2021年高考江蘇卷物理試題

2021年高考江蘇卷物理試題物理（江蘇卷）第 1 頁 共 9頁2021 年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（江蘇卷 ）物理試題第 I 卷（選擇題）本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分。滿分為 120 分。5 小題 每小題 3 分 共計 15 分 1一輕質(zhì)彈簧原長為 8 cm ，在 4 N 的拉力作用下伸長了 2 cm ，彈簧未超出彈性限度。則該彈簧的勁度系數(shù)為A 40 m/NB 40 N/mC 200 m/ND 200 N/m2有 A 、 B 兩小球， B 的質(zhì)量為 A 的兩倍?，F(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計空氣阻力。圖中為 A 的運動軌跡，則 B 的運動軌跡是A B C D 3一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場線分布如A 、B 為容器內(nèi)表面上的兩點，下列說法正確的是 A A 點的電場強度比B 點的大B 小球表面的電勢比容器內(nèi)表面的低C B 點的電場強度方向與該處內(nèi)表面垂直D 將檢驗電荷從A 點沿不同路徑移到B 點，電場力所做的功不同 4一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個線圈，將其接在 a 、 b間作為原線圈。通過滑動觸頭取該線圈的一部分，接在c 、d 間作為副線圈。在a 、b 間輸入電壓為U1c 、d 間的輸出電壓為U 2 。在將滑動觸頭從M 點順時針旋轉(zhuǎn)到N 點物理（江蘇卷）第2頁共9頁物理（江蘇卷）第 3頁 共 9頁D U 25小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運動。取小球的落地點為原點建立坐標(biāo)系， 豎直向上為正方向。 下列速度 v 和位置 x 的關(guān)系圖象分，選錯或不答得 0 分。6電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法正確的有A 選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作B 取走磁體，電吉他將不能正常工作C 增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動勢D 弦振動過程中，線圈中的電流方向不斷變化7如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星 A 、 B 繞地球做勻速圓周運動，用 R 、 T 、 E k 、 S 分別表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動能、 與地心連線在單位時間內(nèi)掃過的面積。 下列關(guān)系式正確的有 A U 2>U 1 ， U 2降低B U 2>U 1， U 2升高C U 22物理（江蘇卷）第 4頁 共 9頁8如圖所示的電路中，電源電動勢為12 V ，內(nèi)阻為 2 ，四個電阻的阻值已在圖中標(biāo)出。S ，下列說法正確的有 A 路端電壓為 10 VB 電源的總功率為 10 WC a 、 b 間電壓的大小為D a 、 b 間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為 9如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中 A 桌布對魚缸摩擦力的方向向左B 魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C 若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大D 若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面三、簡答題：本題分必做題（第10、 11 題）和選做題（第 12題）兩部分，共計42 分?！颈刈鲱}】10 （ 8 分）小明同學(xué)通過實驗探究某一金屬電阻的阻值 R 隨溫度 t 的變化關(guān)系。已知該金屬電阻在常溫下的阻值約10 ， R 隨 t 的升高而增大。 實驗電路如圖所示， 控溫箱用以 A T A >T BB E kA > E kBC S A =S BD R 3A T A 2 R B 3 T B 2 調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度。實驗時閉合S，先將開關(guān)K 與 1 端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，和電流表的相應(yīng)示數(shù)I 1 ，I 2，。然后將開關(guān)K 與 2 端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的物理（江蘇卷）第5頁共9頁示數(shù)再次為I1 ，I2，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2，(1)有以下兩種電流表，實驗電路中應(yīng)選用。A量程0100 mA，內(nèi)阻約 2 B 量程00.6 A，內(nèi)阻可忽略(2)實驗過程中，要將電阻箱的阻值由9.9 調(diào)節(jié)至 10.0 ，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕“a”、“b”、“ c”，正確的操作順序是。將旋鈕a 由“0旋轉(zhuǎn)”至“1”將旋鈕b 由“9旋轉(zhuǎn)”至“0”將旋鈕c 由“9”旋轉(zhuǎn)至“0”(3)實驗記錄的t 和R的數(shù)據(jù)見下表:請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R t 圖線。物理(江蘇卷)第6頁共9頁由圖線求得R 隨t 的變化關(guān)系為R= 。11 ( 10 分)某同學(xué)用如圖 1 所示的裝置驗證機械能守恒定律。一根細線系住鋼球，懸掛在物理(江蘇卷)第7頁共9頁物理(江蘇卷)第 8頁 共 9頁鐵架臺上，鋼球靜止于A 點。光電門固定在 A 的正下方，在鋼球底部豎直地粘住一片 寬度為 d 的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過光電門的擋光時間 td可由計時器測出，取 v t 作為鋼球經(jīng)過 A 點時的速度。 記錄鋼球每次下落的高度 h 和計時器示數(shù)t ， 計算并比較鋼球在釋放點和 A 點之間的勢能變化大小E p 與動能變化大小 E k ，就能驗證機械能是否守恒。(1)用 E p mgh 計算鋼球重力勢能變化的大小，式中鋼球下落高度 h 應(yīng)測量釋放時的鋼球球心到之間的豎直距離。 A 鋼球在A 點時的頂端B 鋼球在A 點時的球心C 鋼球在A 點時的底端12 (2)用 E kmv 2 計算鋼球動能變化的大小。 用刻度尺測量遮光條寬度， 示數(shù)如圖 2 所 2示，其讀數(shù)為cm 。