2021年高考全國(guó)乙卷物理試卷及答案

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1?5

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全

的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂

的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面

參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開(kāi)始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)()

~>.OOQOQQOj|

777777777z77777777777777Zv7777777Z

A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒

2.如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感

應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電

荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為時(shí)和「心相應(yīng)的電勢(shì)能分別為Ep”和4，N，

則()

??、\

，'/--、\

：;廣、、\；

一、、、~■/,,?

'、-?Wl1

--------------T-M

圖(a)一圖(b)

A.FM<FN,EpM>EpNB.FM>FN,EpM>EpN

CFM<FN,EpM<EpND.FM>FN,EpM<EpN

3.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為加、電荷量為9(夕>0)的帶電粒子從圓周上的M

點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為匕，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。；若射

入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為力，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60°,不計(jì)重力，則上為（）

V2

4.醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素⑴布產(chǎn)生/射線，而⑴皿是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的i”Sn衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)

m

量為加。的”3sn，經(jīng)過(guò)時(shí)間f后剩余的“3sn質(zhì)量為如其——，圖線如圖所示。從圖中可以得到i”Sn的

A.67.3dB.101.（）dC.115.1dD.124.9d

5.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所

示?？茖W(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為1000AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心

可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該

大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為M，可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）

A.4X104MB.4X106MC.4X108MD.4xl（）'°M

6.水平桌面上，一質(zhì)量為，"的物體在水平恒力尸拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等于“時(shí)，速度

的大小為%,此時(shí)撤去凡物體繼續(xù)滑行2%的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g,則（）

A.在此過(guò)程中尸所做的功為一〃優(yōu)

2

3

B.在此過(guò)中尸的沖量大小等于1根%

C.物體與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)等于一^

4s°g

D.F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍

7.四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+S加）、（+%2加）、（+3S3加）、（-q,加）它們先后以相同的速度

從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌

跡的圖像中，可能正確的是（）

A?0?三二、、,

'、、、、

B?O,r

8.水平地面上有一質(zhì)量為町的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)量為加2的物塊，如圖所示。用水平向右

的拉力F作用在物塊上，尸隨時(shí)間r的變化關(guān)系如圖6）所示，其中片、尸2分別為4、L時(shí)刻廠的大小。

木板的加速度％隨時(shí)間?的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,物塊與木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃2,假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）

圖(a)

A.￡=mgB.工=一~!——(從-4)g

C.D.在0~L時(shí)間段物塊與木板加速度相等

m2

三、非選擇題：第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（-）必考題：

9.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小

球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛

離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上

每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

斜槽紙板

圖(b)

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m/s,豎直分量大小為

___________m/s；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s2?

10.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5V）和內(nèi)阻廠（小于2「）。圖中電壓

表量程為IV,內(nèi)阻&=380.0C：定值電阻4=20.0C；電阻箱R,最大阻值為999.9Q；S為開(kāi)關(guān)。按

電路圖連接電路。完成下列填空:

------------------1|---

SE,r

圖（a）

（1）為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選Q（填“5.0”或“15.0”）：

（2）閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、R。、%、E和r表示，得齊；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做，R圖線，如圖（b）所示：

（5）通過(guò)圖（b）可得E=V（保留2位小數(shù)），，=C（保留1位小數(shù)）；

（6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為￡,由此產(chǎn)生的誤差為

￡~Wxioo%=%。

E

11.一籃球質(zhì)量為〃z=Q60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為％=1.8m處由靜止自由落下，反彈高度為

為=1.2m。若使籃球從距地面力3=1.5m的高度由靜止下落，并在開(kāi)始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反

彈的高度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，作用時(shí)間為r=0.20s；該籃球每次與地面碰

撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功；

（2）運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大小。

12.如圖，一傾角為a的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的u型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì);

一電阻R=30的金屬棒CO的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路CDEE；EF與斜面底邊平行,

長(zhǎng)度乙=0.6m。初始時(shí)8與防相距s0=0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑，金屬棒下滑距離

3

y=-m后進(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬棒在磁

16

場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)，直至離開(kāi)磁場(chǎng)區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開(kāi)磁場(chǎng)的瞬間，導(dǎo)體框的EF邊正好進(jìn)入磁場(chǎng)，并在勻速

運(yùn)動(dòng)一段距離后開(kāi)始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=1T，重力

加速度大小取g=10m/s2,sina=0.6。求：

（1）金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受安培力的大小；

（2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

（3）導(dǎo)體框勻速運(yùn)動(dòng)的距離。

（二）選考題：

[物理一選修3-3]

13.如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a（%，匕，4）經(jīng)熱力學(xué)過(guò)程歷、或后又回到狀態(tài)心對(duì)于就、

be、僅三個(gè)過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）

Gp/p（）

2

1a'?

