2021年全國新高考物理真題試卷（廣東卷）(+答案+解析)

2021年高考物理真題試卷（廣東卷）

一、單項選擇題：本題共7小題,每小題4分，共28分,在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。（共7題；共28分）

1.科學家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26,鋁26的半衰期為72萬年，其衰變方程為

,下列說法正確的是（）

ifAl->!：Mg+Y

A.Y是氮核B.Y是質(zhì)子

C.再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半D.再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變

2.2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站“天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運行，若核心艙繞地球的運行可視為

勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球質(zhì)量的是（）

A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑

B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期

C.核心艙的繞地角速度和繞地周期

D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑

3.唐代《來幫經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分

別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，

aBa

下列說法正確的是（）

A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大

C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

D.直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力

4.由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿與橫桿鏈接而成，P、Q為

OPPQ

橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。桿繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)

PQOP

動到60。的過程中，下列說法正確的是（）

A.P點的線速度大小不變

B.P點的加速度方向不變

C.Q點在豎直方向做勻速運動

D.Q點在水平方向做勻速運動

5.截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線,

若中心直導線通入電流，四根平行直導線均通入電流，，電流方向如圖所示，下列截面

kkA>>

圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是（）

6.圖是某種靜電推進裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強電場，虛線為等勢面,

在強電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法

正確的是（）

——--------------

高壓電源

發(fā)射極

gb,■

帶電液福///吸板

等勢面

A.a點的電勢比b點的低

B.a點的電場強度比b點的小

C.液滴在a點的加速度比在b點的小

D.液滴在a點的電勢能比在b點的大

7.某同學設(shè)計了一個充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復運動在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周

期為0.2s,電壓最大值為0Q5V,理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為1:60,

A.交流電的頻率為10Hz

B.副線圈兩端電壓最大值為3V

C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關(guān)

D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率

二、多項選擇題：本小題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有

多項符合題目要求。全部做對的得6分，選對但不全對的得3分，有選錯的得。分。（共3

題；共18分）

8.賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列和圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出發(fā)、

V-tS-t

沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有（）

9.長征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡銷的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈，戰(zhàn)士在同一

位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為m的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h,在空中的運

動可視為平拋運動，軌跡如圖所示，重力加速度為g,下列說法正確的有（）

A.甲在空中的運動時間比乙的長

B.兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等

C.從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能減少

mgh

D.從投出到落地，每顆手榴彈的機械能變化量為

mgA

10.如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌和，與平行，是以。為圓心的圓弧導

abcdeabdebe

軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強磁場,金屬桿的。端與e點用導線相接，P端與

beObcOP

圓弧接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上，若桿繞。點在勻強磁場區(qū)內(nèi)

beMNOP

從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）

OP

B.桿受到的安培力不變

OP

C.桿做勻加速直線運動

MN

D.桿中的電流逐漸減小

MN

三、非選擇題：共54分。第11~14題為必考題，考生都必須作答。第15~16題為選考題,

考生根據(jù)要求作答。（共4題；共42分）

11.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管與

水平面夾角為30。，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，再

將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，

記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性

限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。

（1）利用計算彈簧的壓縮量：，，

4、=4+2—4（j=123）AL1=6.03cm=6.08^^4L3=

cm,壓縮量的平均值cm；

（2）上述_是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;

AL

忽略摩擦，重力加速度取.，該彈簧的勁度系數(shù)為________（結(jié)果保留位有效數(shù)

（3）gN/mo3

9,80m/s’

字）

12.某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實驗需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。

（1）先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆,

調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊""處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表

°Q

指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而。

（2）再按圖連接好電路進行測量。

①閉合開關(guān)S前，將滑動變阻器的滑片滑到端（選填"a"或"b"）。

Ra

將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱調(diào)為某一阻值。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表

RmRi

和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)、T和。斷開開關(guān)S。

^01

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關(guān)S。反復調(diào)節(jié)和，使電壓表和電流表

%7?!

