2021高考物理(甲卷)解析無水印版

解：1解：130602021年通等校生國一試(全國卷理物部一、單選題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)得板與底座之間的夾角變將小物塊由平板與豎直桿交點處止釋放塊沿平板從點滑至點用的時間t與角大有關(guān)由

30逐漸增大至

，物塊的下滑時間

t

將（）A.逐增大B.逐減小C.先大后減小D.先小后增大【答案】【解析】長木塊光滑，物塊在重力分力的作用下勻加速直線運動，由牛頓第二定律得：mgsin

a

設(shè)

P

點到豎直桿的距離為則塊點至0

P

點運動的位移

x

x0cos

，根據(jù)勻變速直線運動位移時間公式得：，代入數(shù)據(jù)解得：xat22xt0sin2

，由增至由學(xué)識可知t先小后增大故D確ABC項錯誤。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)拉繩的兩端扣轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)拉動多次后紐繞其中心的轉(zhuǎn)速可達(dá)

50r/s

，此時紐扣上距離中心

1

處的點向心加速度大小約為（）A.

2B.100m/s

2

2C.2D.【答案】【解析】由題意可知，此時紐扣的角速度

w100

，向心加速度大小a

2

r

，其中

r1cm0.01m

，解得

a1000m/s

2

，故C項正，項誤。16.兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角圖示方式放置在同一平面內(nèi)O一直線上，PO

與

OF

在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣有相等的電流I

，電流方向如圖所示一根無限長直導(dǎo)線通過電流I

時所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線處磁應(yīng)強(qiáng)度大小為則中與導(dǎo)線距離均為d的、兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為（）A.

、

0B.

0

、

2C.

2B

、

2BD.

、

【答案】【解析】對

M

點磁感應(yīng)強(qiáng)度分析，由安培定則可知Fo

在

M

點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B

，垂直紙面向里，OO點感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，直紙面向外，根據(jù)矢量疊加可知M點磁感應(yīng)強(qiáng)度為0對點點感應(yīng)強(qiáng)度大小為B直紙面向里N點磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B

直面向里

N

電磁感應(yīng)強(qiáng)度為

2

B項確項誤。17.如圖，一個原子核X經(jīng)中所示的一列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數(shù)為（）

A.B.C.D.

6810【答案】【解析】原子核發(fā)生一次衰，核電荷數(shù)減2質(zhì)量數(shù)減4,；子核發(fā)生一次衰，放出1個子，質(zhì)量數(shù)不變，由可知，衰變后質(zhì)子數(shù)82變化為10，中子數(shù)為124變化量為22設(shè)發(fā)生了m次衰變次變42m10得,n6

，故放出了6個子，故A選正確BCD選錯誤。2021年2

月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天問一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進(jìn)入運行周期約為.8

5

s橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8

5

m。知火星半徑約為3.4

6

m，星表面處自由落體的加速度大小約為2，則“天問號”的停泊軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離約為（）A.6mB.6C.6

67

mmD.68m【答案】【解析】探測器在火星表面飛行時萬有引力提供向心力；

Mm2GmrT2

①，火星表面的物體有

G

R

②，①②聯(lián)立解得探測器飛行軌道半長軸

//r

3

22

7m

，根據(jù)數(shù)學(xué)幾何知識可得橢圓軌道與火星表面的最遠(yuǎn)距離LrL遠(yuǎn)近

7

m

，故C項確ABD項錯誤。二、多選題19.某電場的等勢面如圖所示，圖中

a、、、d、

為電場中的個，則（）A.一電荷從點運動到，電場力做正功B.一子從點動到

d

點，電場力做功為

C.

b

點電場強(qiáng)度垂直于該點所在等勢面，方向向右D.

