文档内容
绝密 ★ 启用前 A．O点电荷带负电，且电荷量为q
B．O点电荷带正电，且电荷量为2q
2021 年普通高等学校招生全国统一考试
C．在x轴上P点右侧某点电场强度为零
班级
D．从P点沿x轴正方向电势越来越高
姓名 物 理
4．如图所示，匀强磁场区域足够大，磁感应强度大小为B，方向水平向右，将一段圆弧形导
体ab置于磁场中，圆弧圆心为O，半径为r。现在导体ab中通以方向从b→a的恒定电流I，并将
准考证号
注意事项： 磁场从图示位置沿顺时针方向在纸面内缓慢旋转，下列说法正确的是( )
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。
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，
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。
A．圆环受到的安培力方向始终垂直纸面向内
3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。
B．圆环受到的安培力大小可能为零
4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 C．圆环受到的安培力最小为BIr
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项是 D．圆环受到的安培力最大值为πBIr
符合题目要求的。 5．如图所示，两平行金属板间带电微粒P处于静止状态，当某时刻滑动变阻器R 的滑片时，
2
1．某实验小组在做光电效应的实验时，用频率为v的单色光照射光电管的阴极K，得到光电 微粒P向上运动，则下列说法正确的是( )
流I与光电管两端电压U的关系图线如图所示，已知电子电荷量的绝对值为e，普朗克常量为h，则
光电子逸出功为( )
A．滑动变阻器R 的滑片是向b端移动
2
A．hv B．eU C．hv－eU D．hv＋eU
c c c B．电流表读数增大
2．如图所示，半圆形容器固定在地面上，容器内壁光滑，球A和球B放在容器内，用水平力
C．R 上消耗的电功率减小
3
作用在球A上，使球A的球心与半圆形容器的球心在同一竖直线上，容器半径、球A半径、球B半
D．电源的输出效率增大
径之比为6∶1∶2，球B的质量为m，两球质量分布均匀，重力加速度为g，整个系统始终静止。
6．如图所示，从小山坡上的O点将质量不同的两个小石块a、b以相同的动能分别沿同一方向
则推力F的大小为( )
水平抛出，两石块分别落在山坡的P、Q两点。已知O、P、Q三点的连线恰在一条直线上，且
x ∶x ＝2∶3，不计石块飞行时受到的空气阻力，下列说法中正确的是( )
OP PQ
A．a、b的初速度之比为∶
A． B． C．mg D．mg
B．a、b的质量之比为3∶2
3．如图，在直角坐标系xOy平面内，O（0，0）、P（a，0）两点各放置一点电荷，其中P点
C．落到山坡上时，a、b的动能大小之比为1∶1
的电荷量为－q，Q（0，a）点电场强度沿x轴正方向，则下列判断正确的是( )
D．从抛出到落在山坡上的过程中，重力对a、b冲量的大小之比为∶
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多项是符
合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。7．如图所示，质量为M的小车在光滑的水平面上以速度v 向右做匀速直线运动，一个质量为 B．金属框中的电流大小为2 A
0
m的小球从高h处自由下落，与小车碰撞后反弹上升的高度为仍为h。设M>>m，发生碰撞时弹力 C．金属框进入磁场的过程中产生的电热为40 J
F ＞mg，小球与车之间的动摩擦因数为μ，则小球弹起时的水平速度可能是( ) D．若金属框刚完全进入磁场后立即撤去力F，金属框将开始做匀减速直线运动
N
三、非选择题：共56分。第11～14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15～16题为
选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：共43分。
11．(5分)某同学利用如图甲所示的装置来验证机械能守恒定律。
A．v B．0 C．2μ D．－v
0 0
(1)该同学首先利用20分度的游标卡尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝
8．2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式建成开通。如图是北斗卫星导航系统中
________ cm。
三个卫星的圆轨道示意图，其中A为地球赤道同步轨道；轨道B为倾斜同步轨道，轨道半径与地球
赤道同步轨道半径相同；轨道C为一颗中地球轨道。则下列说法中正确的是( )
A．在轨道A、B、C上运动的卫星的线速度大小关系为v ＝v ＜v
A B C
B．在轨道A、B上运动的卫星需要的向心力大小一定相等 (2)让小球从光电门A上方某一高度处自由下落，计时装置测出小球通过光电门A、B的挡光时
C．在轨道A、C上运动的卫星周期关系为T
A
＜T
C
间t
A
、t
B
，已知当地的重力加速度为g，用刻度尺测量出光电门A、B间的距离h，则只需比较
D．在轨道A、B、C上运动的卫星周期的平方和轨道半径三次方的比值相等 ________与________是否相等就可以验证小球下落过程中机械能是否守恒。(用题目中涉及的物理
9．如图，质量为M的物块A放在倾角为θ的斜面上，一质量为m的小球B通过细绳跨过定滑 量符号来表示)
轮与物块A相连，当小球B以角速度ω做圆周运动时，物块A刚好保持静止。忽略绳与滑轮间摩擦， (3)为了提高实验精度，下列说法正确的是___________。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( ) A．两光电门间的距离适当大一些
B．小球的直径越小，实验精度越高
C．应该选用材质密度较大的小球
12．(10分)某课外小组在参观工厂时，看到一丢弃不用的电池，同学们想用物理上学到的知识
A．物块A受到的摩擦力可能向下 来测定这个电池的电动势和内阻，已知这个电池的电动势约为11～13 V，内阻小于3 Ω，由于直流
