2021年高考全國(guó)乙卷物理試題真題（答案+解析）

2021年高考全國(guó)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1?5

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全

的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.如圖，光滑水平地面上有一小車(chē)，一輕彈簧的一端與車(chē)廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車(chē)廂

的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車(chē)廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車(chē)廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面

參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開(kāi)始，小車(chē)、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)()

~>.OOQOQQOj|

777777777z77777777777777Zv7777777Z

A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒

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(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線(xiàn)所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)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(chǎng)力大小分別為“和FN，相應(yīng)的電勢(shì)能分別為和EpN,

貝()

一

圖(a)圖(b)

A<FN,EpM>EpNB.>FN,>EpN

C.F”<FN,EpM<D.F,”>FN,EpM<EpN

3.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為機(jī)、電荷量為。(4>0)的帶電粒子從圓周上的M

點(diǎn)沿直徑方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為匕，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)9()°；若射

入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為打，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60°,不計(jì)重力，則以為（）

232'

4.醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素①皿產(chǎn)生/射線(xiàn)，而⑴如是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的i”Sn衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)

m

量為加o的u'Sn，經(jīng)過(guò)時(shí)間f后剩余的i”Sn質(zhì)量為，力其——，圖線(xiàn)如圖所示。從圖中可以得到i”sn的

A.67.3dB.101.OdC.115.IdD.124.9d

5.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所

示。科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為1000AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心

可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該

大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為例，可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）

A.4xlO4MB.4X106MC.4X108MD.4xlO'°M

6.水平桌面上,一質(zhì)量為，"的物體在水平恒力尸拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等于“時(shí)，速度

的大小為%,此時(shí)撤去凡物體繼續(xù)滑行2s。的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g,則（）

1,

A.在此過(guò)程中F所做的功為一相片

2

3

B.在此過(guò)中產(chǎn)的沖量大小等于

C.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于工

4s°g

D.F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍

7.四個(gè)帶電粒子電荷量和質(zhì)量分別（+4，㈤、（+孫2的、（+3q,3吟、（一“，㈤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(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌

跡的圖像中，可能正確的是（）

y

B.o

8.水平地面上有一質(zhì)量為竹的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)量為"?2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r的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中瓦、鳥(niǎo)分別為《、時(shí)刻P的大小。

木板的加速度q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(dòng)摩擦因數(shù)為〃I,物塊與木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）

圖(a)圖(b)

A.=〃鵬B.F?=—~!——T%一從)g

町

m.+〃?,

C.〃2>~D.在0~與時(shí)間段物塊與木板加速度相等

三、非選擇題：第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（-）必考題：

9.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小

球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛

離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上

每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

斜槽紙板

圖(b)

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置4時(shí)，其速度水平分量大小為m/s,豎直分量大小為

__________m/s；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s2?

10.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5V）和內(nèi)阻r（小于20）。圖中電壓

表量程為IV,內(nèi)阻=380.0。：定值電阻K,=20.0。；電阻箱凡最大阻值為999.9。；S為開(kāi)關(guān)。按

電路圖連接電路。完成下列填空：

--------------------1|---

SE,r

圖（a）

（1）為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選C（填“5.0”或“15.0”）；

（2）閉合開(kāi)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)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、&、%、E和/?表示（，得，-__；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做工-/?圖線(xiàn)，如圖（b）所示：

U

（5）通過(guò)圖（b）可得E=V（保留2位小數(shù)），r=Q（保留1位小數(shù)）;

（6）若將圖（a）中電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為E',由此產(chǎn)生的誤差為

X100%=%。

11.一籃球質(zhì)量為根=0.60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為4=L8m處由靜止自由落下，反彈高度為

%=1.2m。若使籃球從距地面〃3=L5m的高度由靜止下落，并在開(kāi)始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反

彈的高度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，作用時(shí)間為，=0.20s；該籃球每次與地面碰

撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功；

（2）運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大小。

12.如圖，一傾角為&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=30的金屬棒。。的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEE；EF與斜面底邊平行,

長(zhǎng)度乙=0.6m。初始時(shí)CO與EE相距”=04m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑，金屬棒下滑距離

3

再=3m后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界（圖中虛線(xiàn)）與斜面底邊平行；金屬棒在磁

16

場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊正好進(jìn)入磁場(chǎng)，并在勻速

運(yùn)動(dòng)一段距離后開(kāi)始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=1T，重力

