2021年全国统一高考物理试卷(全国卷ⅰ)(含解析版)

1、1 21 21 1 21 21 1 2全国统一高考物理试卷（全国卷）一、选择题（在每题给出的四个选项，有的只有一个选正确，有的有多个 选项正确，全部选的得 6 分，选对但全的得 分，有选错得 0 分16 分原子U 经放射性衰变为原，继而经放射性衰变变为原子Pa再经放射性衰变为原子 放射性衰、和依次为（ ）A 衰变、 衰变和 衰变 衰变、 衰变和 衰变 衰变、 衰变和 衰变 D 衰变、 衰变和 衰变6 分如图轻弹簧上端与一质 的木块 1 相连，下端与另一质 的木块 2 相连，整个系统置水平放置的光滑木板，并处于静止状态现 将木板沿水平方向然抽出，设抽出后的间，木1、 的加速度大小分别 为 a 、

2、a 重力加速大小为 。则有（ ）Aa =g，a =g a =0a = ga =0a =g g3（6 分）关于静电场，下结论普遍成立的是（）A电场中任意两点之间电势差只与这两点的强有关B电场度大的地方电势高电场强度小的地电势低将正点电荷从强为零的一点移动场强为零的另一点电场力做功为零 在正电荷或电荷产生的静电场，场强方向都指向电降低最快的方向4（6 分某地的地磁场磁感应度的竖直分量方向下，大小为 4.5 T一灵敏电压表连接当地入海河段的两岸河宽 ，该段涨潮和落潮时 有海水（视为导体流过。设落潮时，海自西向东流，流速为 2m/s。列 说法正确的是（ ）A电压表记录的电压为 5mV电压表记录电压为

3、9mV1p 1 2 1 1 2 p 1 2 1 1 2 河南岸的电势高D河北岸的电势较高5（6 分）一水平抛出的小落到一倾角为 的斜面上时，其速方向与斜面 垂直，运动轨迹如中虚线所示小球在直方向下落的距离与水平方向 通过的距离之比为 ）ABC D2tan6（6 分）如图两分子系统的势能 与两分子间距离 的关系曲线。下列说 法正确的是（ ）A当 大于 r 时，分子间的作力表现为引力B当 r 等于 r 时，分子间的用力为零当 等于 r 时，分子间的用力为零D在 r 由 r 变到 r 的过程中，分间的作用力做正7（6 分）某人手持边长为 6cm 的正方形平面镜测量身一棵树的高度测量 时保持镜面与地面

4、直，镜子与眼睛的距为 在某位置时，他镜中 恰好能够看到整棵的像；然后他向前走 发现用这个镜子度就能看到整棵树的，这棵树的高度约为）A5.5m B 4.5mD4.0m8（6 分）一简谐振子 轴振动，平衡位置在坐标点。t=0 时刻振子的位移 x=0.1mt= s 时刻 ； 时 。该振子的幅和周期可能为 （ ）A0.1 m ， sB m ，8s C m ， s D0.2 m，8s2m 1 1 2 2 1 2 m 1 1 2 2 1 2 二、实验题（共 小题，共 分）9（6 分）图 1 是利用激光测转的原理意图，图中圆盘可绕定轴转动，盘 边缘侧面上有一小涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时接收器可 以

5、接收到反光涂层反射的激光束，并将收到的光信号转变成信号，在 示波器显示屏上显出来（如图 2 所示）（1）若图 2 中示波器显示屏向的每大格（ 小格）对应时间为 s，则圆盘的转速为转/s（保留 3 位有效数字）（ 2 若测得圆盘直径为 10.20cm ， 则可求得圆盘侧面反光层的长度为 cm保留 3 位有效数字）10（12 分）一电流表量程标定不准确，同学利用图 1 所示电路测量该电 流表的实际量程 I 所用器材有：量程准的电流 ，内阻 r =10.0 ，程标称为 ；标准电 流表 A ，内阻 =45.0，量程 标准电阻 ，阻值 10.0；滑动变阻器 ，总电阻为 300.0 ；源 ，电动势 3.0

6、V，内阻不计；护电阻 ；开关 ；导线回答下列问题：（1）在图 2 所示的实物上画出连线31 2 2 1 m 1 1 1 2 2 m 1 2 2 1 m 1 1 1 2 2 m （2）开关 S 闭合前，滑动变阻器滑动端 应滑动至端）开关 闭合后，调节滑变阻器的滑动端使电流表 A 满偏；若此时电流表 的读数为 I ，则 A 的量程 I =）若测量时A 未调到满偏，两电流表示数如图 所示，从图中读出 A 的示数 I =，A 的示数 I =；由读出的数据计得 I =（ 保留 3 位有效数字）（ 5 ） 写 出 一 条 提 高 量 准 确 度 的 建议 ： 三、解答题（共 小题，满分 分）11（15 分