、、、d

四個點中，

b

點的電場強(qiáng)度大小最大【答案】【解析】項，于點和e在同一等勢面，所以電荷從點動到點電力不做功，故A項誤B項，電子帶負(fù)電從低等勢面運動到高等勢面，電場力做正功，做功大小為W4eV

，故項正C項電線與等勢面垂直，所

點電場強(qiáng)度垂直于該點所在等勢面場總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面以

b

點場強(qiáng)方向向左故C項誤D項

a

、b

、

、

d

四個點中，

點附近的等差等勢面最密集，所以b點電場強(qiáng)度大小最，故D項正。綜上所述，本題正確答案為BD。20.一質(zhì)量為的體自傾角為的定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時的動能為，上滑動一段距離速度減小為此后物體向下滑動，到達(dá)斜面底端時動能K為。知

sina

，重力加速度大小為。（）A.物向上滑動的距離為

/2KB.物向下滑動時的加速度大小C.物與斜面間的動摩擦因數(shù)等

g/0.5D.物向上滑動所用的時間比向滑動的時間長【答案】【解析】對全過程有：

Ek

Ekcos5

，其中x為上行的路程；對上滑段有：

xmgsin

同理下滑段有：

Exmgsin5

結(jié)合上式可得可求出：

x/，0.5

，下滑對加速度為

，由于上滑受到的合力大于下滑時受到的合力大小，因此下滑時間更長，BC正確AD項錯誤，選BC。21.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截面積不同線的匝數(shù)是乙的2

倍兩圈在豎直平面內(nèi)從同高度同時由靜止開始下落時后入一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場區(qū)域的上邊界水平，如圖所示。不計空氣阻力，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.甲乙都加速運動B.甲乙都減速運動C.甲速運動，乙減速運動D.甲速運動，乙加速運動【答案】【解析】設(shè)線框質(zhì)量為

m

，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B

，線框匝數(shù)為

n

，剛到達(dá)磁場上方時速度為

，根據(jù)牛頓第二定律有

n

2l，amR

，由于質(zhì)量相等，則甲框長度為乙框的兩倍，那么電阻為倍，易得，兩線框在磁場中加速度相等，故選，CD錯誤。三、實驗題22.為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(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

sin

，

銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示同學(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得5

個連續(xù)相等時間間隔（每個時間間隔

）內(nèi)小銅塊沿斜面下滑的距離

si（

i

下表所示。

由表中數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小_______m/s2小塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)________果保留2

位有效數(shù)字，重力加速度大小取9

）【答案】見解析【解析】根據(jù)逐差法可知，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小

a

(S)S)524

，代入數(shù)據(jù)解得：0.43/s

；對小銅塊應(yīng)用牛頓第二定律得：sin

cos

，代入數(shù)據(jù)解得：。23.某學(xué)用a示電路探究小燈泡的安特性器有額定電壓2.5V，額定電流300mV300mA0.27）定值電阻

R

、滑動變阻器

R

（阻值

0

阻

R

（最大阻值

9999.9

源E（電動勢

，內(nèi)阻不計關(guān)

S

、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）有

3

個阻值分別為

1

的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0300mA

的

U

曲線，R應(yīng)取阻值______

的值電阻；（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器滑片應(yīng)置于變阻器________（“a”或“b；（3）在流過電流表的電流較小，將電阻箱的值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電流表的示數(shù)

U、I

果如

b

示流過電流表的電流為10mA

時，小燈泡的電阻為_________

（留1

位有效數(shù)字（4）為使得電壓表滿量程時對于小燈泡兩端的電壓為

3

，該同學(xué)經(jīng)計算知，應(yīng)將的阻值調(diào)整為_______。后調(diào)節(jié)滑動變阻器R，測得數(shù)據(jù)如下表所示：

I燈I燈（5由（和表可知隨流過小燈泡電流增加其燈絲的電_（“大”“減小”或“不變（6）該同學(xué)觀測到小燈泡剛開發(fā)光時流過電流表的電流

，可得此時小燈泡電功率W

W

（保留位效數(shù)字流電流表的電流為

300mA

時，小燈泡的電功率為，則/21【答案】見解析

___________（留至整數(shù)【解析）根據(jù)

I

燈

，要使電流達(dá)到

300

，可得

E)0

，其中

燈

8.3可得R11.5

，故選

1

定值電阻。（2）滑動變阻器做分壓使用時應(yīng)使分壓從0開。故選端（3當(dāng)流過電流為0時由圖像知燈泡兩端電壓為

7mV

故

7mA

。（4泡端電壓為

V

時R與

電壓之后也為

V

電壓表滿量程電壓為

0V

故

R兩端電壓為

VR0.32.7

，

，可得

R=2700

。（5）根據(jù)圖像易得阻值增大。（6）由表中數(shù)據(jù)

