1/222021 年高考全國乙卷物理試卷二、選擇題：本題共 8 小題，每小題 6 分，共 48 分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第 15只有一項(xiàng)符合題目要求，第 68 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。1.如圖，光滑水平地面上白一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間冇燃擦。用力向右推動車廂使彈贊壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地而參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)（）TOQOOOOO門77777777777777777777777777777777777A.動量守恒，機(jī)械能守恒B.動量守恒，機(jī)械能不守恒C.動屋不守恒，機(jī)械能守恒D.動量不守恒，機(jī)械能不守恒【答案】B【解析】【分析】【詳解】因?yàn)榛瑝K與車廂水平底板間右摩擦，II撤去推力后滑塊在車廂底板上白相對滑動，即摩擦力做功, 而水平地面是光滑的：以小車、彈贊和滑塊組成的系統(tǒng)，根懈動量守恒和機(jī)械能守恒的條件町知撤去推力 后該系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能不守恒.故選B。2.如圖（a）,在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感 應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電 荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力人小分別為代，和，柑應(yīng)的電勢能分別為疋測和耳我，XZ2/22二二二_圖（b）圖（a）3/22c.FMFN,E EPN【答案】A【解析】【分析】【詳解】由圖中等勢面的疏密程度可知E” E小故選A。3.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)呈為加、電荷最為q(q0)的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿II徑MON方向射入磁場。若粒子射入磁場舊的速度人小為兒，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。：若射V.入磁場時(shí)的速度人小為人，離開磁場時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計(jì)重力，則-1為()V.A.B.FMFN,EpMEph,D.4/22設(shè)圓形磁場區(qū)域的半徑為乩根據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑=R第二次的半徑人=根據(jù)洛倫茲力捉供向心力有qvB -Im.丄B.迺C.遇232D*5/22可得qrBv-m所以V1斤書-=冬乙3故選B。4.醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核索山 s 產(chǎn)生7射線，而山山是由半衰期相對較長的門七口衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)m量為“的唄，經(jīng)過時(shí)町后剩余的唄質(zhì)量必其才圖線如圖所示。從圖中可以得到呱的A 67.3dB lOl.OdC. 115.1dD. 124.9d【答案】c【解析】【分析】m 2mI【詳解】由圖可知從一 =了到=-恰好衰變了一半，根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為叫3m03T = 182.4d-67.3d = 115.1d故選c。5.科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所 示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動軌跡是半長軸約為1000AU（太陽到地球的距離為1AU）的橢圓， 銀河系中心 町能存在超人質(zhì)辭黑洞。 這項(xiàng)研究工作茯得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該 人質(zhì)最黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)最為M,町以推測出該黑洞質(zhì)呈約為（）6/22A. 4xlO4AfB. 4xlOMC 4xlO$MD. 4xlOloA/【答案】B【解析】【分析】【詳解】町以近似把S2看成勻速圓周運(yùn)動，由圖可知，S2繞黑洞的周期7M6年，地球的公轉(zhuǎn)周期dl年,S2繞黑洞做圓周運(yùn)動的半徑r與地球繞太陽做圓周運(yùn)動的半徑R關(guān)系是廣= 1000/?地球繞太陽的向心力由太陽對地球的引力提供，由向心力公式町知MmR2解得太陽的質(zhì)量為同理S2繞黑洞的向心力由黑洞對它的萬何引力提供，由向心力公式町知m99.、兀、“G= m rar = m r(y解得黑洞的質(zhì)量為4打3Mx=rxGT2綜上可得A/v= 3.90 xl06A/故選B。=mRar = mR(7/226.水平桌面上，一質(zhì)量為加的物體在水平恒力F拉動卞從靜止開始運(yùn)動，物體通過的路程等于$。時(shí)，速度8/22的大小為吟此時(shí)撤去幾物體繼續(xù)滑行2$。