2021高考-新課標1卷-理綜物理部分-解析

1、2021年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試新課標 I卷理科綜合能力測試試題二、選擇題：本大題共8小題，每題 6分.在每題給出的四個選項中.1418題只有項符合題目要求.1921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.14.兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小不同、方向平行.一速度方向與磁感應強度方向垂直的帶電粒子不計重力，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的A .軌道半徑減小，角速度增大B .軌道半徑減小，角速度減小C.軌道半徑增大，角速度增大D .軌道半徑增大，角速度減小D 解析：由于磁場方向與速度方向垂直，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，從較強磁場區(qū)

2、進入較弱磁場區(qū)后速度大小不變，軌道半徑R V隨磁場減弱而增大，角速度 -隨qBR半徑的增大而減小，D項正確.15.如圖，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P、Q是它們的交點，四點處的電勢分別為 <如1、侏1、 店、店.一電子由M點分別運動到N點和P點的過程中電場力所做的負功相等，那么abA .直線a位于某等勢面內(nèi)，如1111 一 1B .直線c位于某等勢面內(nèi)，侏1M111Q -c1!1C.右電子有M點運動到Q點，電場力做正功111二一dP1D .右電子有P點運動到Q點，電場力做負功N1B 解析：電子帶負電荷，從M到N和P做功相等，說明電勢差相等，因此n p ,直線c

3、、 d為兩條等勢線，電子由從 M到N,電場力做負功，表示 MQ為高電勢，NP為低電勢.所以 直線c位于某一等勢線內(nèi)，即MQ、 M N，選項A錯B對.假設電子從 M點運動到Q點，初末位置電勢相等，電場力不做功，選項C錯.電子從P到Q即從低電勢到高電勢，電場力做正功，電勢能減少，選項D錯.16. 一理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為3:1，在原、副線圈的回路中分別接有阻值相同端的電壓為U，原、畐U線圈回路中電阻消耗的功率的比值為11A . U66V, k9B . U 22V, k9C. U66V, k11D . U 22V, k33k，那么A 解析：原、畐U線圈電壓比等于匝數(shù)比，即Ui :U 3:1

4、，根據(jù)副線圈負載電阻的電壓U ,可知副線圈電壓為 U，原線圈電壓為3U，畐U線圈電流I U，原副線圈電流與匝數(shù)成反比,R所以原線圈電流I1 U ，那么原線圈輸入電壓 220 V 3U U R，整理可得U 66V ；3R3R通過兩電阻的電流之比Ii ：I2 n2：ni 1:3，理想變壓器原、畐U線圈回路中消耗的功率即回路中電阻R消耗的功率，由 P I2R可得有k R:F2 h2：l；1:9，選項A對.考點：變壓器17. 如圖，一半徑為 R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從 P點進入軌道.質(zhì)點滑到軌道 最低點N時，對軌

5、道的壓力為 4mg, g為重力加速度的大小.用W表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中客服摩擦力所做的功.那么1A . W - mgR，質(zhì)點恰好可以到達 Q點21B . WmgR，質(zhì)點不能到達 Q點21C. WmgR，質(zhì)點到達 Q后，繼續(xù)上升一段距離21D . WmgR，質(zhì)點到達 Q后，繼續(xù)上升一段距離22C解析:質(zhì)點通過N點時的速度為那么4mg mg咋，由動能定理得mg 2R W-mv2，解得W21 mgR ；從N到Q,小球運動的平均速度比從2P到N小，對軌道的壓力也小，因此平均摩擦力也小，克服摩擦力做功W W，設小球能到達 Q點，且具1 2有速度V，由動能定理得 mgR W W mv 0 , v

6、 0，即質(zhì)點能到達 Q點，且繼續(xù)上2升一段距離，C項正確.考點：功能關(guān)系18. 一帶有乒乓球發(fā)射機的乒乓球臺如下圖水平臺面的長和寬分別為Li和L2，中間球網(wǎng)高度為h 發(fā)射機安裝于臺面左側(cè)邊緣的中點，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點距臺面高度為3h .不計空氣的作用，重力加速度大小為g .假設乒乓球的發(fā)射速率為 v在通過選擇適宜的方向，某范圍內(nèi)，到球網(wǎng)右側(cè)臺面上，那么就能使乒乓球落v的最大取值范圍是A .L1g v26hB .L1莎v4hL1gC.2. v6hD .L1g v4hL26h(4L2 L|)g6h1(4L2 L2)g216h1(4L2 L|)g26h發(fā)射點球網(wǎng)XVma

