2021年高考试卷 福建省、北京、广东、河北、湖北、山东、湖南普通高中物理学业水平选择性考试

2021年福建省普通高中学业水平选择性考试

物理试题

一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共6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.

1.一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示.已知该游客

从M点漂流到N点的路程为54km,用时lh,M、N间的直线距离为L8km,则从M点漂流到N点的过

程中

A.该游客的位移大小为5.4km

B.该游客的平均速率为5-4m/s

C.该游客的平均速度大小为0・5m/s

D.若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0

2.一对平行金属板中存在匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与金属板垂直，磁场的方向与金属板平行且

垂直纸面向里，如图所示.一质子（:H）以速度”自。点沿中轴线射入，恰沿中轴线做匀速直线运动.下列

粒子分别自。点沿中轴线射入，能够做匀速直线运动的是（所有粒子均不考虑重力的影响）

—（咽

A.以速度2的射入的正电子㈠）

B.以速度”射入的电子（*）

C.以速度为。射入的核（；口）

D.以速度与射入的a粒子（柞）

3.某住宅小区变压器给住户供电的电路示意图如图所示，图中R为输电线的总电阻若变压器视为理想变压

器，所有电表视为理想电表，不考虑变压器的输入电压随负载变化，则当住户使用的用电器增加时，图中各

电表的示数变化情况是

A.A1增大，©不变，◎增大

B.&增大，逾减小，微增大

C.A2增大，XZ2增大，XZ3减小

D.@增大，XZ2不变，微减小

4.福建属于台风频发地区，各类户外设施建设都要考虑台风影响.已知10级台风的风速范围为

24.5m/s~28.4m/s,16级台风的风速范围为5L0m/s~56.°m/s.若台风迎面垂直吹向一固定的交通标志

牌，则16级台风对该交通标志牌的作用刀大小约为10级台风的

A.2倍B.4倍C.8倍D.16倍

二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24.每小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，有选错的得。分.

5.以声波作为信息载体的水声通信是水下长距离通信的主要手段.2020年11月10日，中国载人潜水器“奋

斗者”号创造了10909米深潜纪录.此次深潜作业利用了水声通信和电磁通信等多种通信方式进行指令传输

或数据交换，如图所示.下列说法正确的是

通信R星

A.“奋斗者”号与“探索一号”通信的信息载体属于横波

B.“奋斗者”号与“沧海”号通信的信息载体属于横波

C.“探索一号”与通信卫星的实时通信可以通过机械波实现

D.“探索一号”与“探索二号”的通信过程也是能量传播的过程.

6.如图，四条相互平行的细长直导线垂直坐标系xOy平面，导线与坐标平面的交点为a、b、c、d四点.已知

a、b、c、d为正方形的四个顶点，正方形中心位于坐标原点0,e为〃的中点且在y轴上；四条导线中的

电流大小相等，其中过a点的导线的电流方向垂直坐标平面向里，其余导线电流方向垂直坐标平面向外.则

c片一二

co•-•—6d

A.0点的磁感应强度为0

B.0点的磁感应强度方向由O指向c

C.e点的磁感应强度方向沿y轴正方向

D.e点的磁感应强度方向沿y轴负方向

7.如匡，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L,导轨足够K且电阻可忽略不计.图中

比'GH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B的匀强磁场.在时刻，两均匀金属棒

a、b分别从磁场边界石尸、GH进入磁场,速度大小均为%;一段时间后，流经a棒的电流为0,此时'.

b棒仍位于磁场区域内.已知金属棒a、b相同材料制成，长度均为L,电阻分别为R和2R,a棒的质量为

m.在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，则

2B心。

A4时刻a棒加速度大小为3〃水

B.Z,时刻b棒的速度为0

C.时间内，通过a棒横截面的电荷量是b棒的2倍

22

DJ~‘2时间内a棒产生的焦耳热为9

8.两位科学家因为在银河系中心发现了一个超大质量的致密天体而获得了2020年诺贝尔物理学奖他们对一

颗靠近银河系中心的恒星”的位置变化进行了持续观测，记录到的％的椭圆轨道如图所示.图中O为椭圆

的一个焦点，椭圆偏心率（离心率）约为0.87.P、Q分别为轨道的远银心点和近银心点，Q与。的距离约

为120AU（太阳到地球的距离为1AU）,$2的运行周期约为16年.假设$2的运动轨迹主要受银河系中心

致密天体的万有引力影响，根据上述数据及日常的天文知识，可以推出

A「2与银河系中心致密天体的质量之比

B.银河系中心致密天体与太阳的质量之比

C.冬在p点与Q点的速度大小之比

D.其在p点与Q点的加速度大小之比

三、非选择题：共60分，其中9、10题为填空题，11、12为实验题，13~15题为计算题.考生根据要求作

答.

