此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名此卷只裝訂不密封班級(jí)姓名準(zhǔn)考證號(hào)考場(chǎng)號(hào)座位號(hào)2021年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試物理注意事項(xiàng)：1．本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號(hào)填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時(shí)，選出每小題的答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。寫在試卷上無(wú)效。3．回答第Ⅱ卷時(shí)，將答案填寫在答題卡上，寫在試卷上無(wú)效。4．考試結(jié)束，將本試卷和答題卡一并交回。一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1．目前，在太空中工作時(shí)間最長(zhǎng)的探測(cè)器是旅行者一號(hào)，已經(jīng)在太空中飛行了四十多年，已到達(dá)距離地球二百多億公里的太陽(yáng)系邊緣。旅行者一號(hào)之所以能夠工作這么長(zhǎng)的時(shí)間，其攜帶的“钚同位素核電池”功不可沒(méi)。已知該同位素的半衰期為24100年，衰變方程為。則下列分析正確的是()A．該核反應(yīng)為裂變反應(yīng)B．X原子核中有92個(gè)中子C．電池中的每經(jīng)過(guò)24100年約減少一半D．衰變前后反應(yīng)物與生成物的質(zhì)量相等2．兩截面形狀相似的物塊B、C傾角均為θ＝30°，將C固定在水平面上，木塊A與B按圖疊放在C上，恰好能使A沿B勻速下滑。已知木塊A、B的質(zhì)量均為1kg，重力加速度g＝10m/s2，取最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。則B與C間的摩擦力大小為()A．10NB．12NC．10eq\r(3)ND．12eq\r(3)N3．在某星球表面以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，經(jīng)過(guò)t時(shí)間落回拋出點(diǎn)，若物體只受該星球引力作用，不考慮星球的自轉(zhuǎn)，已知該星球的直徑為d，引力常為G，則該星球的平均密度為()A．B．C．D．4．如圖所示，矩形ABCD的頂點(diǎn)A、C分別固定有電荷量相等的正、負(fù)點(diǎn)電荷，O點(diǎn)為矩形對(duì)角線的交點(diǎn)，B點(diǎn)的電勢(shì)為φ，則下列說(shuō)法正確的是()A．D點(diǎn)電勢(shì)為φB．B、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相反C．B、D兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等，方向相同D．將一質(zhì)子從B點(diǎn)沿直線移到D點(diǎn)電場(chǎng)力先做正功后做負(fù)功5．如圖所示，通電直導(dǎo)線a與金屬圓環(huán)b位于同一豎直平面內(nèi)，相互絕緣。若a中通有方向水平向右的電流時(shí)，其受到的安培力向上，則下列分析正確的是()A．a(chǎn)中的電流一定在增大B．a(chǎn)中的電流可能在增大，也可能在減小C．b中產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，且感應(yīng)電流在減小D．b中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，感應(yīng)電流可能恒定不變6．如圖所示，半徑相同的a、b兩小球用長(zhǎng)均為l＝0.9m細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓a球靜止下垂，將b球向右拉起，使細(xì)線與豎直方向的夾角為60°，從靜止釋放b球，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，擺到最高點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角的余弦值為。忽略空氣阻力，已知b球的質(zhì)量為0.1kg，重力加速度g＝10m/s2。則下列分析正確的是()A．b球與a球相碰前瞬間的速度大小為4m/sB．a(chǎn)球的質(zhì)量為0.05kgC．a(chǎn)、b兩球碰撞過(guò)程損失的機(jī)械能為1.5JD．a(chǎn)、b兩球一起向左擺動(dòng)到最高位置時(shí)的加速度為0二、選擇題：本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，每題有多項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分。7．如圖所示，理想變壓器的原線圈接在u＝220eq\r(2)sin50π(V)的交流電源上，副線圈接有R＝44Ω的負(fù)載電阻，原、副線圈匝數(shù)之比為5∶2，電流表、電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是()A．電流表的讀數(shù)為1AB．電壓表的讀數(shù)為88VC．原線圈的輸入功率為176WD．副線圈輸出交流電的頻率為50Hz8．一物體從距離地面h＝3.2m的高度水平拋出，落地時(shí)的水平位移x＝4.8m，記錄下該平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并按照1∶1的比例制作成了一條鋼制拋物線軌道，如圖所示?，F(xiàn)讓一個(gè)鐵環(huán)從拋物線軌道頂端從靜止滑下，不計(jì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦阻力和空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2，則下面說(shuō)法正確的是()A．鐵環(huán)滑落到拋物線軌道末端時(shí)的水平速度大小為6m/sB．鐵環(huán)滑落到拋物線軌道末端時(shí)的豎直速度大小為6.4m/sC．鐵環(huán)在拋物線軌道中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為0.8sD．鐵環(huán)下滑到軌道末端時(shí)的加速度大小為8m/s29．如圖所示，正方形abcd區(qū)域內(nèi)有沿ab方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，一不計(jì)重力的粒子以速度v0從ab邊的中點(diǎn)沿ad方向射入電場(chǎng)，恰好從c點(diǎn)離開電場(chǎng)。若把電場(chǎng)換為垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，粒子也恰好從c點(diǎn)離開磁場(chǎng)。則下列說(shuō)法正確的是()A．粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為4∶5B．勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為5∶4C．粒子離開電場(chǎng)時(shí)和離開磁場(chǎng)時(shí)的速度大小之比為eq\r(2)∶1D．