7、xti，解得乒乓球的最大速率Vmax1(4L2 L；)g2、 6h，選項D正確.D解析：乒乓球做平拋運動，從發(fā)射到落在球臺上的時間t2 2 h ；恰好過球網(wǎng)的最短距離為，那么b Vmmt2，即乒乓球的最小速率Vg22Vmin 牛 :g ；乒乓球落在球臺上的最大水平位移X . L2 L22L；，且考點：曲線運動19. 1824年，法國科學家阿拉果完成了著名的圓盤實驗.實驗中將一銅圓盤水平放置，在 其中心正上方用柔軟細線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所 示.實驗中發(fā)現(xiàn)，當圓盤在磁針的磁場中繞過圓盤中心的豎直軸旋 轉(zhuǎn)時，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動起來，但略有滯后.以下說法正確的選項是A .圓盤上產(chǎn)生了感應

8、電動勢B .圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動C .在圓盤轉(zhuǎn)動的過程中，磁針的磁場穿過整個圓盤的磁通量發(fā)生了變化D .圓盤中的自由電子隨圓盤一起運動形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場導致磁針轉(zhuǎn)動AB 解析：將圓盤沿半徑方向分割成許多金屬條，圓盤轉(zhuǎn)動時，這些金屬條做切割磁感線運動產(chǎn)生感應電動勢，A項正確；以圓盤中心為界，兩側(cè)穿過盤面的磁感線方向不同，且盤面不 同位置磁感應強度不同，因此圓盤轉(zhuǎn)動時，穿過圓盤兩側(cè)局部磁通量發(fā)生變化，在盤面上不 同位置產(chǎn)生渦流，根據(jù)楞次定律，渦流阻礙圓盤與磁針的相對運動，使磁針跟隨圓盤轉(zhuǎn)動，但產(chǎn)生渦流是前提，因此磁針的轉(zhuǎn)動比圓盤略有滯后，B項正確；由于對稱關(guān)系，磁針的磁場穿

9、過整個圓盤的磁通量總為零， C錯；由于圓盤呈中性， 其中自由電子與正電荷形成的環(huán)形電 流相互抵消，對外不形成電流， D錯.考點：電磁感應20如圖a, 物塊在t=0時刻滑上一固定斜面，其運動的 v t圖象如圖b所示假設重力加速度及圖中的 vo、vi、h均為量，那么可求出A 斜面的傾角B 物塊的質(zhì)量C .物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D .物塊沿斜面向上滑行的最大高度ACD 解析：小球滑上斜面的初速度 Vo，向上滑行過程為勻減速直線運動，末速度0,那么平均速度即Vo，所以沿斜面向上滑行的最遠距離s Vo t!，根據(jù)牛頓第二定律，向上滑2 2行過程g sint1g cos，向下滑行;gsingcos，整理

10、可得 gsinVoVi2ti從而可計算出斜面的傾斜角度以及動摩擦因數(shù)，選項AC對.根據(jù)斜面的傾斜角度可計算 出向上滑行的最大高度ssin號1葺話Vo甘，選項D對僅根據(jù)速度時間圖像,無法找到物塊質(zhì)量，選項B錯.考點：牛頓運動定律21 我國發(fā)射的 嫦娥三號登月探測器靠近月球后，先在月球外表附近的近似圓軌道上繞月運行；然后經(jīng)過一系列過程，在離月面4m高處做一次懸?？烧J為是相對于月球靜止；最后關(guān)閉發(fā)動機，探測器自由下落.探測器的質(zhì)量約為1.3 io9kg，地球質(zhì)量約為月球的81倍，地球半徑為月球的3.7倍，地球外表的重力加速度大小約為9.8m/ s2 .那么次探測器A .在著陸前瞬間，速度大小約為8.

