此卷只裝訂不密封班級姓名此卷只裝訂不密封班級姓名準考證號考場號座位號2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理注意事項：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、考生號填寫在答題卡上。2．回答第Ⅰ卷時，選出每小題的答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號。寫在試卷上無效。3．回答第Ⅱ卷時，將答案填寫在答題卡上，寫在試卷上無效。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10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8～10題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法中正確的是()A．光電效應(yīng)證明了光既有粒子性，又有波動性B．頻率相同的光照射某種金屬時，產(chǎn)生光電子的初動能都相等C．用不同頻率的光照射某金屬時，頻率越高的光，單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)越多D．光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)【答案】D【解析】光電效應(yīng)證明了光具有粒子性，A錯誤；頻率相同的光照射某種金屬時，產(chǎn)生光電子的最大初動能相同，并不是初動能都相等，B錯誤；單位時間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)只與入射光的強弱有關(guān)，C錯誤；光電子的能量只與入射光的頻率有關(guān)，而與入射光的強弱無關(guān)，D正確。2．如圖所示，真空中的A、B兩點分別放有帶電荷量均為q的正、負點電荷，A、B兩點間的距離為4r，a、b、c、d是以AB連線的中點O為圓心、以r為半徑的圓上的四個點，a、b在AB連線上，c、d點在AB中垂線上，靜電力常量為k。則下列說法正確的是()A．a(chǎn)、b兩點的電場強度大小相等，方向相反B．c、d兩點的電場強度大小相等，方向相反C．把一正電荷從a點移動到d點，其電勢能減小D．把一正點電荷從c點沿直線移動到d點電場力先做正功后做負功【答案】C【解析】根據(jù)點電荷電場線的分布可知，a、b兩點與c、d兩點均是電場強度大小相等，方向相同，故AB錯誤；把一正電荷從a點移動到d點，電場做正功，電勢能減小，故C正確；cd為等勢線，把一正點電荷從c點沿直線移動到d點電場力不做功，故D錯誤。3．兩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)N【答案】A【解析】把A、B看作整體，整體是平衡的，則有2mgsinθ＝fBC＝10N，故A正確。4．目前世界上最大龍門吊——宏海號，是中國自主研制的，它高148米，可以吊起22000噸。如圖所示為一龍門吊吊著一重物沿橫梁上的滑軌水平向右勻速運動的示意圖，已知重物到懸點間的繩長l＝9m，能承受的最大拉為1.1×104N，重物的質(zhì)量m＝103kg，重力加速度g＝10m/s2。若滑動過程中懸點處突然被卡住停止運動，重物由于慣性發(fā)生擺動，繩子恰好不被拉斷。則重物開始向右勻速運動的速度大小為()A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s【答案】B5．如圖，間距為d的兩平行光滑金屬軌道間有豎直上向的勻強磁場，軌道AB－A′B′部分水平，軌道BC－B′C′部分與水平方向的夾角為45°，質(zhì)量均為m、電阻均為R的金屬棒a、b分別垂直放置在水平軌道和斜軌道上（與軌道接觸良好）?，F(xiàn)用一水平向左的外力F作用在金屬棒a上，使金屬棒a以速度v0勻速運動，此時金屬棒b恰好能靜止在傾斜軌道上。已知重力加速度為g，導(dǎo)軌電阻不計。則勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為()A．B．C．D．【答案】B【解析】對金屬棒b受力分析可知mgsin45°＝FAcos45°，金屬棒a以速度v0做勻速運動，則有聯(lián)立解得，故B正確。6．如圖所示為一列簡諧波在t＝0時刻的波形圖，Q、P是波上的兩質(zhì)點，此刻質(zhì)點P沿y軸負方向運動，且t＝1s時第一次運動到波谷位置。則質(zhì)點Q的振動方程為()A．y＝0.2sin(eq\f(π,2)t－eq\f(π,6))mB．y＝0.2sin(eq\f(π,2)t＋eq\f(π,6))mC．y＝0.2sin(eq\f(π,2)t－eq\f(π,4))mD．