012V/VG

A.過(guò)程中，氣體始終吸熱

B.ca過(guò)程中，氣體始終放熱

C.以過(guò)程中，氣體對(duì)外界做功

D.8c過(guò)程中，氣體的溫度先降低后升高

E.8c過(guò)程中，氣體溫度先升高后降低

14.如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細(xì)均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端

開(kāi)口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長(zhǎng)度分別為4=13.5cm,/2=32cmo將水銀

從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差"=5cm。已知外界大氣壓為p(,=75cmHg。求A、B

兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

【物理——選修3-4】

15.圖中實(shí)線為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形曲線，經(jīng)過(guò)0.3s后，其波形曲線如圖中虛線所示。已知該

波的周期7大于0.3s,若波是沿X軸正方向傳播的，則該波的速度大小為m/s,周期為

S,若波是沿X軸負(fù)方向傳播的，該波的周期為S。

16.用插針?lè)y(cè)量上、下表面平行的玻璃磚的折射率。實(shí)驗(yàn)中用A、B兩個(gè)大頭針確定入射光路、C、D兩

個(gè)大頭針確定出射光路，。和0'分別是入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，如圖(。)所示。測(cè)得玻璃磚厚度為〃=15.()mm,

A到過(guò)。點(diǎn)的法線OM的距離AM=10.0mm，M到玻璃磚的距離MO=20.0mm,。'到OM的距離為

s=5.0mm。

(i)求玻璃磚折射率；

(ii)用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，玻璃磚的截面如圖(6)所示。光從上

表面入射，入時(shí)角從。逐漸增大，達(dá)到45°時(shí)，玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面的

夾角。

2021年高考全國(guó)乙卷物理試卷

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1?5

題只有一項(xiàng)符合題目要求，第6?8題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全

的得3分，有選錯(cuò)的得0分。

1.如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂

的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮，撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面

參考系(可視為慣性系)中，從撤去推力開(kāi)始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)()

~>.OOQOQQOj|

777777777z77777777777777Zv7777777Z

A.動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒

B.動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒

C.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒

D.動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒

【答案】B

2.如圖(a),在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負(fù)電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感

應(yīng)電荷，金屬板上方電場(chǎng)的等勢(shì)面如圖(b)中虛線所示，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差都相等。若將一正試探電

荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場(chǎng)力大小分別為國(guó)和FN,相應(yīng)的電勢(shì)能分別為Eg,和EpN,

貝()

/?、\

I!/\II

一

、、、~一一/,,?

J-N一一，

----------------T-M'

圖(a)一圖(b)

A.FM<FN,>EpNB.FM>FN,EpM>

C.FM<FN，EpM<EpND.Ew>及，^PM<^PN

【答案】A

3.如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為小、電荷量為9(9>。)的帶電粒子從圓周上的M

點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為W，離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90°；若射

V.

入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為為離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60°,不計(jì)重力，則」為（)

匕

C.@D.6

B.—

32

【答案】B

4.醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素必皿產(chǎn)生/射線，而"31n是由半衰期相對(duì)較長(zhǎng)的i”sn衰變產(chǎn)生的。對(duì)于質(zhì)

m

量為優(yōu)。的⑴Sn，經(jīng)過(guò)時(shí)間，后剩余的“3sn質(zhì)量為機(jī)，其——?圖線如圖所示。從圖中可以得到⑴sn的

A67.3dB.lOl.OdC.115.1dD.124.9d

5.科學(xué)家對(duì)銀河系中心附近的恒星S2進(jìn)行了多年的持續(xù)觀測(cè)，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所

示。科學(xué)家認(rèn)為S2的運(yùn)動(dòng)軌跡是半長(zhǎng)軸約為1000AU（太陽(yáng)到地球的距離為1AU）的橢圓，銀河系中心

可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項(xiàng)研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。若認(rèn)為S2所受的作用力主要為該

大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽(yáng)的質(zhì)量為可以推測(cè)出該黑洞質(zhì)量約為（）

A.4X104MB.4X106MC.4X108MD.4X10'NM

【答案】B

6.水平桌面上，一質(zhì)量為粗的物體在水平恒力/拉動(dòng)下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物體通過(guò)的路程等于“時(shí)，速度