11、9 m/sB 懸停時受到的反沖作用力約為2 103NC 從離開近月圓軌道到著陸這段時間內(nèi)，機械能守恒D 在近月圓軌道上運行的線速度小于人造衛(wèi)星在近地圓軌道上運行的線速度BD 解析：星球外表萬有引力提供重力即GMmR2mg ,重力加速度 gGMR2，地球外表GMR229.8m/s，那么月球外表gG 1 M81317R23.7 3.7 GM81R216g，那么探測器重力1G mg 1300kg9.8N/ kg 2000N，選項B對，探測器自由落體，末速度6v J2g h J4 9.8m/s 8.9m/ s，選項A錯關(guān)閉發(fā)動機后，僅在月球引力作用下機械能3守恒，而離開近月軌道后還有制動懸停，所以機械

12、能不守恒，選項C錯近月軌道即萬有引力提供向心力v，小于近地衛(wèi)星線速度，選項D對.考點：萬有引力與航天第II卷三、非選擇題：包括必考題和選考題兩局部.第2232題為必考題，每個試題考生都必須作答第3340題為選考題，考生根據(jù)要求作答.一必考題129分22. 6分某物理小組的同學設計了一個粗制玩具小車通過凹形橋最低點時的速度的實驗.所用器材有：玩具小車、壓力式托盤秤、凹形橋模擬器圓弧局部的半徑為R=0.20m .完成以下填空：1將凹形橋模擬器靜置于托盤秤上，如圖a所示，托盤秤的示數(shù)為1.00kg;2將玩具小車靜置于凹形橋模擬器最低點時，托盤秤的示數(shù)如圖b所示，該示數(shù)為kg;3將小車從凹形橋模擬器某

13、一位置釋放，小車經(jīng)過最低點后滑向另一側(cè)，此過程中托盤秤的最大示數(shù)為 m;屢次從同一位置釋放小車，記錄各次的m值如下表所示：序號12345m (kg)1.801.751.851.751.904根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可求出小車經(jīng)過凹形橋最低氐點時對橋的壓力為N;小車通過最低點時的速度大小為 m/s .重力加速度大小取 9.80m/s2，計算結(jié)果保存2位有效數(shù)字答案：21.4 47.94N ； v 1.4m/ s解析：根據(jù)秤盤指針可知量程是 10kg，指針所指示數(shù)為1.4kg . 4記錄的托盤稱各次示數(shù)并不相同，為減小誤差，取平均值，即m 1.81kg .而模擬器的重力為 G mg 9.8N，所以小車經(jīng)過凹

14、形橋最低點的壓力為mg mg 7.94N 根據(jù)徑向合力提供向心力即27.94 1.4 1 9.8 1.4 1V ，整理可得 v 1.4m/ sR考點：圓周運動23. 9分圖a為某同學改裝和校準毫安表的電路圖，其中虛線框內(nèi)是毫安表的改裝電路.1毫安表表頭的內(nèi)阻為 100Q,滿偏電流為1mA ; R和R2為阻值固定的電阻假設使用a和b兩個接線柱，電表量程為 3mA;假設使用a和c兩個接線柱，電表量程為 10mA 由題給 條件和數(shù)據(jù)，可求出 R1 =Q, R2 =Q.2 現(xiàn)用一量程為3mA、內(nèi)阻為150 Q的標準電流表對改裝電表的3mA擋進行校準，校準時需選取的刻度為0.5、1.0、1.5、2.0、

15、2. 5、3. 0mA .電池的電動勢為1. 5V，內(nèi)阻忽略不計；定值電阻 R0有兩種規(guī)格， 阻值分別為300 Q和1000 Q;滑動變阻器 R有兩種規(guī) 格，最大阻值分別為750 Q和3000 Q.那么&應選用阻值為Q的電阻，R應選用最大阻值為Q的滑動變阻器.3 假設電阻R和R2中有一個因損壞而阻值變?yōu)闊o窮大，利用圖b的電路可以判斷出損壞的電阻.圖b中的R為保護電阻，虛線框內(nèi)未畫出的電路即為圖a虛線框內(nèi)的電路.貝U圖中的d點應和接線柱 填 b或 c'相連.判斷依據(jù)是： .答案：1R 15R235250030003c假設電流表無示數(shù)，那么說明R2斷路，假設電流表有示數(shù)，那么說明

16、R斷路.解析：1假設使用a和b兩個接線柱，定值電阻 R1、氏串聯(lián)后和毫安表并聯(lián)，量程為3mA ,RgI Ig根據(jù)并聯(lián)規(guī)律可得 gg，通過表頭Rg的電流為1mA，那么通過R的電流為2mA ,R R2I g1電流比為1:2，所以電阻比為2:1，可得尺 氏Rg 50 假設使用a和c兩個接線柱，R22與表頭串聯(lián)后再與 R并聯(lián)，電表量程為10mA，通過R的電流為9 mA，電流比為1:9，可得1電阻比為9:1,即卩R 1 Rg &，整理可得R2 35 ，R 15 91 5V根據(jù)電流表校準的刻度，可知電路中總阻值最大為一.一3000 ，最小阻值為0.0005A1.5V0.003A500 ，假設定值電