y＝0.2sin(eq\f(π,2)t＋eq\f(π,4))m【答案】A【解析】t＝1s時P點第一次回到波谷，則周期T＝4s，ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(π,2)；t＝0時刻P點沿y軸負方向運動，說明波沿x軸正方向傳播，則此時Q沿y軸正方向運動，且Q點對應(yīng)的位移為－1m，所以Q點的振動方程為y＝0.2sin(eq\f(π,2)t－eq\f(π,6))m，A正確。7．有一腰長是10cm的等腰直角三棱鏡，為了測定它的折射率，先把三棱鏡的一個端面放在鋪好白紙的桌面上，用鉛筆畫出它的輪廓線ABO，如圖所示，從OB上的C點觀察A，發(fā)現(xiàn)A的像的位置在D處，測得OD＝5cm，OC＝7cm。則該三棱鏡的折射率為()A．eq\r(2)B．eq\r(3)C．D．【答案】C【解析】光路如圖所示，由公式n＝eq\f(sini,sinr)，，，解得，C正確。8．2020年11月6日，全球首顆6G試驗衛(wèi)星“電子科技大學(xué)號”搭載長征六號運載火箭在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，并順利進入預(yù)定軌道。若該衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道到地面的距離等于地球半徑的2倍，已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，忽略地球的自轉(zhuǎn)。則下列分析正確的是()A．該實驗衛(wèi)星的發(fā)射速度可能等于7.9km/sB．若要降低該實驗衛(wèi)星的軌道，則應(yīng)該減小其運行速度C．該實驗衛(wèi)星繞地球做圓周運動的周期為D．該實驗衛(wèi)星繞地球做圓周運動的線速度大小為【答案】BD【解析】地球衛(wèi)星的發(fā)射速度應(yīng)該大于其第一宇宙速度，即應(yīng)大于7.9km/s，A錯誤；若要降低該實驗衛(wèi)星的軌道，應(yīng)該減速，使其做近心運動，B正確；因為衛(wèi)星繞地球做圓周運動的軌道到地面的距離等于地球半徑的2倍，則r＝3R，由Geq\f(Mm,R2)＝mg，Geq\f(Mm,r2)＝meq\f(v2,r)，得，則T＝eq\f(2πr,v)＝，C錯誤，D正確。9．如圖甲所示電路中，理想變壓器原線圈的輸入電壓按圖乙所示規(guī)律變化，圖中曲線為正弦曲線的一部分,負線圈中接有規(guī)格為“36V30W”的燈泡L恰好正常發(fā)光。則下列說法正確的是()A．變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為55∶9B．變壓器原線圈輸入電壓的有效值為VC．小燈泡L兩端電壓的最大值為36eq\r(3)VD．0～1s內(nèi)小燈泡L電流方向改變的次數(shù)為33【答案】BCD【解析】由公式，解得V，即原線圈電壓的有效值為V，B正確；由公式，得，U2m＝36eq\r(3)V，A錯誤，C正確；交變電流的周期T＝0.06s，每周期內(nèi)電流的方向改變2次，所以0～1s內(nèi)小燈泡L電流方向改變的次數(shù)為33，D正確。10．如圖甲所示，一質(zhì)量m＝1kg的木塊被水平向左的力F壓在豎直墻上，木塊初始位置離地面的高度H＝4m，木塊與墻面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，力F與木塊距離地面距離h間的關(guān)系如圖乙所示，重力加速度g＝10m/s2。則()A．木塊下滑過程一直做加速運動B．木塊下滑過程克服摩擦阻力所做的功為10JC．木塊下滑到地面前瞬間的速度大小為8m/sD．木塊下滑過程用時為1s【答案】AC【解析】木塊下滑過程重力一直大于摩擦力，所以木塊下滑過程一直做加速運動，A正確；木塊下滑過程克服摩擦阻力所做的功J，B錯誤；木塊下滑過程摩擦力的大小與下滑位移成線性關(guān)系，則有，得v＝8m/s，C正確；木塊下滑過程速度增加得越來越慢，則eq\f(1,2)vt<h，得t<1s，D錯誤。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11．(6分)某學(xué)生用圖甲所示的實驗裝置測量物塊與斜面的動摩擦因數(shù)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz，物塊下滑過程中所得到的紙帶的一部分如圖乙所示，已知圖中每相鄰兩個計數(shù)點間還有一個點未標出。(l)由圖乙可知：物塊下滑過程打計數(shù)點D時物塊的速度vD＝m/s，該過程物塊運動的加速度a＝m/s2；（結(jié)果保留兩位小數(shù)）(2)已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭，斜面傾角θ，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)可表示為μ＝＿＿＿＿。