絕密★考試啟用前

2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試

理科綜合能力測試·物理部分

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。

在每小題給出的四個選項中，第14～18題只有一項符合題目要求，第19～21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

14．如圖，光滑水平地面上有一小車，一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連，另一端與滑塊相連，滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動車廂使彈簧壓縮，撤去推力時滑塊在車廂底板上有相對滑動。在地面參考系（可視為慣性系）中，從撤去推力開始，小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)（）

A．動量守恒，機械能守恒

B．動量守恒，機械能不守恒

C．動量不守恒，機械能守恒

D．動量不守恒，機械能不守恒

15．如圖（a），在一塊很大的接地金屬平板的上方固定一負電荷。由于靜電感應(yīng)，在金屬平板上表面產(chǎn)生感應(yīng)電荷，金屬板上方電場的等勢面如圖（b）中虛線所示，相鄰等勢面間的電勢差都相等。若將一正試探電荷先后放于M和N處，該試探電荷受到的電場力大小分別為和，相應(yīng)的電勢能分別為和，則（）

A．

B．

C．

D．

16．如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從圓周上的M點沿直徑方向射入磁場。若粒子射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)；若射入磁場時的速度大小為，離開磁場時速度方向偏轉(zhuǎn)，不計重力，則為（）

A．

B．

C．

D．

17．醫(yī)學(xué)治療中常用放射性核素產(chǎn)生射線，而是由半衰期相對較長的衰變產(chǎn)生的。對于質(zhì)量為的，經(jīng)過時間t后剩余的質(zhì)量為m，其圖線如圖所示。從圖中可以得到的半衰期為（）

A．

B．

C．

D．

18．科學(xué)家對銀河系中心附近的恒星S2進行了多年的持續(xù)觀測，給出1994年到2002年間S2的位置如圖所示?？茖W(xué)家認為S2的運動軌跡是半長軸約為（太陽到地球的距離為）的橢圓，銀河系中心可能存在超大質(zhì)量黑洞。這項研究工作獲得了2020年諾貝爾物理學(xué)獎。若認為S2所受的作用力主要為該大質(zhì)量黑洞的引力，設(shè)太陽的質(zhì)量為M，可以推測出該黑洞質(zhì)量約為（）

A．

B．

C．

D．

19．水平桌面上，一質(zhì)量為m的物體在水平恒力F拉動下從靜止開始運動，物體通過的路程等于時，速度的大小為，此時撤去F，物體繼續(xù)滑行的路程后停止運動，重力加速度大小為g，則（）

A．在此過程中F所做的功為

B．在此過中F的沖量大小等于

C．物體與桌面間的動摩擦因數(shù)等于

D．F的大小等于物體所受滑動摩擦力大小的2倍

20．四個帶電粒子的電荷量和質(zhì)量分別為、、、，它們先后以相同的速度從坐標原點沿x軸正方向射入一勻強電場中，電場方向與y軸平行，不計重力。下列描繪這四個粒子運動軌跡的圖像中，可能正確的是（）

A．

B．

C．

D．

21．水平地面上有一質(zhì)量為的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量為的物塊，如圖（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)系如圖（b）所示，其中、分別為、時刻F的大?。景宓募铀俣入S時間t的變化關(guān)系如圖（c）所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g。則（）

A．

B．

C．

D．在時間段物塊與木板加速度相等

三、非選擇題：共174分。

第22～32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。

（一）必考題：共129分。

22．（5分）

某同學(xué)利用圖（a）所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學(xué)使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝，頻閃儀每隔發(fā)出一次閃光，某次拍攝后得到的照片如圖（b）所示（圖中未包括小球剛離開軌道的影像）。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個方格的邊長為。該同學(xué)在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖（b）中標出。

完成下列填空：（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

（1）小球運動到圖（b）中位置A時，其速度的水平分量大小為______，豎直分量大小為_____；

（2）根據(jù)圖（b）中數(shù)據(jù)可得，當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮開______。

23．（10分）

一實驗小組利用圖（a）所示的電路測量一電池的電動勢E（約）和內(nèi)阻r（小于）．圖中電壓表量程為，內(nèi)阻：定值電阻；電阻箱R，最大阻值為；S為開關(guān)。按電路圖連接電路．完成下列填空：

（1）為保護電壓表，閉合開關(guān)前，電阻箱接入電路的電阻值可以選_____（填“5.0”或“15.0”）；

（2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，記錄下阻值R和電壓表的相應(yīng)讀數(shù)U；

