2021年广东高考物理试题及答案

2021年广东省普通高中学业水平等级考试【分析】【详解】根据核心舱做圆周运动的向心力由地球的万有引力提供，可得物理Mmv24π22G2mmωrm2r一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项rrT是符合题目要求的。可得1.科学家发现银河系中存在大量的放射性同位素铝26，铝26的半衰期为72万年，其衰变方程为v2r2r342r32626M213Al12MgY，下列说法正确的是（ ）GGGTA.Y是氦核可知已知核心舱的质量和绕地半径、已知核心舱的质量和绕地周期以及已知核心舱的角速度和绕地周期，都不B.Y是质子能求解地球的质量；若已知核心舱的绕地线速度和绕地半径可求解地球的质量。C.再经过72万年，现有的铝26衰变一半故选D。D.再经过144万年，现有的铝26全部衰变3.唐代《来耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力，设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉【答案】C两种犁，F与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确【解析】的是（）【分析】【详解】AB．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，该核反应是2626013Al12Mg1e即Y是正电子，选项AB错误；CD．因72万年是一个半衰期，可知再过72万年，现有的铝26衰变一半；再过144万年，即两个半衰期，现有的铝26衰变四分之三，选项C正确，D错误；A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大故选C。B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大2.2021年4月，我国自主研发的空间站“天和”核心舱成功发射并入轨运行，若核心舱绕地球的运行可视为匀C.曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力速圆周运动，已知引力常量，由下列物理量能计算出地球质量的是（ ）D.直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力A.核心舱的质量和绕地半径【答案】BB.核心舱的质量和绕地周期【解析】C.核心舱的绕地角速度和绕地周期【分析】D.核心舱的绕地线速度和绕地半径【详解】A．将拉力F正交分解如下图所示【答案】D【解析】则在x方向可得出A.P点的线速度大小不变Fx曲=FsinαB.P点的加速度方向不变Fx直=FsinβC.Q点在竖直方向做匀速运动在y方向可得出D.Q点在水平方向做匀速运动Fy曲=Fcosα【答案】AFy直=Fcosβ【解析】由题知α<β则【分析】sinαcosβ的线速度大小不变，A正确；则可得到B．由题知杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°，则P点绕O点做匀速圆周运动，P点的加速度方Fx曲Fy直C．Q点在竖直方向的运动与P点相同，位移y关于时间t的关系为A错误、B正确；y=lsin(+ωt)CD．耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对相互作用力，它们大小相等，方向相反，无论是加速还是匀速，OP6则CD错误。则可看出Q点在竖直方向不是匀速运动，C错误；故选B。D．Q点在水平方向的位移x关于时间t的关系为4.由于高度限制，车库出入口采用图所示的曲杆道闸，道闸由转动杆OP与横杆PQ链接而成，P、Q为横杆的x=lcos(+ωt)+lOP6PQ两个端点。在道闸抬起过程中，杆PQ始终保持水平。杆OP绕O点从与水平方向成30°匀速转动到60°的过程则可看出Q点在水平方向也不是匀速运动，D错误。故选A。中，下列说法正确的是（）5.截面为正方形的绝缘弹性长管中心有一固定长直导线，长管外表面固定着对称分布的四根平行长直导线，若中心直导线通入电流I1，四根平行直导线均通入电流I2，I1I2，电流方向如图所示，下列截面图中可能正确表示通电后长管发生形变的是（ ）【详解】因I1I2，则可不考虑四个边上的直导线之间的相互作用；根据两通电直导线间的安培力作用满足“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”，则正方形左右两侧的直导线I要受到I吸引的安培力，形成凹21形，正方形上下两边的直导线I2要受到I1排斥的安培力，形成凸形，故变形后的形状如图C。故选C。6.图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（ ）A.B.A.a点的电势比b点的低B.a点的电场强度比b点的小C.液滴在a点的加速度比在b点的小C.D.液滴在a点的电势能比在b点的大【答案】D【解析】【分析】D.【详解】A．高压电源左为正极，则所加强电场的场强向右，而沿着电场线电势逐渐降低，可知ab故A错误；B．等差等势线的疏密反映场强的大小，由图可知a处的等势线较密，则【答案】C【解析】EaEb【分析】故B错误；C．液滴的重力不计，根据牛顿第二定律可知，液滴的加速度为U1n1qEUna22m解得，副线两端的最大电压为因EaEb，可得n2U2U13Vaaabn1故C错误；故B正确；D．液滴在电场力作用下向右加速，则电场力做正功，动能增大，电势能减少，即C．根据法拉第电磁感应定律可知，永磁铁磁场强，线圈中产生的感应电动势越大，变压器的输入电压会越大，故C错误；EPaEPbD．由理想变压器原理可知，充电电路的输入功率等于变压器的输入功率，故D错误。故D正确；故选B。故选D。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符7.某同学设计了一个充电装置，如图所示，假设永磁铁的往复运动在螺线管中产生近似正弦式交流电，周期为合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。