加速度大小取g=lOm/s'sina=0.6。求:

（1）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大?。?/p>

（2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

（3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。

（二）選考題：

[物理一選修3-3]

13.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（〃o，/幻經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程ca后又回到狀態(tài)仇對(duì)于必、

be、ca三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

0I27/7（）

A.出2過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.恒過(guò)程中，氣體始終放熱

C.恒過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.機(jī)?過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.0c過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低

14.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端

開(kāi)口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為《=13.5cm,4=32cm。將水銀

從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差〃=5cm。已知外界大氣壓為p°=75cmHg。求A、B

兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

物理——選修3-4]

15.圖中實(shí)線(xiàn)為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線(xiàn)，經(jīng)過(guò)0.3s后，其波形曲線(xiàn)如圖中虛線(xiàn)所示。已知該

波的周期T大于0.3s,若波是沿X軸正方向傳播的，則該波的速度大小為m/s,周期為

s,若波是沿x軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為s。

16.用插針?lè)y(cè)量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路、C、D兩

個(gè)大頭針確定出射光路，。和0'分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，如圖（〃）所示?測(cè)得玻璃磚厚度為/z=15.0mm,

A到過(guò)O點(diǎn)的法線(xiàn)OM的距離AM=10.0mm，M到玻璃磚的距離MO=20.0mm,O'到OM的距離為

5=5.0mm。

（i）求玻璃磚的折射率；

（ii）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃磚的截面如圖"）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(xiàn)恰好消失。求此玻璃磚上下表面的

夾角。

2021年高考全國(guó)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1?5

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全

的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.如圖，光滑水平地面上有一小車(chē)，一輕彈簧的一端與車(chē)廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車(chē)廂

的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車(chē)廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車(chē)廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面

參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開(kāi)始，小車(chē)、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)（）

~>.OOQOQQOj|

777777777z77777777777777Zv7777777Z

A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

D.動(dòng)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(chē)廂水平底板間有摩擦，且撤去推力后滑塊在車(chē)廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)，即摩擦力做功,

而水平地面是光滑的；以小車(chē)、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)，根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒的條件可知撤去推力

后該系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒。

故選H

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(chǎng)的等勢(shì)面如圖（b）中虛線(xiàn)所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)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(chǎng)力大小分別為乙,和FN,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為Ep*,和EpN,

則（）

/一、

?/、\

!\

：;

：I

一\、—:r',■‘

圖（a）圖（b）

A.F,M<FN,EpM>E]>NB.FM>FN,E/)M>EpN

C.F,M<FN，EpM<EpND.%>品，E.<EpN

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】由圖中等勢(shì)面的疏密程度可知

EM<EN

根據(jù)

F=qE

可知

FM<FN

由題可知圖中電場(chǎng)線(xiàn)是由金屬板指向負(fù)電荷，設(shè)將該試探電荷從M點(diǎn)移到N點(diǎn)，可知電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)

能減小，即

EpM>EpN

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(chǎng)，質(zhì)量為機(jī)、電荷量為q(q>0)的帶電粒子從圓周上的M

點(diǎn)沿直徑方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為匕，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90°；若射

入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為%,離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60。，不計(jì)重力，則以為()

v2

rV3

A.-B.v.----D.也

232

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】根據(jù)題意做出粒子的圓心如圖所示

設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為R,根據(jù)幾何關(guān)系有第一次的半徑

A=R

第二次的半徑

r2=6R

根據(jù)洛倫茲力提供向心力有

qvB=^~

r

可得

qrB

u=------

m

所以

M_4一G

嶺G3

故選B。

4.醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素”31n產(chǎn)生/射線(xiàn)，而"31n是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的“3sn衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)

c“2C

量為名的”3sn，經(jīng)過(guò)時(shí)間f后剩余的“3sn質(zhì)量為如其——，圖線(xiàn)如圖所示。從圖中可以得到”3sn的

加0

A.67.3dB.lOl.OdC.115.1dD.124.9d

【答案】C

【解析】

分析】

m2m1

【詳解】由圖可知從——=彳到一=彳恰好衰變了一半，根據(jù)半衰期的定義可知半衰期為

m03mQ3

T=182.4d-67.3d=115.Id

故選c。

5.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，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(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為1000AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心

可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該

大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M,可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）

A.4X104MB.4X106MC.4X108MD.4xlOl(,Af

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】可以近似把S2看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由圖可知，S2繞黑洞的周期及16年，地球的公轉(zhuǎn)周期n=i年,

S2繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑廠與地球繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R關(guān)系是

r=10007?

