2021届高考押题样卷新高考版-物理

绝密★启用前

2021年普通高等学校招生全国统一考试

物理

注意事项：

即

过1.本试卷分第I卷（选择题）和第n卷（非选择题）两部分。答题前，考生务

倒

赭必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。

2.回答第I卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标

号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.写在试卷上无效。

搦

3.回答第I【卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。

s4.考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。

r一、单项选择题：题共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。

K1-1.下列关于热现象的描述正确的是（）

”

一A.分子间的距离越近，分子间的作用力就越大

二B.扩散现象和布朗运动都能说明分子在永不停息的做无规则运动

二C.气体温度每升高1℃所吸收的热量与气体经历的具体过程无关

媒

二D.水蒸气的压强离饱和汽压越远，人感觉越潮湿

【答案】B

二

【解析】当两分子间的距离从很远处靠近时，分子间的作用力先增大后减小，再增大,

叩

K耳故A错误；扩散现象和布朗运动都能说明分子在永不停息的做无规则运动，故B正确；气

敝

期体温度每升高1℃所吸收的热量与气体经历的具体过程有关，故C错误；水蒸气的压强离

——

饱和汽压越远，人感觉越干燥，故D错误。

2.2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次

并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是（）

B.华龙一号的原理是核聚变反应

C.原子核比结合能越大，原子核越稳定

D.核裂变反应发生后，核子的平均质量不变

【答案】C

【解析】核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒，质量不守恒，故A错误；华龙一号的

原理是重核的裂变反应，故B错误；原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；

核裂变反应发生后，会释放能量，所以核子的平均质量减小，故D错误。

3.李娜是亚洲第一位大满贯女子单打冠军。若李娜某次训练击球时，第一次将网球从

A点水平击出，网球击中。点；第二次将该网球从位于4点正下方且与。点等高的8点斜

向上击出，最高点为C,网球也击中。点。A、C高度相同，忽略空气阻力，贝ij()

