2021年高考物理真題試卷(海南卷)

2

B.釋放的核能AE=（m1+m2-2m3）c

2021年高考物理真題試卷（海南卷）C.被原子核內(nèi)的中子數(shù)是5

一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是D.X表示的是病原子核

符合題目要求的。（共8題；共24分）

6.（3分）如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形MNPQ,MN=2NP,其折射率為41。?束單色光在紙

1.（3分）公元前4世紀(jì)末，我國的《墨經(jīng)》中提到“力，形之所以奮也”，意為力是使有形之物突進(jìn)或加速運(yùn)

而內(nèi)以a=45。的入射角從空氣射向MQ邊的中點(diǎn)O,則該束單色光（）

動的原因。力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示，正確的是（）

MN

A.kg?m?S—B.kgm-s~2C.Pa-m2D.J-m-1

2.（3分）水上樂園有一末段水平的滑梯，人從滑梯頂端由靜止開始滑下后落入水中。如圖所示，滑梯頂端到

2

末端的高度H=4.O?n,末端到水面的高度h=1.0m。取重力加速度g=10m/s,將人視為質(zhì)點(diǎn)，不計QP

摩擦和空氣阻力。則人的落水點(diǎn)到滑梯末端的水平距離為（）A.在MQ邊的折射角為60°B.在MN邊的入射角為45°

C.不能從MN邊射出D.不能從NP邊射出

7.（3分）如圖，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時P靜止在水平案面上。將?個水平

向右的推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话搿Ｒ阎狿、Q兩物塊的質(zhì)量分別為mp=0.5kg、

=0.2kg,P與束面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=10m/s2.則推力F的大小為（）

A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5.5m

3.（3分）某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能為以，已知該金屬的逸出功為

“0，普朗克常量為h。根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率"為（）

A?至B.苧C.^0D,^0

A.4.0/VB.3.0NC.2.5ND.1.5N

4.（3分）2021年4月29日，我國在海南文昌用長征五號B運(yùn)載火筋成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌8.（3分）如圖，V型對接的絕緣斜面M、N固定在水平面上，兩斜面與水平面夾角均為a=60。,其中斜

道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400/cm左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。則該核心面N光滑。兩個質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N上，P、Q連線垂直于斜而M,已知最大靜摩

艙的（）擦力等于滑動摩擦力。則P與M間的動摩擦因數(shù)至少為（）

A.角速度比地球同步衛(wèi)星的小

B.周期比地球同步衛(wèi)星的長

C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大

D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小

5.（3分）1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)

A./2TT

中，鋰原子核俘獲一個質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的被原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€原子核，核反應(yīng)方程為二、多項(xiàng)選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是

符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得。分。（共5題；共20分）

-＞夕Bet2X。已知出、"i、X的質(zhì)量分別為=1.00728u、m2=7.01601U、

9.（4分）如圖，理想變壓器原線圈接在U=22OV2sinlOO7Tt（|Z）的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片P來

m3=4.00151U,光在真空中的傳播速度為c,則在該核反應(yīng)中（）

A.質(zhì)量虧損Am=4.02178〃調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片P處于圖示位置時，原、副線圈的匝數(shù)比"2=2：1,為了使圖中“100V,50W”的燈

泡能夠正常發(fā)光，下列操作可行的是（B.b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低5V

C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功

D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能

12.（4分）如圖，?定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā)，經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)

c,直線ac過原點(diǎn)。則氣體（）

A.僅將滑片P向上滑動OT

B.僅將滑片P向下滑動

A.在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)

C.僅在副線圈電路中并聯(lián)?個阻值為20。的電阻

B.在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)

D.僅在副線圈電路中串聯(lián)一個阻值為20H的電阻

C.在bTC的過程中內(nèi)能保持不變

io.（4分）甲、乙兩人騎車沿同-平直公路運(yùn)動，t=o時經(jīng)過路邊的同一路標(biāo)，下列位移-時間圖

D.在的過程對外做功

13.（4分）如圖，在平面直角坐標(biāo)系0町的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的P（0,百Q(mào)點(diǎn)，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后

射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為a（0<a<180°）。當(dāng)a=150°時，粒子垂直x軸離開

磁場。不計粒子的重力。則（）

???

名.B.

???