7、）汽车由静开始在平直的公路行驶，60s 内汽车的加速度随 时间变化的图线如所示（1）画出汽车在 060s 内的 图线；（2）求 10s 时的瞬时速度；（3）求在这 60s 内汽车行驶的路41 2 2 10 1 2 2 10 （ 分如图所示质量分别为 和 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都 绕 点做匀速圆运动，星球A 和 两者中心之间的离为 已知 AB 的 中心和 O 点始终共线， 和 B 分别在 的两侧，引力数为 G。（1）求两星球做圆周运动的周期（）在地月系统中，若忽略它星球的影响，以将月球和地球看上述星 和 B ，月球绕其轨中心运行的周期为 T 但在近似处理问时，常常认 为月球是绕地心

8、做周运动的，这样算得运行周期记为 T 已知地球月 球的质量分别为 kg 和 7.351022 求 T 与 T 两者平方之。 （ 结果保留 3 位小数）13（21 分图，在a区域内存在与 xy平面垂直的匀强磁，磁感应强度的大小为 B在 t=0 时刻，一位于坐标原的粒子源在 xy 平面内发射 出大量同种带电粒，所有粒子的初速度小相同，方向与 y 轴正方向的 角分布在 0 范围内。已知沿 轴正方向发射的粒子在 t=t 时刻刚好磁场边界上a，a）点离开磁场。求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的径 R 及粒子的比荷；（2）此时刻仍在磁场中的粒子的速度方向与 y 轴正方向夹角的取范围； （3）从粒子发射到全

9、部粒子离开场所用的时间。5Th ，Th ， ThPa，1 2 全国统一高考理试（全卷）考答试题一、选择题（在每题给出的四个选项，有的只有一个选正确，有的有多个 选项正确，全部选的得 6 分，选对但全的得 分，有选错得 0 分（ 分子变为原子U 经放射性衰变变为原，再经放射性衰变变为原子，继而经放射衰变放射性衰变、和依次为（ ） A 衰变、 衰变和 衰变 衰变、 衰变和 衰变 衰变、 衰变和 衰变C D 衰变、 衰变和 衰变【考点】JA：原子核衰变及半期、衰变速度【分析】该题查了 、 衰变特点只要写出衰变方程可求解。【解答据 、 衰变特点可知： U 经过一次 衰变变为92 90 经过 次 衰变变

10、为 Pa 再经过一次 衰变为 U，故 BCD 错91 91 92误，A 正确。故选：A。【点评意很简单，直接查了 衰变特点，注意衰过程中满足质量数 电荷数守恒。6 分如图轻弹簧上端与一质 的木块 1 相连，下端与另一质 的木块 2 相连，整个系统置水平放置的光滑木板，并处于静止状态现 将木板沿水平方向然抽出，设抽出后的间，木1、 的加速度大小分别 为 a 、a 重力加速大小为 。则有（ ）61 21 1 1 21 1 21 Aa =g，a =g a =0a = ga =0a =g g【考点】力的合成与分解的用；37 ：顿第二定律【专题】16：压轴题【分析板抽出前，木块 和木块 都受力平衡，根据

11、共点平衡条件求出各 个力；木板抽出后木板对木块 2 的支持力突然减小零，其余力均不变， 根据牛顿第二定律求出两个木块的加速。【解答】解：抽出木板的瞬时，簧对 1 的支持力和对 的压力并未改变。 对 1 物体受重力和支持力mg=F， =0对 物体受重力和弹簧的向下压力，根据牛顿第定律a= =故选：C。【点评题属于牛顿第二律应用的瞬时加速问题，关键是区分时力与延 时力；弹簧的弹力常来不及变化，为延力，轻绳的弹力为瞬力，绳子 断开即消失。3（6 分）关于静电场，下结论普遍成立的是（ ）A电场中任意两点之间电势差只与这两点的强有关B电场度大的地方电势高电场强度小的地电势低将正点电荷从强为零的一点移动场