的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關(guān)S。

②實驗中記錄的阻值（選填"大于"、"小于"或"等于。此時熱敏電阻阻值

改變溫控室的溫度，測量不同溫度時的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。

13.算盤是我國古老的計算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使用前算珠需要歸零，

如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b,甲、乙相隔，，

-x

S、=3.5x10m

乙與邊框a相隔,,算珠與導桿間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用手指將甲以的

s2-2.0xg=0.10.4m?s

初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為,方向不變，碰撞時間極短且不計，重力加速度g取

°」m/s

（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框a；

（2）求甲算珠從撥出到停下所需的時間。

14.圖是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖，空間有三個同心圓a、b、c圍成的區(qū)域，圓a內(nèi)為無場區(qū)，圓

a與圓b之間存在輻射狀電場，圓b與圓c之間有三個圓心角均略小于90。的扇環(huán)形勻強磁場區(qū)I、II和DI。

各區(qū)感應(yīng)強度恒定，大小不同，方向均垂直紙面向外。電子以初動能從圓b上P點沿徑向進入電場,

電場可以反向，保證電子每次進入電場即被全程加速，已知圓a與圓b之間電勢差為U,圓b半徑為R,

圓c半徑為，電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略相對論效應(yīng)，取。

y/3Rtan22.5'=0.4

（1）當時，電子加速后均沿各磁場區(qū)邊緣進入磁場，且在電場內(nèi)相鄰運動軌跡的夾角均為

Ek0-00

45。，最終從Q點出射，運動軌跡如圖中帶箭頭實線所示，求I區(qū)的磁感應(yīng)強度大小、電子在I區(qū)磁場中

的運動時間及在Q點出射時的動能；

U區(qū)

（2）已知電子只要不與I區(qū)磁場外邊界相碰，就能從出射區(qū)域出射。當時，要保證電子從出

?=keU

射區(qū)域出射，求k的最大值。

四、【選修3-3】（共1題；共12分）

15.

（1）在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場

地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強（選填"大于"、"小于"或"等

于"）機場地面大氣壓強：從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能（選填"變大”、

"變小"或"不變"）。

（2）為方便抽取密封藥瓶里的藥液，護士一般先用注射器注入少量氣體到藥瓶里后再抽取藥液，如圖所

示，某種藥瓶的容積為0.9mL,內(nèi)裝有0.5mL的藥液，瓶內(nèi)氣體壓強為，護士把注射器內(nèi)橫

5

l.Ox10Pa

截面積為.、長度為0.4cm、壓強為的氣體注入藥瓶，若瓶內(nèi)外溫度相同且保持不變,

5

0.3—viiA2l.Ox10Jprda

氣體視為理想氣體，求此時藥瓶內(nèi)氣體的壓強。

W

息

五、【選修3-4】（共1題；共12分）

16.

（1）如圖所示，一個輕質(zhì)彈簧下端掛一小球，小球靜止。現(xiàn)將小球向下拉動距離A后由靜止釋放，并開

始計時，小球在豎直方向做簡諧運動，周期為To經(jīng)時間，小球從最低點向上運動的距離.（選

r

s

填"大于"、"小于"或"等于"）；在時刻，小球的動能（選填"最大"或"最小。

T

（2）如圖所示，一種光學傳感器是通過接收器Q接收到光的強度變化而觸發(fā)工作的。光從擋風玻璃內(nèi)側(cè)

P點射向外側(cè)M點再折射到空氣中，測得入射角為，折射角為；光從P點射向外側(cè)N點，剛好發(fā)

aB

生全反射并被Q接收，求光從玻璃射向空氣時臨界角的正弦值表達式。

0

2021年高考物理真題試卷（廣東卷）

一、單項選擇題：本題共7小題,每小題4分，共28分,在每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。（共7題；共28分）

1.科學家發(fā)現(xiàn)銀河系中存在大量的放射性同位素鋁26,鋁26的半衰期為72萬年，其衰變方程為

,下列說法正確的是（）

ifAl->!：Mg+Y

A.Y是氮核B.Y是質(zhì)子

C.再經(jīng)過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半D.再經(jīng)過144萬年，現(xiàn)有的鋁26全部衰變

