2021年物理高考真题卷-海南（含答案解析）

海南省2021年普通高中学业水平选择性考试

物理

本试卷满分100分,考试时间90分钟。

一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目

要求的。

1.公元前4世纪,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原

因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是

A.kg•m•s1B.kg•m,s2C.Pa,m2D.J•m1

2.水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的

高度於4.0m,末端到水面的高度/F1.0m。取重力加速度支10m/s；将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。

A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5.5m

3.某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为民已知该金属的逸出功为他普朗

克常量为瓦根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率〃为

ABc取-^0D跺+“)

hhhh

4.2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行

轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该核心舱的

A.角速度比地球同步卫星的小

B.周期比地球同步卫星的长

C.向心加速度比地球同步卫星的大

D.线速度比地球同步卫星的小

5.1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂

原子核俘获一个质子后成为不稳定的镀原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为^Li+JH-gBe-2X。

7

已知；H、3叮、X的质量分别为股=1.00728u、您=7.01601u、®=4.00151u,光在真空中的传播速度为

c,则在该核反应中

A.质量亏损AZFCOZI78u

B.释放的核能△氏（zoi+诚-2加c2

C.被原子核内的中子数是5

D.X表示的是窟原子核

6.如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形物W%,秘VWAP,其折射率为鱼。一束单色光在纸面内以。25°的入

射角从空气射向，阳边的中点0,则该束单色光

A.在版边的折射角为60°

B.在鹿V边的入射角为45°

C.不能从助V,边射出

D.不能从心边射出

7.如图，两物块只0用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时尸静止在水平桌面上。将一个水平向右的

推力厂作用在尸上后，轻绳的张力变为原来的一半。已知只。两物块的质量分别为物=0.5kg、断0.2

kg,P与桌面间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度炉10m/s）则推力尸的大小为

Q

A.4.0NB.3.0NC.2.5ND.1.5N

8.如图,V形对接的绝缘斜面,"、M固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为。=60。，其中斜面/V光滑。两

个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在“、N上,P、。连线垂直于斜面屈已知最大静摩擦力等于滑动摩

擦力。则/与"间的动摩擦因数至少为

A4B-IC-TD-T

二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题

目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。

9.如图,理想变压器原线圈接在尸220esin100兀t(V)的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片产来调节。

当滑片P处于图示位置时，原、副线圈的匝数比小：尬=2：1,为了使图中“100V,50W”的灯泡能够正常

发光,下列操作可行的是

A.仅将滑片？向上滑动

B.仅将滑片尸向下滑动

C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20Q的电阻

D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20Q的电阻

10.甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，时经过路边的同一路标，下列位移-时间(x-t)图象和速度时

ABCD

11.如图，在匀强电场中有一虚线圆,a6和cd是圆的两条直径，其中与电场方向的夹角为60°,a^0.2

m,cd与电场方向平行，a、3两点间的电势差如=20V。则

A.电场强度的大小后200V/m

B.6点的电势比d点的低5V

C.将电子从c点移到d点，电场力做正功

D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能

12.如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,直线ac

过原点。则气体

A.在状态c的压强等于在状态a的压强

B.在状态b的压强小于在状态c的压强

C.在i的过程中内能保持不变

D.在ai的过程中对外做功

13.如图,在平面直角坐标系的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量

质量为加、电荷量为q的相同粒子从y轴上的AO,V3Z.)点以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁

场，设入射速度方向与P轴正方向的夹角为a(0WaW180°)。当。=150°时，粒子垂直x轴离开磁场。

不计粒子的重力。则

y

B

A.粒子一定带正电

B.当"N5°时,粒子也垂直x轴离开磁场

C.粒子入射速率为旭里

D.粒子离开磁场的位置到。点的最大距离为3V5Z

三、实验题:本题共2小题，共20分。

14.（10分）在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材：电源以电动势约6V,内阻约1Q）,待测电阻

尼（阻值小于10C）,电压表⑰（量程3V,内阻约3kQ）,电流表③（量程0.6A,内阻约1C）,滑动变阻器

（最大阻值20Q）,单刀单掷开关S,.单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示测

量电路。

回答下列问题：

⑴闭合开关，前,滑动变阻器的滑片尸应滑到（填"a”或"b”）端。

（2）实验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S?拨向（填“c”或"d”）;在上述操作正确

的情况下，引起实验误差的主要原因是（填正确选项前的标号）。

A.电流表分压B.电压表分流

C.电源内阻分压

(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2Q,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将&拨向