12、强为零的另一点电场力做功为零在正电荷或电荷产生的静电场，场强方向都指向电降低最快的方向7【考点】A6：电场强度与电场力；电场线；：电势；AG：电势差和电场 强度的关系【分析题主要考查静电中电场强度和电势特点，可根据所涉的知识逐 个分析【解答、电势的大小决定于电线方向上两点间距电场强度，所A 错误；B、在正荷的电场中，离正荷近，电场强度，电势高，离正电远，电场 强度小，电势低；在负电荷的电场中，负电荷近，电场强度，电势低， 离负电荷远，电场度小，电势高，所 错误；、场强为零，电不一定为零，电中肯定存在场强都零、电势又不相等 两个点，在这样的个点之间移动电荷，场力将做功，所以 C 错误；D沿电场方

13、向电势降，而且速度最快所以 D 正确；故选：D。【点评题以静电场中电强度和电势比较容混淆的性质为选项容，体现 对物理量基本概念基本性质的记忆、理仍是高考命题的重点一4（6 分某地的地磁场磁感应度的竖直分量方向下，大小为 4.5 T一灵敏电压表连接当地入海河段的两岸河宽 ，该段涨潮和落潮时 有海水（视为导体流过。设落潮时，海自西向东流，流速为 2m/s。列 说法正确的是（ ）A电压表记录的电压为 5mV 河南岸的电势高电压表记录电压为 D河北岸的电势较高9mV【考点】D9导体切割磁感线时感应电动势；：右手定则【专题】53C：磁感应与电路结【分析】本题等效为长度为 100 米，速度为 的导体切割磁

14、感线，据右 手定则可以判断两电势的高低，根据 E=BLv 可以求出两端电压。【解答：海水在落潮时西向东流，该过程以理解为：自西向运动的导 体棒在切割竖直向的磁场。根据右手定，右岸即北岸是正极势高，南8p p 岸电势低，D 正确，C 错误；根据法拉第电磁感定律 E=BLv=4.5 51002=9 3V， 正确A 错误 。故选：BD。【点评题考查了导体棒割磁感线的实际应，在平时的训练中注意物理 知识在实际生活中应用并能处理一些简问题。5（6 分）一水平抛出的小落到一倾角为 的斜面上时，其速方向与斜面 垂直，运动轨迹如中虚线所示小球在直方向下落的距离与水平方向 通过的距离之比为 ）ABC D2tan

15、【考点】43：平抛运动【分析体做平抛运动，们可以把平抛运动以分解为水平方向的匀速直线 运动，和竖直方向的自由落体运动来求，两个方向上运动的间相同【解答】解：图平抛的末速度与直方向的夹角等于面倾角 ，则有 。则下落高度与水平程之比 = =，所以 B 正确。故选：。【点评题就是对平抛运规律的直接考查，握住平抛运动的规就能轻松 解决6（6 分）如图为两分系统的势能 与两分子间距离 r 的关系曲线下列说 法正确的是（ ）91 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 2 2 1 1 2 2 2 2 2 1 2 A当 r 大于 r 时，分子间的作用力现为引力B当r等于r2时

16、，分子间的作用为零当r等于r1时，分子间的作用为零D在 r 由 r 变到 的过程中，分子间的作力做正功【考点】86：分子间的互作用力【专题】12：应用题【分析分子势能图象可，当分子势能最小，r=r 时分子间的引力等 斥力，分子间作用为零。当 rr 时，分子间表现为斥力rr 时，表现为引力，所以 由 r 变到 时分子间的作用力正功。2【解答】解：分子势能图象可知A、当 rr 时，分子间表现为斥力当 r 时，表现为引力，故 A 错。 B、当分势能最小时，即 r=r 时分子间的引力等斥力，分子间作用力零，故 B 对。、当r等于r1时，分子间表现为力，故C错。、当 r 时，分子间表现为斥力当 rr 时

17、，表现为引力，以当 由 变 到 r 时分子间表现为斥，分子间的作用力正功，故 D 对。故选：BD。【点评】本题要考查分子势能图的理解，知道分子能随距离增大关系。7（6 分）某人手持边长为 6cm 的正方形平面镜测量身一棵树的高度测量 时保持镜面与地面直，镜子与眼睛的距为 在某位置时，他镜中 恰好能够看到整棵的像；然后他向前走 发现用这个镜子度 就能看到整棵树的，这棵树的高度约为 ）10A5.5m B 4.5m D4.0m【考点】H1：的反射定律【专题】16：压轴题【分析确作出光路图，用光路可逆，通过何关系计算出树的度这是 解决光路图题目的般思路【解答】解：树高为 H，树到镜的距离为 ，如图示，

