2021新課標(biāo)卷物理解析14.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的，在以下四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是14.答案：B解析：在地理北極附近是地磁場的S極，由安培定那么可知正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是圖B。15.一質(zhì)點(diǎn)開始時做勻速直線運(yùn)動，從某時刻起受到一恒力作用。此后，該質(zhì)點(diǎn)的動能可能A．一直增大B．先逐漸減小到零，再逐漸增大C．先逐漸增大到某一值，再逐漸減小D．先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大15.答案：ABD解析：假設(shè)該恒力與開始時勻速運(yùn)動的方向夾角小于90°，那么該恒力做正功，該質(zhì)點(diǎn)的動能一直增大，選項(xiàng)A正確；假設(shè)該恒力與開始時勻速運(yùn)動的方向相反，那么該恒力先做負(fù)功，待速度減小到零后該恒力做正功，該質(zhì)點(diǎn)的動能先逐漸減小到零，再逐漸增大，選項(xiàng)B正確；假設(shè)該恒力與開始時勻速運(yùn)動的方向夾角大于90°，那么該恒力先做負(fù)功，后做正功，該質(zhì)點(diǎn)的動能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大，選項(xiàng)D正確。16.一蹦極運(yùn)發(fā)動身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，至最低點(diǎn)時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)發(fā)動可視為質(zhì)點(diǎn)，以下說法正確的選項(xiàng)是A．運(yùn)發(fā)動到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B．蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢能增加C．蹦極過程中，運(yùn)發(fā)動、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D．蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān)16.答案：ABC解析：蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取無關(guān)，選項(xiàng)D錯誤。17.如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡的額定電壓為220V，額定功率為22W；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。假設(shè)用U和I分別表示此時電壓表和電流表的讀數(shù)，那么A．U=110V，I=0.2AB．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2AD．U=110V，I=0.2A17.答案：A解析：燈泡正常發(fā)光說明副線圈輸出電壓為220V，原線圈輸入電壓為110V，電壓表讀數(shù)為110V；由變壓器功率關(guān)系可知，變壓器輸入功率為22W，電流表讀數(shù)為0.2A，選項(xiàng)A正確。18.電磁軌道炮工作原理如下圖。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(可視為勻強(qiáng)磁場)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到的安培力在作用而高速射出。現(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來的2倍，理論上可采用的方法是A．只將軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍B．只將電流I增加到原來的2倍C．只將彈體質(zhì)量減小到原來的一半D．將彈體質(zhì)量減小到原來的一半，軌道長度L變?yōu)樵瓉淼?倍，其它量不變，18.答案：BD解析：設(shè)B=kI，軌道之間距離d，那么發(fā)射過程中，安培力做功kI2dL，由動能定理kI2dL=mv219.衛(wèi)星信號需要通過地球同步衛(wèi)星傳送。如果你與同學(xué)在地面用衛(wèi)星通話，那么從你發(fā)出信號至對方接收到信號所需最短時間最接近于〔可能用到的數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)動的軌道半徑約為3.8×105km，運(yùn)行周期約為27天，地球半徑約為6400km，無線電信號的傳輸速度為3×A．0.1sB．0.25sC．0.5sD．1s19.答案：B解析：由題給數(shù)據(jù)可估算出地球同步衛(wèi)星距地面高度大約為3.6×107m，從你發(fā)出信號到對方接收到信號所需最短時間為t=2×3.6×107÷3.0×1020.一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動到c。質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，以下圖示可能正確的選項(xiàng)是〔虛線是曲線b點(diǎn)的切線〕20.答案：D解析：根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的，質(zhì)點(diǎn)所受電場力一定做負(fù)功，所受電場力方向與運(yùn)動方向夾角大于90°，所以圖示可能正確的選項(xiàng)是D。21.如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。現(xiàn)假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt〔k是常數(shù)〕，木板和木塊加速度大小分別為a1和a2。以下反映a1和a2變化的圖線正確的選項(xiàng)是21.答案：A解析：當(dāng)給木塊施加的水平力F小于木塊與木板之間的最大靜摩擦力時，二者一起做加速運(yùn)動。當(dāng)給木塊施加的水平力F大于木塊與木板之間的最大靜摩擦力時，木板所受摩擦力不變，木板加速度a1為一恒量，木板做勻加速運(yùn)動。設(shè)木塊所受的滑動摩擦力大小為f，那么木塊所受合外力為kt-f，由牛頓第二定律，木塊加速度a2=(kt-f)/m，所以反映a1和a2變化的圖線正確的選項(xiàng)是A。22.22.〔5分〕 為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖的電路。圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電池。完成以下實(shí)驗(yàn)步驟中的填空： 〔1〕將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)________,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時_____的讀數(shù)I； 〔2〕然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________,使________,記下此時RN的讀數(shù)； 〔3〕屢次重復(fù)上述過程，計(jì)算RN讀數(shù)的________,此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值。22.答案：〔1〕R0A0〔2〕RNA0的讀數(shù)仍為I〔3解析：此題測量微安表頭A的內(nèi)阻采用的是替代法。首先將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時標(biāo)準(zhǔn)電流表A0的讀數(shù)I；然后將S撥向接點(diǎn)2，讓電阻箱替代待測電流表，調(diào)節(jié)RN,使標(biāo)準(zhǔn)電流表A0的讀數(shù)仍為I；此時電阻箱讀數(shù)等于待測電流表內(nèi)阻,記下此時RN的讀數(shù)；屢次重復(fù)上述過程，計(jì)算RN讀數(shù)的平均值，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值。23.〔10分〕 利用圖1所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計(jì)時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t。改變光電門甲的位置進(jìn)行屢次測量，每次都使滑塊從同一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示。完成以下填空和作圖：〔1〕假設(shè)滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時的瞬時速度vt、測量值s和t四個物理量之間所滿足的關(guān)系式是_______；(2)根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖2給出的坐標(biāo)紙上畫出圖線；〔3〕由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為a=____________m/s2〔保存2位有效數(shù)字〕。23.答案：〔1〕=-at+vt〔2〕圖線如下圖。〔3〕2.0解析：設(shè)滑塊經(jīng)過光電門甲的速度為v0，由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律，s=(v0+vt)t/2，vt=v0+at聯(lián)立解得=-at+vt。圖線的斜率等于a，由圖線可知，其斜率等于1.0，所以滑塊加速度的大小為a=2.0m/s2。24.〔13分〕甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動，加速度方向一直不變。在第一段時間間隔內(nèi)，兩輛汽車的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半。求甲乙兩車各自在這兩段時間間隔內(nèi)走過的總路程之比。24.解析：設(shè)汽車甲在第一段時間間隔末〔時間t0〕的速度為v,第一段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s1,加速度為a,在第二段時間間隔內(nèi)行駛的路程為s2。由運(yùn)動學(xué)公式得v’=at0①②③設(shè)汽車乙在時間t0的速度為v’，在第一、二段時間間隔內(nèi)行駛的路程分別為s1’、s2’。同樣有v’=(2a)t0④⑤設(shè)甲、乙兩車行駛的總路程分別為s、s’，那么有s=s1+s2⑦s’=s1’+s2聯(lián)立以上各式解得，甲、乙兩車各自行駛的總路程之比為⑨25.