A.两次击球过程中，网球的初速度大小一定不相等

B.网球两次击中。点时速大小相等

C.网球两次击中。点时，重力做功的瞬时功率相同

D.网球从B点到。点的过程中，重力对球的冲量为零

【答案】C

【解析】A、B两点发出的球都能到达。点，球从C到地面竖直方向做自由落体运动，

Y

根据竖直方向的运动可知fB=2%，VvA=Vvfi.由于水平方向的位移相同，根据可知0A

>vxR,根据速度的合成可知，球从A点抛出时的速度卜=艮6,球从8点抛出时的速度

%="2+嗑,故两次击球时球的初速度大小可能相等，A错误；第一次落到。点时的速

度%>=J吸+喷，第二次落到。点时的速度%及=J喙+嗑，故两过程中网球击中D点

时速度不相等，B错误；1M=外科则重力的瞬时功率尸=，咫Vv，相同，故C正确；网球从B

点到。点的过程中，重力的冲量/不为零，故D错误。

4.如图所示为玻璃砖横截面，上表面为半圆，ABCO为正方形，一束平行光线垂直于

边射入玻璃砖，在半圆面A8上恰好有三分之一面积可看到透光。则玻璃砖的折射率为

A.2B.y[2C.3D.小

【答案】A

【解析】由题意可知，光线进入玻璃砖后，从圆弧面AB射出时有部分光线发生全反射，

因在A8面上恰好有三分之一面积透光，如图所示，可知恰好发生全反射时入射光对应的入

射角为30。，则〃=——!——=2,A正确。

sin30°

5.一种电场的某条电场线与x轴重合，其场强大小E与坐标x的关系如图所示，下列

B.由图像可以直接看出场强大小随x均匀增大

C.图像的斜率表示电场的电势

D.XI与X2之间的电势差等于阴影部分的面积

【答案】D

【解析】由题图可以看出E—x关系图像是抛物线图像，场强E随x指数增大，此电场

并非匀强电场，AB错误；U=£k/虽然是匀强电场的表达式，但可推导非匀强电场的U、E、

x之间的关系，E—x图线与x轴所围成的面积表示电势差U,图像的斜率不能表示电场的电

势，C错误，D正确。

6.电阻不可忽略的线圈Lo可看作是一个定值电阻Ro（线圈电阻）与一个纯线圈L串

联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器T线圈电阻不可忽略，变压器原线圈

接理想交流电源，当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是（）

A.变压器初级线圈电压降低

B.变压器输入功率变小

C.小灯泡变亮

D.R消耗功率增大

【答案】D

【解析】初级线圈电压Ui等于理想交流电源电压，不变，故A错误；当滑动变阻器触

头P向匕端滑动时，由心、&组成的电路总电阻减小，副线圈电流增大，由/|=詈/2得原线

圈电流增大，则变压器输入功率变大，B错误；。2=半。1不变，由于常规变压器T线圈电

阻不可忽略，所以次级线圈等效为有内阻的电源，变压器次级线圈电压E=S一触降低，

小灯泡变暗，故C错误；灯泡两端的电压降低，则灯泡的电流降低，而副线圈的总电流变

大，因此电阻R两端电流升高，功率增大，故D正确。

7.如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和〃?，M与桌面间的动摩擦因数为〃俄与

M之间的动摩擦因数为〃2,一根轻绳一端与“相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直

杆上的B点。现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的0点，已知整个装

置处于静止状态时，竖直杆与绳。8的夹角为a,贝IJ()

A.将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力变小

B.将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力变大

C,例所受的摩擦力为.(例+机应

D.剪断A处轻绳瞬间，”的加速度为〃2g

【答案】B

［解析】设滑轮A和竖直杆之间的绳长为L,距离为d,则根据晾衣绳模型可知sina=&,

L

而2Tsina=G,解得绳子上的张力7=—9—,所以将绳的8端向上缓慢移动一小段距离

2cosa

时，d不变，L不变，故a不变，所以绳子的张力不变，A错误；将竖直杆缓慢向右移动一

小段距离，则d变大，L不变，故a变大，因此绳子的张力增大，B正确；由于有整个装置

处于静止状态，所以M和机都受力平衡，M和〃?之间没有摩擦力，因此M所受的摩擦力

等于绳子的张力。但由于是静摩擦力，所以J-?“(Mm)g,C错误；剪断A处轻绳

2cosa

瞬间，加的加速度为零，D错误。

8.如图所示为一列沿x轴传播的简谐横波在r=o时刻的波形图，此刻平衡位置位于x

=10m处质点正沿y轴负方向运动，且经过1s第一次回到平衡位置。则下列分析不正确的

是()

