2021年物理高考真题卷-海南（含答案解析）

海南省2021年普通高中学业水平选择性考试

物理本试卷满分100分,考试时间90分钟。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。.公元前4世纪,我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是A.kg,m,s1 B.kg,m•s' C.Pa•m- D.J,m1.水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度房4.0m,末端到水面的高度/F1.0m。取重力加速度京10m/s：将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5.5m3.某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为&已知该金属的逸出功为他普朗克常量为仇根据爱因斯坦的光电效应理论,该单色光的频率丫为AEk b也 C 口Ek+W。4.2021年4月29日，我国在海南文昌用长征五号B运载火箭成功将天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为400km左右，地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该核心舱的A.角速度比地球同步卫星的小B.周期比地球同步卫星的长C.向心加速度比地球同步卫星的大D.线速度比地球同步卫星的小

5.1932年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的被原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为iLi+jHrgBe-2X。7已知；H、3口、X的质量分别为m=1.00728u、@=7.01601u、®=4.00151u,光在真空中的传播速度为G则在该核反应中A.质量亏损A®=4.02178uB.释放的核能△后（明切1-2加c'C.被原子核内的中子数是5D.X表示的是瓶原子核6.如图，长方体玻璃砖的横截面为矩形网3b於2陀其折射率为近。一束单色光在纸面内以。n5°的入射角从空气射向，网边的中点0,则该束单色光A.在制边的折射角为60°B.在榴，边的入射角为45°C.不能从物'边射出D.不能从边射出.如图，两物块只。用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时尸静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力尸作用在一上后，轻绳的张力变为原来的一半。己知凡0两物块的质量分别为勿产0.5kg、析0.2kg,。与桌面间的动摩擦因数〃=0.5,重力加速度支10m/s2»则推力尸的大小为4.0N3.0N2.5N1.5N

4.0N3.0N2.5N1.5N.如图,V形对接的绝缘斜面也、及固定在水平面上,两斜面与水平面夹角均为。=60。，其中斜面及光滑。两个质量相同的带电小滑块P、0分别静止在风N上,P、0连线垂个质量相同的带电小滑块P、擦力。则〃与物间的动摩擦因数至少为A-?二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。.如图，理想变压器原线圈接在f220VIsin100nt(V)的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片一来调节。当滑片户处于图示位置时，原、副线圈的匝数比/?.：〃涔2：1,为了使图中“100V,50W”的灯泡能够正常发光,下列操作可行的是A.仅将滑片？向上滑动B.仅将滑片尸向下滑动C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20Q的电阻D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20C的电阻.甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，占0时经过路边的同-•路标，下列位移-时间(x-t)图象和速度时ABCD

ABCD.如图,在匀强电场中有一虚线圆,助和cd是圆的两条直径,其中他与电场方向的夹角为60°,ab=0.2m,cd与电场方向平行,a、。两点间的电势差UabtOVo则7 \7 \ 4艺一一，A.电场强度的大小后200V/mB.6点的电势比d点的低5VC.将电子从c点移到d点，电场力做正功D.电子在a点的电势能大于在c点的电势能如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,直线ac过原点。则气体A.在状态c的压强等于在状态a的压强B.在状态b的压强小于在状态c的压强C.在〜c的过程中内能保持不变D.在ai的过程中对外做功a(0《<7^180°)„当。=150°时，粒子垂直x轴离开磁场。如图,在平面直角坐标系万分的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度a(0《<7^180°)„当。=150°时，粒子垂直x轴离开磁场。A.粒子一定带正电B.当aN5°时,粒子也垂直”轴离开磁场C.粒子入射速率为旭些mD.粒子离开磁场的位置到。点的最大距离为30三、实验题:本题共2小题，共20分。（10分）在伏安法测电阻的实验中，提供以下实验器材：电源以电动势约6V,内阻约1Q）,待测电阻尼（阻值小于10。），电压表在）（量程3V,内阻约3kC）,电流表0（量程0.6A,内阻约1。），滑动变阻器（最大阻值20Q）,单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示测量电路。回答下列问题：（1）闭合开关生前,滑动变阻器的滑片一应滑到（填“a”或“6”）端。（2）实验时，为使待测电阻的测量值更接近真实值，应将&拨向（填“c”或"d”）;在上述操作正确的情况下，引起实验误差的主要原因是（填正确选项前的标号）。A.电流表分压 B.电压表分流C.电源内阻分压(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2Q,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S?拨向(填"c"或“d’)；读得电压表的示数为2.37V,电流表的示数为0.33A,则兄=Q(结果保留两位有效数字)。(10分)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒，某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。(1)某同学设计了如下的实验步骤,其中不必要的步骤是。①在导轨上选择两个适当的位置从8安装光电门I、II,并连接数字毫秒计；②用天平测量滑块和遮光条的总质量0；③用游标卡尺测量遮光条的宽度d-④通过导轨上的标尺测出46之间的距离1-,⑤调整好气垫导轨的倾斜状态；⑥将滑块从光电门I左侧某处，由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门I,II的时间△小△tz\⑦用刻度尺分别测量4、6点到水平桌面的高度打、/fe；⑧改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤⑤⑥⑦,完成多次测量。(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度，时,游标卡尺的示数如图所示,则加mm；某次实验中，测得△力=11.60ms,则滑块通过光电门I的瞬时速度0=m/s(保留3位有效数字)。0 12 3(cm)IIII1,1IIIillII.illIIIIIIIIIIIIIII