〔19分〕如圖，在區(qū)域I〔0≤x≤d〕和區(qū)域II〔d≤x≤2d〕內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面。一質(zhì)量為m、帶電荷量q〔q＞0〕的粒子a于某時刻從y軸上的P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域I，其速度方向沿x軸正向。a在離開區(qū)域I時，速度方向與x軸正方向的夾角為30°；因此，另一質(zhì)量和電荷量均與a相同的粒子b也從p點(diǎn)沿x軸正向射入?yún)^(qū)域I，其速度大小是a的1/3。不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求〔1〕粒子a射入?yún)^(qū)域I時速度的大小；〔2〕當(dāng)a離開區(qū)域II時，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差。25.解析：〔1〕設(shè)粒子a在=1\*ROMANI內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的圓心為C〔在y軸上〕，半徑為Ra1，粒子速率為va，運(yùn)動軌跡與兩磁場區(qū)域邊界的交點(diǎn)為,如圖，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得①由幾何關(guān)系得②③式中，θ=30°，由①②③式得④(2)設(shè)粒子a在II內(nèi)做圓周運(yùn)動的圓心為Oa,半徑為，射出點(diǎn)為〔圖中未畫出軌跡〕，。由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得⑤由①⑤式得⑥、和三點(diǎn)共線，且由⑥式知點(diǎn)必位于⑦的平面上。由對稱性知，點(diǎn)與點(diǎn)縱坐標(biāo)相同，即=cosθ+h⑧式中，h是C點(diǎn)的y坐標(biāo)。設(shè)b在I中運(yùn)動的軌道半徑為，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得⑨設(shè)a到達(dá)點(diǎn)時，b位于點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的角度為α。如果b沒有飛出I，那么⑩eq\o\ac(○,11)式中，t是a在區(qū)域II中運(yùn)動的時間，而eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,13)由⑤⑨⑩eq\o\ac(○,11)eq\o\ac(○,12)eq\o\ac(○,13)式得α=30°eq\o\ac(○,14)由①③⑨eq\o\ac(○,14)式可見，b沒有飛出。點(diǎn)的y坐標(biāo)為=(2+cosα)+heq\o\ac(○,15)由①③⑧⑨eq\o\ac(○,14)eq\o\ac(○,15)式及題給條件得，a、b兩粒子的y坐標(biāo)之差為-=(-2)deq\o\ac(○,16)(二)選考題：共45分。請考生從給出的3道物理題，3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號涂黑。注意所做題目的題號必須與所涂提米的題號一致，在答題卡上選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，那么每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。33.【物理——選修3-3】〔15分〕〔1〕〔6分〕對于一定量的理想氣體，以下說法正確的選項(xiàng)是______。〔選對一個給3分，選對兩個給4分，選對3個給6分。每選錯一個扣3分，最低得分為0分〕A．假設(shè)氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B．假設(shè)氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C．假設(shè)氣體的溫度隨時間不段升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大D．氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E．當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大33.〔1〕答案：ADE解析：由理想氣體狀態(tài)方程可知，假設(shè)氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其溫度不變，內(nèi)能也一定不變，選項(xiàng)A正確；理想氣體做等溫變化，內(nèi)能不變，而體積壓強(qiáng)變化，狀態(tài)變化，選項(xiàng)B錯誤；假設(shè)氣體的溫度隨時間不段升高，體積也隨著增大，其壓強(qiáng)也可能不變或減小，選項(xiàng)C錯誤；由熱力學(xué)第一定律，氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)，選項(xiàng)D正確；由于理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，當(dāng)氣體溫度升高時，氣體的內(nèi)能一定增大，選項(xiàng)E正確。〔2〕〔9分〕如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l1=66cm的水銀柱，中間封有長l2=6.6cm的空氣柱，上部有長l3=44cm的水銀柱，此時水銀面恰好與管口平齊。大氣壓強(qiáng)為p0=70cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩慢地轉(zhuǎn)動一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時管中空氣柱的長度。封入的氣體可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動過程中沒有發(fā)生漏氣。33.〔2〕解析：設(shè)玻璃管開口向上時，空氣柱壓強(qiáng)為p1=p0+ρgl3①式中，ρ和g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口響下時，原來上部的水銀有一局部會流出，封閉端會有局部真空。設(shè)此時開口端剩下的水銀柱長度為x，那么p2=ρgl1，p2+ρgx=p0，②式中，p2管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)。由玻意耳定律得p1(Sl2)=p2(Sh)③式中,h是此時空氣柱的長度，S為玻璃管的橫截面積。由①②③式和題給條件得h=12cm④從開始轉(zhuǎn)動一周后，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為p3，那么p3=p0+ρgx⑤由玻意耳定律得p1(Sl2)=p3(Sh’)⑥式中，h’是此時空氣柱的長度。由①②③⑤⑥h’≈9.2cm⑦34.【物理——選修3-4】〔1〕一振動周期為T，振幅為A，位于x=0點(diǎn)的波源從平衡位置沿y軸正向開始做簡諧振動，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿x軸正向傳播，波速為v，傳播過程中無能量損失，一段時間后，該振動傳播至某質(zhì)點(diǎn)P，關(guān)于質(zhì)點(diǎn)P振動的說法正確的選項(xiàng)是______。A．振幅一定為AB．周期一定為TC．速度的最大值一定為vD．開始振動的方向沿y軸向上或向下取決去他離波源的距離E．假設(shè)P點(diǎn)與波源距離s=vT，那么質(zhì)點(diǎn)P的位移與波源的相同34(1)答案：ABE解析：波傳播過程中，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)做受迫振動，由于波傳播過程中無能量損失，所以質(zhì)點(diǎn)P振動的振幅一定為A，周期一定為T，質(zhì)點(diǎn)振動的最大速度與波速無關(guān)，選項(xiàng)AB正確C錯誤；開始振動的方向與波源開始振動方向相同，選項(xiàng)D錯誤；假設(shè)P點(diǎn)與波源距離s=vT，那么質(zhì)點(diǎn)P與波源振動步調(diào)一致，P的位移與波源的相同，選項(xiàng)E正確。〔2〕一半圓柱形透明物體橫截面如下圖，地面AOB鍍銀，O表示半圓截面的圓心，一束光線在橫截面內(nèi)從M點(diǎn)的入射角為30，角MOA=60，角NOB=30。求：(i)光線在M點(diǎn)的折射角；(ii)透明物體的折射率。〔2〕解析：〔i〕如圖，透明物體內(nèi)部的光路為折線MPN，Q、M點(diǎn)相對于底面EF對稱，QPN三點(diǎn)共線。設(shè)在M點(diǎn)處，光的入射角為i，折射角為r，∠OMQ=α，∠PNF=β.根據(jù)題意有α=30°，=1\*GB3①由幾何關(guān)系得∠PNO=∠PQO=r，于是β+r=60°②且α+r=β③由①②③式得r=15°。④〔ii〕根據(jù)折射率公式有sini=nsinr⑤由④⑤式得n=。35.【物理——選修3-5】〔1〕在光電效應(yīng)試驗(yàn)中，某金屬的截止頻率相應(yīng)的波長為λ0，該金屬的逸出功為______。假設(shè)用波長為λ〔λ<λ0〕單色光做實(shí)驗(yàn)，那么其截止電壓為______。電子的電荷量，真空中的光速和布朗克常量分別為e，c和h。〔1〕答案:hc/λ0解析：金屬的逸出功等于W=hc/λ0.假設(shè)用波長為λ〔λ<λ0〕單色光做實(shí)驗(yàn)，由愛因斯坦光電效應(yīng)方程，Ek=hc/λ-W，而Ek=eU，聯(lián)立解得其截止電壓為U=。〔2〕如圖，ABC三個木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上，BC之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸可不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細(xì)線把BC緊連，是彈簧不能伸展，以至于BC可視為一個整體，現(xiàn)A以初速沿BC的連線方向朝B運(yùn)動，與B相碰并粘合在一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A，B別離，C離開彈簧后的速度恰為，求彈簧釋放的勢能。〔2〕解析：設(shè)碰后A、B和C的共同速度的大小為v，由動量守恒得①設(shè)C離開彈簧時，A、B的速度大小為，由動量守恒得②設(shè)彈簧的彈性勢能為，從細(xì)線斷開到C與彈簧分開的過程中機(jī)械能守恒，有③由①②③式得彈簧所釋放的勢能為④2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理局部二、選擇題：本大題共8小題。