2021年高考全国乙卷物理试题(原卷版)

2021年高考全国乙卷物理试卷二、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1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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。1.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间有摩擦。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2.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为FM和FN，相应的电势能分别为EpM和EpN，则（）A.FMFN,EpMEpNB.FMFN,EpMEpNCFF,EED.FF,EE.MNpMpNMNpMpN3.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q0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v1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，则为（）v2133A.B.C.D.32324.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m113113113量为m0的Sn，经过时间t后剩余的Sn质量为m，其t图线如图所示。从图中可以得到Sn的m0半衰期为（）A.67.3dB.101.0dC.115.1dD.124.9d5.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约为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年诺贝尔物理学奖。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.4104MB.4106MC.4108MD.41010M6.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（）1A.在此过程中F所做的功为mv2203B.在此过中F的冲量大小等于mv20v2C.物体与桌面间的动摩擦因数等于04s0gD.F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍7.四个带电粒子的电荷量和质量分别(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.D.8.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数为1，物块与木板间的动摩擦因数为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（）m(mm)212A.F11m1gB.F2(21)gm1mm12C.21D.在0~t2时间段物块与木板加速度相等m2三、非选择题：第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13~16题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：9.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，频闪仪每隔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影像）。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。完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）（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/s2。10.一实验小组利用图（a）所示的电路测量一电池的电动势E（约1.5V）和内阻r（小于2Ω）。图中电压表量程为1V，内阻RV380.0Ω：定值电阻R020.0Ω；电阻箱R，最大阻值为999.9Ω；S为开关。按电路图连接电路。完成下列填空：（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___________Ω（填“5.0”或“15.0”）；（2）闭合开关，多次调节电阻箱， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 下阻值R和电压表的相应读数U；11（3）根据图（a）所示电路，用R、R、R、E和r表示，得___________；0VUU1（4）利用测量数据，做R图线，如图（b）所示：U（5）通过图（b）可得E___________V（保留2位小数），r___________Ω（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E100%___________%。E11.一篮球质量为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/s2，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。12.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3Ω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3滑距离sm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116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/s2,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数；（3）导体框匀速运动的距离。（二）选考题：[物理—选修3-3]，，13.如图，一定量的理想气体从状态ap0V0T0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（）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14.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。【物理——选修3-4】15.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，若波是沿x轴负方向传播的，该波的周期为___________s。16.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。（ⅰ）求玻璃砖的折射率；（ⅱ）用另一块材料相同，但上下两表面不平行的玻璃砖继续实验，玻璃砖的截面如图（b）所示。光从上表面入射，入时角从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。