2021年高考全國甲卷物理試題二、選擇題:本題共 8小題，每小題 6分，共 8分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1418題只有一項(xiàng)符合題目要求，第 1921題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得 6分，選對但不全的得 3分，有選錯(cuò)的得 0分。14.如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板 P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角可變。將小物塊由平板與豎直桿交點(diǎn) Q處靜止釋放，物塊沿平板從 Q點(diǎn)滑至 P點(diǎn)所用的時(shí)間 t與夾角的大小有關(guān)。若由30逐漸增大至 60，物塊的下滑時(shí)間 t將A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小 D.先減小后增大15.“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細(xì)繩擰在一起，然后用力反復(fù)拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動(dòng)多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá) 50r/s，此時(shí)紐扣上距離中心 1cm處的點(diǎn)向心加速度大小約為A.10m/s2B. 100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s216.兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與 OQ在一條直線上，PO與 OF在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流 I，電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流 I時(shí)，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線 d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，則圖中與導(dǎo)線距離均為 d的M、N兩點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B17.如圖，一個(gè)原子核 X經(jīng)圖中所示的一系列 a、衰變后，生成穩(wěn)定的原子核 Y，在此過程中放射出電子的總個(gè)數(shù)為A.6B.8C.10D.1418.2021年 2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實(shí)施三次近火制動(dòng)后，進(jìn)入運(yùn)行周期約為 1.810 s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為 2.810 m。已知火星半徑約為3.410 m，火星表面處自由落體的加速度大小約為 3.7m/s，則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為5562A.6105mB.6106mC.6107mD.610 m819.某電場的等勢面如圖所示，圖中 a、b、c、d、e為電場中的 5個(gè)點(diǎn)，則A.一正電荷從 b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 e點(diǎn)，電場力做正功B.一電子從 a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到 d點(diǎn)，電場力做功為 4eVC.b點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右D.a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)中，b點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小最大20.一質(zhì)量為 m的物體自傾角為的固定斜面底端沿斜面向上滑動(dòng)。該物體開始滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)能為 EK/5，向上滑動(dòng)一段距離后速度減小為零,此后物體向下滑動(dòng)，到達(dá)斜面底端時(shí)動(dòng)能為 k。已知 sina0.6，重力加速度大小為 g。則A.物體向上滑動(dòng)的距離為 EK/2mg B.物體向下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為 g/5C.物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于 0.5D.物體向上滑動(dòng)所用的時(shí)間比向下滑動(dòng)的時(shí)間長21.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個(gè)正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的 2倍?，F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時(shí)由靜止開始下落，一段時(shí)間后進(jìn)入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計(jì)空氣阻力，已知下落過程中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進(jìn)入磁場后且上邊進(jìn)入磁場前，可能出現(xiàn)的是A.甲和乙都加速運(yùn)動(dòng) B.甲和乙都減速運(yùn)動(dòng)C.甲加速運(yùn)動(dòng)，乙減速運(yùn)動(dòng)D.甲減速運(yùn)動(dòng)，乙加速運(yùn)動(dòng)三、非選擇題:共 174分。第 2232題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第 3338題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題:共 129分。22.（5分）為測量小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾角為 a的斜面（已知 sina0.34，cosa0.94），小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機(jī)拍攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得 5個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)間間隔T0.20s）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離si（i1，2，3，4，5），如下表所示。S1S2S3S4S55.87cn7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為_m/s2，小銅塊與瓷磚表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_。（結(jié)果均保留 2位有效數(shù)字，重力加速度大小取 9.80m/s）223.（10分）某同學(xué)用圖（a）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有:小燈泡（額定電壓 2.5V，額定電流 0.3A）、電壓表（量程 300mV，內(nèi)阻300）、電流表（量程 300mA，內(nèi)阻 0.27）定值電阻 R0、滑動(dòng)變阻器 R1（阻值 O-20）、電阻箱 R2（最大阻值 9999.9）、電源 E（電動(dòng)勢 6V，內(nèi)阻不計(jì)）、開關(guān) S、導(dǎo)線若干。