在每題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14、關(guān)于一定量的氣體，以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是A、氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B、氣體體積增大時，其內(nèi)能一定減少C、氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D、外界對氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少【答案及解析】AD 此題考查熱熱力學(xué)第一、第二定律，主要考查學(xué)生對熱力學(xué)定律的概念掌握和理解。根據(jù)熱力學(xué)第二定律：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。即氣體吸收熱量在引起了其他變化的情況下，可以完全轉(zhuǎn)化為功，A對；內(nèi)能的影響因素有氣體的體積和溫度，故氣體體積增大時，由于溫度變化情況未知，故內(nèi)能不一定減少，B錯；內(nèi)能可以通過做功和熱傳遞改變，氣體從外界吸收熱量，由于對外做功情況未知，故內(nèi)能不一定增加，C錯；同理外界對氣體做功，由于熱傳遞情況未知，故氣體內(nèi)能有可能減少，D對。dbcaI1I215、如圖，兩根相互平行的長直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且IdbcaI1I2 A、a點(diǎn) B、b點(diǎn) C、c點(diǎn) D、d點(diǎn)【答案及解析】C 此題考查安培定那么，主要考查用安培定那么判斷電流周圍的磁場分布情況以及矢量的疊加原理。根據(jù)安培定那么可知I1和I2電流分別在a處產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪盿c連線向上和向下，由于I1＞I2，且I1電流與a點(diǎn)的距離比I2電流與a點(diǎn)距離要小，故B1a＞B2a，那么a處磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，A錯；兩電流在b處產(chǎn)生的場強(qiáng)方向均垂直ac連線向下，故B錯；I1和I2電流分別在c處產(chǎn)生的磁場方向?yàn)榇怪盿c連線向下和向上，且I1電流與c點(diǎn)的距離比I2電流與c點(diǎn)距離要大，故B1c與B2c有可能等大反向，C對；兩電流在d處產(chǎn)生的場的方向一定成某一夾角，且夾角一定不為180°，D錯。abcdabcd A、紫光、黃光、藍(lán)光和紅光 B、紫光、藍(lán)光、黃光和紅光 C、紅光、藍(lán)光、黃光和紫光 D、紅光、黃光、藍(lán)光和紫光【答案及解析】B 此題考查折射定律與光的色散，要求考生能熟練記憶各種單色光對同一種介質(zhì)的折射率的大小關(guān)系。由光路圖顯然可看出a光的偏折程度最大，故a光的折射率最大，選項(xiàng)中應(yīng)該以“紅橙黃綠藍(lán)靛紫〞反過來的順序進(jìn)行排列，B對。17、通常一次閃電過程歷時約0.2～0.3s，它由假設(shè)干個相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個閃擊持續(xù)時間僅40～80μs，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個閃擊過程中。在某一次閃電前云地之間的電勢差約為1.0×109V，云地間距離約為lkm；第一個閃擊過程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6C，閃擊持續(xù)時間約為60μs。假定閃電前云地間的電場是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，以下判斷正確的選項(xiàng)是 A、閃電電流的瞬時值可到達(dá)1×105A B、整個閃電過程的平均功率約為l×1014W C、閃電前云地間的電場強(qiáng)度約為l×106V/m D、整個閃電過程向外釋放的能量約為6×106J【答案及解析】AC 此題考查電場強(qiáng)度、電勢差、平均功率、電流等知識點(diǎn)，要求考生掌握電流的定義，知道電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系，區(qū)別瞬時物理量與平均物理量。根據(jù)題意第一個閃擊過程中轉(zhuǎn)移電荷量Q＝6C，時間約為t＝60μs，故平均電流為I平＝eq\F(Q,t)＝1×105A，閃電過程中的瞬時最大值一定大于平均值，故A對；第一次閃擊過程中電功約為W＝QU＝6×109J，第一個閃擊過程的平均功率P＝eq\F(W,t)＝1×1014W，由于一次閃電過程主要發(fā)生在第一個閃擊過程中，但整個閃電過程中的時間遠(yuǎn)大于60μs，故B錯；閃電前云與地之間的電場強(qiáng)度約為E＝eq\F(U,d)＝eq\F(1×109,1000)V/m＝1×106V/m，C對；整個閃電過程向外釋放的能量約為W＝6×109J，D錯。18、氫原子的基態(tài)能量為E1，激發(fā)態(tài)能量En＝E1/n2，其中n＝2,3…。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長為 A、－eq\F(4hc,3E1) B、－eq\F(2hc,E1) C、－eq\F(4hc,E1) D、－eq\F(9hc,E1)【答案及解析】C 此題考查能級躍遷，要求知道激發(fā)態(tài)、基態(tài)及電離的概念，理解能級躍遷過程中的能級差及光子的能量公式。依題意可知第一激發(fā)態(tài)能量為E2＝E1/22，要將其電離，需要的能量至少為△E＝0－E2＝hγ，根據(jù)波長、頻率與波速的關(guān)系c＝γλ，聯(lián)立解得最大波長λ＝－eq\F(4hc,E1)，C對。19、我國“嫦娥一號〞探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時軌道〞上繞地球運(yùn)行〔即繞地球一圈需要24小時〕；然后，經(jīng)過兩次變軌依次到達(dá)“48小時軌道〞和“72小時軌道〞；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，那么在每次變軌完成后與變軌前相比 A、衛(wèi)星動能增大，引力勢能減小 B、衛(wèi)星動能增大，引力勢能增大 C、衛(wèi)星動能減小，引力勢能減小 D、衛(wèi)星動能減小，引力勢能增大【答案及解析】D 此題考查人造衛(wèi)星的發(fā)射、能量守恒定律、萬有引力定律，要求考生理解衛(wèi)星變軌過程中的動能、勢能及能量的變化。依題意可將“嫦娥一號〞視為圓周運(yùn)動，且質(zhì)量變化可忽略不計(jì)，那么變軌后，軌道更高，由衛(wèi)星運(yùn)動規(guī)律可知高軌道速度小，故變軌后動能變小，排除A、B選項(xiàng)；衛(wèi)星發(fā)射越高，需要更多能量，由能量守恒定律可知高軌道的衛(wèi)星能量大，而高軌道動能反而小，因此高軌道勢能一定大〔當(dāng)然也可直接通過離地球越遠(yuǎn)引力勢能越大來判斷〕，D對。20、質(zhì)量為M內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩擦因數(shù)為μ。初始時小物塊停在箱子正中間，如下圖。現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，井與箱子保持相對靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，那么整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為 A、eq\F(1,2)mv2 B、eq\F(mM,2(m＋M))v2 C、eq\F(1,2)NμmgL D、NμmgL【答案及解析】BD 此題考查動量守恒、功能關(guān)系及能量守恒定律。設(shè)最終箱子與小物塊的速度為v1，根據(jù)動量守恒定律：mv＝(m＋M)v1，那么動能損失△Ek＝eq \F(1,2)mv2－eq \F(1,2)(m＋M)v12，解得△Ek＝eq\F(mM,2(m＋M))v2，B對；依題意：小物塊與箱壁碰撞N次后回到箱子的正中央，相對箱子運(yùn)動的路程為S＝0.5L＋(N－1)L＋0.5L＝NL，故系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量即為系統(tǒng)瞬時的動能：△Ek＝Q＝NμmgL，D對。21、一列簡諧橫波沿x軸傳播，波長為1.2m，振幅為A。當(dāng)坐標(biāo)為x＝0處質(zhì)元的位移為－eq\F(\R(,3),2)A且向y軸負(fù)方向運(yùn)動時．坐標(biāo)為x＝0.4m處質(zhì)元的位移為eq\F(\R(,3),2)A。當(dāng)坐標(biāo)為x＝0.2m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動時，x＝0.4m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動方向分別為 A、－eq\F(1,2)A、沿y軸正方向 B、－eq\F(1,2)A，沿y軸負(fù)方向 C、－eq\F(\R(,3),2)A、沿y軸正方向 D、－eq\F(\R(,3),2)A、沿y軸負(fù)方向【答案及解析】yx0.20.400.60.8C 此題考查機(jī)械振動和機(jī)械波的知識，要求考生能結(jié)合數(shù)學(xué)三角函數(shù)圖象與物理的波動圖象計(jì)算。依題意可畫出如圖實(shí)線所示的波形圖，設(shè)波向右傳播，x＝0處的質(zhì)元正處于y＝－eq\F(\R(,3),2)A處，x＝0.4m處的質(zhì)元的位移為y＝eq\F(\R(,3),2)A處，滿足題意。當(dāng)x＝0.2m處的質(zhì)元處在平衡位置向y軸正方向運(yùn)動時，波形圖如圖中虛線所示，顯然x＝0.4m處的質(zhì)元正處于y＝－eq\F(\R(,3),2)A處，且沿yyx0.20.400.60.822、〔6分〕 在“油膜法估測油酸分子的大小〞實(shí)驗(yàn)中，有以下實(shí)驗(yàn)步驟： ①往邊長約為40cm的淺盤里倒入約2cm深的水．待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。 ②用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。 ③將畫有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。 ④用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。 ⑤將玻璃板放在淺盤上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成以下填空： 〔1〕上述步驟中，正確的順序是_________________。