【答案】C

【考點】核反應(yīng)方程

【解析】【解答】AB.根據(jù)核反應(yīng)的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，該核反應(yīng)是

26.,—26、,.0

13Al22Mg+le

即Y是正電子，AB不符合題意；

CD.因72萬年是一個半衰期，可知再過72萬年，現(xiàn)有的鋁26衰變一半；再過144萬年，即兩個半衰期,

現(xiàn)有的鋁26衰變四分之三，C符合題意，D不符合題意；

故答案為：Co

【分析】利用質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可以判別Y是正電子；利用半衰期的大小可以判別原子核衰變的質(zhì)量

大小。

2.2021年4月，我國自主研發(fā)的空間站"天和”核心艙成功發(fā)射并入軌運行，若核心艙繞地球的運行可視為

勻速圓周運動，已知引力常量，由下列物理量能計算出地球質(zhì)量的是（）

A.核心艙的質(zhì)量和繞地半徑

B.核心艙的質(zhì)量和繞地周期

C.核心艙的繞地角速度和繞地周期

D.核心艙的繞地線速度和繞地半徑

【答案】D

【考點】萬有引力定律及其應(yīng)用

【解析】【解答】根據(jù)核心艙做圓周運動的向心力由地球的萬有引力提供，可得

尸Mmv2947r2

G—=m-=ma）^r=rn-r

可得

”,v2r^r347r2r3

M=----=------=------

GGGT2

可知已知核心艙的質(zhì)量和繞地半徑、已知核心艙的質(zhì)量和繞地周期以及已知核心艙的角速度和繞地周期，

都不能求解地球的質(zhì)量；若已知核心艙的繞地線速度和繞地半徑可求解地球的質(zhì)量。

故答案為：Do

【分析】利用引力提供向心力結(jié)合核心艙的線速度和半徑可以求出地球質(zhì)量的大小。

3.唐代《來耙經(jīng)》記載了曲轅犁相對直轅犁的優(yōu)勢之一是起土省力，設(shè)牛用大小相等的拉力F通過耕索分

別拉兩種犁，F(xiàn)與豎直方向的夾角分別為和，，如圖所示，忽略耕索質(zhì)量，耕地過程中，

a§a<§

A.耕索對曲轅犁拉力的水平分力比對直轅犁的大

B.耕索對曲轅犁拉力的豎直分力比對直轅犁的大

C.曲轅犁勻速前進時，耕索對犁的拉力小于犁對耕索的拉力

D.直轅犁加速前進時，耕索對犁的拉力大于犁對耕索的拉力

【答案】B

【考點】力的分解，牛頓第三定律

【解析】【解答】A.將拉力F正交分解如下圖所示

則在x方向可得出Fxa=Fsina

Fx產(chǎn)FsinB

在y方向可得出FylBl=Fcosa

FyH=FcosP

由題知a<p則sinavsin。

cosa>cosp

則可得到Fxiiii<Fx?

Fyia>Fy直

A不符合題意、B符合題意；

CD.耕索對犁的拉力與犁對耕索的拉力是一對相互作用力，它們大小相等，方向相反，無論是加速還是勻

速，則CD不符合題意。

故答案為：B。

【分析】利用拉力進行分解可以比較水平分力和豎直分力的大??；耕索對犁的拉力和犁對耕索的拉力屬

于相互作用力大小相等。

4.由于高度限制，車庫出入口采用圖所示的曲桿道閘，道閘由轉(zhuǎn)動桿與橫桿鏈接而成，P、Q為

OPPQ

橫桿的兩個端點。在道閘抬起過程中，桿始終保持水平。桿繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)

PQOP

動到60。的過程中，下列說法正確的是()