0.2s，电压最大值为0.05V，理想变压器原线圈接螺线管，副线圈接充电电路，原、副线圈匝数比为1∶60，下8.赛龙舟是端午节的传统活动。下列vt和st图像描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河列说法正确的是（ ）道划向同一终点线的运动全过程，其中能反映龙舟甲与其它龙舟在途中出现船头并齐的有（ ）A.A.交流电的频率为10HzB.副线圈两端电压最大值为3VC.变压器输入电压与永磁铁磁场强弱无关B.D.充电电路的输入功率大于变压器的输入功率【答案】B【解析】【分析】【详解】A．周期是T=0.2s，频率是C.1f5HzT故A错误；B．由理想变压器原理可知【解析】【分析】D.【详解】A．由平抛运动规律可知，做平抛运动的时间2htg【答案】BD因为两手榴弹运动的高度差相同，所以在空中运动时间相等，故A错误；【解析】B．做平抛运动的物体落地前瞬间重力的功率【分析】Pmgvcosmgvymg2gh【详解】A．此图是速度图像，由图可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出现甲乙船头并齐，故因为两手榴弹运动的高度差相同，质量相同，所以落地前瞬间，两手榴弹重力功率相同，故B正确；A错误；C．从投出到落地，手榴弹下降的高度为h，所以手榴弹重力势能减小量B．此图是速度图像，由图可知，开始丙的速度大，后来甲的速度大，速度图像中图像与横轴围成的面积表示位Epmgh移，由图可以判断在中途甲、丙位移会相同，所以在中途甲丙船头会并齐，故B正确；故C正确；C．此图是位移图像，由图可知，丁一直运动在甲的前面，所以中途不可能出现甲丁船头并齐，故C错误；D．从投出到落地，手榴弹做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故D错误。D．此图是位移图像，交点表示相遇，所以甲戊在中途船头会齐，故D正确。故选BC。故选BD。10.如图所示，水平放置足够长光滑金属导轨abc和de，ab与de平行，bc是以O为圆心的圆弧导轨，圆弧9.长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置be左侧和扇形Obc内有方向如图的匀强磁场，金属杆OP的O端与e点用导线相接，P端与圆弧bc接触良先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为好，初始时，可滑动的金属杆MN静止在平行导轨上，若杆OP绕O点在匀强磁场区内从b到c匀速转动时，平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）回路中始终有电流，则此过程中，下列说法正确的有（ ）A.甲在空中的运动时间比乙的长A.杆OP产生的感应电动势恒定B.两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等B.杆OP受到的安培力不变C.从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mghC.杆MN做匀加速直线运动D.从投出到落地，每颗手榴弹的机械能变化量为mghD.杆MN中的电流逐渐减小【答案】BC【答案】AD【解析】（1）利用LiLi3Lii1,2,3计算弹簧的压缩量：L16.03cm，L26.08cm，L3______cm，【分析】LLL压缩量的平均值L123______cm；【详解】A．OP转动切割磁感线产生的感应电动势为312（2）上述L是管中增加______个钢球时产生的弹簧平均压缩量；EBr22因为OP匀速转动，所以杆OP产生的感应电动势恒定，故A正确；（3）忽略摩擦，重力加速度g取9.80m/s，该弹簧的劲度系数为______N/m。（结果保留3位有效数字）BCD．杆OP匀速转动产生的感应电动势产生的感应电流由M到N通过MN棒，由左手定则可知，MN棒会向【答案】(1).6.04(2).6.05(3).3(4).48.6左运动，MN棒运动会切割磁感线，产生电动势与原来电流方向相反，让回路电流减小，MN棒所受合力为安培【解析】力，电流减小，安培力会减小，加速度减小，故D正确，BC错误。【分析】故选AD。【详解】（1）[1]根据压缩量的变化量为三、非选择题：共54分，第11~14题为必考题，考生都必须作答。第15~16题为选考题，考生根L3L6L3(18.0912.05)cm6.04cm据要求作答。（一）必考题：共42分。[2]压缩量的平均值为LLL6.036.086.0411.某兴趣小组测量一缓冲装置中弹簧的劲度系数，缓冲装置如图所示，固定在斜面上的透明有机玻璃管与水平L123cm6.05cm33面夹角为30°，弹簧固定在有机玻璃管底端。实验过程如下：先沿管轴线方向固定一毫米刻度尺，再将单个质量（2）[3]因三个L是相差3个钢球的压缩量之差，则所求平均值为管中增加3个钢球时产生的弹簧平均压缩为200g的钢球（直径略小于玻璃管内径）逐个从管口滑进，每滑进一个钢球，待弹簧静止，记录管内钢球的个量；数n和弹簧上端对应的刻度尺示数L0，数据如表所示。实验过程中弹簧始终处于弹性限度内。采用逐差法计算（3）[4]根据钢球的平衡条件有弹簧压缩量，进而计算其劲度系数。3mgsinkL解得3mgsin30.29.8sin30kN/m48.6N/mL6.0510-212.某小组研究热敏电阻阻值随温度的变化规律。根据实验需要已选用了规格和量程合适的器材。（1）先用多用电表预判热敏电阻阻值随温度的变化趋势。选择适当倍率的欧姆挡，将两表笔______，调节欧姆调零旋钮，使指针指向右边“0Ω”处。测量时观察到热敏电阻温度越高，相同倍率下多用电表指针向右偏转角度越大，由此可判断热敏电阻阻值随温度的升高而__________。（2）再按图连接好电路进行测量。n123456Ln/cm8.0410.0312.0514.0716.1118.09即RTR01R02可知R01大于R02。13.算盘是我国古老的计算工具，中心带孔的相同算珠可在算盘的固定导杆上滑动，使用前算珠需要归零，如图2所示，水平放置的算盘中有甲、乙两颗算珠未在归零位置，甲靠边框b，甲、乙相隔s13.510m，乙与边2框a相隔s22.010m，算珠与导杆间的动摩擦因数0.1。现用手指将甲以0.4m