〔填寫步驟前面的數(shù)字〕 〔2〕將1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；測得lcm3的油酸酒精溶液有50滴。現(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測得所形成的油膜的面積是0.13m2。由此估算出油酸分子的直徑為___________________m。〔結(jié)果保存l位有效數(shù)字〕【答案及解析】〔1〕④①②⑤③；〔2〕5×10－10此題考查用油膜法估測油酸分子直徑大小的實(shí)驗(yàn)。〔1〕依據(jù)實(shí)驗(yàn)順序，首先配置混合溶液〔④〕，然后在淺盤中放水和痱子粉〔①〕，將一滴溶液滴入淺盤中〔②〕，將玻璃板放在淺盤上獲取油膜形狀〔⑤〕，最后用邊長的坐標(biāo)紙上的油膜形狀來計(jì)算油墨的總面積〔③〕，故正確的操作順序?yàn)棰堍佗冖茛郏弧?〕一滴油酸酒精溶液的體積為：V＝eq\F(1cm3,300cm3×50)＝SD，其中S＝0.13cm2，故油酸分子直徑D＝eq\F(V,S)＝eq\F(1cm3,300cm3×50×0.13cm2)＝5×10－10m。23、〔12分〕使用多用電表測量電阻時，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端。現(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢，給定的器材有：待測多用電表，量程為60mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線假設(shè)干。實(shí)驗(yàn)時，將多用電表調(diào)至×1Ω擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成以下填空：〔1〕儀器連線如圖l所示(a和b是多用電表的兩個表筆)。假設(shè)兩電表均正常工作，那么表筆a為_________(填“紅〞或“黑〞)色；〔2〕假設(shè)適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2(a)，(b)，(c)所示，那么多用電表的讀數(shù)為_________Ω，電流表的讀數(shù)為__________mA，電阻箱的讀數(shù)為_________Ω；11765432890×100176432890×101765432890×1176432890×0.1圖2〔c〕55圖2〔b〕 〔3〕將圖l中多用電表的兩表筆短接，此時流過多用電表的電流為____________mA；〔保存3位有效數(shù)字〕 〔4〕計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為__________V。〔保存3位有效數(shù)字〕【答案及解析】此題考查測電阻的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，并要求能對歐姆表、電流表及電阻箱進(jìn)行正確讀數(shù)。〔1〕根據(jù)所有電器“紅進(jìn)黑出〞的一般原那么，對多用電表來說，電流從紅表筆進(jìn)入多用電表，電流從黑表筆從多用電表流出，由于設(shè)計(jì)電路圖中a表筆接在電流表的正極，故電流經(jīng)過多用電表從a表筆流出，故a表筆為多用電表的黑表筆。〔2〕歐姆表讀數(shù)為R＝14.0Ω；電流表讀數(shù)為I＝50mA＋eq\F(10mA,10)×3.0＝53.0mA；電阻箱讀數(shù)為：4×1Ω＋6×0.1Ω＝4.6Ω。〔3〕多用電表接外電路時，考慮到多用電表表頭的電流刻度是均勻的，其表頭偏轉(zhuǎn)的格數(shù)與表盤總格數(shù)之比為26：50，而多用電表接外電路時，外電路電流表示數(shù)為I＝53.0mA，設(shè)表筆短接時通過多用電表的電流為I0，那么eq\F(26,50)＝eq\F(I,I0)，解得I0＝102mA。〔4〕設(shè)多用電表內(nèi)阻為r，外電路電阻為R＝14Ω，多用電表接外電路時：E＝I(r＋R)，多用電表兩表筆短接時：E＝I0r，聯(lián)立解得多用電表內(nèi)的電池電動勢E＝1.54V。acMacMNbdL如圖，兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L1電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個額定功率均為P、電阻均為R的小燈泡。整個系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下落過程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。某時刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求：〔1〕磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小；〔2〕燈泡正常發(fā)光時導(dǎo)體棒的運(yùn)動速率。【解答】〔1〕設(shè)小燈泡的額定電流I0，有：P＝I02R ①由題意，在金屬棒沿著導(dǎo)軌豎直下落的某時刻后，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN的電流為I＝2I0 ②此時刻金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度到達(dá)最大值，有mg＝BLI ③聯(lián)立①②③式得B＝eq\F(mg,2L)eq\R(,\F(R,P)) ④〔2〕設(shè)燈泡正常發(fā)光時，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感應(yīng)定律與歐姆定律得E＝BLv ⑤E＝RI0 ⑥聯(lián)立①②④⑤⑥式得v＝eq\F(2P,mg) ⑦25、〔19分〕MNB×ⅡⅠEP0v0如圖，與水平面成45°角的平面MN將空間分成I和II兩個區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q〔q＞0〕的粒子以速度v0從平面MN上的MNB×ⅡⅠEP0v0【解答】帶電粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下沿拋物線運(yùn)動，其加速度方向豎直向下，設(shè)其大小為a，由牛頓定律得qE＝ma ①設(shè)經(jīng)過時間t0，粒子從平面MN上的點(diǎn)P1進(jìn)入磁場，由運(yùn)動學(xué)公式和幾何關(guān)系得v0t0＝eq\F(1,2)at02 ②粒子速度大小V1為V1＝eq\R(,v02＋(at0)2) ③設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為α，那么tanα＝eq\F(v0,at0) ④此時粒子到出發(fā)點(diǎn)P0的距離為s0＝eq\R(,2)v0t0 ⑤此后，粒子進(jìn)入磁場，在洛侖茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑為r1＝eq\F(mV,qB) ⑥設(shè)粒子首次離開磁場的點(diǎn)為P2，弧P1P2所張的圓心角為2β，那么P1到點(diǎn)P2的距離為s1＝2r1sinβ ⑦由幾何關(guān)系得α＋β＝45° ⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式得s1＝eq\R(,2)eq\f(mv0,qB) ⑨點(diǎn)P2與點(diǎn)P0相距l(xiāng)＝s0＋s1 ⑩聯(lián)立①②⑤⑨⑩解得l＝eq\F(eq\R(,2)mv0,q)(eq\F(2v0,E)＋eq\F(1,B)) ?26、〔20分〕 裝甲車和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過對一下簡化模型的計(jì)算可以粗略說明其原因。質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿。現(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊，間隔一段距離水平放置，如下圖。假設(shè)子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會發(fā)生碰撞。不計(jì)重力影響。【解答】設(shè)子彈初速度為v0，射入厚度為2d的鋼板后，最終鋼板和子彈的共同速度為V由動量守恒得(2m＋m)V＝mv0 ①解得V＝eq\F(1,3)v0此過程中動能損失為△E＝eq\F(1,2)mv02－eq\F(1,2)×3mV2 ②解得△E＝eq\F(1,3)mv02分成兩塊鋼板后，設(shè)子彈穿過第一塊鋼板時兩者的速度分別為v1和V1，由動量守恒得mv1＋mV1＝mv0 ③因?yàn)樽訌椩阡摪逯惺艿降淖枇楹懔Γ浯┑谝粔K鋼板的動能損失為eq\F(△E,2)，由能量守恒得eq\F(1,2)mv12＋eq\F(1,2)mV12＝eq\F(1,2)mv02－eq\F(△E,2) ④聯(lián)立①②③④式，且考慮到v1必須大于V1，得v1＝(eq\F(1,2)＋eq\F(\R(,3),6))v0 ⑤設(shè)子彈射入第二塊鋼板并留在其中后兩者的共同速度為V2，由動量守恒得2mV2＝mv1 ⑥損失的動能為△E′＝eq\F(1,2)mv12－eq\F(1,2)×2mV22 ⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦式得△E′＝eq\F(1,2)(1＋eq\F(\R(,3),2))×eq\F(△E,2) ⑧因?yàn)樽訌椩阡摪逯惺艿降淖枇楹懔Γ散嗍絢eep，射入第二塊鋼板的深度x為x＝eq\F(1,2)(1＋eq\F(\R(,3),2))d ⑨2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試〔山東卷〕物理試卷解析版二、選擇題〔此題包括7小題，每題給出的四個選項(xiàng)中，有的只有一個選項(xiàng)正確，有的有多個選項(xiàng)正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分〕16.了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會像科學(xué)家那樣觀察和思考，往往比掌握知識本身更重要。以下符合事實(shí)的是〔AB〕A.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流熱效應(yīng)的規(guī)律B.庫侖總結(jié)出了點(diǎn)電荷間相互作用的規(guī)律C.楞次發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，拉開了研究電與磁相互關(guān)系的序幕D.牛頓將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推，間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動解析：主要考查物理學(xué)史。奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，C項(xiàng)錯誤。伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)結(jié)論合理外推，間接證明自由落體運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，D項(xiàng)錯誤。正確答案是AB。17.甲、乙為兩顆地球衛(wèi)星，其中甲為地球同步衛(wèi)星，乙的運(yùn)行高度低于甲的運(yùn)行高度，兩衛(wèi)星軌道均可視為圓軌道。以下判斷正確的選項(xiàng)是〔AC〕A.甲的周期大于乙的周期B.乙的速度大于第一宇宙速度C.甲的加速度小于乙的加速度D.甲在運(yùn)行時能經(jīng)過北極的正上方解析：主要考查萬有引力定律和圓周運(yùn)動知識。衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，有解得，所以B項(xiàng)錯誤。，。因?yàn)椋裕珹C選項(xiàng)正確。地球同步衛(wèi)星只能定點(diǎn)于赤道正上方與赤道平面共面上，D項(xiàng)錯誤。18.如下圖，將小球從地面以初速度豎直上拋的同時，將另一相同質(zhì)量的小球從距地面處由靜止釋放，兩球恰在處相遇〔不計(jì)空氣阻力〕。那么〔C〕A.兩球同時落地B.相遇時兩球速度大小相等C.從開始運(yùn)動到相遇，球動能的減少量等于球動能的增加量D.相遇后的任意時刻，重力對球做功功率和對球做功功率相等解析：主要考查v-t圖象和動能定理。根據(jù)題意作出a、b的v-t圖象，如下圖。由v-t圖象知A、B、D選項(xiàng)錯誤。從開始運(yùn)動到相遇，a球上升高度為,b球下降高度為。由動能定理可知，球動能的減少量等于球動能的增加量，C項(xiàng)正確。如下圖，將兩相同的木塊a、b置于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開始時a、b均靜止。彈簧處于伸長狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力≠0，b所受摩擦力=0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，那么剪斷瞬間〔AD〕A大小不變B方向改變C仍然為零D方向向右解析：主要考查摩擦力。細(xì)繩剪斷瞬間，細(xì)繩拉力突變?yōu)榱悖趶椈衫ψ饔孟拢琤所受摩擦力方向向右，D項(xiàng)正確。而彈簧長度不發(fā)生突變，a的受力情況不變，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯誤。為保證用戶電壓穩(wěn)定在220V，變電所需適時進(jìn)行調(diào)壓，圖甲為調(diào)壓變壓器示意圖。保持輸入電壓不變，當(dāng)滑動接頭P上下移動時可改變輸出電壓。某次檢測得到用戶電壓隨時間t變化的曲線如圖乙所示。以下正確的選項(xiàng)是〔BD〕A、B、C、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當(dāng)下移D、為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)將P適當(dāng)上移解析：主要考查正弦交流電規(guī)律和變壓器原副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系。由圖乙知，，所以。A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。由知，為使用戶電壓穩(wěn)定在220V，應(yīng)減少n1,將P適當(dāng)上移。C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)錯誤。21、如下圖，在兩等量異種點(diǎn)電荷的電場中，MN為兩電荷連線的中垂線，a、b、c三點(diǎn)所在直線平行于兩電荷的連線，，且a與c關(guān)于MN對稱，b點(diǎn)位于MN上，d點(diǎn)位于兩電荷的連線上。以下判斷正確的選項(xiàng)是〔BC〕b點(diǎn)場強(qiáng)大于d點(diǎn)場強(qiáng)b點(diǎn)場強(qiáng)小于d點(diǎn)場強(qiáng)a、b兩點(diǎn)的電勢差等于b、c兩點(diǎn)間的電勢差試探電荷+q在a點(diǎn)的電勢能小于在c點(diǎn)的電勢能解析：主要考查靜電場知識。根據(jù)等量異種點(diǎn)電荷電場線分布特點(diǎn)，連線中點(diǎn)場強(qiáng)最小，在中垂線上該點(diǎn)場強(qiáng)最大。A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。a、c關(guān)于MN對稱，位于同一等勢面上，而MN上各點(diǎn)電勢為零，C項(xiàng)正確。試探電荷+q從a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做正功，電勢能減少，D項(xiàng)錯誤。22.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒、，置于邊界水平的勻強(qiáng)磁場上方同一高度處。磁場寬為3，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放，剛進(jìn)入磁場即勻速運(yùn)動，此時再由靜止釋放，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。用表示的加速度，表示的動能，、分別表示、相對釋放點(diǎn)的位移。圖乙中正確的選項(xiàng)是〔BD〕解析：主要考查運(yùn)動學(xué)知識和安培力、電磁感應(yīng)知識。由靜止釋放c，進(jìn)入磁場之前做自由落體運(yùn)動，，，c進(jìn)入磁場后做勻速運(yùn)動。此時再靜止釋放d做自由落體運(yùn)動，到進(jìn)入磁場時，c運(yùn)動的位移。然后c、d以共同速度運(yùn)動，回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，c只受重力，所以A項(xiàng)錯誤，B項(xiàng)正確。C離開磁場后，回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，d受到向上的安培力大于重力，做減速運(yùn)動。所以C項(xiàng)錯誤，D項(xiàng)正確。【必做局部】23.〔12分〕〔1〕某探究小組設(shè)計(jì)了“用一把尺子測定動摩擦因數(shù)〞的實(shí)驗(yàn)方案。如下圖，將一個小球和一個滑塊用細(xì)繩連接，跨在斜面上端。開始時小球和滑塊均靜止，剪斷細(xì)繩后，小球自由下落，滑塊沿斜面下滑，可先后聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音，保持小球和滑塊釋放的位置不變，調(diào)整擋板位置，重復(fù)以上操作，直到能同時聽到小球落地和滑塊撞擊擋板的聲音。用刻度尺測出小球下落的高度H、滑塊釋放點(diǎn)與擋板處的高度差h和沿斜面運(yùn)動的位移。〔空氣阻力對本實(shí)驗(yàn)的影響可以忽略〕①滑塊沿斜面運(yùn)動的加速度與重力加速度的比值為________。②滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為__________________。③以下能引起實(shí)驗(yàn)誤差的是________。a．滑塊的質(zhì)量b．當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮．長度測量時的讀數(shù)誤差d．小球落地和滑塊撞擊擋板不同時答案：①②③cd解析：①滑動沿斜面做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，有，小球做自由落體運(yùn)動，有，所以。②對滑塊受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得.即解得③由①②分析知,c、d能引起實(shí)驗(yàn)誤差。〔2〕某同學(xué)利用圖甲所示電路，探究了電源在不同負(fù)載下的輸出功率。①所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如以下圖，請?jiān)诮o出的直角坐標(biāo)系上(見答題卡)畫出的圖像。②根據(jù)所畫的圖像，可求得電流時電源的輸出功率為________。〔保存兩位有效數(shù)〕③驗(yàn)完成后，該同學(xué)對實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了反思，認(rèn)為按圖甲電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中存在平安隱患，并對電路重新設(shè)計(jì)。在圖乙所示的電路中，你認(rèn)為既能測出電源在不同負(fù)載下的輸出功率，又能消除平安隱患的是。〔Rx阻值未知〕解析：①②由U-I圖象可知，當(dāng)I=0.2A時，U=1.8V。由P=UI得P=1.8×0.2w=0.36w③bc24.〔15分〕如下圖，在高出水平地面的光滑平臺上放置一質(zhì)量、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長度且外表光滑，左段外表粗糙。在A最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量。B與A左段間動摩擦因數(shù)。開始時二者均靜止，現(xiàn)對A施加水平向右的恒力，待B脫離A〔A尚未露出平臺〕后，將A取走。B離開平臺后的落地點(diǎn)與平臺右邊緣的水平距離。〔取〕求：〔1〕B離開平臺時的速度。〔2〕B從開始運(yùn)動到剛脫離A時，B運(yùn)動的時間ts和位移xB〔3〕A左端的長度l2解析：〔1〕B離開平臺做平拋運(yùn)動。豎直方向有①水平方向有②由①②式解得代入數(shù)據(jù)求得③〔2〕設(shè)B的加速度為,由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)知識得④⑤⑥聯(lián)立③④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)解得⑦⑧〔3〕設(shè)B剛開始運(yùn)動時A的速度為,由動能定理得⑨設(shè)B運(yùn)動時A的加速度為，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)知識有⑩eq\o\ac(○,11)聯(lián)立⑦⑧⑨⑩eq\o\ac(○,11)式，代入數(shù)據(jù)解得eq\o\ac(○,12)25.〔18分〕扭擺器是同步輻射裝置中的插入件，能使粒子的運(yùn)動軌跡發(fā)生扭擺。其簡化模型如圖：Ⅰ、Ⅱ兩處的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)邊界豎直，相距為L,磁場方向相反且垂直紙面。