的路程后停止運(yùn)動,重力加速度大小為g,則（A.在此過程中F所做的功為B.在此過中F的沖量人小等于|/nv0C.物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于一4sgD. F的大小等于物體所受滑動靡擦力人小的2倍【答案】BC【解析】【分析】【詳解】CD.外力撤去前，由牛頓第二定律可知F - pmg = maY由速度位移公式令Vo = 2d*。外力撤去后，由牛頓第二定律町知由速度位移公式有-v=2a2(2sQ)動摩擦肉數(shù)滑動摩擦力可知F的人小等于物體所受滑動摩擦力人小的3倍,故C正確，D錯(cuò)誤；可得.水平恒力9/22A.在此過程中，外力F做功為故A錯(cuò)誤:B,由平均速度公式可知，外力F作用時(shí)間1上土v02在此過程中，F(xiàn)的沖最大小是I = Ft = mv6120故B正確。故選BC。7.四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+Q,加）、（+彳,2加）、（+3今,3加）、（-G加）它們先后以相同的速度從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場中，電場方向與v軸平行，不計(jì)巫力，卜列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動軌 跡的圖像中，可能正確的是（）10/22【解析】【分析】【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場中做類平拋運(yùn)動，加速度qEa = m由類平拋運(yùn)動規(guī)律可知，帶電粒子的在電場中運(yùn)動時(shí)間為vo離開電場時(shí)，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為込-土=空=理匕vo加兀因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同，電場強(qiáng)度相同，極板長度相同，所以偏轉(zhuǎn)角只與比荷有關(guān)，前面三個(gè)帶 電粒子帶正電，一個(gè)帶電粒子帶負(fù)電，所以一個(gè)粒子與另外三個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向不同；（+G7）粒子與（+3q,3加） 粒子的比荷相同,所以偏轉(zhuǎn)角相同,軌跡相同， 且與 （一 G 加） 粒子的比荷也相同， 所以（+G加） 、（+3?,3加）、（_?,加）三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但（一9,加）粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反:（+2加）粒 子的比荷與（+G加）、（+3q,3加）粒子的比荷小，所以（+?,2加）粒子比（+q,加）、（+3g,3加）粒子的偏轉(zhuǎn)角 小，但都帶正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。故選AD8.水平地面上有一質(zhì)量為加的長木板，木板的左端上有一丿頁量為.的物塊，如圖（“）所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時(shí)間，的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中林、代分別為人、時(shí)刻F的人小。木板的加速度隨時(shí)間/的變化關(guān)系如圖（C 所示。己知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與木板間 的動摩擦I月數(shù)為假設(shè)垠人靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力柑等，重力加速度人小為炸則（）11/22B十也 g（廿心/M1Z77. +C.ZA一ZAD.在0人時(shí)間段物塊與木板加速度相等itu【答案】BCD【解析】【分析】【詳解】A.圖（c）叮知，h時(shí)滑塊木板一起剛在從水平滑動，此時(shí)滑塊與木板相對靜止，木板剛要滑動,此時(shí)以整體為對彖有故A錯(cuò)誤；BC.圖（c）可知，H滑塊與木板剛要發(fā)生相對滑動，以整體為対彖，根據(jù)牛頓第二定律，有F2一“1（叫 +mg=（片 +叫）a以木板為對象，根據(jù)牛頓第二定律，有冷叫g(shù)一 “（“+叫）g = na 0解得/n,（/n +/?,）F）=亠 （址一Jg（“+弘）/ 耳叫故EC正確；D.圖（c）可知，0h這段時(shí)間滑塊與木板相對靜止，所以有相同的加速度，故D正確。故選BCDo三、非選擇題：第 912 題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第 1316 題為選考題，考生 根據(jù)要求作答。（一）必考題：叫/12/229.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照柑機(jī)對做平拋運(yùn)動的小球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次柏?cái)z后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的觀像兒圖中的背景足放在豎直平面內(nèi)的帶啟方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平If. A上每個(gè)方格的邊長為5cmo該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)屮測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。