粒子離開電場(chǎng)時(shí)和離開磁場(chǎng)時(shí)速度偏向角的正切之比為3∶410．如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌間的距離L＝0.6m，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ＝37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T，方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩導(dǎo)軌上端接有一額定電壓U＝3.6V的小燈泡。現(xiàn)把一質(zhì)量m＝0.1kg的金屬棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上由靜止釋放，當(dāng)金屬棒達(dá)到最大速度時(shí)小燈泡恰好正常發(fā)光，金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。則下列說(shuō)法正確的是()A．通過(guò)金屬棒ab的電流方向從a到bB．金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為12m/sC．小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值為2.0ΩD．小燈泡的額定功率為7.2W三、非選擇題：共52分。第11～14題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第15～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共43分。11．(6分)某同學(xué)用探究動(dòng)能定理的裝置測(cè)滑塊的質(zhì)量m。如圖甲所示，在水平氣墊導(dǎo)軌上靠近定滑輪處固定一個(gè)光電門。讓一帶有遮光片的滑塊自某一位置由靜止釋放，計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片通過(guò)光電門的時(shí)間t，同時(shí)用米尺測(cè)出釋放點(diǎn)到光電門的距離x。(1)該同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)出遮光片的寬度d如圖乙所示，則d＝mm。(2)實(shí)驗(yàn)中多次改變釋放點(diǎn)，測(cè)出多組數(shù)據(jù)，描點(diǎn)連線，做出的圖象為一條傾斜直線，如圖丙所示。圖象的橫坐標(biāo)x表示釋放點(diǎn)到光電門的距離，則縱坐標(biāo)表示的是。A．B．C．tD．t2(3)已知鉤碼的質(zhì)量為m0，圖丙中圖線的斜率為k，重力加速度為g。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)，寫出滑塊質(zhì)量的表達(dá)式m＝。（用字母表示）12．(9分)一同學(xué)利用下列實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻：A．待測(cè)電源B電阻箱R（最大電阻值30Ω）C．靈敏電流計(jì)G（內(nèi)阻不計(jì)）D．定值電阻R0（電阻值為3000Ω）E．開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)請(qǐng)你幫助該同學(xué)設(shè)計(jì)電路圖并在圖甲中完成實(shí)物圖的連線。(電路圖不必畫出)(2)該實(shí)驗(yàn)可以近似認(rèn)為流過(guò)電源內(nèi)部的電流等于流過(guò)電阻箱的電流，則電阻箱電阻值R、靈敏電流計(jì)的示數(shù)I、電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)電阻r和定值電阻R0之間的關(guān)系為E＝。(3)多次改變電阻箱的阻值R，讀出對(duì)應(yīng)靈敏電流計(jì)的讀數(shù)I，作出eq\f(1,R)－eq\f(1,I)圖象如圖乙所示，則電源的電動(dòng)勢(shì)E＝V，內(nèi)阻r＝Ω。13．(12分)如圖所示，光滑水平面上放有一質(zhì)量M＝2kg的長(zhǎng)滑塊P，滑塊的左部分帶有半徑R＝1.6m的四分之一光滑圓弧軌道，右部分為長(zhǎng)l＝2.5m的粗糙水平軌道，圓弧軌道與水平軌道相切，右端有一豎直擋板，一質(zhì)量m＝1kg的小滑塊Q從滑塊P中圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放，與P右端擋板碰撞時(shí)為彈性碰撞且碰撞時(shí)間極短。已知滑塊Q與P中水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.16，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)滑塊Q與擋板碰撞前瞬間速度大小；(2)滑塊Q最終相對(duì)P靜止位置到擋板的距離。14．(16分)如圖所示，邊長(zhǎng)為2d的正方形abcd區(qū)域內(nèi)，存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，平行金屬板MN、PQ間有勻強(qiáng)電場(chǎng)，MN放在ad邊上，兩板左端M、P在ab邊上，金屬板長(zhǎng)及板間距均為d。一質(zhì)量為m、帶電量為－q的粒子沿兩極板的中線SO射入，恰好做直線運(yùn)動(dòng)，最后恰好能從cd邊的射出磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。求：(1)粒子從S點(diǎn)射入時(shí)的速度大??；(2)極板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；(3)若撤去兩金屬板間的磁場(chǎng)，其他位置的磁場(chǎng)不變，同時(shí)使金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)反向，求粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置和射出方向。（二）選考題：共9分。請(qǐng)考生從給出的2道物理題任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。15．[選修3－3]（9分）如圖所示，封閉有一定質(zhì)量的理想氣體的氣缸總高度L＝40cm，內(nèi)有一厚度不計(jì)的活塞，當(dāng)氣缸靜止在水平地面上時(shí)，缸內(nèi)氣體柱的高度L1＝24cm，當(dāng)氣缸通過(guò)活塞懸掛在天花板上時(shí)，缸內(nèi)氣體柱的高L2＝32cm。已知活塞質(zhì)量m＝10kg，截面積S＝50cm2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，氣體溫度t0＝7℃，g取10m/s2?；钊c氣缸壁間摩擦不計(jì)。(1)求氣缸懸掛在天花板時(shí)，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)；(2)若氣缸通過(guò)活塞懸掛在天花板上時(shí)緩慢升高缸內(nèi)氣體的溫度，求當(dāng)溫度升高到多少攝氏度時(shí)，活塞與氣缸將分離。16．[選修3－4]（9分）如圖，一邊長(zhǎng)