2021年全国乙卷理综物理高考真题文档版（无答案）

2021 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试·物理部分 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 题只有一项符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14．如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车 厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地 面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ） A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒 15．如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生 感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探 电荷先后放于 M 和 N 处，该试探电荷受到的电场力大小分别为 MF 和 NF ，相应的电势能分别为 pME 和 pNE ， 则（ ） A． p p,M N M NF F E E  B． p p,M N M NF F E E  C． p p,M N M NF F E E  D． p p,M N M NF F E E  16．如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为 m、电荷量为  0q q  的带电粒子从圆周上的 M 点沿直径 MON 方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为 1v ，离开磁场时速度方向偏转 90 ；若 射入磁场时的速度大小为 2v ，离开磁场时速度方向偏转 60，不计重力，则 1 2 v v 为（ ） A． 1 2 B． 3 3 C． 3 2 D． 3 17．医学治疗中常用放射性核素 113 In 产生 γ 射线，而 113 In 是由半衰期相对较长的 113Sn 衰变产生的。对于 质量为 0m 的 113Sn ，经过时间 t 后剩余的 113Sn 质量为 m，其 0 m tm  图线如图所示。从图中可以得到 113Sn 的 半衰期为（ ） A． 67.3d B．101.0d C．115.1d D．124.9d 18．科学家对银河系中心附近的恒星 S2 进行了多年的持续观测，给出 1994 年到 2002 年间 S2 的位置如图 所示。科学家认为 S2 的运动轨迹是半长轴约为1000AU （太阳到地球的距离为1AU ）的椭圆，银河系中 心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了 2020 年诺贝尔物理学奖。若认为 S2 所受的作用力主要为 该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为 M，可以推测出该黑洞质量约为（ ） A． 44 10 M B． 64 10 M C． 84 10 M D． 104 10 M 19．水平桌面上，一质量为 m 的物体在水平恒力 F 拉动下从静止开始运动，物体通过的路程等于 0s 时，速 度的大小为 0v ，此时撤去 F，物体继续滑行 02s 的路程后停止运动，重力加速度大小为 g，则（ ） A．在此过程中 F 所做的功为 2 0 1 2 mv B．在此过中 F 的冲量大小等于 0 3 2 mv C．物体与桌面间的动摩擦因数等于 2 0 04 v s g D．F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的 2 倍 20．四个带电粒子的电荷量和质量分别为 ( , )q m 、 ( ,2 )q m 、( 3 ,3 )q m 、( , )q m ，它们先后以相同的 速度从坐标原点沿 x 轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与 y 轴平行，不计重力。下列描绘这四个粒子运 动轨迹的图像中，可能正确的是（ ） A． B． C． D． 21．水平地面上有一质量为 1m 的长木板，木板的左端上有一质量为 2m 的物块，如图（a）所示。用水平向 右的拉力 F 作用在物块上，F 随时间 t 的变化关系如图（b）所示，其中 1F 、 2F 分别为 1t 、 2t 时刻 F 的大 小．木板的加速度 1a 随时间 t 的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为 1 ，物块与木 板间的动摩擦因数为 2 。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为 g。则（ ） A． 1 1 1F m g B． 2 1 2 2 2 1 1 ( ) ( )m m mF gm    C． 2 2 1 1 2 m m m   D．在 20 ~ t 时间段物块与木板加速度相等 三、非选择题：共 174 分。第 22～32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选考题，考生 根据要求作答。 （一）必考题：共 129 分。 22．（5 分） 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球 进行拍摄，频闪仪每隔 0.05 s 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离 开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每 个方格的边长为5 cm 。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 完成下列填空：（结果均保留 2 位有效数字） （1）小球运动到图（b）中位置 A 时，其速度的水平分量大小为______ m/s ，竖直分量大小为_____ m/s ； （2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为_______ 2m/s 。 