17、阻選擇為1000，那么無法校準3.0mA刻度，所以定值電阻選擇500 .由于最大阻值要到達3000，所以滑動變阻器選擇3000因為只有一個電阻損壞，所以驗證R2是否損壞即可故d點應和接線柱“相連，假設電流表無示數(shù)，那么說明 &斷路，假設電流表有示數(shù)，那么 尺斷路.考點：電流表的改裝24. 12分如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Q.開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm ;閉合開關(guān)，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧

18、的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改 變了 0.3cm，重力加速度大小取10m/ s2 判斷開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的方向，并求出 金屬棒的質(zhì)量.答案：m 0.01kg解：依題意，開關(guān)閉合后，電流方向從 b到a,由左手定那么可知，金屬棒所受安培力方向豎直 向下.開關(guān)斷開時，兩彈簧各自相對于其原長伸長為X1=0.5cm 由胡克定律和力的平衡條件得2kx1 mg式中，m為金屬棒的質(zhì)量，k是彈簧的勁度系數(shù)，g是重力加速度的大小.開關(guān)閉合后，金屬棒所受安培力的大小為F BILx 0.3cm，那么胡克定式中，I為回路電流，L是金屬棒的長度兩彈簧各自再伸長了 律和平衡條件得2k(xx) mg F由歐姆定律有I

19、ER式中，E為電源電動勢，R為回路總電阻.聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得m 0.01kg考點：安培力25 ( 20分)一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊， 在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為 4.5m，如圖(a)所示 |t 0時刻開始，小物塊與木板一起以共同 速度向右運動，直至t 1s時木板與墻壁碰撞(碰撞時間極短)碰撞前后木板速度大小不變， 方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板.碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的v t圖線如圖(b)所示.木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小 g取10m/ s2 .求(1) 木板與地面間的動摩擦因數(shù)1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)2 ；(2) 木

20、板的最小長度；(3) 木板右端離墻壁的最終距離.答案：(1)10.120.4(2) 6m (3) 6.5m解：規(guī)定向右為正方向.木板與墻壁相碰前，小物塊和木板一起向右做勻變速直線運動,設加速度為印，小物塊和木板的質(zhì)量認為m和M .由牛頓第二定律有1(m M )g (m M )a1由圖可知，碰撞前木塊與木板共同速度為v0 4m/ s，由運動學公式得v 1v°alX。v°t1式中，ti=1s, Xo=4.5m是木板碰前的位移，Vo是小物塊和木板開始運動時的速度.聯(lián)立式和題給條件得i =0.1在木板與墻壁碰撞后，木板以 Vi的初速度向左做勻變速運動，小物塊以v1的初速度向右做勻變

21、速運動.設小物塊的加速度為a2，由牛頓第二定律有2mg ma2由圖可得 a2 V2 Vit2 ti式中，t2 =2s, V2 =0 ,聯(lián)立式和題給條件得2=0.4(2)設碰撞后木板的加速度為a3，經(jīng)過時間 t木板和小物塊剛好具有共同速度V3，由牛頓第二定律及運動學公式得2mgi(M m)g Ma 3V3 Via3 tV3 Via2 t碰撞后至木板和小物塊剛好到達共同速度的過程中，木板運動的位移為-ViXi2V3 tO小物塊運動的位移為ViXi2V3 t©小物塊相對木板的位移為Xx2X聯(lián)立莊匪匸式并代入數(shù)據(jù)解得x=6.0m因為運動過程中小物塊沒有脫離木板，所以木板的最小長度應為6.0m

22、.(3)在小物塊和木板具有共同速度后，兩者向左做勻變速直線運動直至靜止，設加速度為a4，此過程中小物塊和木板運動的位移為X3 由牛頓第二定律及運動學公式得1(m M )g (m+M )a40 V； 2a4X3碰后木板運動的位移為X X1 X31 '聯(lián)立-式，并代入數(shù)據(jù)解得x 6.5m川木板右端離墻壁的最終距離為6.5m .考點：牛頓運動定律二選考題：共 45分請考生從3道物理題、3道化學題、2道生物題中各選一題作答.33 【物理一選修3-3】15分1 5分以下說法正確的選項是 填正確答案標號，選對一個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分.每選錯一個扣 3分，最低得分為0分A 將一塊晶