A.P點的線速度大小不變

B.P點的加速度方向不變

C.Q點在豎直方向做勻速運動

D.Q點在水平方向做勻速運動

【答案】A

【考點】勻速圓周運動

【解析】【解答】A.由題知桿OP繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，則P點繞。點做勻速圓周

運動，則P點的線速度大小不變，A符合題意；

B.由題知桿OP繞。點從與水平方向成30。勻速轉(zhuǎn)動到60。，則P點繞O點做勻速圓周運動，P點的加速

度方向時刻指向。點，B不符合題意；

C.Q點在豎直方向的運動與P點相同，位移y關(guān)于時間t的關(guān)系為y=l°pxsin(+3t)

6

則可看出Q點在豎直方向不是勻速運動，C不符合題意；

D.Q點在水平方向的位移x關(guān)于時間t的關(guān)系為X=IOPXCOS(+wt)+IPQ

71

6

則可看出Q點在水平方向也不是勻速運動，D不符合題意。

故答案為：A。

【分析】由于桿OP勻速轉(zhuǎn)動所以其線速度大小保持不變，由于做勻速圓周運動所以其向心加速度方向不

斷改變，利用OP桿運動的位移結(jié)合位移的分解可以判別其Q點水平方向和豎直方向位移和時間的關(guān)系。

5.截面為正方形的絕緣彈性長管中心有一固定長直導線，長管外表面固定著對稱分布的四根平行長直導線,

若中心直導線通入電流，四根平行直導線均通入電流，，電流方向如圖所示，下列截面

k>>

圖中可能正確表示通電后長管發(fā)生形變的是()

【答案】c

【考點】安培力，左手定則

【解析】【解答】因，則可不考慮四個邊上的直導線之間的相互作用；根據(jù)兩通電直導線間的

k>>%

安培力作用滿足“同向電流相互吸引，異向電流相互排斥"，則正方形左右兩側(cè)的直導線要受到吸

引的安培力，形成凹形，正方形上下兩邊的直導線要受到排斥的安培力，形成凸形，故變形后的

形狀如圖Co

故答案為：Co

【分析】利用安培定則可以判別其通電導線周期產(chǎn)生的磁場方向，結(jié)合左手定則可以判別其導線受到的

安培力方向進而判別彈性長管的變形情況。

6.圖是某種靜電推進裝置的原理圖，發(fā)射極與吸極接在高壓電源兩端，兩極間產(chǎn)生強電場，虛線為等勢面,

在強電場作用下，一帶電液滴從發(fā)射極加速飛向吸極，a、b是其路徑上的兩點，不計液滴重力，下列說法

正確的是（）

——--------------

高壓電源

帶電液滴//卜吸板

面*

A.a點的電勢比b點的低

B.a點的電場強度比b點的小

C.液滴在a點的加速度比在b點的小

D.液滴在a點的電勢能比在b點的大

【答案】D

【考點】電場強度和電場線

【解析】【解答】A.高壓電源左為正極，則所加強電場的場強向右，而沿著電場線電勢逐漸降低，可知

<Pa><Pb

A不符合題意；

B.等差等勢線的疏密反映場強的大小，由圖可知a處的等勢線較密，則

Ea>Eb

B不符合題意；

C.液滴的重力不計，根據(jù)牛頓第二定律可知，液滴的加速度為

a=—

m

因，可得

EQ>Eb

C不符合題意；

D.液滴在電場力作用下向右加速，則電場力做正功，動能增大，電勢能減少，即

Epa>Epb

D符合題意；

故答案為：D。

【分析】利用等勢面的疏密可以比較電場強度的大??；利用電場線的方向可以比較電勢的高度；利用牛

頓第二定律結(jié)合場強的大小可以比較加速度的大?。焕秒妶隽ψ龉梢员容^電勢能的大小。

7.某同學設(shè)計了一個充電裝置，如圖所示，假設(shè)永磁鐵的往復運動在螺線管中產(chǎn)生近似正弦式交流電，周

期為0.2s,電壓最大值為0.05V,理想變壓器原線圈接螺線管，副線圈接充電電路，原、副線圈匝數(shù)比為

1：60,下列說法正確的是（）

永磁鐵

螺線管------

A.交流電的頻率為10Hz

B.副線圈兩端電壓最大值為3V

C.變壓器輸入電壓與永磁鐵磁場強弱無關(guān)