(填"c"或;读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则兄=Q(结果保留两位有

效数字)。

15.(10分)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包

括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标

卡尺、刻度尺。

(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是。

①在导轨上选择两个适当的位置48安装光电门I、H,并连接数字毫秒计；

②用天平测量滑块和遮光条的总质量nr,

③用游标卡尺测量遮光条的宽度d-

④通过导轨上的标尺测出46之间的距离7；

⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；

⑥将滑块从光电门【左侧某处，由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门I、II的时间A力、△

ti\

⑦用刻度尺分别测量4、6点到水平桌面的高度加、益；

⑧改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤⑤⑥⑦,完成多次测量。

(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d时,游标卡尺的示数如图所示,则加mm;某次实验中，测得△

右=11.60ms,则滑块通过光电门I的瞬时速度r尸m/s(保留3位有效数字)。

0123(cm)

IIII1,1IIIIIIIIillIIill,IIIIIIIIII

|IIIIJIIII|IIII|II11|

01020

(3)在误差允许范围内，若h\*(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加

速度为制,则认为滑块下滑过程中机械能守恒。

(4)写出两点产生误差的主要原因:

四、计算题:本题共3小题，共36分。解答时写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

16.(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0~4s内的振动图象

如图(a)所示，已知波的传播速度为0.5m/so

图(a)

(1)求这列横波的波长;

(2)求波源在4s内通过的路程;

(3)在图(b)中画出i=4s时刻的波形图。

图⑹

17.(12分)如图,一长木板在光滑的水平面上以速度的向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速度地轻放在

木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为勿和20,它们之间的动摩擦因数为P,重力加速度为外

(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;

(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离；

(3)若滑块轻放在木板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动,直到滑块

相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。

18.(14分)如图，间距为1的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度

大小为用导轨左端接有阻值为斤的定值电阻，一质量为肥的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下

以速度”向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为地。设金属杆内做定向移动

的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻A以外不计其他电阻。

(1)求金属杆中的电流和水平外力的功率；

(2)某时刻撤去外力,经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为:。求：

(i)这段时间内电阻"上产生的焦耳热；

(ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。

XXXBX

RVp

TxXXX

1.B必备知识:力学单位制。

解题思路:根据牛顿第二定律尸=侬可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg•m•s-2,B项正确。

