物理-2021年高考OK打靶卷(课标全国卷)含解析

1、二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921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，有选错或不答的得0分。14跳绳过程中，甲、乙两位同学握住绳子两端A、B近似不动，绳子绕AB连线在空中转到图示位置时，对绳子上的两个质点P和Q的说法正确的是AP和Q的线速度相等BP和Q的加速度相等CP、Q的合外力方向指向AB的中点ODP和Q都处于失重状态【答案】D【解析】绳子以AB为轴转动，P和Q各自在垂直轴线的平面内做圆周运动，所以两者角速度相同，合外力指向各自圆周运动平面的圆心，不是指向O。由于P运动的半径小于Q的半径，所以线

2、速度、加速度都不相等，且图示位置P和Q都有向下的加速度，属于失重状态，故选D。15如图所示，水平地面上紧挨着的两个滑块P、Q之间有少量炸药（质量不计），爆炸后P、Q沿水平地面向左、右滑行的最大距离分别为0.1 m、0.4 m。已知P、Q与水平地面间的动摩擦因数相同，则P、Q的质量之比m1m2为A41B14C21D12【答案】C【解析】爆炸过程中，两滑块动量守恒，取水平向右为正，则，爆炸之后分别对两滑块动能定理可知：滑块P，滑块Q，联立解得，故ABD错误C正确；故选C。16公共汽车进站时，刹车过程的加速度时间图像如图所示，若它在6 s时恰好停在站台处，已知汽车质量约为5 000 kg，重力加速度

3、g取10 m/s2，则汽车在A0到6 s内的位移约等于30 mB0时刻的速度约为28 km/hC4 s时的加速度约为0.5 m/s2D4 s时受到外力的合力约为2 500 N【答案】B【解析】AB.at图像与t轴所围的面积表示速度的变化量，由题图可知速度的变化量大小约为，所以0时刻的速度约为，又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动，故06 s内的位移满足，故A错误，B正确；C.由题图可知4 s时公共汽车的加速度约为a=1.0 m/s2，故C错误；D.由牛顿第二定律可知4 s时公共汽车受到外力的合力约为，故D错误。故选B。17如图所示为氢原子能级图，一群氢原子处于基态，现用光子能量为E的一束单

4、色光照射这群氢原子，氢原子吸收光子后能向外辐射六种不同频率的光，已知普朗克常量为h，真空中光速为c，在这六种光中A照射同一金属表面最有可能发生光电效应是由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光B频率最小的光是由n=5能级跃迁到n=4能级产生的C由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子能量等于E，而且D这些光在真空中的最大波长为 QUOTE 【答案】C【解析】用光子能量为E的一束单色光照射处于基态的一群氢原子，发出6种不同频率的光，分析可知是氢原子吸收光子后从基态跃迁到n=4的激发态，所以这六种光中不可能有由n=5能级跃迁到n=4能级产生的，所以选项B错误。根据波尔理论，由n=4能级跃迁到n=1能级产

5、生的光子能量正好等于E，氢原子能级图中的数据可知，所以选项C是正确的。根据光电效应方程，能量越大的光子，照射同一金属表面越有可能发生光电效应，由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光子能量最大，所以选项A是错误的；由题意可知氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级发出的光子能量最小，所以频率最小，那么波长最长，由于不知道氢原子的能级公式，无法写出最长波长的表达式。但是氢原子从n=4能级跃迁到n=1能级发出的光子能量最大，而且等于E，所以频率最大，波长最小，由于，所以最小波长为，所以选项D是错误的。182020年11月17日，长征五号遥五运载火箭和嫦娥五号探测器在中国文昌航天发射场完成技术区总装测试工作后

6、，垂直转运至发射区，计划于11月下旬择机实施发射。在未来的某一天，我国载人探月飞船“嫦娥x号”飞临月球，先在月球表面附近的圆轨道上绕月球做周期为T的匀速圆周运动，然后逐渐调整并安全登月。宇航员出舱后沿竖直方向做了一次跳跃，他腾空的高度为h，腾空时间为t。由此可计算出A月球的半径为B月球的质量为C月球的平均密度为D飞船在近月圆轨道上运行的线速度大小为【答案】A【解析】由，即解得，月球的半径为，故A选项正确。由，解得，月球的质量为，故B选项错。由，解得，月球的平均密度为，C项错。由和，得，故D选项错。19如图所示，等腰梯形ABCD，M、N分别为AB、CD的中点，两腰中点位置分别固定两个等量同种点电

7、荷+Q，则下列说法正确的是AA、B两点场强相同BA、B两点电势相等C负检验电荷从静止开始仅在电场力用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大D负检验电荷从静止开始仅在电场力用下从M点运动到N点，加速度先增大后减小【答案】BC【解析】A等量同种电荷的电场线和等势面分布如图由等量正电荷的电场分布可知A、B两点场强方向不同，A错误；B由等量正电荷等势面的对称分布可知A、B两点电势相等，B正确；C由分布图可知负检验电荷从M到O点受电场力方向向下，电场力做正功，电势能减少；从N到O点受电场力方向向上，电场力做负功，电势能增加。故负检验电荷从静止开始仅在电场力用下从M点运动到N点，电势能先减小后增大，C正确