y/cm

w-

24\6i8/101214xjm

-4

A.该波沿x轴正方向传播

B.该波的传播速度为8m/s

C.在0〜10s内平衡位置位于x=5m处的质点通过的路程为0.8m

D.r=o时刻x=0处的质点的位移为2小cm

【答案】B

【解析】f=0时刻x=10m处的质点沿y轴负方向运动，且经过1s第一次回到平衡位

置，可知该波沿x轴正方向传播，且波的周期T=2s,故A正确；由图可知波长2=12m,

则波速u=4=6m/s,故B错误；10s为5个周期，则在0〜10s内平衡位置位于x=5m处

的质点通过的路程s=20A=0.8m,故C正确；由图可知f=0时刻x=0处的质点的位移y

=4cos看=2，5cm,故D正确。本题选错误的，故选B。

9.如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于〃=3激发态的氢原子跃迁时，发出频

率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电

流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是（）

A.光电管阴极K金属材料的逸出功为7.0eV

B.这些氢原子跃迁时共发出2种频率的光

C.若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极

D.氢原子跃迁放出的光子中有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象

【答案】D

【解析】由图甲可知光子的能量E=-1.51eV-（—13.6eV）=12.09eV,由图丙可知遏

止电压为7V,所以光电子的初动能Ek=eU=7eV,所以金属材料的逸出功W=E-Ek=5.09

eV,故A错误；由排列组合的规律可知，处于〃=3激发态的氢原子跃迁时能够发出3种频

率的光，故B错误；光电子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流

动，要阻止该电流，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故C错误；只要光子的

能量大于5.09eV,就可以使阴极K发生光电效应，由图甲可知满足要求的有2种频率的光

子，故D正确。

10.有A、8两颗绕地球运动的人造卫星，其轨道分别为如图所示的I和II,轨道I为

半径为R的圆，轨道n为长轴等于2R的椭圆，两轨道不在同一平面内，轨道n上c、”两

点距离轨道I垂直距离均为/且是两轨道距离最近的两点，o点为地球球心位置，已知地球

质量为M,万有引力常量为G。下列说法正确的是（）

A.A、8运行周期之比TA：TB=\：1

B.若8经过c点时到A的距离为l,则下次距离为/时B恰好经过d点

C.若A的运行速率为血，设2经过“点时的速率为v,则

D.若0“=夕?，则B经过6点时的加速度与A的加速度之比为9：4

【答案】A

【解析】由开普勒第三定律得△=匡，其中心、凡是圆轨道半径或椭圆轨道半长

轴，因此以：Ts=l：1，A正确；若B经过c点时到A的距离为/，则下次距离为/时5恰

好经过一个周期又回到c点，同时A经过一个周期又回到上次位置，两卫星相距最近，B错

误；若A的运行速率W=、倍，B经过。点时的速率v=形反＞%,C错误：卫星加速

度.二等因此合焉厂春口错误。

II.如图甲所示，虚线两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的

方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为氏，左侧匀强磁场的磁感应强度8随时间f变化

的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为小横截

面积为So。将该导线做成半径为广的圆环固定在纸面内，圆心。在MN上。则下列说法正

确的是（）

图甲图乙

A.0〜a时间内，圆环中的电流方向为逆时针方向

B.f=/o时刻圆环中的电流为0

3

C.f=而时刻圆环受到的安培力大小为哥/S。

8以,

D.在。〜力时间内，通过圆环的电荷量为出

4P

【答案】D

【解析】0〜fo时间内，圆环中左侧的磁通量向内减小，右侧磁通量不变，根据楞次定

律可知圆环中的电流方向为顺时针方向，故A错误；根据法拉第电磁感定律，圆环中产生

的感应电动势E=$S"=fo时刻磁通量变化率不为0,则电动势不为0,圆环中的电流不0,

B错误；上式中S=T兀凡竺=%,据欧姆定律有/=/据电阻定律有过，f=*o

加八）

时刻圆环受到的安培力尸=综/?2r-B0/?2r",力方向垂直于MN向左，故C错

240。

误；在0〜砧时间内，通过圆环的电荷量4=口，又7=1，E=詈,圆环磁通量的变化

量4。=氏］兀/，联立解得“=旦包，故D正确。

24/7

二、非选择题：共5题，共56分。期中第13题〜16题解答时请写出必要的文字说明、

方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出

数值和单位。

12.（12分）某同学准备测量一节干电池电动势和内电阻，他从实验室里借来如下实验器

材:

A.电流表Ai（量程为0.6A,内阻约为0.5。）

B.电流表A2（量程为2mA,内阻为100。）

C.电压表V（量程为6V,内阻约为10k£2）

D.滑动变阻器以（最大电阻值为10。）

E.电阻箱&（最大电阻值为999.9C）

F.开关、导线若干

G.待测干电池

⑴该同学发现电压表的量程太大，准备用电流表和电阻箱改装为一量程为2.0V的电压

表，则其应该选择的电流表是..（填“A/或“A2”），电阻箱的接入电路的电阻值应

该为.

（2）请你帮助该同学在图甲中补充完整实验电路图;