一質(zhì)量為m、電量為-q、重力不計(jì)的粒子，從靠近平行板電容器MN板處由靜止釋放，極板間電壓為U,粒子經(jīng)電場加速后平行于紙面射入Ⅰ區(qū)，射入時速度與水平和方向夾角〔1〕當(dāng)Ⅰ區(qū)寬度L1=L、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1=B0時，粒子從Ⅰ區(qū)右邊界射出時速度與水平方向夾角也為，求B0及粒子在Ⅰ區(qū)運(yùn)動的時間t0〔2〕假設(shè)Ⅱ區(qū)寬度L2=L1=L磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B2=B1=B0，求粒子在Ⅰ區(qū)的最高點(diǎn)與Ⅱ區(qū)的最低點(diǎn)之間的高度差h〔3〕假設(shè)L2=L1=L、B1=B0，為使粒子能返回Ⅰ區(qū)，求B2應(yīng)滿足的條件〔4〕假設(shè)，且已保證了粒子能從Ⅱ區(qū)右邊界射出。為使粒子從Ⅱ區(qū)右邊界射出的方向與從Ⅰ區(qū)左邊界射出的方向總相同，求B1、B2、L1、、L2、之間應(yīng)滿足的關(guān)系式。解析：如圖1所示，設(shè)粒子射入磁場I區(qū)的速度為v，在磁場I區(qū)做圓周運(yùn)動半徑為，由動能定理和牛頓第二定律得①②由幾何關(guān)系得③聯(lián)立①②③得④設(shè)粒子在I區(qū)做圓周運(yùn)動周期為T，運(yùn)動時間為tT=⑤⑥聯(lián)立①③⑤⑥式解得⑦〔2〕設(shè)粒子在磁場II區(qū)做圓周運(yùn)動半徑為，由牛頓第二定律得⑧由幾何知識得⑨聯(lián)立②③⑧⑨式解得⑩〔3〕如圖2所示，為使粒子能再次返回到I區(qū)應(yīng)滿足eq\o\ac(○,11)聯(lián)立①⑧eq\o\ac(○,11)式解得eq\o\ac(○,12)〔4〕如圖3〔或圖4〕所示，設(shè)粒子射出磁場I區(qū)時速度與水平方向的夾角為，由幾何知識可得eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,14)聯(lián)立②⑧eq\o\ac(○,13)eq\o\ac(○,14)式解得eq\o\ac(○,15)【選做局部】36.〔8分〕［物理—選修3-3］〔1〕人類對物質(zhì)屬性的認(rèn)識是從宏觀到微觀不斷深入的過程。以下說法正確的選項(xiàng)是。a．液體的分子勢能與體積有關(guān)b．晶體的物理性質(zhì)都是各向異性的c．溫度升高，每個分子的動能都增大d．露珠呈球狀是由于液體外表張力的作用解析：物體體積變化時，分子間的距離將發(fā)生改變，分子勢能隨之改變，所以分子勢能與體積有關(guān)，a項(xiàng)正確。晶體分為單晶體和多晶體，單晶體的物理性質(zhì)各向異性，多晶體的物理性質(zhì)各向同性，b項(xiàng)錯誤。溫度是分子平均動能的標(biāo)志，具有統(tǒng)計(jì)的意義，C項(xiàng)錯誤。液體外表的張力具有使液體外表收縮到最小的趨勢，d項(xiàng)正確。〔2〕氣體溫度計(jì)結(jié)構(gòu)如下圖。玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計(jì)相連。開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點(diǎn)處，右管D中水銀面高出O點(diǎn)=14cm。后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點(diǎn)處，測得D中水銀面高出O點(diǎn)=44cm。〔外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg〕①求恒溫槽的溫度。②此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能〔填“增大〞或“減小〞〕，氣體不對外做功，氣體將(填“吸熱〞或“放熱〞)。解析：①設(shè)恒溫槽的溫度為，由題意知A內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得①②③聯(lián)立①②③式解得④②理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，A氣體的溫度升高，所以內(nèi)能增大。由熱力學(xué)第一定律知，氣體不對外做功，氣體將吸熱。〔8分〕〔物理—物理3-4〕〔1〕如下圖，一列簡諧波沿x軸傳播，實(shí)線為=0時的波形圖，此時P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動，虛線為時的波形圖。周期T＞0.01s。①波沿x軸________(填“正〞或“負(fù)〞〕方向傳播。②求波速。解析：①=0時，P質(zhì)點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動，由波的形成與傳播知識可以判斷波沿x軸正向傳播。②由題意知①②聯(lián)立①②式代入數(shù)據(jù)求得〔2〕如下圖，扇形AOB為透明柱狀介質(zhì)的橫截面，圓心角∠AOB=60°。一束平行于角平分線OM的單色光由OA射入介質(zhì)，經(jīng)OA折射的光線恰平行于OB。①求介質(zhì)的折射率。②折射光線中恰好射到M點(diǎn)的光線__________(填“能〞或“不能〞〕發(fā)生全反射。解析：①依題意作出光路圖，如下圖。由幾何知識知入謝角i=,折射角。根據(jù)折射定律代入數(shù)據(jù)求得。②,sin=,而sinc==。，所以不能發(fā)生全反射。〔8分〕【物理-物理3-5】(1)碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生β衰變，其半衰變期為8天。碘131核的衰變方程：________〔衰變后的元素用X表示〕。經(jīng)過________天有75%的碘131核發(fā)生了衰變。解析：①核衰變遵守電荷量和質(zhì)量數(shù)守恒，所以+②根據(jù)半衰期概念，得即解得t=16天。(2)如下圖，甲、乙兩船的總質(zhì)量〔包括船、人和貨物〕分別為10m、12m，兩船沿同一直線同一方向運(yùn)動，速度分別為、。為防止兩船相撞，乙船上的人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將貨物接住，求拋出貨物的最小速度。〔不計(jì)水的阻力〕解析：設(shè)乙船上的人拋出貨物的最小速度為，拋出貨物后的速度為，甲船上的人接到貨物后速度為，由動量守恒定律得①②為防止兩船相撞應(yīng)滿足③聯(lián)立①②③式得④2021年高考廣東卷理科綜合A卷鉛柱鉤碼鉛柱鉤碼13.如下圖,兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來,下面的鉛柱不脫落,主要原因是A.鉛分子做無規(guī)那么熱運(yùn)動B.鉛柱受到大氣壓力作用C.鉛柱間存在萬有引力作用D.鉛柱間存在分子引力作用MN14.如下圖為某種椅子與其升降局部的結(jié)構(gòu)示意圖,M、N兩筒間密閉了一定質(zhì)量的氣體，M可沿N的內(nèi)壁上下滑動，設(shè)筒內(nèi)氣體不與外界發(fā)生熱交換，在MMNA.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增大B.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能減小C.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能增大D.氣體對外界做功，氣體內(nèi)能減小15.將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中，線圈平面與磁場方向垂直，關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流，以下表述正確的選項(xiàng)是A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大，感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快，感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同F(xiàn)3300F1F2600P16.如下圖的水平面上，橡皮繩一端固定，另一端連接兩根彈簧，連接點(diǎn)F3300F1F2600PA.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1二、雙項(xiàng)選擇題：在每題給出的四個選項(xiàng)中，有兩個選項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，只選1個且正確的得3分，有選錯或不答的得0分。LHv17.如下圖，在網(wǎng)球的網(wǎng)前截?fù)艟毩?xí)中，假設(shè)練習(xí)者在球網(wǎng)正上方距地面H處，將球以速度v沿垂直球網(wǎng)的方向擊出，球剛好落在底線上，底線到網(wǎng)的距離為L，重力加速度取LHvA.球的速度v等于B.球從擊出至落地所用時間為C.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移等于LD.球從擊球點(diǎn)至落地點(diǎn)的位移與球的質(zhì)量有關(guān)18.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，以下表述正確的選項(xiàng)是A.光照時間越長光電流越大B.入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C.遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D.入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子R圖(a)VA圖(b)tR圖(a)VA圖(b)t/su/VO0.010.020.03A.電流表的示數(shù)為2AB.原、副線圈的匝數(shù)比為1：2C.電壓表的示數(shù)為電壓的有效值D.原線圈中交變電壓的頻率為100Hz20.地球質(zhì)量為M，半徑為R，自轉(zhuǎn)周期為T，地球同步衛(wèi)星質(zhì)量為m，引力為G。有關(guān)同步衛(wèi)星，以下表述正確的選項(xiàng)是A.衛(wèi)星距離地面的高度為B.衛(wèi)星的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度C.衛(wèi)星運(yùn)行時受到的向心力大小為D.衛(wèi)星運(yùn)行的向心加速度小于地球外表的重力加速度直流高壓電源放電極集塵極帶電塵埃21.直流高壓電源放電極集塵極帶電塵埃A.到達(dá)集塵極的塵埃帶正電荷B.電場方向由集塵極指向放電極C.帶電塵埃所受電場力的方向與電場方向相同D.同一位置帶電荷量越多的塵埃所受電場力越大三、非選擇題DA圖甲BC123cmDA圖甲BC123cmOE①OD間的距離為cm。