23．（10 分） 一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势 E（约1.5 V ）和内阻 r（小于 2 ）．图中电压表 量程为1 V ，内阻 V 380.0 R   ：定值电阻 0 20.0 R   ；电阻箱 R，最大阻值为999.9  ；S 为开关。 按电路图连接电路．完成下列填空： （1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选_____  （填“5.0”或“15.0”）； （2）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值 R 和电压表的相应读数 U； （3）根据图（a）所示电路，用 R、 0R 、 VR 、E 和 r 表示 1 U ，得 1 U  _________； （4）利用测量数据，作 1 RU  图线，如图（b）所示： （5）通过图（b）可得 E  ________V（保留 2 位小数）， r  _______  （保留 1 位小数）； （ 6 ） 若 将 图 （ a ） 中 的 电 压 表 当 成 理 想 电 表 ， 得 到 的 电 源 电 动 势 为 E ， 由 此 产 生 的 误 差 为 100%E E E    ______%。 24．（12 分）一篮球质量为 0.60 kgm  ，一运动员使其从距地面高度为 1 1.8 mh  处由静止自由落下，反 弹高度为 2 1.2 mh  。若使篮球从距地面 3 1.5 mh  的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球、 球落地后反弹的高度也为1.5 m 。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为 0.20 st  ；该篮球 每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取 210 m/sg  ，不计空气阻力。求： （1）运动员拍球过程中对篮球所做的功； （2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。 25．（20 分） 如图，一倾角为 的光滑固定斜面的顶端放有质量 0.06 kgM  的 U 型导体框，导体框的电阻忽略不计； 一电阻 3 R   的金属棒CD 的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF ；EF 与斜面底边平行， 长度 0.6 mL  。初始时CD与 EF 相距 0 0.4 ms  ，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距 离 1 3 m16s  后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在 磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的 EF 边正好进入磁场，并在匀 速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小 1 TB  ，重 力加速度大小取 210 m/s ,sin 0.6g   。求： （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）导体框匀速运动的距离。 （二）选考题：共 45 分。请考生从 2 道物理题、2 道化学题、2 道生物题中每科任选一题作答。如果多做， 则每学科按所做的第一题计分。 33．[物理—选修 3-3]（15 分） （1）（5 分）如图，一定量的理想气体从状态  0 0 0, ,a p V T 经热力学过程 ab 、bc 、ca 后又回到状态 a．对 于 ab 、bc 、 ca 三个过程，下列说法正确的是________（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A． ab 过程中，气体始终吸热 B． ca 过程中，气体始终放热 C． ca 过程中，气体对外界做功 D． bc 过程中，气体的温度先降低后升高 E． bc 过程中，气体的温度先升高后降低 （2）（10 分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管 A、B、C 粗细均匀，A、B 两管的上端封闭， C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B 两管的长度分别为 1 13.5 cml  ， 2 32 cml  。 将水银从 C 管缓慢注入，直至 B、C 两管内水银柱的高度差 5 cmh  。已知外界大气压为 0 75 cmHgp  。 求 A、B 两管内水银柱的高度差。 34．[物理—选修 3-4]（15 分） （1）（5 分）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过 0.3 s后，其波形曲线如图中虚线所示．已 知该波的周期 T 大于 0.3 s，若波是沿 x 轴正方向传播的，则该波的速度大小为_______ m/s ，周期为______s; 若波是沿 x 轴负方向传播的，该波的周期为_________s。 （2）（10 分）用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率．实验中用 A、B 两个大头针确定入射光路， C、D 两个大头针确定出射光路，O 和 O 分别是入射点和出射点，如图（a）所示．测得玻璃砖厚度为 15.0 mmh  ;A 到过 O 点的法线OM 的距离 10.0 mmAM  ，M 到玻璃砖的距离 20.0 mmMO  ，O 到 OM 的距离为 5.0 mms  。 （ⅰ）求玻璃砖的折射率； （ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上 表面入射，入射角从 0 逐渐增大，达到 45时、玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的 夹角。