（3）根據(jù)圖（a）所示電路，用R、、、E和r表示，得_________；

（4）利用測量數(shù)據(jù)，作圖線，如圖（b）所示：

（5）通過圖（b）可得________V（保留2位小數(shù)），_______（保留1位小數(shù)）；

（6）若將圖（a）中的電壓表當(dāng)成理想電表，得到的電源電動勢為，由此產(chǎn)生的誤差為______%。

24．（12分）一籃球質(zhì)量為，一運動員使其從距地面高度為處由靜止自由落下，反彈高度為。若使籃球從距地面的高度由靜止下落，并在開始下落的同時向下拍球、球落地后反彈的高度也為。假設(shè)運動員拍球時對球的作用力為恒力，作用時間為；該籃球每次與地面碰撞前后的動能的比值不變。重力加速度大小取，不計空氣阻力。求：

（1）運動員拍球過程中對籃球所做的功；

（2）運動員拍球時對籃球的作用力的大小。

25．（20分）

如圖，一傾角為的光滑固定斜面的頂端放有質(zhì)量的U型導(dǎo)體框，導(dǎo)體框的電阻忽略不計；一電阻的金屬棒的兩端置于導(dǎo)體框上，與導(dǎo)體框構(gòu)成矩形回路；與斜面底邊平行，長度。初始時與相距，金屬棒與導(dǎo)體框同時由靜止開始下滑，金屬棒下滑距離后進入一方向垂直于斜面的勻強磁場區(qū)域，磁場邊界（圖中虛線）與斜面底邊平行；金屬棒在磁場中做勻速運動，直至離開磁場區(qū)域。當(dāng)金屬棒離開磁場的瞬間，導(dǎo)體框的邊正好進入磁場，并在勻速運動一段距離后開始加速。已知金屬棒與導(dǎo)體框之間始終接觸良好，磁場的磁感應(yīng)強度大小，重力加速度大小取。求：

（1）金屬棒在磁場中運動時所受安培力的大?。?/p>

（2）金屬棒的質(zhì)量以及金屬棒與導(dǎo)體框之間的動摩擦因數(shù)；

（3）導(dǎo)體框勻速運動的距離。

（二）選考題：共45分。

請考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計分。

33．[物理—選修3-3]（15分）

（1）（5分）如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)經(jīng)熱力學(xué)過程、、后又回到狀態(tài)a．對于、、三個過程，下列說法正確的是________（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．過程中，氣體始終吸熱

B．過程中，氣體始終放熱

C．過程中，氣體對外界做功

D．過程中，氣體的溫度先降低后升高

E．過程中，氣體的溫度先升高后降低

（2）（10分）如圖，一玻璃裝置放在水平桌面上，豎直玻璃管A、B、C粗細均勻，A、B兩管的上端封閉，C管上端開口，三管的下端在同一水平面內(nèi)且相互連通。A、B兩管的長度分別為。將水銀從C管緩慢注入，直至B、C兩管內(nèi)水銀柱的高度差。已知外界大氣壓為。求A、B兩管內(nèi)水銀柱的高度差。

34．[物理—選修3-4]（15分）

（1）（5分）圖中實線為一列簡諧橫波在某一時刻的波形曲線，經(jīng)過后，其波形曲線如圖中虛線所示．已知該波的周期T大于，若波是沿x軸正方向傳播的，則該波的速度大小為_______，周期為______s;若波是沿x軸負方向傳播的，該波的周期為_________s。

（2）（10分）用插針法測量上、下表面平行的玻璃磚的折射率．實驗中用A、B兩個大頭針確定入射光路，C、D兩個大頭針確定出射光路，O和分別是入射點和出射點，如圖（a）所示．測得玻璃磚厚度為;A到過O點的法線的距離，M到玻璃磚的距離，到的距離為。

（?。┣蟛ＡТu的折射率；

（ⅱ）用另一塊材料相同，但上下兩表面不平行的玻璃磚繼續(xù)實驗，玻璃磚的截面如圖（b）所示。光從上表面入射，入射角從0逐漸增大，達到時、玻璃磚下表面的出射光線恰好消失。求此玻璃磚上下表面的夾角。

2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試

理科綜合能力測試·物理部分參考答案

二、選擇題

14.B

15.A

16.B

17.C

18.B

19.BC

20.AD

21.BCD

三、非選擇題

（一）必考題

22.①.1.0

②.1.96

③.9.7

23.①.15.0

②.③.1.55

④.1.0

⑤.5

24.（1）；（2）

25.（1）；（2），；（3）

（二）選考題

33.（1）ABE

（2）

34.（1）①.0.5

②.0.4

③.1.2

（2）（i）

（ii）15°