B．物块A可能不受摩擦力作用 电压表量程只有3 V，需要将这只电压表通过连接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15
C．若斜面倾角θ增大，要使A继续保持静止，小球B做圆周运动的角速度一定增大 V的电压表，然后再用伏安法测电池的电动势和内阻，以下是他们的实验操作过程：
D．若斜面倾角θ增大，要使A继续保持静止，小球B做圆周运动的角速度可能保持不变
10．如图甲所示，在竖直平面内，水平界线MN以下存在垂直纸面面向里的磁场，以MN位置
为x＝0，磁感应强度B随向下位移x（以m为单位）的分布规律为B＝kx＋4（T）。一边长L＝2
m、质量m＝2 kg的金属框abcd从MN上方某位置静止释放，进入磁场时由于受到竖直方向的力F
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，实验步骤如下，完成填空：
作用，金属框中电流保持不变，且ab边始终保持水平。力F随位移x变化的规律如图乙所示，金
第一步：按电路图连接实物
属框的总电阻R＝4 Ω，取g＝10 m/s2，下列说法正确的是( )
第二步：把滑动变阻器滑片移到最右端，把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合开关，把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为3 V
第四步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为________V
第五步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为15 V
的电压表。
(2)实验可供选择的器材有：
A．金属框中的电流方向为adcba
A．电压表（量程为3 V，内阻约2 kΩ）B．电流表（量程为3 A，内阻约0.1 Ω）
C．电阻箱（阻值范围0～9999 Ω）
D．电阻箱（阻值范围0～999 Ω）
E．滑动变阻器（阻值为0～20 Ω，额定电流2 A）
F．滑动变阻器（阻值为0～20 kΩ）
电阻箱应选_________，滑动变阻器应选_________。
(1)每一磁场的宽度d；
(3)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电池电动势E和内阻r，实验电路如图
(2)现使ABCD区域的磁感应强度变为2B，使电子仍以速率v 从磁场边界AB射入，可改变射入
0
乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U－I图线如图丙所示，可知电池的电动势为
时的方向（其他条件不变），求电子穿过两区域的最短时间t。
_____V，内阻为_____Ω。
13．(13分)如图甲所示，两端分别为M、N的长木板A静止在水平地面上，木板上有一点P，
PN段上表面光滑，N端上静止着一个可视为质点的滑块B。给木板施加一个水平向右的力F，F作
用1 s后撤去，撤去前B仍在木板上，木板A运动的速度－时间图像如图乙所示。已知A、B的质
量均为m＝1 kg，A的MP段上表面与B及A与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，最大静摩擦力等
于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。求：
（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题积分。
选修3－3
(1)力F的大小；
15．[物理—选修3－3]（13分）
(2)木板A的最小长度。
(1)(5分)下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4
(3)整个运动过程中，A与地面间因摩擦产生的热量。
分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．扩散现象是由物质分子的无规则运动引起的
B．只要知道某种物质的摩尔质量和密度，一定可以求出该物质的分子体积
C．布朗运动不是分子运动，但可以反映液体分子的无规则运动
D．水蒸汽凝结成水珠的过程中，分子间斥力减小，引力增大
E．一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加
(2)(8分)如图所示，一端封闭、粗细均匀的U形细管，管道水平部分长为L、竖直部分长
1.5L，管内有一段长度为L的水银柱封闭一段气柱。U形管静止不动时水银柱恰好在管道的水平部
分，当U形管绕开口臂的轴线匀速转动时，处于U形管水平部分的水银柱的长度为L 。设水银的
密度为ρ(kg/m3)，大气压强是p (Pa)。求：
0
14．(15分)如图所示，金属板的右侧存在两种左右有理想边界的匀强磁场，磁场的上边界AE
与下边界BF间的距离足够大。ABCD区域里磁场的方向垂直于纸面向里，CDEF区域里磁场的方
向垂直于纸面向外，两区域中磁感应强度的大小均为B，两磁场区域的宽度相同。一电子以速度v
0
垂直于磁场边界AB进入匀强磁场，经 的时间后，垂直于另一磁场边界EF离开磁场。已知
(i)U形管转动的角速度ω为多大？（不考虑气体温度的变化）
电子的质量为m，电荷量为e。求：
(ii)不断增大角速度ω，能否使水银柱全部进入封闭端竖直管内？16．[物理—选修3－4]（13分）
(1)(5分)下列说法正确的是___________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4
分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，并用实验加以证实
B．在高速运动的火箭上的人认为火箭的长度不变
C．与平面镜相比，全反射棱镜的反射率高
D．单摆在驱动力作用下做受迫振动，其振动周期与单摆的摆长有关
E．在磨制各种镜面或其他精密的光学平面时，可以用干涉法检查平面的平整程度
(2)(8分)一简谐横波以4 m/s的波速沿水平绳向x轴正方向传播。已知t＝0时的波形如图所示，
绳上两质点M、N的平衡位置相距波长。设向上为正，经时间t(小于一个周期)，此时质点M向下
1
运动，其位移仍为0.02 m，求t。
1