地球繞太陽(yáng)的向心力由太陽(yáng)對(duì)地球的引力提供，由向心力公式可知

G%由iR等

解得太陽(yáng)的質(zhì)量為

GT；

同理S2繞黑洞的向心力由黑洞對(duì)它的萬(wàn)有引力提供，由向心力公式可知

?Mm',2,2兀、2

G-V-=mra>=mr(——)

r2T

解得黑洞的質(zhì)量為

%=七產(chǎn)

綜上可得

=3.90x106〃

故選B。

6.水平桌面上，一質(zhì)量為根的物體在水平恒力尸拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等于“時(shí)，速度

的大小為%,此時(shí)撤去F,物體繼續(xù)滑行2%的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g,則（)

-1）

A.在此過(guò)程中尸所做的功為一相片

2

3

B.在此過(guò)中產(chǎn)的沖量大小等于］〃??

2

C.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于「心

4%g

D.F大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的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-Ring=max①

由速度位移公式有

4=2%.%②

外力撤去后，由牛頓第二定律可知

_jumg-ma2③

由速度位移公式有

一片=2g（25（））④

由①②③④可得，水平恒力

F=3*

4so

動(dòng)摩擦因數(shù)

滑動(dòng)摩擦力

4so

可知F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的3倍，

故C正確，D錯(cuò)誤；

A.在此過(guò)程中，外力尸做功為

...?32

W-Fs0=—mv^

故A錯(cuò)誤；

B.由平均速度公式可知，外力F作用時(shí)間

._50_2so

'。+%”

2

在此過(guò)程中，尸的沖量大小是

3

/=外=5加%

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）、（+02，〃）、（+3孫3附、｛-q,根）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(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌

跡的圖像中，可能正確的是（）

D.o

【答案】AD

【解析】

【分析】

【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，加速度為

m

由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，帶電粒子的在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

%

離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子的偏轉(zhuǎn)角的正切為

八匕，atqEl

tan。=」=—=匚

匕“,叫

因?yàn)樗膫€(gè)帶電的粒子的初速相同，電場(chǎng)強(qiáng)度相同，極板長(zhǎng)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；（+孫粒子與

（+3切3利）粒子的比荷相同，所以偏轉(zhuǎn)角相同，軌跡相同，且與（-夕，加）粒子的比荷也相同，所以（+4，加）、

（+3q,3/n）、（-q,/“）三個(gè)粒子偏轉(zhuǎn)角相同，但（-q,加）粒子與前兩個(gè)粒子的偏轉(zhuǎn)方向相反；（+孫2〃?）粒

子的比荷與（+4，M、（+3%3M粒子的比荷小，所以（+q,2〃?）粒子比（+g,加）、（+3q,3〃?）粒子的偏轉(zhuǎn)角

小，但都帶正電，偏轉(zhuǎn)方向相同。

故選AD。

8.水平地面上有一質(zhì)量為町的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)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，其中瓦、鳥(niǎo)分別為乙、弓時(shí)刻尸的大小。

木板的加速度％隨時(shí)間，的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃?,物塊與木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）

A.R=NMigB.8=一一!----一M）g

班

m,+

C.^2>------AD.在0~右時(shí)間段物塊與木板加速度相等

m2

【答案】BCD

【解析】

【分析】

【詳解】A.圖（c）可知，力時(shí)滑塊木板一起剛在從水平滑動(dòng)，此時(shí)滑塊與木板相對(duì)靜止，木板剛要滑動(dòng),

此時(shí)以整體為對(duì)象有

E=4（町+m2）g

故A錯(cuò)誤；

BC.圖（c）可知，及滑塊與木板剛要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，以整體為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律，有

F2一自（町+，巧）g=（町+m2）a

以木板為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律，有

町+機(jī)2）g=町。>。

解得

A機(jī),（叫+加J,、

K=__!----（〃2-M）g

mx

故BC正確；

D.圖（c）可知，0“2這段時(shí)間滑塊與木板相對(duì)靜止，所以有相同的加速度，故D正確。

故選BCD

三、非選擇題：第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（-）必考題：

9.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小

球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛

離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上

每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

圖(b)