|IIII|IIII|IIII|I11I|

0 10 20(3)在误差允许范围内，若方(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为g),则认为滑块下滑过程中机械能守恒。

(4)写出两点产生误差的主要原因:四、计算题:本题共3小题，共36分。解答时写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0-4s内的振动图象如图(a)所示，己知波的传播速度为0.5m/so图(a)(1)求这列横波的波长;(2)求波源在4s内通过的路程;(3)在图(b)中画出t=4s时刻的波形图。图⑹(12分)如图,一长木板在光滑的水平面上以速度％向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速度地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为m和2处它们之间的动摩擦因数为〃，重力加速度为g.(D滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;(2)某时刻木板速度是滑块的2倍,求此时滑块到木板最右端的距离；(3)若滑块轻放在木板最右端的同时，给木板施加一水平向右的外力,使得木板保持匀速直线运动，直到滑块相对木板静止,求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。(14分)如图，间距为1的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B,导轨左端接有阻值为〃的定值电阻,一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度M向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为加。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其他电阻。(1)求金属杆中的电流和水平外力的功率；(2)某时刻撤去外力,经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为号。求：(i)这段时间内电阻夕上产生的焦耳热；(ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。X X X8XRTx X XX.B必备知识:力学单位制。解题思路:根据牛顿第二定律4Ra可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg-m-s-2,B项正确。.A必备知识:机械能守恒定律、平抛运动规律。解题思路:人从滑梯滑下过程中，由机械能守恒定律有必赠卬落从滑梯末端到落水过程由平抛运动规律有加%巴x^vt,解得xN.Om,A项正确。.D必备知识:光电效应方程。解题思路：由爱因斯坦光电效应方程氏多--的可得■笆也，D项正确。.C必备知识:万有引力定律。解题思路:卫星绕地球做圆周运动，万有引力充当向心力，有翠样［八解得a=哈，片犀，3=足,72口区，由于核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以核心舱的角速度、向心加速度、线速度大于同步卫星的角速度、向心加速度、线速度，核心舱的周期小于地球同步卫星的周期，ABD项错，C项正确。.B必备知识:质能方程、核反应方程。解题思路:核反应过程的质量亏损02027u,A项错；核反应过程释放的核能为A£二△0c2=(-2加B项正确；由质量数守恒和电荷数守恒可知被核的质量数为8,核电荷数为4,中子数为4,故被核蜕变为质量数为4,核电荷数为2的两个粒子，故X为a粒子，CD项错。C必备知识:折射定律、全反射。解题思路：由折射定律〃箫可知光在，的边的折射角为「30°,A项错：光线沿直线传播到腑界面时，入射角为60°,B项错；由sin捷可知光在该介质中的全反射临界角CN5°,所以光线在〃V界面发生全n反射，故光线不能从斑V边射出，C项正确；如图所示，由反射定律可知，光线传播到序边时入射角为30°,小于全反射临界角，故可以从旧边射出，D项错。A必备知识:共点力的平衡、牛顿第二定律。解题思路:未加推力尸时，绳中张力7气7第=2N,加上推力后，绳中张力为T'=lN,对。应用牛顿第二定律有：mgg-T=moa,而对物块P有：F+T'-Hm，g=mra,解两式得户4.ON,A项正确。D必备知识:共点力的平衡。解题思路:对两滑块分别受力分析如图所示，其中0所受的重力、支持力和斥力互成120°角，所以F.g,对滑块产，由平衡条件有：〃 峻os60°）》则sin60°,解得〃》苧，D项正确。