23、體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B 固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同的方向上有不同的光學性質(zhì)C 由同種元素構(gòu)成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D 在適宜的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E.在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變答案:BCD解析：晶體有固定的熔點，并還會因為顆粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，A錯；根據(jù)是否有固定的熔點，可以把固體分為晶體和非晶體兩類，晶體有各向異性，B項正確；同種元素構(gòu)成的物質(zhì)可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體如金剛石和碳，選 項C對；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到

24、在干就可能形成非晶體，反之亦然，D項正確；熔化過程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，E項錯誤.考點：晶體非晶體2 10分如圖，一固定的豎直氣缸有一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞，大活塞的質(zhì)量為 mi 2.50kg，橫截面積為S 80.0cm?，小活塞的質(zhì)量為2m2 1.50kg，橫截面積為s2 40.0cm ；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為I 40.0cm ,5l氣缸外大氣壓強為p 1W 10 Pa，溫度為T 303K 初始時大活塞與大圓筒底部相距2，兩活塞間封閉氣體的溫度為 T；495K，現(xiàn)氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移，忽略兩活塞與氣缸壁之間的摩擦，重力加速度g

25、取10m/ s2，求I(i) 在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度(ii) 缸內(nèi)圭寸閉的氣體與缸外大氣到達熱平衡時，缸內(nèi)圭寸閉氣體的壓強解：(i )設初始時氣體的體積為 V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內(nèi)封閉氣體的體積為V，溫度為丁2，由題給條件得ViS2(l-) Si-2 2V2S2l在活塞緩慢下移的過程中，用Pi表示缸內(nèi)氣體的壓強，由力的平衡條件得S(Pi P) mg ng S2(p p)故缸內(nèi)氣體的壓強不變由蓋哈薩克定律得ViT聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)解得T2330K(ii )在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為 Pi 在此后與汽缸外大氣到達熱平衡的過程中，被封

26、閉氣體的體積不變設到達熱平衡時被封閉氣體的壓強為p，由查理定律有PPiTT2聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)解得P i.0i iO5 Pa考點：理想氣體狀態(tài)方程34【物理一選修3-4】(i5分)(i)在雙縫干預實驗中，分布用紅色和綠色的激光照射同一雙縫，在雙縫后的屏幕上，紅光的干預條紋間距x與綠光的干預條紋間距x2相比 x x2(填或 二).假設實驗中紅光的波長為 630nm，雙縫到屏幕的距離為 1m，測得第一條到第6條亮條紋中心間的距離為10.5mm，那么雙縫之間的距離為 mm 答案：0.3解析：雙縫干預條紋間距x ，紅光波長長，所以紅光的雙縫干預條紋間距較大，即dXi > X2條紋間距根據(jù)數(shù)據(jù)可得1

27、0.5mmx 5L 1m 630 10 9 m x 2.1 10 2m3 10 4 m 0.3mm .考點：雙縫干預實驗(2)( 10分)甲乙兩列簡諧橫波在同一介質(zhì)中分別沿x軸正向和負向傳播，波速均為25cm/s,兩列波在t 0時的波形曲線如下圖.求(i) t 0時，介質(zhì)中偏離平衡位置位移為16cm的所 有質(zhì)點的x坐標；(ii) 從t 0開始，介質(zhì)中最早出現(xiàn)偏離平衡位置位移為16cm的質(zhì)點的時間.解：(i )t 0時，在x =50cm處兩列波的波峰相遇,該處質(zhì)點偏離平衡位置的位移為16cm.兩2.1mm2.1 10 2m，根據(jù) x 可d列波的波峰相遇處的質(zhì)點偏離平衡位置的位移均為16cm .從圖線可以看出，甲、乙兩列波的波長分別為1 50cm、2 60cm甲、乙兩列波波峰的 x坐標分別為X150k1 1 k|0,1, 2 川X250k2 2 k20,1, 2 川由式得，介質(zhì)中偏離平衡位置為16cm的所有質(zhì)點的x坐標為x(50300n)cmn0, 1, 2川(ii )只有兩列波的波谷相遇處的質(zhì)點的位移為-16cm , t 0時，兩列波波谷間的x坐標之差為x (50(2m21)丄)(50(2m11)2