9.（4分）

核污水中常含有氟（："）等放射性核素，处置不当将严重威胁人类安全.危夕衰变的半衰期长达12.5年，衰

变方程为：Hf?吟-：计Ve其中旌是质量可忽略不计的中性粒子，z二,A=.若将含有

质量为m的瓶的核污水排入大海，即使经过50年，排入海中的旅还剩m（用分数表示）.

10.（4分）

如图，一定质量的理想气体由状态A变化到状态B,该过程气体对外“做正功”或“做负功”或

“不做功”），气体的温度_______（填"升高”“降低”“先升高后降低"或“始终不变”）.

11.（6分）

某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80-00cm电阻丝的电阻率，该电阻丝的电阻值约为

100-200Q,材料未知.实验过程如下：

图3）,图（b）

（1）用螺旋测微器测量该电阻丝的直径，示数如图（a）所示.该电阻丝的直径为mm.

（2）对多用电表进行机械调零.

（3）将多用电表的选择开关旋至________倍率的电阻挡（填“xl，，“xlO”"X100"或，，xlk"）.

（4）将黑、红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针指在电阻挡零刻度线.

（5）将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b）所示.垓电阻丝的电阻值为

Q.

（6）测量完成之后，将表笔从插孔拔出，并将选择开关旋到“OFF"位置.

（7）实验测得的该电阻丝电阻率为C・m（结果保留3位有效数字）

12.（6分）

某实验小组利用图（a）所示的实验装置探究空气阻力与速度的关系，实验过程如下：

ffl(b)

（1）首先将未安装薄板的小车置于带有定滑轮的木板上，然后将纸带穿过打点计时器与小车相连.

（2）用垫块将木板一端垫高，调整垫块位置，平衡小车所受摩擦力及其他阻力.若某次调整过程中打出的纸

带如图（b）所示（纸带上的点由左至右依次打出），则垫块应该（填“往左移""往右移”或“固

定不动”）.

（3）在细绳一端挂上钩码，另一端通过定滑轮系在小车前端.

（4）把小车靠近打点计时器，接通电源，将小车由静止释放小车拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图（C）

所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻计数点之间还有4个打出的点

未画出.打出F点时小车的速度大小为m/s（结果保留2位小数）

⑸保持小车和钩码的质量不变，在小车上安装一薄板.实验近似得到的某时刻起小车口一，图像如图（d）

所示，由图像可知小车加速度大小（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“保持不变”）.据此可以得

到的实验结论是.

13.（12分）

一火星探测器着陆火星之前，需经历动力减速、悬停避障两个阶段.在动力减速阶段，探测器速度大小由

96mzs减小到0,历时80s.在悬停避障阶段，探测器启用最大推力为7500N的变推力发动机，在距火星表

1J_

面约百米高度处悬停，寻找着陆点.已知火星半径约为地球半径的5,火星质量约为地球质量的i°,地球表

面重力加速度大小取1°向§2,探测器在动力减速阶段的运动视为竖直向下的匀减速运动.求:

（1）在动力减速阶段，探测器的加速度大小和下降距离；

(2)在悬停避障阶段，能借助该变推力发动机实现悬停的探测器的最大质量.

14.(12分)

如图(a),一倾角37。的固定斜面的AB段粗糙，BC段光滑斜面上一轻质弹簧的一端固定在底端c处，弹

簧的原长与BC长度相同.一小滑块在沿斜面向下的拉力T作用下，由A处从静止开始下滑，当滑块第一次

到达B点时撤去T.T随滑块沿斜面下滑的位移；的变化关系如图(b)所示.已知A8段长度为2m,滑块质

量为2kg,滑块与斜面AB段的动摩擦因数为0.5,弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取lOm/sz,

sin37°=0.6求:

(1)当拉力为1°N时，滑块的加速度大小；

(2)滑块第一次到达B点时的动能；

(3)滑块第一次在B点与弹簧脱离后，沿斜面上滑的最大距离.