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m/s,豎直分量大小為

m/s；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮橐籱/s2o

【答案】①.1.0②.2.0③.9.7

【解析】

【分析】

【詳解】（1）［1］因小球水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，因此速度為

x_0.05

m/s=1.0m/s

%t~0.05

⑵豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此A點(diǎn)的豎直速度可由平均速度等于時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度求得

8x5x10-2

m/s=2.0m/s

0.05x4

（2）［引由豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)可得

吁％+%一%一,

g-

代入數(shù)據(jù)可得

g=9.7m/s2

10.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5V）和內(nèi)阻，?（小于2C）。圖中電壓

表量程為IV,內(nèi)阻6,=380.0。：定值電阻5=20.0C：電阻箱凡最大阻值為999.9。：S為開(kāi)關(guān)。按

電路圖連接電路。完成下列填空：

--------------------11----

SE,r

圖（a）

（1）為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選C（填“5.0”或“15.0”）；

（2）閉合開(kāi)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)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、&、%、E和/?表示W(wǎng)—=;

UU

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做，-R圖線(xiàn)，如圖（b）所示：

（5）通過(guò)圖（b）可得V（保留2位小數(shù)），r=Q（保留1位小數(shù)）;

（6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為由此產(chǎn)生的誤差為

三二￡xioo%=%。

&+Ry門(mén)1（居,,+RJr

【答案】?.15.0'R+-+'p③.1.551.0⑤.5

ERVROEERVRO

【解析】

【分析】

【詳解】（1）口]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(mǎn)偏電壓大，則由并聯(lián)

電路分壓可得

U_E-U

RKR+r

&+/?0

代入數(shù)據(jù)解得

R=75Q

因此選15.0Q。

（3）[2]由閉合回路歐姆定律可得

Ed蚩叱）

R\，+&

化簡(jiǎn)可得

1_p?1]q+K）廠

---------------------AH-------1------------r

UERVR°EERV用

(5)[3][4]由上面公式可得

R。+&

ER\,Ro

由，-R圖象計(jì)算可得

2=0.034丫，。，/?=0.68V-'

代入可得

￡?1.55V,r?1.0Q

(6)[5]如果電壓表為理想電壓表，則可有

3+上+」

UEER（）E&

則此時(shí)

因此誤差為

11.一籃球質(zhì)量為根=0.60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為4=L8m處由靜止自由落下，反彈高度為

為=1.2m。若使籃球從距地面%3=1.5m的高度由靜止下落，并在開(kāi)始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反

彈的高度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，作用時(shí)間為f=0.20s；該籃球每次與地面碰

撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功；

(2)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大小。

【答案】(1)卬=4.5J；(2)尸=9N

【解析】

【分析】

【詳解】(1)第一次籃球下落的過(guò)程中由動(dòng)能定理可得

弱=mg%

籃球反彈后向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由動(dòng)能定理可得

0-E2=-mgh^

第二次從L5m的高度靜止下落，同時(shí)向下拍球，在籃球反彈上升的過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得

0-E4^0-mgh4

第二次從1.5m的高度靜止下落，同時(shí)向下拍球，籃球下落過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得

W+mghy=E3

因籃球每次和地面撞擊的前后動(dòng)能的比值不變，則有比例關(guān)系

空=區(qū)

用“3

代入數(shù)據(jù)可得

W=4.5J

（2）因作用力是恒力，在恒力作用下籃球向下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(dòng)的位移為

x--1at2

2

做得功為

W=Fx

聯(lián)立可得

F=9N（E=-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=3。的金屬棒CO的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路COEE：￡尸與斜面底邊平行,

長(zhǎng)度4=0.6m。初始時(shí)與EF■相距s0=04m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑，金屬棒下滑距離

3

Si=-m后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界（圖中虛線(xiàn)）與斜面底邊平行；金屬棒在磁

16

場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊正好進(jìn)入磁場(chǎng)，并在勻速

運(yùn)動(dòng)一段距離后開(kāi)始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T，重力

加速度大小取g=lOm/s—sina=06。求：

（1）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大??；

（2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。

35

【答案】(1)().18N；(2)m~0.02kg,//=—；(3)々=—m

818

【解析】

【分析】

【詳解】（1）根據(jù)題意可得金屬棒和導(dǎo)體框在沒(méi)有進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)一起做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理可得

