2021年高考真题——理综物理(北京卷)解析版

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1、2021年高考真题——理综物理(北京卷)解析版 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 绝密★启封前 机密★用法完毕前 2021年一般高等学校招生全国统一考试 理科综合力量测试-物理（北京卷） 本试卷共16页，共300分。考试时长150分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量：H1 C12 O16 Cl35.5 Ca40 第一部分 （选择题 共120分

2、） 本部分共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 13.下列说法正确的是 A.液体中悬浮颗粒的无规章运动称为布朗运动 B.液体分子的无规章运动称为布朗运动 C.物体从外界汲取热量，其内能肯定增加 D.物体对外界做功，其内能肯定削减 【答案】A 布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故A正确B错误；物体从外界汲取热量，有可能同时对外做功，其内能不肯定增加，同理，物体对外做功，有可能同时从外界汲取热量，其内能不肯定削减，故CD错误。本题选A。

3、14.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束 单色光a和b。下列推断正确的是 A．玻璃对a光的折射率小雨对b光的折射率 B．a光的频率大于b光的频率 C．在真空中a光的波长大于b光的波长 D．a光光子能量小于b光光子能量 【答案】B 由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C 错误， B正确；由E h 可知a光光子能量大于b光光子能量，D错误。本题选B。 15. 一列沿x轴正方向传播的间谐机械横波

4、，波速为4m/s。某时 刻波形如图所示，下列说法正确的是 A． 这列波的振幅为4cm B． 这列波的周期为1s C． 此时x=4m处质点沿y轴负方向运动 D． 此时x=4m处质点的加速度为0 【答案】D 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 由题图可看出该横波的振幅是2cm，波长是8m，则周期T v=2s，此时x=4m处的质点处于 平衡位置，速度最大，加速度为0，由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时x=4m处质点正沿y轴正方向运动，本题选D。

5、 16。倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m 的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是 A.木块收到的摩擦力大小是mgcosa B.木块对斜两体的压力大小是mg sin a C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mg sin acosa D.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g 【答案】D 隔离木块分析，可知木块受重力、斜面体的支持力N和静摩擦力f三个力的作用而静止，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知f mgsin ,N mgcos ，故A错误，由牛顿第三定律可知木块对斜两体的压力大小是mgcosa，故B错误。以木块和斜面

6、体整体为讨论对象，整体受重力和桌面的支持力两个力的作用而静止，合力为零，依据平衡条件可知，水平方向没有其他外力，则桌面对斜面体没有摩擦力，故C错误D正确． 17. 如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面对里的匀强磁 场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动, MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件 不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流 方向及E1与E2之比El: E2分别为 A. C→a，2：1 B. a→c，2：1 C. a→c，1：2 D. c→a，1：2 【

7、答案】C 据右手定则可挺直推断出感应电流的方向为a→c，由导体棒切割磁感线产生的感应电动势的表达式E BLv可知若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原来的2倍，本题选C。 18. 某原子电离后其核外只有一个电子， 若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动， 那么电子运动 A.半径越大，加速度越大 B.半径越小，周期越大 C.半径越大，角速度越小 D.半径越小，线速度越小 【答案】C 电子绕原子核做匀速圆周

8、运动，库仑力充当向心力，有 kv22 F向 2 m mr 2 mr()2 ma，结合以上关系式分析各选项可知半径越大，rrT 加速度越小，角速度越小；半径越小，周期越小，线速度越大， 只有选项C正确。 19.在试验操作前应当对试验进行适当的分析。讨论平抛运动的 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 试验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。转变水平板的高度，就转变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做

9、平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次试验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x1，x2，x3，机械能的改变量依次为△E1，△E2，△E3，忽视空气阻力的影响，下面分析正确的是 A．x2- x1= x3- x2,, △E1=△E2=△E3 B．x2- x1x3- x2,, △E1=△E2=△E3 C．x2- x1x3- x2,, △E1△E2△E3 D．x2- x1 x3- x2,, △E1△E2△E3 【答案】B 由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板

10、竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，故x2- x1x3- x2，由于小球做平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故△E1=△E2=△ E3=0，本题选B。 20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在短时 间内能汲取到一个光子而从金属表面逸出。强激光的消失丰富了人 们对于光电效应的认识，用强激光照耀金属，由于其光子密度极大， 一个电子在短时间内汲取多个光子成为可能，从而形成多光子电效 应，这已被试验证明。 光电效应试验装置示意如图。用频率为v的一般光源照耀阴极 k，没有发生光电

11、效应，换同样频率为v的强激光照耀阴极k，则发 生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，渐渐增大U，光电流会渐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量） A.U=- B U=- C.U=2hv-W D. U= 【答案】B - 由题意可知，用强激光照耀发生光电效应时有Ek nh W（n=2,3,4,5,6------），在kA之间渐渐增大U，当光电

12、流恰好减小到零时，由动能定理可得 eU 0 Ek，联立可得U nh W，对比各选项可知选B。 （n=2,3,4,5,6------）ee 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 其次部分 （非选择题 共180分） 本部分共11小题 ，共180分。 21．（18分） 某同学通过试验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值。 （1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表 A