完成下列填空:（1）有 3個(gè)阻值分別為 10、20、30的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在 0-300mA的 U-I曲線，R0應(yīng)選取阻值為_的定值電阻；（2）閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的_（填“a”或“b”）端；（3）在流過電流表的電流較小時(shí)，將電阻箱 R2的阻值置零，改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù) U、I，結(jié)果如圖（b）所示。當(dāng)流過電流表的電流為 10mA時(shí)，小燈泡的電阻為_（保留1位有效數(shù)字）；（4）為使得電壓表滿量程時(shí)對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V，該同學(xué)經(jīng)計(jì)算知，應(yīng)將 R2的阻值調(diào)整為_。然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 R1，測得數(shù)據(jù)如下表所示：U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0260.0216.0280.0250.0300.0I/mA140.0160.0180.0200.0220.0240.0 （5）由圖（b）和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻_（填“增大”“減小”或“不變”）；（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時(shí)流過電流表的電流為 160mA，可得此時(shí)小燈泡電功率 W1_W（保留 2位有效數(shù)字）；當(dāng)流過電流表的電流為 300mA時(shí)，小燈泡的電功率為 W2，則 W2/W1=_（保留至整數(shù)）。24.（12分）如圖，一傾角為的光滑斜面上有 50個(gè)減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為 d，減速帶的寬度遠(yuǎn)小于 d；一質(zhì)量為 m的無動(dòng)力小車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距第一個(gè)減速帶 L處由靜止釋放。已知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時(shí)的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第 30個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過第50個(gè)減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離 s后停下。已知小車與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為 g。（1）求小車通過第 30個(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能；（2）求小車通過前 30個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3）若小車在前 30個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)減速帶上損失的機(jī)械能，則 L應(yīng)滿足什么條件？25.（20分）如圖，長度均為 L的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為 L，兩擋板上邊緣 P和 M處于同一水平線上，在該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度大小為 E；兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)節(jié)的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為 m，電荷量為q（q0）的粒子自電場中某處以大小為 v0的速度水平向右發(fā)射，恰好從 P點(diǎn)處射入磁場，從兩擋板下邊緣 Q和 N之間射出磁場，運(yùn)動(dòng)過程中粒子未與擋板碰撞。已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與 PQ的夾角為 60，不計(jì)重力（1）求粒子發(fā)射位置到 P點(diǎn)的距離；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值范圍；（3）若粒子正好從 QN的中點(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板 MN的最近距離。 （二）選考題：33.物理選修 3-3（15分）（1)（5分）如圖，一定量的理想氣體經(jīng)歷的兩個(gè)不同過程，分別由體積-溫度(V-t)圖上的兩條直線 I和表示，V1和 V2分別為兩直線與縱軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)；t%。為它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0是它們的延長線與橫軸交點(diǎn)的橫坐標(biāo)，t0=-273.15C；a為直線I上的一點(diǎn)。由圖可知，氣體在狀態(tài) a和 b的壓強(qiáng)之比Pa/Pb=_;氣體在狀態(tài) b和 c的壓強(qiáng)之比Pb/Pc=_。（2）（10分）如圖，一汽缸中由活塞封閉有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為 A、B兩部分；初始時(shí)，A、B的體積均為 V，壓強(qiáng)均等于大氣壓 P0。隔板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過 0.5p0時(shí)隔板就會滑動(dòng)，否則隔板停止運(yùn)動(dòng)。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動(dòng)活塞，使 B的體積減小為 V/2。（i)求 A的體積和 B的壓強(qiáng)；（）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時(shí) A的體積和 B的壓強(qiáng)。34.物理選修 3-4（15分）（1）(5分）如圖，單色光從折射率 n=1.5、厚度 d=10.0cm的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速為 3.0x10 m/s，則該單色光在玻璃板內(nèi)傳播8的速度為_m/s；對于所有可能的入射角，該單色光通過玻璃板所用時(shí)間 t的取值范圍是_st_s（不考慮反射）。(2）(10分）均勻介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn) A、B的平衡位置位于 x軸上，坐標(biāo)分別為 0和 xB=16cm。某簡諧橫波沿 x軸正方向傳播，波速為 v=20cm/s，波長大于 20cm，振幅為 y。=lcm，且傳播時(shí)無衰減。t=0時(shí)刻 A、B偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同，運(yùn)動(dòng)方向相反，此后每隔t=0.6s兩者偏離平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在 t1時(shí)刻（t1>0)，質(zhì)點(diǎn)A位于波峰。求(i)從 t1時(shí)刻開始，質(zhì)點(diǎn) B最少要經(jīng)過多長時(shí)間位于波峰；(i) t1時(shí)刻質(zhì)點(diǎn) B偏離平衡位置的位移。