D.充電電路的輸入功率大于變壓器的輸入功率

【答案】B

【考點】變壓器原理

【解析】【解答】A.周期是T=0.2s,頻率是

/=?=5HZ

A不符合題意；

B.由理想變壓器原理可知

幺=21

5n2

解得副線兩端的最大電壓為，B符合題意；

%=￡/=3V

C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵磁場強，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大，變壓器的輸入電壓會

越大，C不符合題意；

D.由理想變壓器原理可知，充電電路的輸入功率等于變壓器的輸入功率，D不符合題意。

故答案為：Bo

【分析】利用周期可以求出頻率的大小；利用匝數(shù)之比結(jié)合輸入電壓的峰值可以求出輸出電壓的峰值；

當永磁體的磁感應(yīng)強度變大時線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨之變大；由于屬于理想變壓器所以輸入功率等于

輸出功率的大小。

二、多項選擇題：本小題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有

多項符合題目要求。全部做對的得6分，選對但不全對的得3分，有選錯的得0分。（共3

題；共18分）

8.賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列和圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出

v—ts-t

發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有

（）

【答案】B,D

【考點】S-t圖象，v-t圖象

【解析】【解答】A.此圖是速度圖像，由圖可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出現(xiàn)甲

乙船頭并齊，A不符合題意；

B.此圖是速度圖像，由圖可知，開始丙的速度大，后來甲的速度大，速度圖像中圖像與橫軸圍成的面積

表示位移，由圖可以判斷在中途甲、丙位移會相同，所以在中途甲丙船頭會并齊，B符合題意；

C.此圖是位移圖像，由圖可知，丁一直運動在甲的前面，所以中途不可能出現(xiàn)甲丁船頭并齊，C不符合

題意；

D.此圖是位移圖像，交點表示相遇，所以甲戊在中途船頭會齊，D符合題意。

故答案為：BDo

【分析】速度時間圖像中利用圖像面積代表位移，利用面積相等時可以判別兩船出現(xiàn)齊頭并進；位移時

間圖像中利用圖像交點可以判別兩船齊頭并進。

9.長征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡銷的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈，戰(zhàn)士在同一

位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為m的手榴彈，手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h,在空中的運

動可視為平拋運動，軌跡如圖所示，重力加速度為g,下列說法正確的有（）

X\\W\\\\\\\\\\\\\\\\\\VA\X\\

A.甲在空中的運動時間比乙的長

B.兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等

C.從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能減少

mgh

D.從投出到落地，每顆手榴彈的機械能變化量為

mgA

【答案】B,C

【考點】平拋運動

【解析】【解答】A.由平拋運動規(guī)律可知，做平拋運動的時間

因為兩手榴彈運動的高度差相同，所以在空中運動時間相等，A不符合題意：

B.做平拋運動的物體落地前瞬間重力的功率,_

P=mgvcosO=mgvy=mgJ2g4

因為兩手榴彈運動的高度差相同，質(zhì)量相同，所以落地前瞬間，兩手榴彈重力功率相同，B符合題意;

C.從投出到落地，手榴彈下降的高度為h,所以手榴彈重力勢能減小量，C符合題意;