13 / 22完成卜列填空：(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)(1)_小球運(yùn)動到圖(b)中位置A時(shí)，其速度的水平分量人小為_111/S,豎直分量人小為(2)_根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊娜诵開m/s2o【答案】(1). 1.0(2). 2.0(3). 9.7a)a)rara( (圖(b)14 / 22【解析】15 / 22【分析】【詳解】（1） 1W小球水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此速度為v0= = m/s = 1 .Oni/s0t0.052豎直方向做自由落體運(yùn)動，因此A點(diǎn)的豎直速度nJ由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度求得（2） 3由豎直方向的自由落體運(yùn)動町得兒+兒一兒一11_4T2代入數(shù)據(jù)町得g= 9.7m/s210.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測最一電池的電動勢E（約1.5V）和內(nèi)阻（小于20九圖中電壓 表量程為IV.內(nèi)阻從=380 00：定值電阻RQ=20.0Q:電阻箱乩最大阻值為999.9G： S為開關(guān)。按電路圖連接電路。完成下列填空:圖(a)（1）_為保護(hù)電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路 電阻值町以選_Q（填5.0或“15.0” ）：（2）閉介開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)：（3）_根據(jù)圖（a）所示電路，用R、瓦、RE和廠表示*,得* =_:（4）利用測量數(shù)據(jù)，做卜R圖線，如圖（b）所示：8x5x100.05x4ni/s =2.0111/s16 / 22中的電斥表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為由此產(chǎn)生的誤差為%?！敬鸢浮?15.0(2).質(zhì)p；0). 1.55(4). 1.0(5).5LLKVKQLLZSAVAQ【解析】【分析】【詳解】(1)1為了避免電壓表被燒壞，接通電路時(shí)電壓表兩端的電壓不能比電表滿偏電壓大，則由并聯(lián)電路分壓可得U _ E-URRQR+ rR, +RQ代入數(shù)據(jù)解得R = 1.5Q.因此選15.0Q。(3) 2由閉合回路的歐姆定律可得E = u+石(R+C& +凡化簡可得140*1.200 00 08080O O:usls_5 52 22(2(可得E=_v(保留2位小數(shù))，r =Q(保留1位小數(shù)):x!00%=17 / 22（5）34由上面公式可得由卜R圖象計(jì)算可得R = 0 034VT a b = 0 68VT代入可得E1.55V, rl.OQ（6）5如果電壓表為理想電壓表,則可有11 r 1=I-1-U E ER。ERQ11.一籃球質(zhì)量為m= 0.60kg ,一運(yùn)動員使其從距地而高度為 =1.8111處由靜止自由落下，反彈高度為甩=1.2m。若使籃球從距地面% =1.5m的高度由靜止下落，并在開始下落的同時(shí)向卜拍球、球落地后反 彈的高度也為1.5m 假設(shè)運(yùn)動員拍球時(shí)對球的作用力為恒力，作用時(shí)間為0.20s；該籃球每次巧地面碰 撞前后的動能的比值不變。重力加速度人小取g = 10in/s，不計(jì)空氣阻力。求：（1）運(yùn)動員拍球過程中對籃球所做的功；（2）運(yùn)動員拍球時(shí)對籃球的作用力的人小?！敬鸢浮浚?） W = 4.5J： （2） F = 9N【解析】【分析】【詳解】（1）第一次籃球卜落的過程中由動能定理可得E嚴(yán)m(xù)gt籃球反彈后向上運(yùn)動的過程由動能定埋可得則此時(shí)18 / 220-E-,=一哋第二次從1.5m的高度靜止卜落，同時(shí)向下拍球，在籃球反彈上升的過程中，由動能定理町得0-E4= O-nigh第二次從1.5m的高度靜止卜落，同時(shí)向下拍球，籃球卜落過程中，由動能定理可得W+噸人=,因籃球每次和地面撞擊的前后動能的比值不變，則白比例關(guān)系代入數(shù)據(jù)町得W = 4.55（2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線運(yùn)動，因此有牛頓第二定律可得F + mg = ma在拍球時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的位移為1 ,X-QV2做得功為W = Fx聯(lián)立可得F = 9N（ F = 15N舍去）12.如圖，一傾角為a的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M =0.06kg的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì):一電阻R = 3G的金屬棒CD的兩端遂于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEF； EF與斜面底邊平行,長度L = 0.6m初始時(shí)CD與EF相距50= 0.4111,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開始下滑，金屬棒下滑距離3q = m后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬棒在磁16場中做勻速運(yùn)動，直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場的瞬間，導(dǎo)體框的邊正好進(jìn)入磁場，并在勻速運(yùn)動一段距離后開始加速。