2021年物理高考真题卷-辽宁（含答案解析）

2021年辽宁省普通高等学校招生选择性考试

物理本试卷满分100分,考试时间75分钟。一、选择题:本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第广7题只有一项符合题目要求，每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1.1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m,水流速度3m/s,木船相对静水速度1m/s,则突击队渡河所需的最短时间为A.75sB.95sC.100sD.300s.赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现,接收电路的电极如果受到光照,就更容易产生电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是A.玻尔B.康普顿C.爱因斯坦 D.德布罗意.某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时间t的关系如图所示,则汽车行驶速度/与时间t的关系图像可能正确的是.一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、匕两束单色光，光路如图所示。比较内芯中的a、。两束光,a光的

A.频率小,发生全反射的临界角小B.频率大,发生全反射的临界角小C.频率小,发生全反射的临界角大D.频率大,发生全反射的临界角大.如图所示,“匝正方形闭合金属线圈abed边长为L,线圈处于磁感应强度大小为6的匀强磁场中,绕着与磁场垂直且与线圈共面的轴必'以角速度。匀速转动,边距轴J线圈中感应电动势的有效值为4.等量异号点电荷固定在水平向右的匀强电场中，电场分布如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线。将同一负电荷先后置于a、b两点,电势能分别为扁和扁,电荷所受电场力大小分别为冗和居则A.瑞>£工F„>FbB.区，区A.瑞>£工F„>FbB.区，区F„<FbC.EpXEvb,F)FbD.扁外,F“<Fb.一列沿x轴负方向传播的简谐横波，片2s时的波形如图(a)所示，产2m处质点的振动图像如图(b)所示,则波速可能是图(a) 图(b)A.|m/sB.|m/sC.|m/sD.gm/s8.2021年2月，我国首个火星探测器“天问一号”实现了对火星的环绕。若已知该探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运行的速率比和周期比，则可求出火星与地球的A.半径比B.质量比C.自转角速度比D.公转轨道半径比9.如图(a)所示，两根间距为工、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定，顶端接有阻值为E的电阻。垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场，时磁场方向垂直纸面向里。在到t2的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端/处；时,释放金属棒。整个过程中金属棒与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则A.在t当时,金属棒受到安培力的大小为密2B.在片,时，金属棒中电流的大小为呼C.在t磬时,金属棒受到安培力的方向竖直向上D.在力学友时,金属棒中电流的方向向右10.冰滑梯是东北地区体验冰雪运动乐趣的设施之一。某冰滑梯的示意图如图所示,螺旋滑道的摩擦可忽略;倾斜滑道和水平滑道与同一滑板间的动摩擦因数〃相同，因滑板不同〃满足在设计滑梯时,要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，且滑行结束时停在水平滑道上，以下A、乙的组合符合设计要求的是A.L\--,Li-- B.L\--,Li-- C.L\=—, -D.L\--,Li—2〃o 2"o 3〃o 3"o 3〃o 3g0 2g0〃o二、非选择题:本题共5小题，共54分。(6分)某同学阅读教材中的“科学漫步”栏目，对“流体的阻力(/)跟物体相对于流体的速度(0有关”这一说法产生了兴趣，通过查阅资料得知:对于球形物体,二者间存在定量关系广衣匕〃为比例系数。该同学为探究这一关系利用如图(a)所示装置测量上具体操作如下:在柱状玻璃容器中注入某透明液体，将小球在液面处由静止释放,当小球运动到0刻度线处开始计时,每下落10cm记录一次时间，得到多组下落高度h与时间t的数据，作出方V图像如图(b)中实线所示。

1234567891011121314«/s1234567891011121314«/s图(b)(1)由h-t图像可知,从计时开始小球近似做运动。(2)已知液体密度0=8.0X10?kg/m,小球体积片5.0X10的 质量炉4.OX1(Tkg,结合力V图像可得心kg/s(浮力不能忽略,取重力加速度支9.8m/s2),(3)若再用一个体积相同、密度较大的球，重复上述实验，所得h-t图像也是一条直线，则该直线可能是图(b)中的 虚线。(8分)某同学将一量程为250口A的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱用与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源反滑动变阻器是、定值电阻&、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。(1)微安表铭牌标示内阻为0.8kC,据此计算用的阻值应为kQo按照电路图连接电路，并将用调为该阻值。(2)开关闭合前,R的滑片应移动到端。(3)开关闭合后,调节用的滑片位置,微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是o(填选项前的字母)A.1、2间断路B.3、4间断路 C.3、5间短路(4)排除故障后，调节花的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98nA,此时需要(填“增大”或“减小”)石的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。