的大小為％,此時(shí)撤去F,物體繼續(xù)滑行2so的路程后停止運(yùn)動(dòng)，重力加速度大小為g，則（）

1,

A.在此過(guò)程中產(chǎn)所做的功為耳〃2環(huán)

3

B.在此過(guò)中下的沖量大小等于］根%

C.物體與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)等于一

4s°g

D.F的大小等于物體所受滑動(dòng)摩擦力大小的2倍

【答案】BC

7.四個(gè)帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別（+q，機(jī)）、（+孫2㈤、（+3g,3㈤、（一分加）它們先后以相同的速度

從坐標(biāo)原點(diǎn)沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與y軸平行，不計(jì)重力，下列描繪這四個(gè)粒子運(yùn)動(dòng)軌

跡的圖像中，可能正確的是（）

【答案】AD

8.水平地面上有一質(zhì)量為網(wǎng)的長(zhǎng)木板，木板的左端上有一質(zhì)量為加2的物塊，如圖（。）所示。用水平向右

的拉力F作用在物塊上，尸隨時(shí)間r的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中片、入分別為4、L時(shí)刻廠的大小。

木板的加速度q隨時(shí)間?的變化關(guān)系如圖（c）所示?已知木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為從，物塊與木板間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為42,假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動(dòng)摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）

圖(a)圖(b)

九（肛+加、

A.6=〃|叫8B.工r=一~!--」3-M）g

m]

m,+

C.〃2＞」―FD.在0~右時(shí)間段物塊與木板加速度相等

m2

【答案】BCD

三、非選擇題：第9?12題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第13~16題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（-）必考題：

9.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小

球進(jìn)行拍攝，頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛

離開(kāi)軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上

每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標(biāo)出。

圖(a)

6.1cm

圖（b）

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運(yùn)動(dòng)到圖（b）中位置A時(shí)，其速度的水平分量大小為m/s,豎直分量大小為

___________m/s；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮閙/s2o

【答案】⑴.1.0⑵.2.0（3）.9.7

10.一實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示的電路測(cè)量一電池的電動(dòng)勢(shì)E（約1.5V）和內(nèi)阻r（小于2￡2）。圖中電壓

表量程為IV,內(nèi)阻&=380.0C：定值電阻&=20.0C；電阻箱R,最大阻值為999.9Q；S為開(kāi)關(guān)。按

電路圖連接電路。完成下列填空：

--------------------1I----

SE,r

圖（a）

（1）為保護(hù)電壓表，閉合開(kāi)關(guān)前，電阻箱接入電路電阻值可以選C（填“5.0”或“15.0”）；

（2）閉合開(kāi)關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、&、勺、E和r表示，得/；

（4）利用測(cè)量數(shù)據(jù)，做,一A圖線，如圖（b）所示：

（5）通過(guò)圖（b）可得E=.V（保留2位小數(shù)），r=Q（保留1位小數(shù)）;

（6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動(dòng)勢(shì)為￡,由此產(chǎn)生的誤差為

二二￡xioo%=%。

E-----------

R0+R門(mén)1（/?+Ro）r

【答案】⑴.15.0（2）.°v'/?+7：+~v⑶，L55（4）.1.0⑸.5

11.一籃球質(zhì)量為加=（）.60kg,一運(yùn)動(dòng)員使其從距地面高度為％=L8m處由靜止自由落下，反彈高度為

為=1.2m。若使籃球從距地面勿=1.5m的高度由靜止下落，并在開(kāi)始下落的同時(shí)向下拍球、球落地后反

彈的高度也為1.5m。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)球的作用力為恒力，作用時(shí)間為f=0.20s；該籃球每次與地面碰

撞前后的動(dòng)能的比值不變。重力加速度大小取g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）運(yùn)動(dòng)員拍球過(guò)程中對(duì)籃球所做的功；

（2）運(yùn)動(dòng)員拍球時(shí)對(duì)籃球的作用力的大小。

【答案】（1）卬=4.5J；（2）E=9N

12.如圖，一傾角為a的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量M=0.06kg的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計(jì);

一電阻R=3。的金屬棒CO的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路COEE；EE與斜面底邊平行,

長(zhǎng)度L=0.6m。初始時(shí)CO與所相距sO=0.4m,金屬棒與導(dǎo)體框同時(shí)由靜止開(kāi)始下滑，金屬棒下滑距離

3

后進(jìn)入一方向垂直于斜面的