BD必备知识:理想变压器、闭合电路欧姆定律。解题思路:原线圈两端电压有效值为220V,由变压规律台见可知，理想变压器输出电压有效值为110V,u2n2为使灯泡正常发光，则输出电压应减小，故滑片P应下移，A项错，B项正确：仅在副线圈电路中并联电阻，不能改变灯泡两端电压，C项错；小灯泡电阻为吟400C,由串联分压规律可知，在副线圈电路中串联20Q电阻，灯泡即可正常发光，D项正确。BC必备知识:运动图象、追及相遇问题。解题思路:x-t图象中两图线交点表示两人相遇，A项图中两人相遇在加之后，B项图中两人相遇在友之前,A项错，B项正确：图象中图线与坐标轴所围面积表示位移，故C项图中在时乙已经超过甲，即在之前两人再次相遇，C项正确；在D项图中，小时乙的位移仍小于甲的位移，友时刻之前两人未再次相遇,D项错。一题多解:CD项还可以用相对位移来分析。两图线之间的面积表示甲、乙的相对位移，如图所示。C项图中速度相等前甲相对乙的位移小于速度相等后乙相对甲的位移，故在友之前两者相遇，C项正确；D项图中速度相等前甲相对乙的位移大于速度相等后乙相对甲的位移，故友时刻乙未追上甲，D项错。低，故6点电势高于"点电势，B项错；同理a点电势低于c点电势，由瓦=-e。可知，电子在a点的电势能大于在c点的电势能，D项正确；电子受力与场强方向相反，故电子从c点到d点，电场力做负功，C项错。AC必备知识:热力学第一定律、气体实验定律。解题思路：由掌=，有：q，又直线ac过原点，可知状态a、c的压强相等，6~c过程中气体温度不变，体积增大，压强减小，故状态。的压强大于状态c的压强，A项正确，B项错；〜c过程中，理想气体温度不变，气体质量一定，分子势能忽略，故内能不变，C项正确；状态a到状态6过程中气体体积不变，并不对外做功，D项错。ACD必备知识:带电粒子在有界磁场中的运动。关键点拨:首先作出入射速度的垂线，与x轴的交点。为入射角为150°粒子的轨迹圆心，连接。、。即得粒子轨迹半径凡由几何关系可知力二^一之百/;当入射角为45°时，结合半径用相同的方法找出粒子sin30的轨迹圆心，由于圆心不在x轴上，故出射点一定不垂直X轴，B项错；当粒子离开磁场的位置到。点距离最大时，粒子在磁场中运动轨迹对应的弦为直径，由此确定出射点到。点的最大距离。解题思路：由于粒子垂直x轴离开磁场，故粒子向下偏转，由左手定则可知粒子带正电，A项正确；当。-45°时，粒子运动轨迹如图中轨迹2所示，粒子不再垂直x轴射出磁场，B项错；粒子在磁场中运动，有qvB硝,由几何关系可知"之旧工,所以粒子的速率「史警，C项正确；粒子离开磁场的位置到。点的距离最大时，入射点与出射点间距离为22百/,所以出射点到。的最大距离为3近心,D项正确。（1）6（2分）（2）c（2分）B（2分）（3）d（2分）6.0（2分）必备知识:伏安法测电阻。关键能力:实验探究能力和实验数据处理能力。R.7—解题思路：（1）根据实物图作出相应的电路图如图所示，滑动变阻器串联接入电路，起到保护电表的作用，故闭合开关&前，滑片应滑到6点，使接入电路中的电阻最大。（2）由于待测电阻R阻值较小，为减小实验误差，应采用电流表外接法，即将《拨向c,此时实验误差主要来源于电压表的分流，B项正确。（3）若已知电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，故应使用电流表外接法，即将&拨向d,测量出的电阻为电流表内阻与兄之和，即八用吟，解得R£0C。（1）②④（2分）（2）5.00（2分）0.431（2分）（3）手［,「（2分）（4）滑块在下滑过程中受到2g（At2）2（A-）2空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差（2分）必备知识:验证机械能守恒定律实验。解题思路：（1）实验需要验证滑块的势能减少量与其动能增加量相等，即侬（友-加多如//加尔化简得诏E说，又匕吟、故无需测量滑块与遮光条的总质量”和46间的距离1，选②（2）测量遮光条宽度时，主尺读数为5mm,游标尺读数为0.00mm,故遮光条宽度测量值为5.00mm；滑块通过光电门/时的瞬时速度为二^-亘吧吧20.431m/so⑶将吸*-、为代入g（方1%）三诏3说化A”11.6ms At2 A0 242人简得九乱（4）滑块在下滑过程中受到空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速2g（Atz）?（At。？度不准确，产生误差。（1）2m（2）16cm（3）见解题过程必备知识:波形图、波的传播规律。解题过程：（1）由题图（a）可知4Ncm,T=4s（2分）根据波长与速度的关系有A=v?=2m（2分）4s内波源通过的路程为s=l/l