文档内容
绝密 ★ 启用前 A．两次击球过程中，网球的初速度大小一定不相等
B．网球两次击中D点时速大小相等
2021 年普通高等学校招生全国统一考试
C．网球两次击中D点时，重力做功的瞬时功率相同
班级
D．网球从B点到D点的过程中，重力对球的冲量为零
姓名 物 理 4．如图所示为玻璃砖横截面，上表面为半圆，ABCD为正方形，一束平行光线垂直于CD边射
入玻璃砖，在半圆面AB上恰好有三分之一面积可看到透光。则玻璃砖的折射率为( )
准考证号
注意事项：
考场号
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己
此卷只
座位号
装订 不密封 的姓名、考生号填写在答题卡上。
A．2 B． C．3 D．
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，
5．一种电场的某条电场线与x轴重合，其场强大小E与坐标x的关系如图所示，下列说法正确
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。
的是( )
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：题共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1．下列关于热现象的描述正确的是( )
A．分子间的距离越近，分子间的作用力就越大
A．此电场是匀强电场
B．扩散现象和布朗运动都能说明分子在永不停息的做无规则运动
B．由图像可以直接看出场强大小随x均匀增大
C．气体温度每升高1 ℃所吸收的热量与气体经历的具体过程无关
C．图像的斜率表示电场的电势
D．水蒸气的压强离饱和汽压越远，人感觉越潮湿
D．x 与x 之间的电势差等于阴影部分的面积
1 2
2．2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成
6．电阻不可忽略的线圈L 可看作是一个定值电阻R（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，
0 0
功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是( )
如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器T线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源，
当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是( )
A．变压器初级线圈电压降低
B．变压器输入功率变小
C．小灯泡变亮
A．核反应中，质量守恒，电荷数守恒
D．R 消耗功率增大
1
B．华龙一号的原理是核聚变反应
7．如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，M与桌面间的动摩擦因数为μ，m与M之间
1
C．原子核比结合能越大，原子核越稳定
的动摩擦因数为μ，一根轻绳一端与M相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点。
2
D．核裂变反应发生后，核子的平均质量不变
现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖
3．李娜是亚洲第一位大满贯女子单打冠军。若李娜某次训练击球时，第一次将网球从A点水
直杆与绳OB的夹角为α，则( )
平击出，网球击中D点；第二次将该网球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最
高点为C，网球也击中D点。A、C高度相同，忽略空气阻力，则( )
A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力变小B．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力变大
C．M所受的摩擦力为μ(M＋m)g
1
D．剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为μg
2
8．如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t＝0时刻的波形图，此刻平衡位置位于x＝10 m
处质点正沿y轴负方向运动，且经过1 s第一次回到平衡位置。则下列分析不正确的是( ) A．0～t 时间内，圆环中的电流方向为逆时针方向
0
B．t＝t 时刻圆环中的电流为0
0
C．t＝t 时刻圆环受到的安培力大小为
0
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的传播速度为8 m/s D．在0～t 0 时间内，通过圆环的电荷量为
C．在0～10 s内平衡位置位于x＝5 m处的质点通过的路程为0.8 m 二、非选择题：共5题，共56分。期中第13题～16题解答时请写出必要的文字说明、方程式
和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
D．t＝0时刻x＝0处的质点的位移为2 cm
12．(12分)某同学准备测量一节干电池电动势和内电阻，他从实验室里借来如下实验器材：
9．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同
A．电流表A（量程为0.6 A，内阻约为0.5 Ω）
的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的 1
B．电流表A（量程为2 mA，内阻为100 Ω）