13、.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω) B.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω) C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ) D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ) 为减小测量误差，在试验中，电流表应选用 ，电压表应选用 _(选填器材前的字母)；试验电路应采纳图1中的 （选填“甲”或“乙”） （2）图2是测最Rx的试验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请依据在(1)问中所选 的电路图，补充完成图2中实物间的连线. （3）接通开关，转变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电

14、流表示数I、电压表示数U。某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值RX== Ω(保留两位有效数字)。 （4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要缘由是 ;若在（1）问中选用乙电路残生误差的主要缘由是 。（选填选项前的字母） 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! A. 电流表测量值小于流经RX的电流值 B. 电流表测量值大于流经RX的电流值 C. 电压表测量值小于RX两端的电压值 D. 电压表测量值大于RX

15、两端的电压值 （5）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻RX两端的电压U也随之增加，下列反映U-x关系的示意图中正确的是 。 【答案】(1)B C 甲 (2)如图所示 (3)5.2 （4）B D （5）A （1）电流表、电压表在试验中指针能达到半偏附近，读数误差小、较 精确，由于电源电动势为4V，待测电阻阻值约为5Ω，则电路中的最 大电流为0.8A，故电流表应选B，电压表选C；由于 Rx 故试验中电流表应采纳外接法。

16、（2）电流表外接即可，连线图见答案。 （3）由第（1）问已确定电表的两程，在此挺直读数即可，电流表示数为0.5A，电压表示数为2.6V，则Rx=5.2Ω。 （4）图甲电流表外接，测得的电流事实上是流过Rx和电压表的电流之和；图乙电流表内接，电压表的示数事实上是Rx和电流表两端的电压之和。 （5）由闭合电路欧姆定律可知R x 两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电源的电动 势，随着x的增大，滑动变阻器接入电路的有效电阻减小，电路中的电流渐渐增大，故U-x图线是斜率渐渐增大的曲线。选A。 22．（

17、16分） 如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视 为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为 +q、质量为m的粒子，由静止开头从正极板动身，经电场加速后射出， 并进入磁场做匀速圆周运动。忽视重力的影响，求： （1） 匀强电场场强E的大小； （2） 粒子从电场射出时速度ν的大小； 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! （3） 粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。 【答案】见解析 （1）由平行板电容器电场强度的定

18、义式可知，电场强度的大小为E U； d （2）依据动能定理，有qU 12； mv，解得v 2 v2 （3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力供应向心力，有qvB m，解得RR 23.（18分） 蹦床竞赛分成预备运动和竞赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，渐渐增加上上升度，最终达到完成竞赛动作所需的高度；此后，进入竞赛动作阶段。 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx (x为床面下沉的距离，k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功W全部用

19、于其机械能；在竞赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取 2重力加速度g=I0m/s，忽视空气阻力的影响。 （1） 求常量k，并在图中画出弹力F随x改变的示意图； （2） 求在竞赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm; （3） 借助F-x 图像可以确定弹力做功的规律，在此基础上，求 x1 和W的值 【答案】见解析 （1）床面下沉x0 0.1m时，运动员受力平衡， 有mg kx0，解得k mg 5 103N/m, x0 F-x图线如图所示。

20、 （2）运动员从x=0处离开床面，开头腾空，由运动的对称性知其上升、下落的时间相等， hm 1 t2g()，解得hm 5.0m。 22 11xkx kx 2， 22（3）参照由速度时间图线求位移的方法可知F-x图线下的面积等于弹力做的功，从x处到x=0处，弹力做的功WT= 运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，依据动能定理可得 12kx1 mg(x1 hm) 0，解得x1=1.1m 2 对整个预备运动过程分析，由题设条件以及功和能的关系，有W 12kx0 mg(x0 hm) 2 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描

21、述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 解得W=2525J. 24.（20分） 对于同一物理问题，经常可以从宏观与微观两个不同角度进行讨论，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。 （1） 一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。 该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为V。 （a） 求导线中的电流I （b） 将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大 小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。 （2）

22、正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为 恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽视；其速率均为V，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学学问，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。 （留意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明） 【答案】见解析 （1）（a）设 t时间内通过导体横截面的电荷量为 q，由电流的定义，可得 I qneSv t neSv。 t t （b）每个自由电子所受的洛伦兹力为F洛 evB，

23、 设导体中共有N个自由电子，则N nSl 导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F NF洛 nSlevB 由安培力的计算公式，有F安 IlB neSvlB 故F F安。 （2）一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为 I 2mv， 如图所示，以器壁上的面积S为底，以v t为高构成柱体，由题设可知，其内的 11与器壁S发生碰撞，碰撞粒子总数为N nSv t 66 1 t时间内粒子给器壁的冲量为I N I nSmv2 t 3 I面积为S的器壁受到粒子压力为F t F1器壁单位面积所受粒子压力为f nmv2 S3粒子在 t时间内有 2021年高考真题,附具体解析,为你讲解并描述高考背后的故事,带你领会高考的考点热点,助你升学一臂之力! 橡皮网在线组卷系统