(11分)机场地勤工作人员利用传送带从飞机上卸行李。如图所示，以恒定速率0=0.6m/s运行的传送带与水平面间的夹角。=37°,转轴间距£=3.95m。工作人员沿传送方向以速度匹=1.6m/s从传送带顶端推下一件小包裹(可视为质点)。小包裹与传送带间的动摩擦因数〃=08。取重力加速度支10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求：(1)小包裹相对传送带滑动时加速度的大小a;(2)小包裹通过传送带所需的时间fo(10分)如图(a)所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氮气球,作为一种长期留空平台，具有广泛用途。图(b)为某一“系留气球”的简化模型图:主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氮气(可视为理想气体)，副气囊与大气连通。轻弹簧右端固定、左端与活塞连接。当气球在地面达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触,弹簧处于原长状态。在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩。当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触，氨气体积变为地面时的1.5倍，此时活塞两侧气体压强差为地面大气压强的已知地面大气压强外=1.OX1()5pa、温度力=300K,弹簧6始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计。(1)设气球升空过程中氮气温度不变,求目标高度处的大气压强p;(2)气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变。气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的右求气球驻留处的大气温度兀图(a)左打板图⑹图(a)左打板图⑹(19分)如图所示,在“为区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为5的匀强磁场;在区域内存在沿x轴正方向的匀强电场。质量为加、电荷量为g(gX)的粒子甲从点S(-a,0)由静止释放,进入磁场区域后，与静止在点P(a,a)、质量为三的中性粒子乙发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。(不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场、磁场变化引起的效应)(D求电场强度的大小自(2)若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在区域内加上与xX)区域内相同的磁场,求从两粒子碰撞到下次相遇的时间At；(3)若两粒子碰撞后,粒子乙首次离开第一象限时，撤去电场和磁场,经一段时间后，在全部区域内加上与原xX区域相同的磁场,此后两粒子的轨迹恰好不相交,求这段时间内粒子甲运动的距离L.XXXB » XXX