②圖乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的s─t2圖線〔s為個計(jì)數(shù)點(diǎn)至同一起點(diǎn)的距離〕，斜率表示，其大小為m/s2(保存三位有效數(shù)字)。0t2/s2s0t2/s2s/cm1.02.03.00.010.020.030.040.050.06×××××圖乙曲線〞實(shí)驗(yàn)中，所用器材有：小電珠〔2.5V，0.6W〕，滑動變阻器，多用電表，電流表，學(xué)生電源，開關(guān)，導(dǎo)線假設(shè)干。①粗測小電珠的電阻，應(yīng)選擇多用電表_____倍率的電阻檔〔請?zhí)顚憽皒1”、“x10”或“x100”〕；調(diào)零后，將表筆分別與小電珠的兩極連接，示數(shù)如圖甲，結(jié)果為____②實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓，請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖乙完成實(shí)物圖丙中的連線。2500Ω/VNaA-V-Ω500Ω2500Ω/VNaA-V-Ω500Ω/V∽5.02.5P2.50Ω12∞50151001502.5V5mA.V10201005001k2.50.0550010402302002040850250101.506圖甲sREVPAab圖乙A-V-Ω多用電表黑表筆紅表筆0.633012ADCABPL圖丙電源④下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)，為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖象，必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)____間多測幾組數(shù)據(jù)〔請?zhí)顚憽癮b〞“bc〞“cd〞“de〞或“ef〞〕數(shù)據(jù)點(diǎn)abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.24435．〔18分〕如圖19〔a〕所示，在以O(shè)為圓心，內(nèi)外半徑分別為和的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)，存在輻射狀電場和垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，內(nèi)外圓間的電勢差U為常量，,一電荷量為+q，質(zhì)量為m的粒子從內(nèi)圓上的A點(diǎn)進(jìn)入該區(qū)域，不計(jì)重力。⑴粒子從外圓上以速度射出，求粒子在A點(diǎn)的初速度的大小⑵假設(shè)撤去電場，如圖19〔b〕,粒子從OA延長線與外圓的交點(diǎn)C以速度射出，方向與OA延長線成45°角，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及粒子在磁場中運(yùn)動的時間v2(b)AOR2Rv2(b)AOR2R1Cv0v1(a)AO450圖1936．〔18分〕如圖20所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩個半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi)，一滑板靜止在光滑水平地面上，左端緊靠B點(diǎn)，上外表所在平面與兩個半圓分別相切于B、C。一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上E點(diǎn)，運(yùn)動到A時剛好與傳送帶速度相同，然后經(jīng)A沿半圓形軌道滑下，再經(jīng)B滑上滑板。滑板運(yùn)動到C是被牢固粘連。物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為m，滑板的質(zhì)量M=2m，兩個半圓的半徑均為R，板長l=6.5R，板右端到C的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值，E距A為S=5R，物塊與傳送帶、物塊與畫板之間的動摩擦因素均為μ=0.5，重力加速度取g⑴求物塊滑到B點(diǎn)的速度大小；ABCDRABCDRRMLl=6.5RS=5REm2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試〔廣東卷〕理科綜合〔物理局部〕參考答案及解析一、單項(xiàng)選擇題，此題共4小題，每題4分，共16分，只有一個選項(xiàng)正確。題號13141516答案DACB二、雙項(xiàng)選擇題，每題6分，共30分。每題有兩個正確選項(xiàng)，每選對一項(xiàng)得3分，錯選、不選者本小題得0分題號1718192021答案ABCDACBDBDA-V-ΩA-V-Ω多用電表黑表筆紅表筆0.633012ADCABPL圖丙電源34.(18分)〔1〕①1.20②加速度的二分之一0.923(2)①×17.5②如右圖③a、b④ab解析：因?yàn)閍b電流相距太遠(yuǎn)，可能是直線，也可能先是直線，后是曲線。35.(18分)解：〔1〕粒子從A點(diǎn)射出后到外界邊界射出過程，由動能定理得①解得②〔2〕撤去電場后，作出粒子的運(yùn)動軌跡如答圖1，設(shè)粒子運(yùn)動的軌道半徑為r，由牛頓第二定律③由幾何關(guān)系可知，粒子運(yùn)動的圓心角為900，那么得④聯(lián)立③④得⑤勻速圓周運(yùn)動周期⑥粒子在磁場中運(yùn)動時間⑦聯(lián)立③⑤⑥⑦，得⑧〔3〕要使粒子一定能夠從外圓射出，粒子剛好與兩邊界相切，軌跡圖如答圖2由幾何關(guān)系可知粒子運(yùn)動的軌道半徑⑨設(shè)此過程的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，由牛頓第二定律⑩由⑨⑩，得⑾所以磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)小于36.(18分)解：〔1〕設(shè)物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度為vB，對物塊從E到B由動能定理得①解得②〔2〕假設(shè)物塊與滑板到達(dá)共同速度v時，物塊還沒有離開滑板，對物塊與滑板，由動量守恒，有③設(shè)物塊在滑板上運(yùn)動的距離為s1，由能量守恒得④由③④，得⑤即到達(dá)共同速度v時，物塊不會脫離滑板滑下。設(shè)此過程滑板向右運(yùn)動的距離為s2，對滑板由動能定理得⑥由③⑥，得討論：①當(dāng)時，滑塊在滑板上一直減速到右端，設(shè)此時的速度為vC，對物塊由動能定理得⑦解得所以克服摩擦力所做的功設(shè)物塊離開滑板沿圓軌道上升的高度為H，由機(jī)械能守恒得⑧解得，故物塊不能滑到CD軌道中點(diǎn)。②當(dāng)時，滑塊與滑板最終一起運(yùn)動至滑板與C相碰，碰后滑塊在滑板上繼續(xù)做減速運(yùn)動到右端，設(shè)此時的速度為vC1，對物塊由動能定理得⑨解得所以克服摩擦力所做的功設(shè)物塊離開滑板沿圓軌道上升的高度為h，由機(jī)械能守恒得⑩解得，故物塊不能滑到CD軌道中點(diǎn)。2021年江蘇高考物理試題及答案解析試題單項(xiàng)題：此題共5小題，每題3分，共計(jì)15分。每題只有一個選項(xiàng)符合題意。如下圖，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對稱楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g，假設(shè)接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，旵石塊側(cè)面所受彈力的大小為A．B．C．D．2．如下圖，固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I，矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi)，且一邊與導(dǎo)線平行。線框由靜止釋放，在下落過程中A．穿過線框的磁通量保持不變B．線框中感應(yīng)電流方向保持不變C．線框所受安掊力的全力為零D．線框的機(jī)械能不斷增大3．如下圖，甲、乙兩同學(xué)從河中O點(diǎn)出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路線返回到O點(diǎn)，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA＝OB。假設(shè)水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，那么他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為A．t甲＜t乙B．t甲＝t乙C．t甲＞t乙D．無法確定4．如下圖，演員正在進(jìn)行雜技表演。由圖可估算出他將一只雞蛋拋出的過程中對雞蛋所做的功最接近于A．0.3JB．3JC．30JD．300J5．如下圖，水平面內(nèi)有一平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌光滑且電阻不計(jì)。勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌一閃身垂直。阻值為R的導(dǎo)體棒垂直于導(dǎo)軌靜止放置，且與導(dǎo)軌接觸。T=0時，將形狀S由1擲到2。Q、i、v和a分別表示電容器所帶的電荷量、棒中的電流、棒的速度和加速度。以下圖象正確的選項(xiàng)是二、多項(xiàng)選擇：此題共4小題，每題4分，共計(jì)16分。每題有多個選項(xiàng)符合題意。全部選對得4分，選對不全得2分，錯選或不答的得0分。6．美國科學(xué)家WillardS.Boyle與GeorgeE.Snith因電荷耦合器件(CCD)的重要創(chuàng)造營區(qū)2021年度諾貝爾物理學(xué)獎。CCD是將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量的傳感器。以下器件可作為傳感器的有A．發(fā)光二極管B。熱敏電阻C。霍爾元件D。干電池7．一行星繞恒星作圓周運(yùn)動。由天文觀測可得，其運(yùn)動周期為T，速度為v，引力常量為G，那么A．恒星的質(zhì)量為B．行星的質(zhì)量為C．行星運(yùn)動的軌道半徑為D．行星運(yùn)動的加速度為8．一粒子從A點(diǎn)射入電場，從B點(diǎn)射出，電場的等勢面和粒子的運(yùn)動軌跡如下圖，圖中左側(cè)前三個等勢面衢平行，不計(jì)粒子的重力。以下說法正確的有A．粒子帶電荷B．粒子的加速度先不變，后變小C．粒子的速度不斷增大D．粒子的電勢能先減小，后增大9．如下圖，傾角為α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足夠長的輕質(zhì)綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側(cè)，綢帶與斜面間無摩擦。