OX

11.（4分）如圖，在勻強(qiáng)電場中有一虛線圓，Qb和cd是圓的兩條直徑，其中Qb與電場方向的夾角為

A.粒子?定帶正電

60°,ab=0.2?n,cd與電場方向平行，a、b兩點(diǎn)的電勢差U汕=20P。則（）

B.當(dāng)。二45。時，粒子也垂直x軸離開磁場

k…7EC.粒子入射速率為2久qBL

m

__L_______

D.粒子離開磁場的位置到O點(diǎn)的最大距離為30

ci一一q”二d

??!三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共20分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

供2題；共20分）

14.（10分）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，提供以下實(shí)驗(yàn)器材：電源E（電動勢約6V，內(nèi)阻約1。）,待測電

阻R（阻值小于ion）,電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3k。）,電流表A（量程0.64,內(nèi)阻約1。）,

A.電場強(qiáng)度的大小E=2QQV/mx

③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d：

滑動變阻器（最大阻值200）,單刀開關(guān)又，單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)

計如圖所示的測量電路C④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離I；

⑤調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài)；

⑥將滑塊從光電門【左側(cè)某處，由靜止開始釋放，從數(shù)字亳秒計讀出滑塊通過光電門I、II的時間

、/玩■

⑦用刻度尺分別測量A,B點(diǎn)到水平桌面的高度h、h2；

⑧改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度，重復(fù)步驟⑤⑥⑦，完成多次測量。

<2）（4分）用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d時，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則d=mm；某次

實(shí)驗(yàn)中，測得垢=lL60ms,則滑塊通過光電門I的瞬時速度%=m/s（保留3位有效數(shù)

字）；

（I）（2分）閉合開關(guān)Si前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到（填，”或“b”）端；

0123主尺

（2）（4分）實(shí)驗(yàn)時，為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，應(yīng)將S撥向（填“c”或“d”）：在上

2lllll1111111111

111,1HIIlli(cm)

述操作正確的情況下，引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是（填正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）；IIM11111111111Illi

游標(biāo)

A.電流表分壓B.電壓表分流C.電源內(nèi)阻分壓)1020

（3）（4分）實(shí)驗(yàn)時，若已知電流表的內(nèi)阻為1.2。，在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)

（3）（2分）在誤差允許范圍內(nèi)，若九］-/12=（用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直

值，應(yīng)將二撥向（填飛”或“d”）：讀得電壓表的示數(shù)為237V,電流表的示數(shù)為0.334,則

接測量的物理量符號表示，已知重力加速度為g）,則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒；

R=Q（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

x（4）（2分）寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原

15.（10分）為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置（包

因：______________________________________________________________________________________________

括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字亳秒計）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還有：天平、游標(biāo)

四、計算題：本題共3小題，共36分。把解答寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說

明、方程式和演算步驟。（共3題；共36分）

16.（12分）一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，其波源的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn)，波源在0~4s內(nèi)的振動圖像

如圖（a）所示，已知波的傳播速度為0.5m/s。

圖（a）圖⑹

（1）（4分）求這列橫波的波長；

（2）（4分）求波源在4s內(nèi)通過的路程：

①在導(dǎo)軌上選擇兩個適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門I、H,并連接數(shù)字亳秒計;

（3）（4分）在圖（b）中而出t=4s時刻的波形圖。

②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量m：

17.（12分）如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度vo向右做勻速直線運(yùn)動，將一小滑塊無初速地輕放在木

板最右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為m和2m,它們之間的動摩擦因數(shù)為N，重力加速度為g。

（1）（4分）滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大?。?/p>

（2）（4分）某時刻木板速度是滑塊的2倍，求此時滑塊到木板最右端的距離：

（3）（4分）若滑塊輕放在木板最右端的同時，給木板施加?水平向右的外力，使得木板保持勻速直線運(yùn)

動，直到滑塊相對木板靜止，求此過程中滑塊的運(yùn)動時間以及外力所做的功。

18.（12分）如圖，間距為I的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)

度大小為B,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻，一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用

下以速度vo向右做勻速直線運(yùn)動，此時金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為uo。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動

的自由電子總量保持不變，金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除廣電阻R以外不計其它電阻。

（1）（6分）求金屬桿中的電流和水平外力的功率；

（2）（6分）某時刻撤去外力，經(jīng)過一段時間，自由電子沿金屬桿定向移動的速率變?yōu)樘?，?

（i）這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱：

（ii）這段時間內(nèi)?直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動的距離。

答案解析部分解得該單色光的頻率為y=絲鏟

1.【答案】B故答案為：Do

【知識點(diǎn)】單位制及量綱

【解析】【解答】物理學(xué)的關(guān)系式不光確定物理量之間的關(guān)系，同時確定r物理量的單位之間的關(guān)系，力學(xué)的【分析】該題只需要記清愛因斯坦光電效應(yīng)方程中頻率、最大初動能、逸出功之間的關(guān)系即可。

基本單位是m、kg、s,由此：4.【答案】C

2

AB.根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma可知力的單位為kgm-S-,A不符合題意，B符合題意：【知識點(diǎn)】衛(wèi)星問題：天體的勻速圓周運(yùn)動的模型