某次測量中，計時器的示數(shù)為 0.010 0 s ，則鋼球的速度為v = m /s 。(3)下表為該同學(xué)的實驗結(jié)果:他發(fā)現(xiàn)表中的 E p 與E k 之間存在差異，認為這是由空氣阻力造成的。你是否同意他的觀點?請說明理由。(4)請你提出一條減小上述差異的改進建議。物理(江蘇卷)第9頁共9頁物理（江蘇卷）第 10頁 共 9頁12 【選做題】本題包括 A 、 B 、 C 三小題，請選定其中的兩小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答。若多做，則按 A ， B 兩小題評分。A 選修 3 3（ 12 分）（ 1）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽。停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻。在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況 為。A 壓強變小B 壓強不變C 一直是飽和汽D 變?yōu)槲达柡推?（ 2）如圖 1 所示，在斯特林循環(huán)的p V 圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài) A 依次經(jīng)B C 的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目（選填 “增大 ”、“減小 或 “不變 ”） 。狀態(tài) A 和狀態(tài) D 的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖象如圖 2 所示， 3）如圖1 所示，在 A B 和 D A 的過程中，氣體放出的熱量分別為4 J 和 20 J 。 在 B C 和 C D 的過程中，氣體吸收的熱量分別為 20 J 和 12 J 。求氣體完成一 次循環(huán)對外界所做的功。8 選修 3 4（ 1）一艘太空飛船靜止時的長度為30 m ，它以 0.6c （c 為光速 ）的速度沿長度方向飛行越過地球，下列說法正確的是 。A 飛船上的觀測者測得該飛船的長度小于 30 mB 地球上的觀測者測得該飛船的長度小于 30 m過狀態(tài) B 、 C 和 D 后再回到狀態(tài) A ，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成。 ”或C飛船上的觀測者測得地球上發(fā)來的光信號速度小于 cD 地球上的觀測者測得飛船上發(fā)來的光信號速度小于c（ 2）楊氏干涉實驗證明光的確是一種波。一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上，兩狹縫就成了兩個光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，即兩列光的相同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實線表示波峰，虛線表示波谷，如果物理（江蘇卷）第11頁共9頁物理（江蘇卷）第 12頁 共 9頁（選填 “ A ”、 “B ”或 “C ”） 點會出現(xiàn)暗條紋。 =5.89 10 7 m ，雙縫間的距離 d=1 mm ，雙縫到屏的距離 l =2 m 。求第 1 個亮條紋到第 11 個亮條紋的中心間距。C 選修 3-5（ 1）貝可勒爾在 120 年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變的是。1414 2351139951A 6 C 7 N + 1 eB 92 U +0 n 53 I +39 Y + 20n 2）已知光速為 c ，普朗克常數(shù)為 h ，則頻率為 v 的光子的動量為。用該頻率的光垂直照射平面鏡， 光被鏡面全部垂直反射回去， 則光子在反射前后動量 改變量的大小為 。3）幾種金屬的逸出功W 0見下表 : 用一束可見光照射上述金屬的表面，請通過計算說明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。 已知該可見 光的波長范圍為4.0 10 77.6 10 7m ，普朗克常數(shù) h =6.63 10 34J s 。 四、計算題：放置光屏，在3）在上述楊氏干涉實驗中，若單色光的波長 2341C 12H +13H 42 He+10 42730 1 D 42He+1237Al 135 13（ 15 分）據(jù)報道，一法國攝影師拍到“天宮一號”空間站飛過太陽的瞬間。照片中，“天宮一號”的太陽帆板輪廓清晰可見。如圖所示，假設(shè)“天宮一號”正以速度v=7.7 km/s 繞地球做勻速圓周運動，運動方向與太陽帆板兩端M 、N 的連線垂直，M 、N 間的距離L =20 m，地磁場的磁感應(yīng)強度垂直于v，MN 所在平面的分量 B =1.0 10 5T。將太陽帆板視為導(dǎo)體。物理（江蘇卷）第13頁共9頁物理(江蘇卷)第 14頁 共 9頁 (1)求 M 、 N 間感應(yīng)電動勢的大小 E ；(2)在太陽帆板上將一只 “1 .5 V ， 0.3 W ”的小燈泡與 M 、 N 相連構(gòu)成閉合電路，不計太陽帆板和導(dǎo)線的電阻，試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說明理由；32(3)取地球半徑R =6.4 10 km ，地球表面的重力加速度 g=9.8m/ s ，試估算 “天宮一 號 ”距離地球表面的高度h (計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。 16 分)如圖所示，傾角為的斜面 A 被固定在水平面上，細線的一端固定于墻面，另一端跨過斜面頂端的小滑輪與物塊 B 相連， B 靜止在斜面上，滑輪左側(cè)的細線水平，右側(cè)的細線與斜面平行，A 、B 的質(zhì)量均為 m ，撤去固定 A 的裝置后， A 、 B 均做直線運動，不計一切摩擦，重力加速度為 g 。求 : (1) A 固定不動時，A 對B 支持力的大小 N ； (2) A 滑動的位移為x 時， B 的位移大小 s ； (3) A 滑動的位移為 x 時的速度大小 v A 。16 分)回旋加速器的工作原理如圖 1 所示，置于真空中的 D 形金屬盒半徑為R ，兩 盒間狹縫的間距為d ，磁感應(yīng)強度為 B 的勻強磁場與盒面垂直，被加速粒子的質(zhì)量為 m 、電荷量為 q ，加在狹縫間的交變電壓如圖2 所示，電壓值的大小為 U 0 ，周期2mT T 。一束該種粒子在t 0 : 時間內(nèi)從 A處均勻地飄入狹縫，其初速1415度視為qB 2零?，F(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運動時間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過狹縫均做加速運動，不考慮粒子間的相互作用。求:物理(江蘇卷)第15頁共9頁(1)出射粒子的動能E m ；(2)粒子從飄入狹縫至動能達到E m所需的總時間t0；(3)要使飄入狹縫的粒子中有超過99%能射出， d 應(yīng)滿足的條件。物理(江蘇卷)第16頁共9頁