8、；D经分析可知O点电场强度为0，故负检验电荷从M点运动到N点，加速度先减小后增大，D错误。故选BC。20不可伸长的轻绳一端固定，另一端系着质量为m的小球在竖直面内做圆周运动，小球动能Ek随它离地高度h的变化如图所示。忽略空气阻力，重力加速度取10 m/s2，以地面为重力势能零点，由图中数据可得A小球质量为2 kgB绳对小球拉力最大值为100 NC当小球离地高度为0.7 m时，绳对小球拉力为80 ND当小球动能与重力势能相等时，小球离地高度0.725 m【答案】AD【解析】A根据竖直面圆周运动的特点由图可知，小球的轨道半径满足，小球从最低点运动到最高点的过程中，根据动能定理有，带入数据，联立可得

9、，故A正确；B小球在最低点时，根据牛顿第二定律有，带入数据，可得，故B错误；C根据图中信息，可知当小球离地高度为0.7 m时，小球动能为10 J，此时小球处在与圆心等高的位置，绳对小球拉力提供向心力，根据牛顿第二定律有，带入数据，可得，故C错误；D当小球动能与重力势能相等时，有，带入数据，可得，图像中小球动能Ek随它离地高度h的变化的函数关系为，联立，可得，故D正确；故选AD。21如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨间距为0.5 m，导轨所在平面与水平面的夹角 = 37，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为1 T。导体棒ab与cd的电阻均为1 ，质量均为0.08 kg，电路中其它电阻不计

10、。现用平行导轨向上恒力F拉动ab棒，使之匀速向上运动，此时cd棒恰好静止。已知棒与导轨始终接触良好，导轨足够长，g取10 m/s2，下列说法正确的是AF的大小为0.96 NBab棒运动的速度大小为6 m/sCab棒运动的速度大小为3.84 m/sD运动1 s，cd棒上产生的焦耳热为1.44 J【答案】ABD【解析】对两个金属棒整体受力分析可得F = 2mgsin37=0.96 N，因此A正确。导体棒ab切割磁感线产生的感应电动E=Blvcos370，则对cd棒分析可得，解得v=6 m/s，故B正确，C错误。运动1s，导体棒ab沿导轨向上运动了6 m，则系统产生的热量，因此导体棒cd上产生的热量

11、为1.44J，故D正确。三、非选择题（一）必考题：22（5分）某小组做“验证力的平行四边形定则”的实验，所用器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。（1）具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的是_。A实验前要检查橡皮条，选择多次拉伸后能够恢复原长的橡皮条进行实验B在用两个弹簧测力计拉橡皮条时，两个细绳间的夹角一定等于90，方便用勾股定理计算合力大小C使用测力计时，施力方向应平行于木板且沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D拉橡皮条的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些（2）实验结束后，某同学使用

12、两个弹簧测力计测量一个质量为0.3 kg的物体的重力，发现两个弹簧测力计的示数均为2.5 N，这种情况 （填“影响”或“不影响”）实验中探索的“合力与分力”的关系。【答案】（1）ACD（3分）（选不全给1分，有错不得分） （2）不影响 （2分）【解析】（1）橡皮条要选择拉伸后能够恢复原长的，否则两次将结点拉到同一位置的时橡皮条产生弹力会不相等，会造成比较大的实验误差，故选项A正确；实验过程中是利用作图法来求两个分力的合力而不 是利用勾股定理来计算合力，故选项B错误；使用测力计时，施力方向应平行于木板且沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度，这样有利提高拉力测量的准确性，故选项C正确；拉橡皮条

13、的细线要稍长一些，标记同一细绳方向的两点距离要远一些，这样做使拉力方向的标记更准确，故选项D正确。故答案为ACD。（2）两个实验前应该检查两个弹簧测力计是否能用，方法是两个弹簧测力计互拉看示数是否相等，示数只要相等就不影响实验的结果，题目中用两个弹簧测力计测量一个质量为0.3kg的物体的重力，发现两个弹簧测力计的示数均为2.5 N，说明两个弹簧测力计读数不准，但如果互拉的话示数相同，所以不影响实验结果，相当于改变了标度，故答案为“不影响”。23（10分）某实验小组为了测量一个量程为3 V的电压表的内电阻RV，设计了以下实验方案，甲图为实验电路图，图中电压表为待测电压表，R为电阻箱。（1）小明实

14、验步骤如下：先将电阻箱电阻调至0，闭合开关S，电压表读数如图乙所示，读出此时电压U1=_V；然后调节电阻箱的阻值至适当值，读出电阻箱阻值R和此时电压表的电压U2，忽略电源内阻，则电压表电阻的测量结果RV=_（用符号U1、U2和R表示）；如果考虑电源内阻，则测量结果RV与真实值比较_（选填“偏大”或“偏小”）。（2）小李实验步骤如下：闭合开关S，多次调节电阻箱，读出电阻箱阻值R及对应电压表的电压U，作出图像如图丙所示，不考虑电源内阻，从图像可知电压表内阻的测量值为_；如果已知电源内电阻为r（），则电压表内阻的真实值为_。【答案】（1）2.95（2.932.98）（2分） （2分） 偏大（2分）

