2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試全國卷理科綜合物理押題卷(2)

1、2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試全國卷理科綜合物理押題卷(2) 2021 年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試全國卷理科綜合 物理 押題卷(2) (時(shí)間：60 分鐘 滿分：110 分) 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 1418 題只有一項(xiàng)符合題目要求，第 1921 題有多項(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(cuò)的得 0 分。 14.如圖所示，斜面上有一能繞小鉸鏈轉(zhuǎn)動的擋板 ab，擋板 ab 與斜面垂直，把球放在斜面和擋板 ab 之間，不計(jì)摩擦，斜面對球的彈力為 f 1 ，擋板對球的彈力為 f 2 ，將擋板繞鉸

2、鏈緩慢推到豎直位置的過程中，下列說法正確的是( ) af 1 和 f 2 都變大 bf 1 和 f 2 都減小 cf 1 增大，f 2 減小 df 1 減小，f 2 增大 a 將擋板由初始位置緩慢推到豎直位置的過程中，球受力平衡，f 1 和 f 2 的合力始終與重力等大反向，對球受力分析如圖所示，可知 f 1 和 f 2 都變大。選項(xiàng) a 正確，b、c、d錯(cuò)誤。 15拍皮球是大家都喜歡的體育活動，能強(qiáng)身健體。已知皮球質(zhì)量為 m0.4 kg，為保證皮球每次與地面碰撞后自然跳起的最大高度均為 h1.25 m，小明需每次在球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)拍球，每次拍球作用的距離為 s0.25 m，使球在離手時(shí)獲得一個(gè)

3、豎直向下、大小為 4 m/s 的初速度 v。若不計(jì)空氣阻力及球的形變，g 取 10 m/s 2 ，則每次拍球( ) a手給球的沖量為 1.6 kgm/s b手給球的沖量為 2.0 kgm/s c小明對球做的功為 3.2 j d小明對球做的功為 2.2 j d 根據(jù)題述可知，為使皮球在離手時(shí)獲得一個(gè)豎直向下、大小為 4 m/s 的初速度 v，根據(jù)動量定理可知，合外力要給皮球的沖量為 imv0.44 kgm/s1.6 kgm/s，手給球的沖量與重力給球的沖量之和等于合外力沖量，故手給球的沖量小于 1.6 kgm/s，選項(xiàng) a、b 錯(cuò)誤；設(shè)每次拍球小明對球做的功為 w，由動能定理知，wmgs 12

4、mv2 ，解得 w2.2 j，選項(xiàng) d 正確，c 錯(cuò)誤。 16. (20217 月浙江高考t 6 )如圖所示，一質(zhì)量為 m、電荷量為 q(qgt;0)的粒子以速度 v 0 從 mn 連線上的 p 點(diǎn)水平向右射入大小為 e、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中。已知 mn 與水平方向成 45角，粒子的重力可以忽略，則粒子到達(dá) mn 連線上的某點(diǎn)時(shí)( ) a所用時(shí)間為 mv0qe b速度大小為 3v 0 c與 p 點(diǎn)的距離為 2 2mv20qe d速度方向與豎直方向的夾角為 30 c 粒子從 p 點(diǎn)垂直電場方向出發(fā)到達(dá) mn 連線上某點(diǎn)時(shí)，沿水平方向和豎直方向的位移大小相等，即 v 0 t 12 at2 ，a

5、 eqm，解得 t 2mv0qe，a 項(xiàng)錯(cuò)誤；在該點(diǎn)，粒子沿電場方向的速度 vat2v 0 ，所以合速度大小為 v 2v 0 2 v 2 0 5v 0 ，b項(xiàng)錯(cuò)誤；該點(diǎn)到 p 點(diǎn)的距離 s 2x 2v 0 t 2 2mv20qe，c 項(xiàng)正確；由平行四邊形定則可知，在該點(diǎn)速度方向與豎直方向夾角的正切值 tan v 02v 0 12 ，則 30，d項(xiàng)錯(cuò)誤。 17(2021西南名校聯(lián)考)如圖所示為查德威克發(fā)現(xiàn)中子的實(shí)驗(yàn)示意圖，利用釙( 210 84 po)衰變放出的 粒子轟擊鈹( 9 4 be)，產(chǎn)生的粒子 p 能將石蠟中的質(zhì)子打出來，下列說法正確的是( ) a 粒子是氦原子 b粒子 q 的穿透能力

