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1、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(jī)械能守恒 B.動量守恒,機(jī)械能
2、不守恒
C.動量不守恒,機(jī)械能守恒 D.動量不守恒,機(jī)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(fù)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(qiáng)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
3、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(jìn)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(rèn)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(rèn)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
4、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(biāo)原點沿x軸正方向射入一勻強(qiáng)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
5、. 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的大小.木板的加速度隨時間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
6、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(jī)對做平拋運動的小球進(jìn)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(biāo)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______。
7、
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(hù)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));
8、
(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
9、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(jìn)入一方向垂直于斜面的勻強(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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?。?
(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
10、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(biāo)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(xì)均勻,A、B兩管
11、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(fù)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(dá)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。