18、是恰好看到树时反 射光路图，由图中的三角形可即 。人离树越远，视野开阔，看到树的全部需镜面越小，同理有 ，以上两式解得：L=29.6m、H=4.5m所以选项 ABD 是误的。选项 C 是正确的。故选：C。【点评】平面的反射成像，通常正确的转化为三角求解8（6 分一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标点。 时刻振子的移 x=0.1mt= s 时刻 ； 时 。该振子的幅和周期可能为 （ ）A0.1 m ， sB m ，8s C m ， s D0.2 m，8s11【考点】72：简谐运动振幅、周期和频【专题】51C：摆问题【分析】 s 时刻 x=0.1m；t=4s 时刻 ；经 s 又回到原位置， s

19、 能周期的整数倍；是可t=0 时刻振子的位s 时刻 x=0.1m知道周期大 s，从可以得到振子的周期，可以得到振幅。【解答】：A、如果振幅等于 0.1m ，经过周期整数倍，振子会回原位置，知 s 是周期的整数倍，经s振子运动到对称位，可知，单摆的周期可能 s， s 为半个周期则振幅为 0.1m故 A 正确，B 错误；、D、如振幅大于 0.1m，周期 2+（4）2=8s当周期 s 时，经 s 运动到与平衡置对称的位置，幅可以大于 0.1m 故 CD 正确；故选：ACD。【点评】解决题的关键知道经过期的整数倍，振子到原位置。二、实验题（共 小题，共 分）9（6 分）图 1 是利用激光测转的原理意图

20、，图中圆盘可绕定轴转动，盘 边缘侧面上有一小涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时接收器可 以接收到反光涂层反射的激光束，并将收到的光信号转变成信号，在 示波器显示屏上显出来（如图 2 所示）（1）若图 2 中示波器显示屏向的每大格（ 小格）对应时间为 2s12m 1 1 2 2 1 2 m 1 1 2 2 1 2 ，则圆盘的转速为4.55 转/s（保留 3 位有效数字）（2）若测得圆盘直径为 10.20cm，可求得圆盘侧面反涂层的长度为 1.46 cm保留 3 位有效数字）【考点】48：线速度、速度和周期、转【专题】16：压轴题【分析图象中能够看出盘的转动周期即图中电流的周期，根转速与周 期的

21、关系式 ，即可求出速，反光时间即电流的产生时间；【解答】解：1）从图 显示圆盘转动一周在横轴显示 22 格，由题意知， 每格表示 1.00 s，所以圆盘转动的期为 0.22 秒，则转速为 4.55r/s ；（2）反光中引起的电流图象在图 2 中横坐标上次一小格，说明光涂层的长 度 占 圆 周 长 的 22 分 之 一 盘 光 涂 为= =1.46cm；故答案为：4.55，10（12 分）一电流表量程标定不准确，同学利用图 1 所示电路测量该电 流表的实际量程 I 所用器材有：量程准的电流表A ，内阻 =10.0 ，量程标称为 ；标准电 流表 A ，内阻 r =45.0量程 标准电阻 R ，阻值

22、 10.0；滑动变阻器 R，电阻为 300.0；电源 E，电势 3.0V，内阻不计保护电阻 ；开关 ；导线回答下列问题：（1）在图 2 所示的实物上画出连线131 2 2 1 m 21 1 1 2 2 m 1 2 11 2 11 2 2 1 m 21 1 1 2 2 m 1 2 11 2 1（2）开关 S 闭合前，滑动变阻器滑动端 应滑动至 b端）开关 闭合后，调节滑变阻器的滑动端使电流表 A 满偏；若此时电流表 A 的读数为 I ，则 A 的量程 I = 5.5I）若测量时A 未调到满偏，电流表的示数如图 所示，从图中读出 A 的示数 I = 3.00mA， 的示数 I = 0.66mA ；

23、由读出的数据计算得I =6.05mA （保留 3 位有效数字（ ） 写 高 测 量 的 议 ：多 测 均 【考点】N6：伏安法测阻【专题】13：实验题；压轴题【分析】（1）由电路图可画出实图，注意电表及动变阻器的接法； （2）由滑动变阻器的连接方式，意开始时应让滑变阻器接入阻值最； （3）由串并联电路的电流及电压律可得出 A 的最大量程；（4）根据电流表的最小分度可读指针所指的示数（5）根据实验中存在的误差可以出合理化的建议【解答】解：1）实物连图如图所示：（2）要求滑动变阻器闭合开关前接入最大电阻，滑片应滑到 b 处； ）由原理图知A 与 R 串联后与 A 并联，并联部分总电（ + ）；14