6、比粒子 p 的強(qiáng) c釙的 衰變方程為 210 84 po 208 82 pb 4 2 he d 粒子轟擊鈹?shù)暮朔磻?yīng)方程為 4 2 he 9 4 be 12 6 c 1 0 n d 粒子是氦原子核，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；42 he 9 4 be 12 6 c 1 0 n 是查德威克發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程，選項(xiàng) d 正確；粒子 p 是中子，粒子 q 是質(zhì)子，由于質(zhì)子帶正電，所以當(dāng)質(zhì)子射入物體時(shí)受到的庫侖力會阻礙質(zhì)子的運(yùn)動，而中子不帶電，不受庫侖力作用，故粒子 p 的穿透能力比粒子 q 的強(qiáng)，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；在釙的 衰變中，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知產(chǎn)生的是 206 82 pb 和 4 2 he，選項(xiàng)

7、c 錯(cuò)誤。 18."嫦娥四號'探測器成功發(fā)射，開啟了我國月球探測的新旅程，探測器經(jīng)過地月轉(zhuǎn)移、近月制動、環(huán)月飛行，最終實(shí)現(xiàn)了人類首次月球背面軟著陸。如圖為探測器繞月球的運(yùn)行軌道示意圖，其中軌道為圓形軌道，軌道為橢圓軌道。下列關(guān)于探測器的說法正確的是( ) a在軌道、軌道上通過 p 點(diǎn)時(shí)的動能相等 b在軌道通過 p 點(diǎn)的加速度比在軌道通過 p 點(diǎn)的加速度大 c在軌道上從 p 點(diǎn)運(yùn)動到 q 點(diǎn)的過程中動能變大 d在軌道上從 p 點(diǎn)運(yùn)動到 q 點(diǎn)的過程中的機(jī)械能不守恒 c "嫦娥四號'探測器在 p 位置從圓形軌道變到橢圓軌道時(shí)，需制動減速，做近心運(yùn)動，則探測器在軌

8、道上通過 p 點(diǎn)時(shí)的動能大于在軌道上通過 p點(diǎn)時(shí)的動能，選項(xiàng) a 錯(cuò)誤；探測器在兩軌道上通過 p 點(diǎn)時(shí)位置相同，所受萬有引力相同，則加速度相同，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；在軌道上探測器只受萬有引力作用，則從 p 點(diǎn)運(yùn)動到 q 點(diǎn)的過程中，軌道高度降低，引力做正功，動能增大，機(jī)械能守 恒，選項(xiàng) c 正確，d 錯(cuò)誤。 19.如圖所示，兩半徑為 r 的圓弧形光滑金屬導(dǎo)軌置于沿圓弧徑向且方向指向圓心的磁場中，磁場所在的平面與軌道平面垂直，導(dǎo)軌間距為 l，一端接有電阻r，導(dǎo)軌所在位置處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 b。將一質(zhì)量為 m 的金屬導(dǎo)體棒 pq從圖示位置(導(dǎo)軌的半徑與豎直方向的夾角為 )由靜止釋放，導(dǎo)軌及金屬棒電

9、阻均不計(jì)，重力加速度為 g，下列判斷正確的是( ) a導(dǎo)體棒 pq 不可能回到初始位置 b導(dǎo)體棒 pq 第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)速度最大 b導(dǎo)體棒 pq 從靜止到最終達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電阻 r 上產(chǎn)生的焦耳熱為 mgrcos d導(dǎo)體棒 pq 由靜止釋放到第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，通過 r 的電荷量為 brlr ad 分析知，導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中不斷克服安培力做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，機(jī)械能不守恒，因此不可能回到初始位置，選項(xiàng) a 正確；導(dǎo)體棒 pq 第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)時(shí)所受合力與速度方向的夾角為鈍角，故速度不可能最大，選項(xiàng)b 錯(cuò)誤；分析可知導(dǎo)體棒最后一定靜止在最低點(diǎn)，根據(jù)能量守恒定律得電阻 r 上產(chǎn)生

10、的焦耳熱等于導(dǎo)體棒重力勢能的減少量，即 q r mgr(1cos )，選項(xiàng) c 錯(cuò)誤；導(dǎo)體棒pq從靜止釋放到第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)的過程中，通過r的電荷量為q r brlr，選項(xiàng) d 正確。 20如圖甲所示，質(zhì)量為 0.1 kg 的小球從最低點(diǎn) a 沖上豎直固定在水平地面上、半徑為 0.4 m 的半圓軌道，小球速度的平方與其高度的關(guān)系圖象如圖乙所示。已知小球恰能到達(dá)最高點(diǎn) c，軌道粗糙程度處處相同，空氣阻力不計(jì)。g 取 10 m/s 2 ，b 為 ac 軌道的中點(diǎn)。下列說法正確的是( ) 甲 乙 a圖乙中 x4 b小球從 b 到 c 損失了 0.125 j 的機(jī)械能 c小球從 a 到 c 合外力對