15、（2）a（2分） ar（2分）【解析】（1）电压表量程为3 V，由图乙所示表盘可知，其分度值为0.1 V，示数为2.97 V；忽略电源内阻，根据图甲所示电路图，由闭合电路的欧姆定律得，由题意得E=U1，解得电压表内阻，考虑电源内阻，解得，由此可知，考虑电源内阻时，电压表内阻测量值偏大。（2）不考虑电源内阻，由图甲所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得，整理得，由图丙所示图像可知，图像的斜率，纵轴截距，解得电压表内阻RV=a，考虑电源内阻，由图甲所示电路图，根据闭合电路的欧姆定律得，整理得，由图丙所示图像可知，图像的斜率，纵轴截距，解得RV=ar。24（12分）2022年第24届冬季奥林匹克运动会

16、将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为跳台滑雪赛道的简化图，由助滑道、起跳区、着陆坡等几段组成，助滑道和着陆坡与水平面的夹角均为37，直线段长度，运动员连同装备总质量，由A点无初速下滑，从起跳区的C点起跳后降落在着陆坡上的D点。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计空气阻力，重力加速度，。（1）若运动员下滑到B点的速度大小为，求助滑道对滑雪板的摩擦力对滑雪板所做的功；（2）若运动员从C点起跳时的速度沿水平方向，测得间的距离为。求运动员在C处的速度大小。【答案】（1） （2）【解析】（1）由动能定理得（2分）代入数据，解得（3分）（2）设运动员从C点起跳时的速度大小为，

17、间距离为s，根据平抛运动的规律（1分）（2分）得（2分）解得（2分）25（20分）如图所示，空间分布着方向平行于纸面、宽度为d的水平匀强电场。在紧靠电场右侧半径为R的圆形区域内，分布着垂直于纸面向里的匀强磁场。一个质量为m、电荷量为q的粒子从左极板上A点由静止释放后，在M点离开加速电场，并以速度v0沿半径方向射入匀强磁场区域，然后从N点射出。MN两点间的圆心角MON=120，粒子重力可忽略不计。（1）求加速电场板间电压U0的大小；（2）求粒子在匀强磁场中运动时间t的大小；（3）若仅将该圆形区域的磁场改为平行于纸面的匀强电场，如图所示，带电粒子垂直射入该电场后仍然从N点射出。求粒子从M点运动到N

18、点过程中，动能的增加量Ek的大小。【答案】（1） （2） （3）【解析】（1）粒子在匀强电场中加速的过程，根据动能定理有（2分）解得 （3分）（2）粒子在磁场中运动的半径（2分）粒子在匀强磁场中运动时间t的大小（3分）（3）粒子在偏转电场中做匀加速曲线运动，运动轨迹如图所示，根据运动的合成分解及几何关系，在x方向有R+Rcos60=v0t（2分）在y方向有Rsin60at2（2分）根据牛顿第二定律有Eq=ma（2分）联立解得（2分）则粒子从M点运动到N点过程中，动能的增加量（2分）（二）选考题（15分）33物理选修33（15分）（1）（5分）下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分

19、，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A合适的条件下，某些非晶体可以转变为晶体B理想气体在完全失重的状态下，压强可能为零C温度升高，物体内每一个分子的动能都增大D一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量E物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功【答案】ADE【解析】合适的条件下，某些非晶体可以转变为晶体，比如非晶硫变成晶体硫，A正确；气体压强产生的原因是气体分子的热运动，和失重没有关系，B错误；温度是分数平均动能的反应，和孤立的某个分子没有关系，C错误；一定质量的理想气体等压膨胀，体积增大则内能增大，气体一定从外界吸收热量，D正确；根据热力学第二定律，

20、物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功是可能的，但是会产生其他变化，E正确。（2）（10分）负压病房是指病房内的气体压强略低于病房外的标准大气压的一种病房（如图），即新鲜空气可以流进病房，而被污染的空气就不会自行向外排出，必须由抽气系统抽出进行消毒处理，是WHO规定抢救新冠肺炎病人时的一个重要设施。现简化某负压病房为一个可封闭的绝热空间，室内空气所占空间的体积为，室内外气温均为，疫情期间，为了收治新冠肺炎病人，首先将室内空气封闭并加热至27。（标准大气压为，空气视为理想气体）（1）此时病房内的气压为多少？（2）为了达到安全标准，在使用前先要抽掉一部分空气。求至少要抽掉的空气排到室外降温后的体积。【答案】（1） （2）【解析】（1）病房内气体发生等容变化，由查理定律可得（1分）解得（1分）此时病房内的气压为（2分）（2）该过程可看成等温变化，由玻意耳定律可得（1分）解得（1分）需要抽掉的体积为（1分）降温的过程可看成等压变化，由盖吕萨克定律可得（1分）解得（1分）至少要抽掉的空气排到室外降温后的体积为（1分）