2.A必备知识:机械能守恒定律、平抛运动规律。

解题思路:人从滑梯滑下过程中，由机械能守恒定律有寸,从滑梯末端到落水过程由平抛运动规律

有妗/，x=vt,解得产1.0m,A项正确。

3.D必备知识:光电效应方程。

解题思路：由爱因斯坦光电效应方程氏可「-脩可得詈，D项正确。

4.C必备知识:万有引力定律。

解题思路:卫星绕地球做圆周运动，万有引力充当向心力，有年*冷加3»嘴），解得a咤，

片用,0=样,T外层，由于核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以核心舱的角

速度、向心加速度、线速度大于同步卫星的角速度、向心加速度、线速度，核心舱的周期小于地球同步卫

星的周期，ABD项错，C项正确。

5.B必备知识:质能方程、核反应方程。

解题思路:核反应过程的质量亏损△勿=加+您-2如X）.02027u,A项错；核反应过程释放的核能为A«=△

“2=（周9-2除）自B项正确；由质量数守恒和电荷数守恒可知被核的质量数为8,核电荷数为4,中子数

为4,故被核蜕变为质量数为4,核电荷数为2的两个粒子，故X为a粒子，CD项错。

6.C必备知识:折射定律、全反射。

解题思路：由折射定律〃里竺可知光在，瓶边的折射角为片30°,A项错；光线沿直线传播到网,界面时，入

sinr

射角为60°,B项错；由sinC上可知光在该介质中的全反射临界角场45°,所以光线在加V界面发生全

n

反射，故光线不能从松，,边射出，c项正确；如图所示，由反射定律可知，光线传播到,陀边时入射角为

30°,小于全反射临界角，故可以从八夕边射出，D项错。

7.A必备知识:共点力的平衡、牛顿第二定律。

解题思路:未加推力尸时，绳中张力7口若之N,加上推力后，绳中张力为7'=1N,对0应用牛顿第二定律

有：mqg-T'=mga,而对物块P有：F+T'-Hmrg=mra,解两式得广4ON,A项正确。

8.D必备知识:共点力的平衡。

解题思路:对两滑块分别受力分析如图所示，其中。所受的重力、支持力和斥力互成120°角，所以/斥可格

对滑块只由平衡条件有：〃（侬■他geos60°）》磔sin60°,解得〃》手，D项正确。

9.BD必备知识:理想变压器、闭合电路欧姆定律。

解题思路:原线圈两端电压有效值为220V,由变压规律察上1可知，理想变压器输出电压有效值为110V,

U2n2

为使灯泡正常发光，则输出电压应减小，故滑片。应下移，A项错，B项正确；仅在副线圈电路中并联电

阻，不能改变灯泡两端电压，C项错；小灯泡电阻为吟之00Q,由串联分压规律可知，在副线圈电路

中串联20Q电阻，灯泡即可正常发光，D项正确。

10.BC必备知识:运动图象、追及相遇问题。

解题思路:x-t图象中两图线交点表示两人相遇，A项图中两人相遇在加之后，B项图中两人相遇在友之前,

A项错，B项正确；—图象中图线与坐标轴所围面积表示位移，故C项图中在加时乙已经超过甲，即在

之前两人再次相遇，C项正确；在D项图中，友时乙的位移仍小于甲的位移，友时刻之前两人未再次相遇,

D项错。

一题多解:CD项还可以用相对位移来分析。两图线之间的面积表示甲、乙的相对位移，如图所示。C项图

中速度相等前甲相对乙的位移小于速度相等后乙相对甲的位移，故在友之前两者相遇，C项正确；D项图

中速度相等前甲相对乙的位移大于速度相等后乙相对甲的位移，故友时刻乙未追上甲，D项错。

低，故6点电势高于d点电势，B项错；同理a点电势低于c点电势，由瓦=-e。可知，电子在a点的电势

能大于在c点的电势能，D项正确；电子受力与场强方向相反，故电子从。点到d点，电场力做负功，C

项错。

12.AC必备知识:热力学第一定律、气体实验定律。

解题思路：由有2支，又直线ac过原点，可知状态a、c的压强相等，6-c过程中气体温度不变，体积

TTp

增大，压强减小，故状态6的压强大于状态c的压强，A项正确，B项错；Ac过程中，理想气体温度不

变，气体质量一定，分子势能忽略，故内能不变，C项正确；状态a到状态6过程中气体体积不变，并不

对外做功，D项错。

13.ACD必备知识:带电粒子在有界磁场中的运动。

关键点拨:首先作出入射速度的垂线，与x轴的交点。为入射角为150°粒子的轨迹圆心，连接户即得

粒子轨迹半径必由几何关系可知"二号之一/,；当入射角为45°时，结合半径用相同的方法找出粒子

的轨迹圆心，由于圆心不在x轴上，故出射点一定不垂直”轴，B项错；当粒子离开磁场的位置到。点距

离最大时，粒子在磁场中运动轨迹对应的弦为直径，由此确定出射点到。点的最大距离。

解题思路：由于粒子垂直x轴离开磁场，故粒子向下偏转，由左手定则可知粒子带正电，A项正确；当。

N5°时，粒子运动轨迹如图中轨迹2所示，粒子不再垂直x轴射出磁场，B项错；粒子在磁场中运动，有

qvB事由几何关系可知於2g£,所以粒子的速率丫上叵空，C项正确；粒子离开磁场的位置到。点的

Rm

距离最大时，入射点与出射点间距离为2AM6乙所以出射点到。的最大距离为3西£,D项正确。

14.（1）6（2分）⑵c（2分）B（2分）（3）d（2分）6.0（2分）

必备知识:伏安法测电阻。

关键能力:实验探究能力和实验数据处理能力。

解题思路：（1）根据实物图作出相应的电路图如图所示，滑动变阻器串联接入电路，起到保护电表的作用，

故闭合开关&前，滑片应滑到6点，使接入电路中的电阻最大。（2）由于待测电阻尼阻值较小，为减小实

验误差，应采用电流表外接法，即将&拨向c,此时实验误差主要来源于电压表的分流，B项正确。（3）若

已知电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，故应使用电流表外接法，即将&拨向4测量出的电阻

为电流表内阻与兄之和，即小以斗，解得川£0

15.（1）②④（2分）（2）5.00（2分）0.431（2分）（3）f修七-七］（2分）（4）滑块在下滑过程中受到

2g（A0）2（Ati）2

空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差（2分）

必备知识:验证机械能守恒定律实验。

解题思路：（1）实验需要验证滑块的势能减少量与其动能增加量相等，即鼻必鼻试,化简得

诏9说,又必--、於-故无需测量滑块与遮光条的总质量力和48间的距离1,选②④。

22AAJ

（2）测量遮光条宽度时，主尺读数为5mm,游标尺读数为0.00mm,故遮光条宽度测量值为5.00mm：滑

块通过光电门/时的瞬时速度"哈岑等七0.431m/s。⑶将。4、口—•代入g（加甸三谚3域化

A"11.6msAt2At1242,

简得益也¥[77%（4）滑块在下滑过程中受到空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速

22

2g（At2）（AtO

度不准确，产生误差。

16.（1）2m（2）16cm（3）见解题过程

必备知识:波形图、波的传播规律。

解题过程：（1）由题图（a）可知/名cm,

T=\s（2分）

根据波长与速度的关系有

A=vT=2m（2分）

（2）4s内波源通过的路程为

s%4=16cm（2分）

（3）由题图可知在t