4Ep=mgA

D.從投出到落地，手榴彈做平拋運動，只有重力做功，機械能守恒，D不符合題意。

故答案為：BCo

【分析】利用平拋運動的位移公式結(jié)合下落的高度可以比較運動的時間；利用豎直方向的速度結(jié)合重力

可以比較重力瞬時功率的大小；利用高度的變化可以求出重力勢能的減少量；利用只有重力做功所以機

械能守恒。

10.如圖所示，水平放置足夠長光滑金屬導軌和，與平行，是以。為圓心的圓弧

abcdeabdebe

導軌，圓弧左側(cè)和扇形內(nèi)有方向如圖的勻強磁場，金屬桿的。端與e點用導線相接，P端

beObcOP

與圓弧接觸良好，初始時，可滑動的金屬桿靜止在平行導軌上，若桿繞。點在勻強磁場區(qū)

beMNOP

內(nèi)從b到c勻速轉(zhuǎn)動時，回路中始終有電流，則此過程中，下列說法正確的有（）

0P

B.桿受到的安培力不變

0P

C.桿做勻加速直線運動

MN

D.桿中的電流逐漸減小

MN

【答案】A,D

【考點】電磁感應(yīng)中切割類問題，電磁感應(yīng)與力學

【解析】【解答】A.OP轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為

E=\Br2ui

因為OP勻速轉(zhuǎn)動，所以桿0P產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，A符合題意；

BCD.桿OP勻速轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢產(chǎn)生的感應(yīng)電流由M到N通過MN棒，由左手定則可知，MN棒

會向左運動，MN棒運動會切割磁感線，產(chǎn)生電動勢與原來電流方向相反，讓回路電流減小，MN棒所受

合力為安培力，電流減小，安培力會減小，加速度減小，D符合題意，BC不符合題意。

故答案為：ADo

【分析】利用動生電動勢的表達式結(jié)合桿勻速轉(zhuǎn)動所以產(chǎn)生的電動勢大小恒定；利用右手定則可以判別

感應(yīng)電流的方向，結(jié)合左手定則可以判別桿0P受到的安培力方向不斷變化；利用左手定則結(jié)合右手定則

可以判別MN中的電流逐漸減小所以安培力和加速度不斷減小。

三、非選擇題：共54分。第11~14題為必考題，考生都必須作答。第15~16題為選考題，

考生根據(jù)要求作答。（共4題；共42分）

11.某興趣小組測量一緩沖裝置中彈簧的勁度系數(shù)，緩沖裝置如圖所示，固定在斜面上的透明有機玻璃管

與水平面夾角為30。，彈簧固定在有機玻璃管底端。實驗過程如下：先沿管軸線方向固定一毫米刻度尺，

再將單個質(zhì)量為200g的鋼球（直徑略小于玻璃管內(nèi)徑）逐個從管口滑進，每滑進一個鋼球，待彈簧靜止，

記錄管內(nèi)鋼球的個數(shù)n和彈簧上端對應(yīng)的刻度尺示數(shù)，數(shù)據(jù)如表所示。實驗過程中彈簧始終處于彈性

限度內(nèi)。采用逐差法計算彈簧壓縮量，進而計算其勁度系數(shù)。

（1）利用計算彈簧的壓縮量：，，

=4+3—=1,2,3）dL]=6.03cm=6.08cm4L3—

cm,壓縮量的平均值cm；

瓦_叫+叫+＞八_

（2）上述_是管中增加個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓縮量;

(3)忽略摩擦，重力加速度g取.，該彈簧的勁度系數(shù)為________N/m。(結(jié)果保留3位有效數(shù)

9.80m/s’

字)

【答案】(1)6.04；6.05

(2)3

(3)48.6

【考點】探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系

【解析】【解答】(1)根據(jù)壓縮量的變化量為

AL3=L6—L3=(18.09—12.05)^=6.04cm

壓縮量的平均值為

瓦_叫_6.03+6.01+6.04

3cmx6.05cm

(2)因三個是相差3個鋼球的壓縮量之差，則所求平均值為管中增加3個鋼球時產(chǎn)生的彈簧平均壓

縮量；

(3)根據(jù)鋼球的平衡條件有_

37ngsind=k■AL

解得

.3sind3X0.2X9.SXsin30*

k=-N/m~48.6N/m

【分析】(1)利用彈簧的長度可以求出形變量的大??；利用壓縮量可以求出平均值的大小；

(2)由于形變量對應(yīng)增加三個鋼球的壓縮量，所以其平均值為3個鋼球產(chǎn)生的平均壓縮量；

(3)利用平衡方程結(jié)合重力的大小可以求出勁度系數(shù)的大小。

12.某小組研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實驗需要已選用了規(guī)格和量程合適的器材。