現(xiàn)將質(zhì)量分別為M、m(M>m)的小物塊同時輕放在斜面兩側(cè)的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數(shù)相等，且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在α角取不同值的情況下，以下說法正確的有A．兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B．兩物塊不可能同時相對綢帶靜止C．M不可能相對綢帶發(fā)生滑動D．m不可能相對斜面向上滑動三、簡答題：此題分必做題〔第10、11題〕和選做題〔第12題〕兩局部，共計(jì)42分。請將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置。10．(8分)某同學(xué)用如下圖的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證“力的平行四邊形定那么〞。彈簧測力計(jì)A掛于固定點(diǎn)P，下端用細(xì)線掛一重物M。彈簧測力計(jì)B的一端用細(xì)線系于O點(diǎn)，手持另一端向左拉，使結(jié)點(diǎn)O靜止在某位置。分別讀出彈簧測力計(jì)A和B的示數(shù)，并在貼于豎直木板的白記錄O點(diǎn)的位置和拉線的方向。(1)本實(shí)驗(yàn)用的彈簧測力計(jì)示數(shù)的單位為N，圖中A的示數(shù)為_______N。(2)以下不必要的實(shí)驗(yàn)要求是_________。(請?zhí)顚戇x項(xiàng)前對應(yīng)的字母)(A)應(yīng)測量重物M所受的重力(B)彈簧測力計(jì)應(yīng)在使用前校零(C)拉線方向應(yīng)與木板平面平行(D)改變拉力，進(jìn)行屢次實(shí)驗(yàn)，每次都要使O點(diǎn)靜止在同一位置11．(10分)某同學(xué)利用如下圖的實(shí)驗(yàn)電路來測量電阻的阻值。(1)將電阻箱接入a、b之間，閉合開關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器R’后保持其阻值不變。改變電阻箱的阻值R，得到一組電壓表的示數(shù)U與R的數(shù)據(jù)如下表：請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。(2)用待測電阻RX替換電阻箱，讀得電壓表示數(shù)為2.00V。利用(1)中測繪的U-R圖象可得RX=_________Ω。(3)使用較長時間后，電池的電動勢可認(rèn)為不變，但內(nèi)阻增大。假設(shè)仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測繪的U-R圖象測定某一電阻，那么測定結(jié)果將_________(選填“偏大〞或“偏小〞)。現(xiàn)將一阻值為10Ω的電阻換接在a、b之間，你應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器，便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測繪的U-R圖象實(shí)現(xiàn)對待測電阻的準(zhǔn)確測定？12．【選做題】此題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。假設(shè)三題都做，那么按AB兩題評分。A．〔選修模塊3－3〕〔12分〕(1)如題12A-1圖所示，一淙用的“永動機(jī)〞轉(zhuǎn)輪由5根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有形狀記憶合金制成的葉片，輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展面“劃水〞，推動轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動。離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此能較長時間轉(zhuǎn)動。以下說法正確的選項(xiàng)是A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動，不需要消耗外界能量B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動所需能量來自形狀記憶合金自身C．轉(zhuǎn)動的葉片不斷攪動熱水，水溫升高D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量(2)如題12A-2圖所示，內(nèi)壁光滑的氣缸水平放置。一定質(zhì)量的理想氣體被密封在氣缸內(nèi)，外界大氣壓強(qiáng)為P0。現(xiàn)對氣缸緩慢加熱，氣體吸收熱量Q后，體積由V1增大為V2。那么在此過程中，氣體分子平均動能_________(選增“增大〞、“不變〞或“減小〞)，氣體內(nèi)能變化了_____________。(3)某同學(xué)在進(jìn)行“用油膜法估測分子的大小〞的實(shí)驗(yàn)前，查閱數(shù)據(jù)手冊得知：油酸的摩爾質(zhì)量M=0.283kg·mol-1，密度ρ=0.895×103kg·m-3.假設(shè)100滴油酸的體積為1ml，那么1滴油酸所能形成的單分子油膜的面積約是多少？(取NA=6.02×1023mol-1.球的體積V與直徑D的關(guān)系為B．〔選修模塊3－4〕〔12分〕(1)如下圖，沿平直鐵路線有間距相等的三座鐵塔A、B和C。假想有一列車沿AC方向以接近光速行駛，當(dāng)鐵塔B發(fā)出一個閃光，列車上的觀測者測得A、C兩鐵塔被照亮的順序是(A)同時被照亮(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)無法判斷(2)一束光從空氣射向折射率為的某種介質(zhì)，假設(shè)反向光線與折射光線垂直，那么入射角為__________。真空中的光速為c，那么光在該介質(zhì)中的傳播速度為________________.(3)將一勁度系數(shù)為K的輕質(zhì)彈簧豎直懸掛，下湍系上質(zhì)量為m的物塊，將物塊向下拉離平衡位置后松開，物塊上下做簡諧運(yùn)動，其振動周期恰好等于以物塊平衡時彈簧的伸長量為擺長的單擺周期。請由單擺周期公式推算出物塊做簡諧運(yùn)動的周期T。C．〔選修模塊3－5〕〔12分〕(1)以下描繪兩種溫度下黑體輻射強(qiáng)度與波長關(guān)系的圖中，符合黑體輻射規(guī)律的是(2)按照玻爾原子理論，氫原子中的電子離原子核越遠(yuǎn)，氫原子的能量__________(選填“越大〞或“越小〞)。氫原子的基態(tài)能量為E1(E1<0)，電子質(zhì)量為m，基態(tài)氫原子中的電子吸收一頻率為γ的光子被電離后，電子速度大小為___________(普朗克常量為h).(3)有些核反響過程是吸收能量的。例如在中，核反響吸收的能量，在該核反響中，X表示什么粒子？X粒子以動能EK轟擊靜止的，假設(shè)EK=Q，那么該核反響能否發(fā)生？請簡要說明理由。四、計(jì)算題：此題共3小題，共計(jì)47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只與出最后答案的不能得分。有數(shù)值的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．(15分)題13-1圖為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個接頭。原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象如題13-2圖所示。假設(shè)只在ce間接一只Rce=400Ω的電阻，或只在de間接一只Rde=225Ω的電阻,兩種情況下電阻消耗的功率均為80W。(1)請寫出原線圈輸入電壓瞬時值uab的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400Ω的電阻時，原線圈中的電流I1；(3)求ce和de間線圈的匝數(shù)比。14．(16分)如下圖，長為L、內(nèi)壁光滑的直管與水平地面成30°角固定放置。將一質(zhì)量為m的小球固定在管底，用一輕質(zhì)光滑細(xì)線將小球與質(zhì)量為M=km的小物塊相連，小物塊懸掛于管口。現(xiàn)將小球釋放，一段時間后，小物塊落地靜止不動，小球繼續(xù)向上運(yùn)動，通過管口的轉(zhuǎn)向裝置后做平拋運(yùn)動，小球在轉(zhuǎn)向過程中速率不變。(重力加速度為g)(1)求小物塊下落過程中的加速度大小；(2)求小球從管口拋出時的速度大小；(3)試證明小球平拋運(yùn)動的水平位移總小于15．(16分)某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b，兩極板間電壓uab的變化圖象如圖15-2圖所示，電壓的最大值為U0、周期為T0，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。假設(shè)將一質(zhì)量為m0、電荷量為q的帶正電的粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，經(jīng)電場加速后進(jìn)入磁場，在磁場中運(yùn)動時間T0后恰能再次從a孔進(jìn)入電場加速。現(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運(yùn)動時間不計(jì)，兩極板外無電場，不考慮粒子所受的重力)(1)假設(shè)在t=0時刻將該粒子從板內(nèi)a孔處靜止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時的動能；(2)現(xiàn)在利用一根長為L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場中時管內(nèi)無磁場，忽略其對管外磁場的影響)，使題15-1圖中實(shí)線軌跡(圓心為O)上運(yùn)動的粒子從a孔正下方相距L處的c孔水平射出，請?jiān)诖痤}卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管；(3)假設(shè)將電壓uab的頻率提高為原來的2倍，該粒子應(yīng)何時由板內(nèi)a孔處靜止開始加速，才能經(jīng)屢次加速后獲得最大動能？最大動能是多少？2021年江蘇高考物理答案解析單項(xiàng)題：此題共5小題，每題3分，共計(jì)15分。每題只有一個選項(xiàng)符合題意。1.【答案】A【解析】畫物體受力圖如以下圖根據(jù)力的合成，，所以，此題選A。【點(diǎn)評】此題考查力的平衡和力的合成，難度：容易。2.【答案】B【解析】因?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度隨線框下落而減小，所以磁通量也減小，A錯誤，因?yàn)榇磐侩S線框下落而減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的磁