己知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B = 1T,重力 加速度大小取g= 10ni/s2,sma = 0.6求：（1）金屈榛在磁場中運(yùn)動時(shí)所受安培力的人小：19 / 22（2）金屬棒的質(zhì)最以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù)；（3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動的距離。【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)題意可得金屬棒和導(dǎo)體框在沒有進(jìn)入磁場時(shí)一起做勻加速直線運(yùn)動，由動能定理可得代入數(shù)據(jù)解得Vo= |ni/s金屬棒在磁場中切割磁場產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得E = BLv0由閉介回路的歐姆定律可得則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場時(shí)受到的安培力為倫=3億=0 18N（2）金屬棒進(jìn)入磁場以后因?yàn)樗查g受到安培力的作用，根據(jù)楞次定律可知金屬棒的安培力沿斜而向上，之 后金屬棒相對導(dǎo)體框向上運(yùn)動，因此金屈棒受到導(dǎo)體框給的沿斜面向卜的滑動摩擦力，因勻速運(yùn)動，可有mgsina+ “7g cosa = F,此時(shí)導(dǎo)體框向下做勻加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得Mgsina - “mgcosa = Ma設(shè)磁場區(qū)域的寬度為心則金屈棒在磁場中運(yùn)動的時(shí)間為xvo則此時(shí)導(dǎo)體框的速度為20 / 22則導(dǎo)體框的位移1 .因此導(dǎo)體框和金屬棒的相對位移為A1 J心=兀-x = at12由題意肖金屬棒離開磁場時(shí)金屬框的上端EF剛好進(jìn)入線框，則有位移關(guān)系5O-AV = X金屬框進(jìn)入磁場時(shí)勻速運(yùn)動，此時(shí)的電動勢為E = B% I嚴(yán)警導(dǎo)體框受到向上的安培力和滑動摩擦力，因此町得Mgsma = /migcosa + BI丄聯(lián)立以上可得3x = 0.3m,a= 5in/s2加=0 02kg, / = -o（3）金屬棒出磁場以后，速度小于導(dǎo)體框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速運(yùn)動，則冇mgsm a +“ig cosa= “金屬棒向下加速，導(dǎo)體框勻速，當(dāng)共速時(shí)導(dǎo)體框不再勻速，則有2.55x,=m =m918（二）選考題: 物理一選修 3 313.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（p,弘，兀）經(jīng)熱力學(xué)過程“、be、ca后又回到狀態(tài)心對于“、be.c a三個(gè)過程，下列說法正確的是（）導(dǎo)體框勻速運(yùn)21 / 22B. d過程中，氣體始終放熱C. 7過程中，氣體對外界做功D. be過程中，氣體的溫度先降低后升高E. be過程中，氣體的溫度先升高后降低【答案】ABE【解析】【分析】【詳解】A.由理想氣體的P-V圖町知，理想氣體經(jīng)歷 冊過程，體積不變，則W = 0,而壓強(qiáng)增人，由pV = nRT nf1理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能増大，由厶 =0 + W町知，氣體一直吸熱，故A正確；BC.理想氣體經(jīng)歷m過程為等壓壓縮，則外界對氣體做功W0,由pV = nRT溫度降低，即內(nèi)能減少厶（/ O到OM的距離為25 / 225 = 5.0mm（i） 求玻璃磚折射率：（ii）用另一塊材料相同，但上卞兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃磚的截而如圖 3）所示。光從上表面入射，入時(shí)角從0逐漸增大，達(dá)到45。時(shí)，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上卜表而的【解析】【分析】【詳解】（I）從O點(diǎn)射入時(shí)，設(shè)入射角為久 折射角為仇 根據(jù)題中所給數(shù)據(jù)町得:10.0 sma-V10.02+20.0:再由折射定律可得玻璃磚的折射率:（11）當(dāng)入射角為45時(shí)，設(shè)折射角為Y，由折射定律:sin 45n =-Sill/可求得:7 = 30。再設(shè)此玻璃磚上卜表面的夾角為&比路圖如卜:11 =sin aS1D0526 / 22而此時(shí)出射光線恰好消失，則說明發(fā)生全反射，有:解得：C = 45由幾何關(guān)系町知：0+30。 C即玻璃磚上卞表面的夾角：& = 15。22 / 22