甲

（3）实验过程中，该同学多次调节滑动接入电路的电阻值，得到两电流表Ai的示数4和

电流表A2的示数心如下表所示。请你根据表中的数据帮助该同学在图乙的坐标系中描点并

连线。根据图线可知，该干电流的电动势E=V,内阻r=C。（结果保留两位小

数）

/i/0.10.20.30.40.5

A00000

hl1.31.21.21.11.0

mA78145

【答案】⑴A?（2分）900（2分）（2）见解析图（2分）（3）描点连线见解析图

（2分）1.45（2分）0.82（2分）

【解析】（1）要用已知精确内阻的电流表改装电压表，所以选A2；电流表与电阻箱串联

后改装为电压表，则有。=/2mS+R）,解得R=900C。

（2）如图所示。

（3）由闭合电流的欧姆定律可得E=I2（r2+R）+hr,则有/,=--^/,+,由图可知

1

210001000

—=1.45?10-3A,_£_=^45-1-0?10-3,解得E=1.45V,内阻r=0.82C。

100010000.55

13.（7分）如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞AB和固定隔板C£＞分成两个气室，

8上安装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2po,气室2内气体

压强为po,气柱长均为却活塞面积为S,活塞与气缸间无摩擦，气缸导热性能良好。现在

活塞上方缓慢放上质量为机的细砂，重力加速度为g。若加=也苴，则气室1内气体压强

【解析】若〃?=皿，对活塞A8有：

g

pS=poS+mg（1分）

解得：p=4po（1分）

单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1,则有:

poLS+2poLS=4/?oxS（2分）

解得x=%,假设不成立（1分）

所以气体完全进入气室1,则有：

poLS+2poLS=pxLS（1分）

解得：px=3po..（1分）

14.（8分）如图所示，某机器人研究小组自制的机器车能够自动识别障碍物上、下坡。

该机器车质量机=20kg,在水平路面AB段以速度％=6m/s匀速行驶，BC段是一段陡坡。

机器车在BC段仅用Z=5s就运动到了坡顶，且到达坡顶前机器车已经以速度V2=3m/s做

匀速运动。已知整个过程中该机器车的输出功率保持不变，机器车在4B段受到的阻力代

=200N,在BC段所受阻力恒定，机器车经过8点时无机械能损失，求：

（1）该机器车经过B点后刚开始上坡时的加速度大小；

（2）BC段的长度。

【解析】（1）该机器车在段匀速运动，则尸=Fn，则额定功率

P=Fnvi=200x6W=1200W（1分）

机器车到达坡顶之前匀速运动，满足尸=（~2+加/山。）也（1分）

刚经过B点时由牛顿第二定律得：尸一（Fh+mgsin0）=〃箱（1分）

解得a=-10m/s2

即机器车经过B点后刚开始上坡的加速度大小为10m/s2o（2分）

（2）设BC段长度为s,从5到C的过程中，根据动能定理：

Pf—（尸0+机gsin0）s=（2分）

解得：s=15.675m。（1分）

15.（13分）如图甲所示，倾角为。的倾斜轨道与水平轨道交于。点，在倾斜轨道上高力

处由静止释放滑块A,此后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间

不计）。已知8与轨道间的动摩擦因数为〃，A与轨道间无摩擦，重力加速度大小为g。滑

块A的部分速度一时间图像如图乙所示。（A、B均可视为质点，水平轨道足够长，A过Q

点时速度大小不变、方向变为与轨道平行。）

p0

甲乙

（1）求A、B的质量之比，"A:ntB；

（2）当P、。的距离SP°=0.2/7,6=30。时，要使在B的速度减为零之前，4与B能发生

第二次碰撞，试确定"的取值范围。

【解析】（1）第一次碰撞前的过程中A的机械能守恒，有：

mAgh^mAVAO1（1分）

解得vAQ=y[2gh

第一次碰撞过程中，以向左方向为正方向，由动量守恒，机械能守恒有

tnAVAO=mAvA+mHVB（1分）

2«MV402=品4V/+1（1分）

由图乙可知，碰后滑块A反向，速度大小股=一段AO（1分）

解得：VB=^\f2gh>mAmB=\4»（1分）

（2）设第一次碰撞至B的速度减为零经历的时间为r,A与8在时间t内发生的位移分别

为山、XB

对8，由动量定理有：一卬如/=0—〃?列8（1分）

解得r=2殛

5Hg

由运动学规律有4=（1分）

对4,在时间f内，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别为小公在倾斜轨

道上，由牛顿第二定律有：

mgsin30°=n?a（1分）

由运动学规律有匕（1分）

解得:=弩四

质="外=6）勾画（1分）

45g

■I八/1/、12〃2h/1八、

无人二|之也■2sPQ=（--6）—---（1分）

由题意可得%>&,">0（1分）

联立解得：0<〃<二。（1分）

16.（16分）如图，在区域I（0<A<L）和区域n（LW烂2L）内分别存在沿y轴负方向的

匀强电场与垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度E=3也。一质量为山、带电荷量g"