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2021 年高考全国乙卷物理试卷 C.
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有
D.
一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，
3. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为 的带电粒子从圆周上的M点沿
有选错的得0分。
1. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水
直径 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ；若射入磁场时
平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系
（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）
的速度大小为 ，离开磁场时速度方向偏转 ，不计重力，则 为（ ）
A. 动量守恒，机械能守恒
B. 动量守恒，机械能不守恒
C. 动量不守恒，机械能守恒
D. 动量不守恒，机械能不守恒
2. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电
荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放
于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为 和 ，相应的电势能分别为 和 ，则（ ）
A. B. C. D.
4. 医学治疗中常用放射性核素 产生 射线，而 是由半衰期相对较长的 衰变产生的。对于质量为
的 ，经过时间t后剩余的 质量为m，其 图线如图所示。从图中可以得到 的半衰期为
A.
（ ）
.
BB. 在此过中F的冲量大小等于
C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于
D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
A. B. C. D.
5. 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。
7. 四个带电粒子的电荷量和质量分别 、 、 、 它们先后以相同的速度从坐
科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为 （太阳到地球的距离为 ）的椭圆，银河系中心可能存在 标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像
中，可能正确的是（ ）
超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的
引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（ ）
A.
B.
A. B. C. D.
6. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于 时，速度的大
小为 ，此时撤去F，物体继续滑行 的路程后停止运动，重力加速度大小为g，则（ ）
A. 在此过程中F所做的功为C.
C.
在
D. 时间段物块与木板加速度相等
三、非选择题：第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根
据要求作答。
（一）必考题：
9. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进
D.
行拍摄，频闪仪每隔 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道
的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的
8. 水平地面上有一质量为 的长木板，木板的左明上有一质量为 的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉
边长为 。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。
力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中 、 分别为 、 时刻F的大小。木板的加
速度 随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 ，物块与木板间的动摩擦因数
为 ，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（ ）
A.
B.完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）
（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为___________ ，竖直分量大小为
___________ ；
（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为___________ 。
10. 一实验小组利用图（a）所示的电路测量—电池的电动势E（约 ）和内阻r（小于 ）。图中电压表
量程为 ，内阻 ：定值电阻 ；电阻箱R，最大阻值为 ；S为开关。按电路图
连接电路。完成下列填空：（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选___________ （填“5.0”或“15.0”）； （2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。
（2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；
（3）根据图（a）所示电路，用R、 、 、E和r表示 ，得 ___________；
（4）利用测量数据，做 图线，如图（b）所示：
（5）通过图（b）可得 ___________V（保留2位小数）， ___________ （保留1位小数）；
（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为 ，由此产生的误差为
___________%。
11. 一篮球质量为 ，一运动员使其从距地面高度为 处由静止自由落下，反弹高度为
12. 如图，一倾角为 的光滑固定斜面的顶端放有质量 的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一
。若使篮球从距地面 的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、球落地后反弹的
电阻 的金属棒 的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路 ； 与斜面底边平行，长度
高度也为 。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为 ；该篮球每次与地面碰撞前后的
。初始时 与 相距 ，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离
动能的比值不变。重力加速度大小取 ，不计空气阻力。求：
（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；E. 过程中，气体的温度先升高后降低
后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中
的
14. 如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管 上端封闭，C管上端开口，
做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的 边正好进入磁场，并在匀速运动一
段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小 ，重力加速度大小
三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为 ， 。将水银从C管缓
取 。求：
慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差 。已知外界大气压为 。求A、B两管内水银柱
（1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；
（2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； 的高度差。
（3）导体框匀速运动的距离。
（二）选考题：
[物理—选修3-3]
13. 如图，一定量的理想气体从状态 经热力学过程 、 、 后又回到状态a。对于 、
、 三个过程，下列说法正确的是（ ）
【物理——选修3-4】
15. 图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过 后，其波形曲线如图中虚线所示。已知该波的
A. 过程中，气体始终吸热 周期T大于 ，若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为___________ ，周期为___________s，
B. 过程中，气体始终放热 若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。
C. 过程中，气体对外界做功
D. 过程中，气体的温度先降低后升高16. 用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路、C、D两个大
头针确定出射光路，O和 分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为 ，A到过
O点的法线 的距离 ，M到玻璃砖的距离 ， 到 的距离为 。
（ⅰ）求玻璃砖的折射率；
（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面
入射，入时角从0逐渐增大，达到 时、玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。