11、其做的功為1.05 j d小球離開 c 點(diǎn)后，落地點(diǎn)到 a 的距離為 0.8 m acd 當(dāng) h0.8 m 時(shí)小球在 c 點(diǎn)，由于小球恰能到達(dá)最高點(diǎn) c，故 mgm v2cr ，所以 v2c gr4 m 2 s 2 ，選項(xiàng) a 正確；結(jié)合圖乙可知小球在 a 點(diǎn)的機(jī)械能e 1 12 mv2a 1.25 j，在 c 點(diǎn)的機(jī)械能為 e 2 12 mv2c 2mgr1 j，因此小球從 a 到 c損失了 0.25 j 的機(jī)械能，由于 a 到 b 和 b 到 c 過程中摩擦力的大小不等，克服摩擦力做功不同，因此機(jī)械能損失不同，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；小球從 a 到 c，由動能定理可知 w 合 12 mv2c 12

12、 mv2a 1.05 j，選項(xiàng) c 正確；小球離開 c 點(diǎn)后做平拋運(yùn)動，故 2r 12 gt2 ，落地點(diǎn)到 a 的距離 x 1 v c t，解得 x 1 0.8 m，選項(xiàng) d 正確。 21. (2021河北第一次大聯(lián)考)如圖所示，在第一象限內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在第二象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場。一不計(jì)重力的帶電粒子(電荷量為q、質(zhì)量為 m)以垂直于 x 軸的速度 v 0 從 x 軸上的 s 點(diǎn)(osd)射入勻強(qiáng)電場，在 y軸上的 p 點(diǎn)(未畫出)與 y 軸正方向成 45角射出電場，然后在 x 軸上的 q 點(diǎn)(未畫出)垂直于 x 軸射出，則( ) a. poqo 21 b粒子在電場和磁場

13、中運(yùn)動時(shí)間的比值為 34 c磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2mv 04qd d電場強(qiáng)度的大小為 mv202qd ad 粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，進(jìn)入磁場時(shí)速度方向與 y 軸正方向成 45角，所以粒子運(yùn)動到 p 點(diǎn)時(shí)沿 x 軸正方向的分速度 v x v 0 。粒子從 s 點(diǎn)運(yùn)動到 p點(diǎn)的過程中，沿 x 軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，有 d v02 t，沿 y 軸正方向做勻速直線運(yùn)動，有 pov 0 t2d。粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，由幾何知識可知粒子在磁場中的運(yùn)動半徑為 r2 2d，qor(1cos 45)2( 21)d， poqo 2d2 21d 21，選項(xiàng) a 正確；粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間為 t1

14、2dv 0 ，由幾何關(guān)系可知粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的圓心角為 34，粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的速度大小為 v 2v 0 ，所以粒子在磁場中的運(yùn)動時(shí)間為 t 2 2rv38 3d2v 0 ，故其運(yùn)動時(shí)間之比為 t1t 2 43 ，選項(xiàng) b 錯(cuò)誤；由 qvbmv 2r 可得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 bmv 02qd ，選項(xiàng) c 錯(cuò)誤；粒子在電場中沿 x 軸正方向做勻加速直線運(yùn)動，由 v x v 0 qem2dv 0 2eqdmv 0可得，e mv202qd ，選項(xiàng) d 正確。 三、非選擇題：共 62 分。第 2225 題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第 3334 題為選考題，考生根據(jù)要求作答。 (一)必

15、考題：共 47 分。 22(6 分)(2021山東煙臺重點(diǎn)中學(xué)高三質(zhì)量監(jiān)測)某同學(xué)用如圖甲所示的裝置來研究兩個(gè)完全相同的小球碰撞過程中機(jī)械能是否守恒。步驟如下： (1)將小球 a 用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩懸于 o 點(diǎn)，小球 b 放置于桌面邊緣，使 a球豎直懸掛時(shí)恰好與桌面上的 c 點(diǎn)接觸但對桌面沒有壓力。 (2)將 a 球拉至繩子水平并由靜止釋放，到達(dá) c 點(diǎn)時(shí)剛好與 b 球發(fā)生正碰，碰后 b 球做平拋運(yùn)動落至地面，a 球停在 c 點(diǎn)。 (3)測得 o 到桌面的高度為 h、桌面到地面的高度為 h、b 球做平拋運(yùn)動的水 平位移為 l。重力加速度為 g。 甲 乙 (4)用 20 分度的游標(biāo)卡尺測小球的