C.根據(jù)壓強(qiáng)的表達(dá)式p=(可知力的單位可知力的單位為Pa-m2,但壓強(qiáng)單位Pa不是基本單位，C不【解析】【解答】核心艙和地球同步衛(wèi)星繞著地球做勻速圓周運(yùn)動，其向心力由地球?qū)诵呐摵屯叫l(wèi)星萬有

引力提供,則有：G2尹=?n亍=?n(竿)2「=ma=ina)2r

符合題意；

D.根據(jù)做功的表達(dá)式W=Fx可知力的單位為Jm-1,但功的單位J不是基本單位，D不符合題意?？傻?=解'T=2n懇'a=皆，”恃

故答案為：Bo

根據(jù)題目信息不難得出廠耐Vr網(wǎng),故有3艙＞3網(wǎng)，T艙＜丁同、。勉,。何，v般＞V同

【分析】解決該題需要弄清兩個知識點(diǎn)：物理學(xué)的關(guān)系式不光確定物理量之間的關(guān)系，同時確定了物理量的

則核心艙角速度比地球同步衛(wèi)星的大，周期比地球同步衛(wèi)星的短，向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大，線速度

單位之間的關(guān)系；力學(xué)的基本單位是m、kg、soA、B答案只需要根據(jù)牛頓第二定律就可以判斷；CD答案也

比地球同步衛(wèi)星的大，ABD不符合題意，C符合題意；

導(dǎo)出力的單位，但是不是基本單位。

故答案為：Co

2.【答案】A

【知識點(diǎn)】平拋運(yùn)動；動能定理的理解；機(jī)械能守恒及其條件

【分析】該題屬于衛(wèi)星參量比較題目，截圖只需要弄清對于繞地球做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星其受到地球?qū)πl(wèi)星

【解析】【解答】人從滑梯由靜止滑到滑梯末端速度為v,根據(jù)動能定理可知mgH=^mv2-0

的萬有引力提供向心力，再根據(jù)圓周運(yùn)動規(guī)律求解出衛(wèi)星運(yùn)動周期、向心加速度、線速度、角速度，然后根

解得v=4倔n/s

據(jù)其隨著衛(wèi)星距離變化情況即可解答。

此后人做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律：豎直方向做自由落體運(yùn)動，根據(jù)h=lt2可知落水時間為t=

55.【答案】B

[2h/2xl.Ofl

匕~=1F-s=As【知識點(diǎn)】核反應(yīng)方程：質(zhì)能方程

【解析】【解答】根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知方程為t?Bet2lHe

水平方向做勻速直線運(yùn)動，則人的落水點(diǎn)距離滑梯末端的水平距離為X=vt=4遮x1m=4.0771

2

AB.核反應(yīng)質(zhì)量虧損為Am=+m2-2m3=0.02027〃則釋放的核能為AE=(叫4-m2-2m3)c

故答案為：Ao

A不符合題意，B符合題意；

CD.根據(jù)核反應(yīng)方程式可得z=4,4=8,鉞原子核內(nèi)的中子數(shù)是4,X表示的是氨核，CD不符合題

【分析】根據(jù)題目信息“不計摩擦和空氣阻力”可知人在滑梯上下滑過程只有重力做功，所以根據(jù)動能定理即

意；

可求出人到達(dá)滑梯末端的速度，經(jīng)過滑梯末端后，人開始做平拋運(yùn)動，然后根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律即可解出水

故答案為：B。

平距離。

【分析】解答該題先要根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒將核反應(yīng)方程將題目中核反應(yīng)方程式補(bǔ)

3.【答案】D

充完整，然后就不難判斷CD答案的正誤了，根據(jù)質(zhì)量虧損定義就可以判斷A答案，然后利用核反應(yīng)中釋放

【知識點(diǎn)】光電效應(yīng)

的能量與質(zhì)量虧損和質(zhì)能方程即可判斷。

【解析】【解答】根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知E=hv-W

k06.【答案】C

【知識點(diǎn)】光的折射；光的全反射對Q隔離分析，根據(jù)牛頓第二定律可得Q物體加速下降，有mQg-T2=mQa

【解析】【解答】A.光線從。點(diǎn)入射，設(shè)折射角為y,由折射定律有〃=舞可得a=5m/s2

而P、Q物體將有相同的加速度，利用整體法對系統(tǒng)研究，根據(jù)牛頓第二定律戶+?%9mpg=(mQ+

代入數(shù)據(jù)解得Y=30°

mp)a

即在MQ邊的折射角為30°,A不符合題意;