15.(16分)

如图(a),同一竖直平面内A、B、M、N四点距O点的距离均为拉乙，。为水平连线的中点，M、N

在AB连线的中垂线上.A、B两点分别固定有一点电荷，电荷量均为Q(。>°).以。为原点，竖直向下为

正方向建立x轴.若取无穷远处为电势零点，则°、上的电势°随位置x的变化关系如图(b)所示一电荷量

为Q(°>°)的小球5以一定初动能从M点竖直下落，一段时间后经过N点，其在°N段运动的加速度

大小。随位置x的变化关系如图(c)所示.图中g为重力加速度大小，k为静电力常量.

(1)求小球।在M点所受电场力大小.

(2)当小球5运动到N点时，恰与一沿x轴负方向运动的不带电绝缘小球S?发生弹性碰撞.已知‘与§2

的质量相等，碰撞前，后’的动能均为3L,碰撞时间极短.求碰撞前$2的动量大小.

VVV

(3)现将“固定在N点，为保证)能运动到N点与之相碰，)从M点下落时的初动能须满足什么条件？

物理试题参考答案

一、单项选择题

l.C2.B3.D4.B

二、多项选择题

5.BD6.BD7.AD8.BCD

三、丰选择题

1

9.2316

10.做正功先升高后降低

11.⑴1.414

⑶xl°

(5)160

4

(7)3.14XKT

12.⑵往右移

(4)3.15

(5)逐渐变小空气阻力随速度增大而增大

13.(1)设探测器在动力减速阶段所用时间为t,初速度大小为匕，末速度大小为”,加速度大小为a,由

匀变速直线运动速度公式有

匕=耳一以①

代入题给数据得

tz=1.2m/s2(2)

设探测器下降的距离为s,由匀变速直线运动位移公式有

12

s=v.r——at

2③

联立②③式并代入题给数据得

s=3840m④

(2)设火星的质量，半径和表面重力加速度大小分别为时火，久，门火地球的质量、半径和表面重力“地，

%,g地由牛顿运动定律和万有引力定律，对质量为m的物体有

GM.m

T-=mg,火

“⑤

T-二mg地

%⑥

式中G为引力常量.设变推力发动机的最大推力为F,能够悬停的火星探测器最大质量为町由，由力的平衡

条件有火⑦

联立⑤@⑦式并代入题给数据得

町nax=1875kg⑧

在悬停避障阶段，该变推力发动机能实现悬停的探测器的最大质量约为1875kg

14.(1)设小滑块的质量为m,斜面倾角为？滑块与斜面间的动摩擦因数为滑块受斜面的支持力大小

为N,滑动摩擦力大小为f,拉力为1°N时滑块的加速度大小为，由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有