16、直徑 d，如圖乙所示，則 d_ cm；由實(shí)驗(yàn)可知，b 球做平拋運(yùn)動的水平初速度大小為_，如果滿足關(guān)系式_，則說明碰撞過程中 a、b 兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。(后兩空均用測得的物理量的符號表示) 解析 (4)根據(jù)游標(biāo)卡尺讀數(shù)規(guī)則知 d1.1 cm90.05 cm1.145 cm。b 球做平拋運(yùn)動，豎直方向上有 h 12 gt2 ，水平方向上有 lv 0 t，解得 v 0 lg2h 。因?yàn)榕銮?b 球靜止，碰后 a 球靜止，要探究碰撞過程中兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，即驗(yàn)證碰前 a 球的重力勢能減少量和碰后 b 球獲得的動能是否相等，mg è çæø&#

17、247;öh d2 12 mv20 ，化簡得 l 2 4h è çæø÷öh d2。 答案 (4)1.145(2 分) lg2h (2 分) l2 4h èçæø÷öh d2(2 分) 23(9 分)(2021山東煙臺重點(diǎn)中學(xué)高三質(zhì)量監(jiān)測)某同學(xué)用伏安法測定待測電阻的阻值 r x (約為 10 k)，除了待測電阻、開關(guān) s、導(dǎo)線外，實(shí)驗(yàn)室還有下列器材供選用。 a電壓表(量程 01 v，內(nèi)阻約為 10 k) b電壓表(量程 010 v，內(nèi)阻約為 100 k) c電流表

18、(量程 01 ma，內(nèi)阻約為 30 ) d電流表(量程 00.6 a，內(nèi)阻約為 0.05 ) e電源(電動勢 1.5 v，額定電流 0.5 a，內(nèi)阻不計(jì)) f電源(電動勢 12 v，額定電流 2 a，內(nèi)阻不計(jì)) g滑動變阻器 r 0 (阻值范圍 010 ，額定電流 2 a) (1)為使測量盡可能準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選用_，電流表應(yīng)選用_，電源應(yīng)選用_。(選填器材前的字母) (2)畫出測量待測電阻阻值 r x 的實(shí)驗(yàn)電路圖。 (3)該同學(xué)選擇的器材、電路圖的連接均正確，從實(shí)驗(yàn)原理上看，待測電阻測量 值 會 _( 選 填 " 大 于 '" 小 于 ' 或 "

19、 等 于 ') 其 真 實(shí) 值 ， 原 因 是_。 解析 (1)由于待測電阻阻值大，電源應(yīng)選電動勢大的，即電動勢為 12 v 的電源；電壓表選擇 b，最大電流約為 i1010 000 a0.001 a1 ma，故電流表選擇 c。 (2)因給出的滑動變阻器總阻值較小，所以應(yīng)采用分壓式接法，同時(shí)因待測電阻阻值遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻，為了準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)選擇內(nèi)接法。(3)因本實(shí)驗(yàn)采用電流表內(nèi)接法，由于電流表分壓作用，電壓表示數(shù)大于待測電阻兩端電壓真實(shí)值，由閉合電路歐姆定律可知，待測電阻測量值將大于其真實(shí)值。 答案 (1)b(1 分) c(1 分) f(1 分) (2)如圖所示(2 分) (3)大于(2 分) 電壓表的讀數(shù)大于待測電阻兩端實(shí)際電壓(2 分) 24(14 分)(2021杭州重點(diǎn)中學(xué)高三考試)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一款兒童彈射玩具，模型如圖所示，pb 段是長度連續(xù)可調(diào)的豎直伸縮管，bcd 段是半徑為 r 的四分之三圓弧彎管，de 段是長度為 2r 的水平管，與 ab 管稍稍錯(cuò)開。豎直管內(nèi)裝有下端固定且勁度系數(shù)較大的輕質(zhì)彈簧，在彈簧上端放置質(zhì)量為 m 的小球。每次將彈簧的長度壓縮至 p 點(diǎn)后鎖定，設(shè) pb 的高度差為 h，解除鎖