解得F=4N

B.設(shè)長方體玻璃磚邊NP長NP=1,則另一邊長MN=2/，作出折射后的光路圖如圖所示

故答案為：A0

【分析】該題屬于連接體動力學(xué)問題，對于連接體動力學(xué)問題的分析，整體法和隔離法分析是該題的解題法

寶，其選用原則時分析問題涉及內(nèi)力用隔離法，涉及外力用隔離法，兩種方法搭配使用可以快速解題。

8.【答案】D

由幾何關(guān)系可知光在MN邊的入射角為60°,B不符合題意：【知識點(diǎn)】共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用；庫侖定律；物體的受力分析

【解析】【解答】滑塊Q在光滑斜面N上靜止，則P與Q帶電同性，兩者之間為庫侖斥力設(shè)為凡兩滑塊的受

C.當(dāng)光從光密到光疏發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為0.有Sine=

解得6=45。，而MN邊的入射角為60。>45。，且滿足光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，故光在MN邊發(fā)生全反射，

即不能從MN邊射出，C符合題意：

D.根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)，根據(jù)光的折射的可逆性可知，光從NP邊的

B點(diǎn)折射后的折射角為45。，D不符合題意；

故答案為：Co

【分析】作出光路圖，根據(jù)折射定律以及全反射的臨界角公式求解折射角與臨界角；根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A

對Q物體在沿著斜面方向根據(jù)平衡條件有zngcos30。=Fcos30°

點(diǎn)發(fā)生全反射后到達(dá)NP邊的B點(diǎn)，根據(jù)光的折射的可逆性可知，光從NP邊的B點(diǎn)折射后的折射角為45

解得F=mg

度。解決該題的關(guān)鍵是正確作出光路圖，熟記折射定律的表達(dá)式以及全反射的臨界角的求解公式，能根據(jù)幾

而對P物體動摩擦因數(shù)最小時根據(jù)平衡條件有N=F+mgsin30。

何知識求解相關(guān)的角度。2

根據(jù)題中最大靜摩擦力等于滑動摩擦力有f=

f=mgcos30。

7.【答案】A

聯(lián)立解得從=母

【知識點(diǎn)】連接體問題

【解析】【解答】開始時，P靜止在水平桌而上時，即系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，對Q受力分析，由平衡條件有7\=故答案為：D.

mQg=2N

f=7\=2N<fimPg=2.5N【分析】該題屬于庫侖力作用下的共點(diǎn)力平衡問題，解決該題的重點(diǎn)時受力分析，然后根據(jù)平衡條件列式求

推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话?，即T2=?=1N解答案，在解題中還需要依據(jù)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力以及摩擦因數(shù)至少得出兩物體保持靜止的臨

界條件是物體與斜面摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力。

9.【答案】B,D解得電場強(qiáng)度的大小￡=加黑廣造”.2。。5,所以A符合題意:

【知識點(diǎn)】變壓器原理；串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

B.電勢沿電場線逐漸降低，可知b點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的電勢高，B不符合題意：

【解析】【解答】根據(jù)正弦式交變電流有效值規(guī)律得原線圈電壓有效值以=①維卜=220/

C.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電子帶負(fù)電，所以電子所受的電場力與位移反向，可知電場力做負(fù)功，C不符合

有根據(jù)原副線圈電壓規(guī)律，得出副線圈電壓有效值^2==Ix2207=110V>1Q0V題意：

D.因a點(diǎn)的電勢低于c點(diǎn)電勢，則電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，D符合題意。

所以則為了使圖中“100V，501V''的燈泡能夠正常發(fā)光，則需要減小次級電壓，即僅將滑片P向下滑動;

故答案為：AD。

或者僅在副線圈電路中串聯(lián)一個電阻，阻值為R=-n~=里°=20°

71。。

【分析】本題主要考查了電場強(qiáng)度的計算和電勢高低的判定，以及電場力做功和電勢能改變量的關(guān)系，解題

故答案為：BDo

關(guān)鍵明確E=g,d為兩點(diǎn)沿電場線方向的距離、電勢順著電場線方向逐漸降低以及根據(jù)力與位移的夾角判定

【分析】解答本題的關(guān)鍵是理解小燈泡正常發(fā)光的含義是：小燈泡兩端的工作電壓為100V,首先根據(jù)理想變功的正負(fù)，結(jié)合電場力做功與電勢能的變化關(guān)系確定電勢能的變化。

壓器原副線圈的關(guān)系，求解副線圈電壓的有效值，然后根據(jù)串聯(lián)電路電阻與電壓的分配關(guān)系求解小燈泡兩端12.【答案】A,C

的電壓，最后分析滑線變阻器滑片的的移動方向?！局R點(diǎn)】理想氣體的狀態(tài)方程；氣體的變化圖像P-V圖、P-T圖、V-T圖

【解析】【解答】AB.因直線