ImA

，伏特表示數(shù)為

46

，則小燈泡兩端電壓為

460

，w0.16w，理w0.32.50.75w，w1012四、解答題

。24.如圖，一傾角為

的光滑斜面上有

5

個減速帶（圖中未完全畫出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的動力小車（可視為質(zhì)點）從距第一個減速帶

L

處由靜止釋放知小車通過減速帶損失的機(jī)械能與到達(dá)減速帶時的速度有關(guān)察發(fā)現(xiàn)，小車通過第

3

個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過

個減速帶后立刻進(jìn)入與斜面光滑連接的水平地面續(xù)行距離停下知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為，力加速度大小為。（1）求小車通過第個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能（2）求小車通過前

30

個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3小車在前

30

個減速帶上平均每一個損失的機(jī)械能大于之后每一個減速帶上損失的機(jī)則

L

應(yīng)滿足什么條件？

0202【答案】見解析【解析小通過第30個速后，在經(jīng)過每個減速帶后的速度

v

是不變的，說明小車在經(jīng)過每一個減速帶時損失的機(jī)械能即為經(jīng)過上一個間隔

d

時增加的動能功關(guān)系得：

mgd

。（）（）析可知，小車通過第

50個減速帶后速度大小為

v

，由動能定理得：

1mgs2

小車從靜止釋放時到經(jīng)過第30個減速帶后的過程能關(guān)系得：mgd

1mv20

立上式子解得=

。小車通過前個減速帶的過程中在每一個速上平均損失的機(jī)械能：E

d3030

。（）題意可：，得：L

sin

。25.如，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

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

；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，荷量為q(0)

的粒子自電場中某處以大小為的度水平向右發(fā)射，恰從點射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運動過程中粒子未與擋板撞。已知粒子射入磁場時的速度方向與

的夾角為

60

，不計重力（1）求粒子發(fā)射位置到

點的距離；

y011vr224y011vr224（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的取值圍；（3）若粒子正好從Q的點射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板的最近距離。【答案】見解析【解析（）由題意知：。

vvy

ma1，得：v。2ty

，聯(lián)立解得（）粒子從

點射出時，圓半徑設(shè)為

r

，磁感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)為

，mvqvBr1sin6060

，聯(lián)立解得

B

2mvqL

。當(dāng)粒子從N點出時，圓半徑設(shè)為r，感應(yīng)強(qiáng)度設(shè)為，22rsin15L

，聯(lián)立解得

2

30qL

。所以

的取值范圍：

mv0qL

。（）子的運軌跡如圖。由幾何關(guān)系有：

5PC

，sin

LL

，

cos

L2555L2

；r

15L103Lcos22

，

pVnRTnRnR。所以，所以pVnRTnRnR。所以，所以r3

。（二）選考題：33.[物——選修3-3]（1）如圖，一定量的理想氣體歷的兩個不同過程，分別由體-溫度

(V)

圖上的兩條直線Ⅰ和Ⅱ表示，

和

分別為兩直線與縱軸交點的縱坐標(biāo)；

t%

。為它們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，t是們的延長線與橫軸交點的橫坐標(biāo)，

273.15；為線上的一點。由圖可知，氣體在狀態(tài)a和

b

的壓強(qiáng)之比

Pa/Pb

________；體在狀態(tài)

b

和

的壓強(qiáng)之比

Pb/

________。（2）如圖，一汽缸中由活塞封有一定量的理想氣體，中間的隔板將氣體分為

、B

兩部分；初始時，

、B

的體積均為

，壓強(qiáng)均等于大氣壓P。板上裝有壓力傳感器和控制裝置，當(dāng)隔板兩邊壓強(qiáng)差超過時板就會滑動，否則隔板停止運動。氣體溫度始終保持不變。向右緩慢推動活塞，使的積減小為V。（i）求A的體積和的強(qiáng)；（ⅱ）再使活塞向左緩慢回到初始位置，求此時A的積和的強(qiáng)?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕龈?可。、

b

位于同一條傾斜直線上，因此為常數(shù)，則兩點壓強(qiáng)相同，即。b和c度相同，則有apb

pVppVbpVb

。由幾何知識可知

Vp2VpVb1

。

B0B0（）A、B內(nèi)體分析，為等溫變化，則A

:

p

，

：

pV0

12

V

，p0.5

，聯(lián)立解得：

2p0

，

V

25

V

。（）再使活塞緩慢回到初始位置，對p0pp00A，有pp0