(1)先用多用電表預判熱敏電阻阻值隨溫度的變化趨勢。選擇適當倍率的歐姆擋，將兩表筆—

調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊""處。測量時觀察到熱敏電阻溫度越高，相同倍率下多用電表

°Q

指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，由此可判斷熱敏電阻阻值隨溫度的升高而

(2)再按圖連接好電路進行測量。

將溫控室的溫度設(shè)置為T,電阻箱調(diào)為某一阻值。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表

RI

和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置。記錄此時電壓表和電流表的示數(shù)、T和。斷開開關(guān)S。

再將電壓表與熱敏電阻C端間的導線改接到D端，閉合開關(guān)S。反復調(diào)節(jié)和，使電壓表和電流表

&%

的示數(shù)與上述記錄的示數(shù)相同。記錄此時電阻箱的阻值。斷開開關(guān)s。

R（）2

②實驗中記錄的阻值（選填"大于"、"小于"或"等于。此時熱敏電阻阻值

RQ2Rr=

改變溫控室的溫度，測量不同溫度時的熱敏電阻阻值，可以得到熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律。

【答案】（1）短接；減小

（2）b；大于;

R”一&2

【考點】熱敏電阻和光敏電阻

【解析】【解答】（1）選擇倍率適當?shù)臍W姆檔，將兩表筆短接；歐姆表指針向右偏轉(zhuǎn)角度越大，則阻值

越小，可判斷熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小。

（2）①閉合開關(guān)S前，應(yīng)將滑動變阻器Ri的阻值調(diào)到最大，即將滑片滑到b端;

②因兩次電壓表和電流表的示數(shù)相同，因為

R”—R02+%

即

Rr=—凡

可知Roi大于RO2（＞

【分析】（1）歐姆調(diào)零需要將紅黑筆短接；指針向右偏轉(zhuǎn)說明熱敏電阻其阻值隨溫度的升高而不斷減??；

（2）閉合開關(guān)時其滑動變阻器要滑在b端使其電阻處于最大值；由于電壓表和電流表讀數(shù)相同，結(jié)合歐

姆定律可以比較電阻的大小，利用兩次總電阻相同可以求出熱敏電阻的阻值大小。

13.算盤是我國古老的計算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤的固定導桿上滑動，使用前算珠需要歸

零，如圖所示，水平放置的算盤中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b,甲、乙相隔

,,乙與邊框a相隔，算珠與導桿間的動摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用手

-i-2

=3.5x10ms2=2.0x10mg=0.1

指將甲以的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為，方向不變，碰撞時間極短且

，4m/s0，m/s

不計，重力加速度g取,?

l°m/s

算珠歸零狀態(tài)

______L____v?

邊框a]TTTTTTTTTTTh

邊框

斗川3前

（1）通過計算，判斷乙算珠能否滑動到邊框a；

（2）求甲算珠從撥出到停下所需的時間。

【答案】（1）解：甲乙滑動時的加速度大小均為

a=M=im/s2

甲與乙碰前的速度Vl,則

Vi=v§-2asi

解得vi=0.3m/s

甲乙碰撞時由動量守恒定律

mVj=mv2+mv3

解得碰后乙的速度V3=O.2m/s

然后乙做減速運動，當速度減為零時則

vl0.22

*=I；=Mm=0.02m=S2

可知乙恰好能滑到邊框a

（2）解：甲與乙碰前運動的時間

__04-0.3

ci=T-=-is=0,1s

碰后甲運動的時間

則甲運動的總時間為

t22.t=t+t=0,2

cn12s

2-Q-2S=0.1S

【考點】動量守恒定律，勻變速直線運動基本公式應(yīng)用

【解析】【分析】（1）已知動摩擦因數(shù)的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出甲乙運動的加速度大小，甲