+sina+

代入數(shù)據(jù)解得

3,

%=/m/s

金屬棒在磁場(chǎng)中切割磁場(chǎng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得

E=BL%

由閉合回路的歐姆定律可得

/一

R

則導(dǎo)體棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力為

七=8/L=0.18N

（2）金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)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面向上，之

后金屬棒相對(duì)導(dǎo)體框向上運(yùn)動(dòng)，因此金屬棒受到導(dǎo)體框給的沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，因勻速運(yùn)動(dòng)，可有

mgsina+/xmgcosa=F.^

此時(shí)導(dǎo)體框向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得

Mgsincr—Ringcosa-Ma

設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為x,則金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

X

t=一

%

則此時(shí)導(dǎo)體框的速度為

匕=%+at

則導(dǎo)體框的位移

12

%=%/+/。廠

因此導(dǎo)體框和金屬棒的相對(duì)位移為

12

/A^x=x,-x=—at

12

由題意當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)金屬框的上端EF剛好進(jìn)入線(xiàn)框，則有位移關(guān)系

4—Ar=x

金屬框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為

4=BL9,人=^

導(dǎo)體框受到向上的安培力和滑動(dòng)摩擦力，因此可得

Mgsina=Ringcosa+BI^L

聯(lián)立以上可得

3

x-0.3m,a=5m/s2，〃?=0.02kg,〃=-

8

（3）金屬棒出磁場(chǎng)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(dòng)，則有

mgsina+/.imgcosa=maA

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

導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離為

々=也

代入數(shù)據(jù)解得

2.55

x,=——-m='—m

-918

（二）選考題：

[物理一選修3-3]

13.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)。（見(jiàn)，%，4）經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程而、be、恒后又回到狀態(tài)或?qū)τ诒亍?/p>

be、館三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（)

2-?

012Viv^

A.。。過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.以過(guò)程中，氣體始終放熱

C.以過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.6c過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.力c過(guò)程中，氣體的溫度先升高后降低

【答案】ABE

【解析】

【分析】

【詳解】A.由理想氣體的圖可知，理想氣體經(jīng)歷劭過(guò)程，體積不變，則W=0,而壓強(qiáng)增大，由

=可知，理想氣體的溫度升高，則內(nèi)能增大，由△U=Q+W可知，氣體一直吸熱，故A正確；

BC.理想氣體經(jīng)歷m過(guò)程為等壓壓縮，則外界對(duì)氣體做功W>0,由=知溫度降低，即內(nèi)能減

少△(/<(),由AU=Q+W可知，Q<0,即氣體放熱，故B正確，C錯(cuò)誤；

DE.由pV=〃RT可知，，-V圖像的坐標(biāo)圍成的面積反映溫度，b狀態(tài)和c狀態(tài)的坐標(biāo)面積相等，而中

間狀態(tài)的坐標(biāo)面積更大，故兒過(guò)程的溫度先升高后降低，故D錯(cuò)誤，E正確；

故選ABE。

14.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端

開(kāi)口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為4=13.5cm,4=32cm.將水銀

從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差力=5cm。已知外界大氣壓為p°=75cmHg。求A、B

兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

【答案】A/?=lcm

【解析】

【分析】

【詳解】對(duì)B管中的氣體，水銀還未上升產(chǎn)生高度差時(shí)，初態(tài)為壓強(qiáng)=體積為匕8=45,末態(tài)壓

強(qiáng)為〃2,設(shè)水銀柱離下端同一水平面的高度為生，體積為匕B=G一色）S，由水銀柱的平衡條件有

P?B=P/Pgh

B管氣體發(fā)生等溫壓縮，有

Pl/Mb=

聯(lián)立解得

%=2cm

對(duì)A管中的氣體，初態(tài)為壓強(qiáng)小A=Po,體積為KA=/@,末態(tài)壓強(qiáng)為P2A，設(shè)水銀柱離下端同一水平面

的高度為4,則氣體體積為匕4=（4-4?,由水銀柱的平衡條件有

PZA=Po+Pg（h+月一%）

A管氣體發(fā)生等溫壓縮，有

0M=P2A%

聯(lián)立可得

2/V-191/2,+189=0

解得

189

九=1cm或4=—cm>/,（舍去）

則兩水銀柱的高度差為

Ah=h_%-lcm

【物理——選修3-4】

15.圖中實(shí)線(xiàn)為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線(xiàn)，經(jīng)過(guò)0.3s后