24、1 2 2 1 2 1 m 1 2 2 1 2 1 m 故电流表 A 中的电流=5.5I ，此时电流表满，故量程为 5.5I ；）由表可读 I =3.00mA， =0.66mA由）的计算知，此时 I 应为 5.5 0.660mA=3.63mA ；故可知：=解得：I =6.05mA；（5）实验中可以多次测量取平均；或测量时，电表指针偏转大于满度的 故答案为；（如图所示；（2）b ；35.5I2； （4）3.00 ； 0.66mA； 6.05 ； （5）多次测量取平均值【点评在实验题的考查注重了探究实验，解题时注意通过审找出实验 中含有的信息，并灵活应用所学过的物规律求解三、解答题（共 小题，满分

25、 分）11（15 分）汽车由静开始在平直的公路行驶，60s 内汽车的加速度随 时间变化的图线如所示（1）画出汽车在 060s 内的 图线；（2）求 10s 时的瞬时速度；（3）求在这 60s 内汽车行驶的路151 2 31 1 2 31 2 3 【考点】1I：匀变直线运动的图像【专题】11：计算题；定量思想；43：推理法；512：运动学中的像专题 【分析（1）物体在 10s 内做匀加速线运动，在 10 40s 内做匀速直线运动，在 60s 内做匀减速直线运动可知在 10s 末的速度最大，根据度时间公式求出汽车最大速度，作出汽车 0 60s 内的速度时间图线； （2）根据 v=at 求得速度（3

26、）速度时间图线围成的面积表位移，根据图线成的面积求出汽车 60s 内通过的路程【解答】解（设 t=10s， ，60s 刻的速度分别为 v ，v ，v 由图知 010 s 内汽车以加速 2 m/s 2 匀加速行驶，由动学公式得 =2 10m/s=20m/s由图知 1040s 内汽车匀速行驶，因此 =20m/s由图知 60s 内汽车以加度 1m/s2 匀减速行驶，由运动学公v =（20 1 20m/s=0汽车在 0 内的 v t 图线，如图示（2）10s 末的速度 v=at=20m/s（3）由 v t 图线可知在这 60s 内汽车行驶的路程为s= 答：（1）汽车在 060s 内的 t 图线如图所示

27、 （2）10s 时的瞬时速为 20m/s ；（3）在这 60s 内汽车行驶的路程 【点评】本题先要根据加速度图分析出汽车的运动况，求出各段运动过161 2 2 11 2 2 1汽车的速度，即可出速度图象，求解总程时可以运用运动学式分段求 解，但是没有图象求解快捷（ 分如图所示质量分别为 和 的两个星球 A 和 B 在引力作用下都 绕 点做匀速圆运动，星球A 和 两者中心之间的离为 已知 AB 的 中心和 O 点始终共线， 和 B 分别在 的两侧，引力数为 G。（1）求两星球做圆周运动的周期（）在地月系统中，若忽略它星球的影响，以将月球和地球看上述星 和 B ，月球绕其轨中心运行的周期为 T 但

28、在近似处理问时，常常认 为月球是绕地心做周运动的，这样算得运行周期记为 T 已知地球月 球的质量分别为 kg 和 7.351022 求 T 与 T 两者平方之。 （ 结果保留 3 位小数）【考点】4F：万有引力定律及其应用【专题】528：有引力定律的应用题【分析是一个双星的问A 和 B 绕 O 做匀速圆周运动它们之间的万有引 力提供各自的向心， 和 有相同的速度和周期，结合顿第二定律和 万有引力定律解决题。【解答解：（）设两个星球 和 做匀速圆周运动的轨道半分别为 r 和 R， 相互作用的万有引大小为 ，运行周期为 根据万引力定律有： F=G由匀速圆周运动的律得 F=M（ ）R由题意有 L=R

29、+）2r171 2 2 2 10 1 2 2 2 10 联立式得 （2）在地月系统中，由于地月系旋转所围绕的中 O 不在地心，由题意， 月球做圆周运动的期可由式得出T =2式中M和 分别是地球与月球质量，是地心与月心间的距离。若认为球在地球的引力作下绕地心做匀速圆周动，则式中，T 为月球绕地心运动的期。由式得：=m（ ）LT =2由式得 ）=1 代入题给数据得答：）2=1.012 （1）两星球做圆周运动的周期为；（2）T 与 T 两者平方之比为 1.012。【点评于双星问题，关我们要抓住它的特，即两星球的万有力提供各 自的向心力和两星具有共同的周期。13（21 分图，在a区域内存在与 xy平面垂直的匀强磁，磁感应强度的大小为 B在 t=0 时刻，一位于坐标原的粒子源在 xy 平面内发射 出大量同种带电粒，所有粒子的初速度小相同，