（用g、θ及a等物理理表示）【答案】(l)0.773.96(2)（每空2分）【解析】(l)由公式，其中T＝0.04s，解得vD＝0.77m/s，m/s2；(2)由公式，解得。12．(8分)某同學(xué)準備測量一節(jié)干電池電動勢和內(nèi)電阻，他從實驗室里借來如下實驗器材：A．電流表A1（量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.5Ω）B．電流表A2（量程為2mA，內(nèi)阻為100Ω）C．電壓表V（量程為6V，內(nèi)阻約為10kΩ）D．滑動變阻器R1（最大電阻值為10Ω）E．電阻箱R2（最大電阻值為999.9Ω）F．開關(guān)、導(dǎo)線若干G．待測干電池(l)該同學(xué)發(fā)現(xiàn)電壓表的量程太大，準備用電流表和電阻箱改裝為一量程為2.0V的電壓表，則其應(yīng)該選擇的電流表是________(填“A1”或“A2”)，電阻箱的接入電路的電阻值應(yīng)該為______Ω；(2)請你幫助該同學(xué)在圖甲中補充完整實驗電路圖；(3)實驗過程中，該同學(xué)多次調(diào)節(jié)滑動接入電路的電阻值，得到兩電流表A1的示數(shù)I1和電流表A2的示數(shù)I2如下表所示。請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)幫助該同學(xué)在圖乙的坐標系中描點并連線。根據(jù)圖線可知，該干電流的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）I1/A0.100.200.300.400.50I2/mA1.371.281.211.141.05【答案】(l)A2（1分）900（2分）(2)見解析圖（2分）(3)描點連線見解析圖（1分）1.45（2分）0.82（1分）【解析】(l)要用已知精確內(nèi)阻的電流表改裝電壓表，所以選A2，電流表與電阻箱串聯(lián)后改裝為電壓表，則有U＝I2m(r2＋R)，解得R＝900Ω；(2)如圖所示。(3)由閉合電流的歐姆定律可得E＝I2(r2＋R)＋I1r，則有，由圖可知A，，解得E＝1.45V，內(nèi)阻r＝0.82Ω。13．(12分)如圖所示，水平地面上放有帶有四分之一圓弧軌道的滑塊A和正方體滑塊B、C，另有一正方體滑塊D（可看為質(zhì)點）從滑塊A圓弧軌道的最高點由靜止釋放，滑塊D滑到水平地面后與滑塊B發(fā)生彈性碰撞，滑塊B運動后又與C碰撞并與C粘在一起向前運動。已知四個滑塊的質(zhì)量均為m，滑塊A的圓弧軌道半徑為R，滑塊C的左側(cè)水平地面光滑，右側(cè)水平地面粗糙，且與滑塊B、C間的動摩擦因數(shù)均為μ，重力加速度為g。求：(1)滑塊D與B碰撞前的速度大??；(2)滑塊C運動的距離?！窘馕觥?1)D在A上滑行時，A與D組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守恒，則當(dāng)D滑到水平地面上時，A、D的速度大小相等，方向相反，則有：（1分）mgR＝2Ek＝mv2（2分）解得：v＝eq\r(gR)。（2分）(2)滑塊B與D作用過程動量守恒，機械能守恒，則有：mv＝mv1＋mv2（1分）eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)mv12＋eq\f(1,2)mv22（1分）解得：v1＝0，v2＝v＝eq\r(gR)（1分）即滑塊D與B碰撞后D的速度為0，B的速度為eq\r(gR)滑塊B與C碰撞后粘在一起，由動量守恒定律可知：mv2＝2mv3，得v3＝eq\f(1,2)eq\r(gR)（1分）B與C一起做勻減速運動，則有：v32＝2ax，其中a＝μg（2分）解得：。（1分）14．(10分)如圖所示，容積為V0的容器（導(dǎo)熱性能良好）中裝有A、B兩種理想氣體，用活塞分隔開，并用一卡哨阻止活塞向左自由滑動，A、B氣體的體積V1、V2的關(guān)系為V1＝1.5V2，A、B氣體的壓強p1、p2與大氣壓強p0的關(guān)系為3p1＝2p2＝p0，初始時氣體的溫度與環(huán)境溫度相同，均為27℃?，F(xiàn)拔掉卡哨。(1)求平衡時A氣體的壓強和體積；(2)若使其中一種氣體的溫度升高，另一種氣體的溫度保持不變，使活塞在容器的正中間位置平衡，求溫度升高的氣體的溫度?！窘馕觥?1)拔掉卡哨，氣體做等溫變化，最終兩氣體的壓強相等，則有：p1V1＝p1′V1′，p2V2＝p2′V2′即，（2分）其中p1′＝p2′，V1′＋V2′＝V0（1分）解得：，（2分）(2)因V1′<V2′，則應(yīng)該對A氣體加熱，B氣體做等溫變化，則有：p2′V2′＝p2′′V2′′，其中V2′′＝eq\f(1,2)V0（1分）解得：p2′′＝p1′′＝eq\f(3,5)p0（1分）對A氣體，由理想氣體狀態(tài)方程可知：（2分）解得T2＝675K，即t2＝402℃。（1分）15．(18分)如圖所示，直角坐標系xOy的第一象限內(nèi)有沿y軸負方向的勻強電場，