與乙碰前做勻減速直線運動，利用速度位移公式可以求出碰前速度的大小，甲乙碰撞過程動量守恒，利

用動量守恒定律可以求出乙碰后速度的大小，結(jié)合乙做勻減速直線運動的速度位移公式可以求出運動的

位移；

（2）甲碰前做勻減速直線運動，碰后做勻減速直線運動，利用速度公式可以求出碰前和碰后的運動時

間。

14.圖是一種花瓣形電子加速器簡化示意圖，空間有三個同心圓a、b、c圍成的區(qū)域，圓a內(nèi)為無場區(qū)，圓

a與圓b之間存在輻射狀電場，圓b與圓c之間有三個圓心角均略小于90。的扇環(huán)形勻強磁場區(qū)I、II和

m..各區(qū)感應(yīng)強度恒定，大小不同，方向均垂直紙面向外。電子以初動能從圓b上P點沿徑向進入

EkO

電場，電場可以反向，保證電子每次進入電場即被全程加速，已知圓a與圓b之間電勢差為U,圓b半徑

為R,圓c半徑為，電子質(zhì)量為m,電荷量為e,忽略相對論效應(yīng)，取。

y[3Rtan22.5°=0.4

（1）當時，電子加速后均沿各磁場區(qū)邊緣進入磁場，且在電場內(nèi)相鄰運動軌跡的夾角均為

Ek0-00

45。，最終從Q點出射、運動軌跡如圖中帶箭頭實線所示，求I區(qū)的磁感應(yīng)強度大小、電子在I區(qū)磁場中

的運動時間及在Q點出射時的動能；

射區(qū)域出射，求k的最大值。

【答案】（1）解：電子在電場中加速有

2eU=^mv2

在磁場I中，由幾何關(guān)系可得

r=Rtan22.5°=OAR

B^ev=mJ

聯(lián)立解得

5VeUm

及

€R

在磁場I中的運動周期為

T=理

V

由幾何關(guān)系可得，電子在磁場I中運動的圓心角為

在磁場I中的運動時間為

t=27

2n

聯(lián)立解得

TtRy'meU

t=-------------

從Q點出來的動能為

Ek、=8eU

（2）解：在磁場工中的做勻速圓周運動的最大半徑為，此時圓周的軌跡與I邊界相切，由幾何關(guān)系

r

m

可得l

（＞/3R-rj2=R2+2

解得

r=以

m2

由于

2

T）憶

Bev=—

1mm

=-mv2

2eU2m—keU

聯(lián)立解得

4=竺6

【考點】動能定理的綜合應(yīng)用，帶電粒子在勻強磁場中的圓周運動

【解析】【分析】（1）電子在電場中加速，利用動能定理可以求出電子進入磁場的速度大小，電子在磁

場中做勻速圓周運動，利用幾何關(guān)系可以求出軌道半徑的大小，結(jié)合牛頓第二定律可以求出I區(qū)域的磁感

應(yīng)強度的大??；利用幾何關(guān)系可以求出電子在磁場中運動的圓心角，結(jié)合運動的周期可以求出電子運動

的時間，利用動能定理可以求出電子從Q離開的動能大??；

（2）在磁場I做勻速圓周運動，利用幾何關(guān)系可以求出最大的軌道半徑，結(jié)合牛頓第二定律可以求出電子

的最大速度，利用動能定理可以求出k值的最大值。

四、【選修3-3】（共1題；共12分）

15.

（1）在高空飛行的客機上某乘客喝完一瓶礦泉水后，把瓶蓋擰緊。下飛機后發(fā)現(xiàn)礦泉水瓶變癟了，機場

地面溫度與高空客艙內(nèi)溫度相同。由此可判斷，高空客艙內(nèi)的氣體壓強（選填"大于"、"小于"或

"等于"）機場地面大氣壓強：從高空客艙到機場地面，礦泉水瓶內(nèi)氣體的分子平均動能（選填"變

大"、"變小"或"不變"）。

（2）