q---X

-V X；XX-a0a xXXXXXX.D必备知识:小船渡河问题。解题思路:木船船头垂直河岸渡河时，所需时间最短，由相t解得最短时间t400s,选项D正确。.C必备知识:光电效应现象、物理学史。解题思路:题述现象为光电效应现象，最初用量子观点解释光电效应现象的科学家是爱因斯坦，选项C正确。.A关键能力:推理论证能力。解题思路:根据位置随时间变化的图线的斜率表示速度可知，在ON时间内速度逐渐增大，力，时间内速度不变，时间内速度逐渐减小，整个过程中，汽车一直沿正方向运动，则汽车行驶速度r与时间t的关系图像可能正确的是A«.C必备知识:光的折射定律、全反射。解题思路：由题图可知，。光的折射角小于a光，又两光入射角相同，由光的折射定律可知，6光的折射率大于a光的折射率，根据光的频率越高折射率越大可知a光的频率小。根据全反射临界角公式sin揖可n知a光发生全反射的临界角大，选项C正确，ABD错误。.B必备知识:交流电的产生、有效值的计算。解题思路:面积为万、绕与磁场垂直且与线圈共面的轴如'以角速度。匀速转动的线圈，产生的感应电动势最大值为应有效值为笈考械选项B正确，ACD错误。易错警示:绕与磁场垂直且与线圈共面的轴必'以角速度。匀速转动的线圈，产生的感应电动势的最大值与转轴位置无关。.D关键能力:推理论证能力。解题思路:根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小可知，6点的电场强度大于a点，由电场力公式户胃£可知负电荷在a点所受的电场力小于在6点所受的电场力，即凡㈤。在等量异号点电荷电场中，越靠近正电荷，电势越高，越靠近负电荷，电势越低，又空间内匀强电场水平向右，沿电场线方向电势降低,故a点的电势高于。点的电势，又负电荷在电势较低的地方电势能较高，所以该负电荷在a点的电势能小于在6点的电势能，即私国”选项D正确。.A关键能力:理解能力和推理论证能力。解题思路：由振动图像可知周期s,由波形图和产2m处质点的振动图像结合同侧法可知，(〃1)/=2m(E),1,2,…),则波长，扁1,2,…)，波速片人三m/s(炉0,1,2,…)，当〃取2时,m/s,故选项A正确，B,C、D项均无对应的"值。.AB必备知识:万有引力定律。解题思路:火星探测器在近火星圆轨道上运动时，由万有引力定律和牛顿运动定律有磴一=展,号=加?火（VW火星探测器在近地球圆轨道上运动时，同理有号/，号喃他（尹尸。由以上可R火 丁火 R地区地 区地 丁地得力当，=白，故已知火星探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道运动的速率比和周期比，可M地R火％M地眼T火以求出火星与地球的质量比和半径比，选项AB正确。结合7=经可以求出火星探测器在近火星圆轨道与在0）近地球圆轨道运动的角速度比，但不能求出火星与地球的自转角速度比，选项C错误。根据题给条件不能求出火星与地球围绕太阳运动的公转轨道半径比，选项D错误。易错警示:火星探测器在近火星圆轨道与在近地球圆轨道上运动的角速度比和火星与地球自转角速度比是完全不同的，不要搞混。.BC学科素养:运动与相互作用观念、科学思维。解题思路:在0~2友时间内，回路中磁感应强度的变化率大小恒为任且，由法拉第电磁感应定律可得回路Att0中产生的感应电动势£宅”宜吗由闭合电路欧姆定律可得金属棒中电流/喙空，在r当时，B号,此AttQ Rt0R 2 2时金属棒受到的安培力的大小心/〃誓，选项A错误，B正确；在t磬时，磁场方向垂直纸面向外，由iZnlx N楞次定律可判断出产生的感应电流方向为顺时针方向，金属棒中电流从右向左，由左手定则可判断出此时金属棒受到安培力的方向竖直向上，选项C正确；12t。后，磁场方向垂直纸面向外且恒定，金属棒向下运动，由右手定则可判断出金属棒中电流的方向向左，故选项D错误。CD学科素养:科学推理、科学思维。解题思路:设倾斜滑道与水平面夹角为即要确保所有游客在倾斜滑道上均减速下滑，则需满足娱in0<Hmgcos0,即〃>tanS,又tan"』，解得要确保游客不停在倾斜轨道，则需满足侬虫才》〃0M,又〃解得要确保游客停在水平轨道，则需满足侬•2力3MoW口fng（L\+L）,又〃解得心乜!》上。综上所述，上3,故AB错误，CD正“o "o3”o g0确。归纳总结:本题需要考生合理利用模型，注意限制条件的应用，根据限制条件列出不等式，最终解出A、L2的取值范围，把四个备选项代入，选出符合要求的选项即可。（1）匀速直线（2分）（2）5.3X10"（2分）（3）①（2分）关键能力:实验探究能力。解题思路：（1）由于力-r图线为一条过原点的倾斜直线，故从计时开始小球近似做匀速直线运动。（2）由/z-t图线的斜率表示速度可知，小球下落的速度片¥笔m/s《m/s。小球在重力侬、浮■力F=PgV、阻力作用下做匀速直线运动，由平衡条件可知，啥Kf,联立并代入数据解得”史-5.3X10T卜8人。V（3）若再用一个体积，相同、密度较大的球重复上述实验，则其质量〃增大，所受浮力后不变，由〃半”可知小球在液体中下落的速度，增大，图线的斜率变大，该直线可能为图（b）中的①虚线。k（1）5.2（2分）（2）左（2也可，2分）（3）A（2分）（4）减小（2分）必备知识：电表改装、误差分析。解题思路：（1）根据串联电路规律有4（凡以）力解得国多-凡书.2X10'Q刃.2kC。（2）开关闭合前，尼的滑片应该移动到测量电路电压最小处，即此的滑片应该移动到左端（2端）。（3）若1、2间断路，则该电路从分压电路变成了限流电路，尼的变化引起电路总电阻的变化较小，故微安表有示数且变化不显著；若3、4间断路，则微安表始终无示数；若3、5间短路，则微安表的示数变化范围与无故障时相同。故应选A.（4）调节用的滑片位置，当标准电压表示数为0.60V时，微安表的示数为98nA,对应的电压〃金翳VK.588V,小于标准电压表的示数，需要减小石的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。13.（1）a=0.4m/s2（2）1.5s必备知识:牛顿运动定律、匀变速直线运动规律。解题过程：（1）对小包裹，由牛顿第二定律有〃mgcosa-mgsina=ma（2分）解得小包裹相对传送带滑动时的加速度大小aR.4m/s2（l分）（2）假设小包裹能与传送带共速，则由运动学知识有V2-vl=atA1分）解得共速前所用的时间ti-2.5s（l分）又该之ax（l分）解得这段时间内小包裹的位移X」.75m<Z,故假设成立（1分）小包裹与传送带共速后，由于侬sina<pmgcosa,故小包裹与传送带同速向下运动，有/-x=%&（2分）解得G=2.0s（l分）则小包裹通过传送带所需的时间t=t\5s+2.0s=4.5s（l分）14.（l）p=5X104Pa（2）7=285K必备知识:气体实验定律、胡克定律。解题过程：（1）在地面时，主气囊中气体压强等于R,气球升空到目标高度时，主气囊中气体体积K=1.5K1分）由玻意耳定律有poV=piV-A\分）解得分）根据题述，活塞两侧气体压强差为地面大气压强的;，即分）O O解得0?刃X10'Pad分）（2）设左、右挡板之间的距离为心,由胡克定律和平衡条件有p£=pS+kL,pS=pS+k嗅LR分）联立解得r盘久1分）由查理定律有野聿■（1分）解得7-2