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(diǎn)處止釋放塊沿平板從點(diǎn)滑至點(diǎn)用的時(shí)間t與角大有關(guān)由

30逐漸增大至

，物塊的下滑時(shí)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(yùn)動，由牛頓第二定律得：mgsin

a

設(shè)

P

點(diǎn)到豎直桿的距離為則塊點(diǎn)至0

P

點(diǎn)運(yùn)動的位移

x

x0cos

，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動位移時(shí)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(xiàng)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(shí)紐扣上距離中心

1

處的點(diǎn)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(shí)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(xiàng)正，項(xiàng)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(shí)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(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度分析，由安培定則可知Fo

在

M

點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為

B

，垂直紙面向里，OO點(diǎn)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(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0對點(diǎn)點(diǎn)感應(yīng)強(qiáng)度大小為B直紙面向里N點(diǎn)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(xiàng)確項(xiàng)誤。17.如圖，一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)施三次近火制動后，進(jìn)入運(yùn)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(shí)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(xiàng)確ABD項(xiàng)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(gè)，則（）A.一電荷從點(diǎn)運(yùn)動到，電場力做正功B.一子從點(diǎn)動到

d

點(diǎn)，電場力做功為

C.

b

點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)所在等勢面，方向向右D.

、、、d

四個(gè)點(diǎn)中，

b

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

，故項(xiàng)正C項(xiàng)電線與等勢面垂直，所

點(diǎn)電場強(qiáng)度垂直于該點(diǎn)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(diǎn)場強(qiáng)方向向左故C項(xiàng)誤D項(xiàng)

a

、b

、

、

d

四個(gè)點(diǎn)中，

點(diǎn)附近的等差等勢面最密集，所以b點(diǎn)電場強(qiáng)度大小最，故D項(xiàng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)間比向滑動的時(shí)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(shí)受到的合力大小，因此下滑時(shí)間更長，BC正確AD項(xiàng)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(gè)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(shí)由靜止開始下落時(shí)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(jì)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(yùn)動B.甲乙都減速運(yùn)動C.甲速運(yùn)動，乙減速運(yùn)動D.甲速運(yùn)動，乙加速運(yùn)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(shí)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(shí)驗(yàn)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(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔（每個(gè)時(shí)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(jì)關(guān)

S

、導(dǎo)線若干。完成下列填空：（1）有

3

個(gè)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(shí)，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(shí)對于小燈泡兩端的電壓為

3

，該同學(xué)經(jīng)計(jì)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(shí)流過電流表的電流

，可得此時(shí)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(shí)，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(shí)應(yīng)使分壓從0開。故選端（3當(dāng)流過電流為0時(shí)由圖像知燈泡兩端電壓為

7mV

故

7mA

。（4泡端電壓為

V

時(shí)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(gè)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(diǎn)）從距第一個(gè)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(shí)的速度有關(guān)察發(fā)現(xiàn)，小車通過第

3

個(gè)減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同。小車通過

個(gè)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(gè)減速帶后，經(jīng)過每一個(gè)減速帶時(shí)損失的機(jī)械能（2）求小車通過前

30

個(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)減速帶上平均損失的機(jī)械能；（3小車在前

30

個(gè)減速帶上平均每一個(gè)損失的機(jī)械能大于之后每一個(gè)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(gè)速后，在經(jīng)過每個(gè)減速帶后的速度

v

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

d

時(shí)增加的動能功關(guān)系得：

mgd

。（）（）析可知，小車通過第

50個(gè)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(shí)到經(jīng)過第30個(gè)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(gè)減速帶的過程中在每一個(gè)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(diǎn)射入磁場，從兩擋板下邊緣Q和N之間射出磁場，運(yùn)動過程中粒子未與擋板撞。已知粒子射入磁場時(shí)的速度方向與

的夾角為

60

，不計(jì)重力（1）求粒子發(fā)射位置到

點(diǎn)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(diǎn)射出磁場，求粒子在磁場中的軌跡與擋板的最近距離?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觯ǎ┯深}意知：。

vvy

ma1，得：v。2ty

，聯(lián)立解得（）粒子從

點(diǎn)射出時(shí)，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(diǎn)出時(shí)，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(yùn)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(gè)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(diǎn)的縱坐標(biāo)；

t%

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

273.15；為線上的一點(diǎn)。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(shí)，

、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(shí)板就會滑動，否則隔板停止運(yùn)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(shí)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(diǎn)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