文档内容
2021 年高考全国乙卷物理试卷
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,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( )
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
F 和F ,相应的电势能分别为E 和E ,则( )
M N pM pN
A. F F ,E E
M N pM pN
B F F ,E E
. M N pM pN
C. F F ,E E
M N pM pND. F F ,E E
M N pM pN
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qq0
的带电粒
子从圆周上的M点沿直径MON 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v ,离开
1
磁场时速度方向偏转90;若射入磁场时的速度大小为v ,离开磁场时速度方向偏转60,
2
v
不计重力,则 1 为( )
v
2
1 3 3
A. B. C. D. 3
2 3 2
4.
医学治疗中常用放射性核素113In产生射线,而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变
m
产生的。对于质量为m 的113Sn,经过时间t后剩余的113Sn质量为m,其 t图线如图
0 m
0
所示。从图中可以得到113Sn的半衰期为( )
A. 67.3d B. 101.0d C. 115.1d D. 124.9d5. 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。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU(太阳到地球的距离为
1AU)的椭圆,银河系中心可能存在超大质量黑洞。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. 4104M B. 4106M C. 4108M D.
41010M
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s 时,速度的大小为v ,此时撤去F,物体继续滑行2s 的路程后停止运动,重力加速
0 0 0
度大小为g,则( )
1
A. 在此过程中F所做的功为 mv2
2 0
3
B. 在此过中F的冲量大小等于 mv
2 0
v2
C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于 0
4s g
0
D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍7. 四个带电粒子的电荷量和质量分别(q,m)、(q,2m)、(3q,3m)、(q,m)它们先后
以相同的速度从坐标原点沿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( )
A.
B.
C.
D.
8. 水平地面上有一质量为m 的长木板,木板的左明上有一质量为m 的物块,如图(a)所
1 2
示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图(b)所示,其中F 、
1
F 分别为t 、t 时刻F的大小。木板的加速度a 随时间t的变化关系如图(c)所示。已知
2 1 2 1
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
1 2
与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( )A. F m g
1 1 1
m (m m )
B. F 2 1 2 ( )g
2 m 2 1
1
m m
C. 1 2
2 m 1
2
D. 在 0~t 时间段物块与木板加速度相等
2
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行拍摄,频闪仪每隔0.05s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,其上每个方格的边长为5cm。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。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___________m/s,竖直分
量大小为___________m/s;
(2)根据图(b)中数据可得,当地重力加速度的大小为___________m/s2。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1.5V)和内阻r(小于
2Ω)。图中电压表量程为1V,内阻R 380.0Ω:定值电阻R 20.0Ω;电阻箱R,最
V 0
大阻值为999.9Ω;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___________Ω(填
“5.0”或“15.0”);
(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;
1 1
(3)根据图(a)所示电路,用R、R 、R 、E和r表示 ,得 ___________;
0 V U U
1
(4)利用测量数据,做 R图线,如图(b)所示:
U
(5)通过图(b)可得E ___________V(保留2位小数),r ___________Ω(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E,由此产生的误差为
EE
100% ___________%。
E11. 一篮球质量为m0.60kg,一运动员使其从距地面高度为h 1.8m处由静止自由落
1
下,反弹高度为h 1.2m。若使篮球从距地面h 1.5m的高度由静止下落,并在开始下落
2 3
的同时向下拍球、球落地后反弹的高度也为1.5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒
力,作用时间为t0.20s;该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小
取g 10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)运动员拍球过程中对篮球所做的功;
(2)运动员拍球时对篮球的作用力的大小。12. 如图,一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量M 0.06kg的U型导体框,导体框
的电阻忽略不计;一电阻R 3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回
路CDEF ;EF 与斜面底边平行,长度L0.6m。初始时CD与EF 相距s 0.4m,金属
0
3
棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离s m后进入一方向垂直于斜面的匀
1 16
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EF 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B 1T,
重力加速度大小取g 10m/s2,sin0.6。求:
(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;
(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ap,V,T 经热力学过程ab、bc、ca后又回到状
0 0 0
态a。对于ab、bc、ca三个过程,下列说法正确的是( )
A. ab过程中,气体始终吸热
B. ca过程中,气体始终放热
C. ca过程中,气体对外界做功D. bc过程中,气体的温度先降低后升高
E. bc过程中,气体的温度先升高后降低
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两管的上端
封闭,C管上端开口,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
l 13.5cm,l 32cm。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差
1 2
h5cm。已知外界大气压为 p 75cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。
0
【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0.3s后,其波形曲线如图中虚线
所示。已知该波的周期T大于0.3s,若波是沿x轴正方向传播的,则该波的速度大小为
___________m/s,周期为___________s,若波是沿x轴负方向传播的,该波的周期为
___________s。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O分别是入射点和出射点,如图(a)所示。
测得玻璃砖厚度为h 15.0mm,A到过O点的法线OM 的距离AM 10.0mm,M到玻璃
砖的距离MO 20.0mm,O到OM 的距离为s 5.0mm。
(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45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。