2021年高考全国乙卷物理试题二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14. 如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板有摩擦。用力向右推动车厢，使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（ ）A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量守恒，机械能不守恒C. 动量不守恒，机械能守恒D. 动量不守恒，机械能不守恒15. 如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别是FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则（ ）图（a） 图（b）A. FMFN，EpMEpNB. FMFN，EpMEpNC. FMFN，EpMEpND. FMFN，EpMEpN16. 如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为q（q0）的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为v1，离开磁场时速度方向偏转90；若射入磁场时的速度大小为v2，离开磁场时速度方向偏转60。不计重力，则v2v1为（ ）A. 12B. 33C. 32D. 317. 医学治疗中常用放射性核素 113In产生射线，而 113In是由半衰期相对较长的 113Sn衰变产生的。对于质量为m0的 113Sn，经过时间t后剩余的 113Sn质量为m，其mm0-t图线如图所示。从图中可以得到 113Sn的半衰期为（ ）A. 67.3dB. 101.0dC. 115.1dD. 124.9d18. 科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴为1000AU（太阳到地球的距离为1AU）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年若贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（ ）A. 4104MB. 4106MC. 4108MD. 41010M19. 水平桌面上，一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动。物体通过的路程等于s0时，速度的大小为v0，此时撤去F，物体继续滑行2s0的路程后停止运动。重力加速度大小为g。则（ ）A. 在此过程中F所做的功为12mv02B. 在此过程中F的冲量大小等于12mv0C. 物体与桌面间的动摩擦因素等于v024s0gD. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍20. 四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+q，m）、（+q，2m）、（+3q，3m）、（-q，m），它们先后以相同的速度从坐标原点沿x轴正方向射入一匀强电场中，电场方向与y轴平行。不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是（ ）A B C D21. 水平地面上有一质量为m1的长木板，木板的左端上有一质量为m2的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因素为1，物块与木板间的动摩擦因素为2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（ ） 图（a） 图（b） 图（c）A. F1=1m1gB. F2=m2m1+m2m1（2-1）gC. 2m1+m2m21D. 在0t2时间段物块与木板加速度相等三、非选择题：共62分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共47分。22. （5分） 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每个0.05s发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的图像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。 图（a） 图（b）完成下列填空：（结果均保留2为有效数字）（1）小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为_m/s，竖直分量大小为_m/s；（2）根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为_m/s。23. （10分） 一实验小组利用图（a）所示的电路测量仪电池的电动势E(约为1.5V)和内阻r（小于2）。图中电压表量程为1V，内阻RV=380.0；定值电阻R0=20.0；电阻箱R,最大阻值为999.9；S为开关，按电路图连接电路。完成下列填空： 图（a） 图（b）（1）为保护电压表，闭合开关前，电阻箱接入电路的电阻值可以选_（填“5.0”或“15.0”）；（2）闭合开关，多次调解电阻箱，记录下阻值R和电压表的相应读数U；（3）根据图（a）所示电路，用R、R0、RV、E和r表示1U，得1U=_；（4）利用测量数据，做1U-R图线，如图（b）所示；（5）通过图（b）可得E=_V（保留2位小数），r=_（保留1位小数）；（6）若将图（a）中的电压表当成理想电表，得到的电源电动势为E,由此产生的误差为|E-EE|100%=_%。24. （12分）一篮球质量为m=0.60kg，一运动员使其从距地面高度为h1=1.8m处由静止自由落下，反弹高度为h2=1.2m。若使篮球从距地面h3=1.5m的高度由静止下落，并在开始下落的同时向下拍球，球落地后反弹的高度也为1.5m。假设运动员拍球时对球的作用力为恒力，作用时间为t=0.20s；该篮球每次与地面碰撞前后的动能的比值不变。重力加速度大小取g=10m/s，不计空气阻力。求（1）运动员拍球过程中对篮球所做的功；（2）运动员拍球时对篮球的作用力的大小。25. （20分） 如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.06kg的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻R=3的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDEF；EF与斜面底边平行，长度L=0.6m。初始时CD与EF相距s0=0.4m，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离s1=316m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的EF边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小B=1T，重力加速度大小取g=10m/s，sin=0.6。求（1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小；（2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因素；（3）导体框匀速运动的距离。（二）选考题：共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后方的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，并且在解答过程中写清每问的小题号，在答题卡指定位置答题。如果多做则按所做的第一题计分。33. 选修3-3（15分）（1）（5分）如图，一定质量的理想气体从状态a（p0、V0、T0）经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a。对于ab、bc、ca三个过程，下列说法正确的是_（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每错选1个扣3分，最低得分为0分）A. ab过程中，气体始终吸热B. ca过程中，气体始终放热C. ca过程中，气体对外界做功D. bc过程中，气体的温度先降低后升高E. bc过程中，气体的温度先升高后降低（2）（10分）如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A、B、C粗细均匀，A、B两管的上端封闭，C管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l1=13.5cm，l2=32cm。将水银从C管缓慢注入，直至B、C两管内水银柱的高度差h=5cm。已知外界大气压为p0=75cmHg。求A、B两管内水银柱的高度差。34. 选修3-4（15分）（1）（5分）图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。经过0.3s后，其波形图曲线如图中虚线所示。已知该波的周期T大于0.3s。若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为_m/s，周期为_s；若波是是沿x轴负方向传播的，该波的周期为_s。（2）（10分）用插针法测量上、下表面平行的玻璃砖的折射率。实验中用A、B两个大头针确定入射光路，C、D两个大头针确定出射光路。O和O分别是入射点和出射点，如图（a）所示。测得玻璃砖厚度为h=15.0mm；A到过O点的法线OM的距离AM=10.0mm，M到玻璃砖的距离MO=20.0mm，O到OM的距离为s=5.0mm。 图（a） 图（b）（i）求玻璃砖的折射率；（ii）用另外一块材料相同，但上下表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的界面如图（b）所示。光从上表面入射，入射角从0逐渐增大，达到45时，玻璃砖下表面的出射光线恰好消失。求此玻璃砖上下表面的夹角。