图像如图丙所示。下列说法正确的是( ) 2
C．电压表V（量程为6 V，内阻约为10 kΩ）
D．滑动变阻器R（最大电阻值为10 Ω）
1
E．电阻箱R（最大电阻值为999.9 Ω）
2
F．开关、导线若干
G．待测干电池
A．光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0 eV
(l)该同学发现电压表的量程太大，准备用电流表和电阻箱改装为一量程为2.0 V的电压表，则
B．这些氢原子跃迁时共发出2种频率的光
其应该选择的电流表是________(填“A”或“A”)，电阻箱的接入电路的电阻值应该为
1 2
C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极
______Ω；
D．氢原子跃迁放出的光子中有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象
(2)请你帮助该同学在图甲中补充完整实验电路图；
10．有A、B两颗绕地球运动的人造卫星，其轨道分别为如图所示的Ⅰ和Ⅱ，轨道Ⅰ为半径为
R的圆，轨道Ⅱ为长轴等于2R的椭圆，两轨道不在同一平面内，轨道Ⅱ上c、d两点距离轨道Ⅰ垂
直距离均为l且是两轨道距离最近的两点，O点为地球球心位置，已知地球质量为M，万有引力常
量为G。下列说法正确的是( )
(3)实验过程中，该同学多次调节滑动接入电路的电阻值，得到两电流表A 的示数I 和电流表
A．A、B运行周期之比T ∶T ＝1∶1 1 1
A B
A 的示数I 如下表所示。请你根据表中的数据帮助该同学在图乙的坐标系中描点并连线。根据图线
B．若B经过c点时到A的距离为l，则下次距离为l时B恰好经过d点 2 2
可知，该干电流的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω。（结果保留两位小数）
C．若A的运行速率为v，设B经过a点时的速率为v，则v＜v
0 0
I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
D．若Oa＝R，则B经过b点时的加速度与A的加速度之比为9∶4 1
I/mA 1.37 1.28 1.21 1.14 1.05
2
11．如图甲所示，虚线MN两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂
13．(7分)如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安
直纸面向外，磁感应强度大小恒为B，左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所
0 装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p，气室2内气体压强为p，气柱
0 0
示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S。将该导线做
0
成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。则下列说法正确的是( )长均为L，活塞面积为S，活塞与气缸间无摩擦，气缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放上质量
为m的细砂，重力加速度为g。若 ，则气室1内气体压强为多少？ 16．(16分)如图，在区域I（0≤x≤L）和区域II（L≤x≤2L）内分别存在沿y轴负方向的匀强电场
与垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 。一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于
某时刻从y轴上的P点以初速度v 射入区域I，其速度方向沿x轴正向，已知a在离开区域II时，
0
速度方向沿x轴正方向。另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I，其
速度大小是v。不计重力和两粒子之间的相互作用力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。求：
0
14．(8分)如图所示，某机器人研究小组自制的机器车能够自动识别障碍物上、下坡。该机器
车质量m＝20 kg，在水平路面AB段以速度v＝6 m/s匀速行驶，BC段是一段陡坡。机器车在BC
1
段仅用t＝5 s就运动到了坡顶，且到达坡顶前机器车已经以速度v＝3 m/s做匀速运动。已知整个过
2
程中该机器车的输出功率保持不变，机器车在AB段受到的阻力F ＝200 N，在BC段所受阻力恒定，
f1
机器车经过B点时无机械能损失，求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)a、b两粒子离开区域II时的y坐标之差。
(1)该机器车经过B点后刚开始上坡时的加速度大小；
(2)BC段的长度。
15．(13分)如图甲所示，倾角为θ的倾斜轨道与水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高h处由静
止释放滑块A，此后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间不计）。已知B
与轨道间的动摩擦因数为μ，A与轨道间无摩擦，重力加速度大小为g。滑块A的部分速度－时间
图像如图乙所示。（A、B均可视为质点，水平轨道足够长，A过Q点时速度大小不变、方向变为
与轨道平行。）
(1)求A、B的质量之比m ∶m ；
A B
(2)当P、Q的距离s ＝0.2h，θ＝30°时，要使在B的速度减为零之前，A与B能发生第二次碰
PQ
撞，试确定μ的取值范围。