7+mgsin，一f=松］

N-mgcos6=02

/="N③

联立①②③式并代入题给数据得

a=7m/s2④

(2)设滑块在A3段运动的过程中拉力所做的功为w,由功的定义有

W=工$1+笃与⑤

式中工、［和'*、*分别对应滑块下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小.依题意，4=8N

5,=ImT=ION5=Im

>9292

设滑块第一次到达B点时的动能为线，由动能定理有

W+(mgsine-/)(S1+S2)二用一0⑥

联立(2)(3)(5)(6)式并代入题给数据得

(3)由机械能守恒定律可知，滑块第二次到达B点时，动能仍为"K.设滑块离B点的最大距离为s-x,由

动能定理有

一(WgSinO+f)Smin=°—反⑧

联立②③⑦⑧式并代入题给数据得

2Um⑨

15.(1)设A到M喜的距离为RM.A点的电荷对小球加的库仑力大小为“，由库仑定律有

F=<

Ap2

%①

设小球在M喜所受电场力大小为由力的合成有

%=2正sin45。②

联立①②式，由几何关系并代入数据得

F=皿

M4L2自

(2)设0点下方L/2处为C点，A与C的距离为小,小球所在C处所受的库仑力大小为外，由库仑定

律和力的合成有

6=2竺sin。

R；④

sin”型

式中《

设小球3的质量为叫，小球却在C点的加速度大小为由牛顿第二定律有

臬+吗且二根汹⑤

由图(c)可知，式中"=2g,联立④⑤式并代入数据得

8蚊

叫"玄⑥

设S2的质量为丐，碰撞前、后的速度分别为匕，匕，‘2碰撞前、后的速度分别为a彩取竖直向而为

正方向,由动量宇恒定律和能量守恒定律有

匕+=叫匕+吗⑦

7nlAW2y22

111，21，2

5叫K+］牡为=5仍匕+］色彩8

设小球S碰撞前的动量为2,由动量的定义有6二啊为⑨

1212442

Twivi=~m\v\=~m=m

依题意223L，网呵

联立钝⑧@式并代入数据，得

尸二8攵。2必

2-9gL2⑩

8■疯

即碰撞前S2的动量大小为9gZ3

(3)设0点上方L/2处为D点.根据图(c)和对称性可知，鸟在。点所受的电场力大小等于小球的重力

大小，方向竖直向上，I在此处加速度为0；I在D点上方做减速运动，在D点下方做加速运动，为保证

'能运动到N点与%相碰，口运动到D点时的速度必须大于零.

设M点与D点电势差为““J由电势差定义有

设小球5初动能为4，运动到D点的动能为-KJ由动能定理有

网g(MO-DO)4-QUMD=EiK⑫

EKD>0⑬

由对称性，D点与C点电势相等，M点与N点电势相等，依据图(b)所给数据，并联立⑥⑪©⑬忒可得：

(13-8V2U22

Er.>------------------

27L⑭

2021年北京市普通高中学业水平等级性考试

物理、

本试卷共8页，100分。考试时长90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。.

第一部分

本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。.

1.1（B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后

用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的Q粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是

A.J+U.，；Li+，：HeB.々B+1N+

C.;N+；Hef：O+：HD.=N+：nT[C+；H

2.如图所示的平面内，光束。经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为从c两束单色光。下列说法正确的

是

A.这是光的干涉现象

B.在真空中光束b的波长大于光束。的波长.

C.玻璃砖对光束6的折射率大于对光束c的折射率、

D.在玻璃砖中光束h的传播速度大于光束c的传播速度

3.一列简谐横波某时刻的波形图如图所示。此后K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是

A.该简谐横波沿x轴负方向传播

B.此时K质点沿y轴正方向运动.

C.此时K质点的速度比£质点的小.

D.此时K质点的加速度比£质点的小.

4.比较45。（3的热水和100。（3的水蒸汽，下列说法正确的是

A.热水分子的平均动能比水蒸汽的大.

B.热水的内能比相同质量的水蒸汽的小.

C.热水分子的速率都比水蒸汽的小，

D.热水分子的热运动比水蒸汽的剧烈.

5.一正弦式交变电流的Lf图像如图所示。下列说法正确的是

A.在f=0.4s时电流改变方向

B.该交变电流的周期为0.5s

C.该交变电流的表达式为i=2cos5mA.

D.该交变电流的有效值为正A.

2

6.2021年5月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、

落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面Z.gxlCkm、远

火点距离火星表面5.9x105km,则“天问一号”.

A.在近火点的加速度比远火点的小.

B.在近火点的运行速度比远火点的小.

C.在近火点的机械能比远火点的小.

D.在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动.

7.如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为H的电阻，质量为小、电阻

为，•的导体棒M置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。以水平向右的初速度比

开始运动，最终停在导体框上。在此过程中.

A.导体棒做匀减速直线运动.

B.导体棒中感应电流的方向为。-＞儿

C.电阻R消耗的总电能为此达-

2(R+r)

D.导体棒克服安培力做的总功小于；〃?若，

8.加图所示，高速公路上汽车定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过路面Med,其中H段为平直上坡

路面，be段为水平路面，cd段为平直下坡路面。不考虑整个过程中空气阻力和摩擦阻力的大小变化。

下列说法正确的是、

A.在加段汽车的输出功率逐渐减小B.汽车在ab段的输出功率比be段的大

C.在cd段汽车的输出功率逐渐减小D.汽车在cd段的输出功率比几段的大

9.如图所示的平面内，有静止的等量异号点电荷，/、N两点关于两电荷连线对称，M、尸两点关于两电

荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是

A.M点的场强比P点的场强大%•p

B.M点的电势比N点的电势高.

①c

C.N点的场强与P点的场强相同

N，

D.电子在M点的电势能比在尸点的电势能大

10.如图所示，圆盘在水平面内以角速度①绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴厂处的P点有一质量为m的小

物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由尸点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正

确的是.L

A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向＜一

B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2机。

C.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动.

D.圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为3r.

11.某同学搬运如图所示的磁电式电流表时，发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议，该同学在两接

线柱间接一根导线后再次搬运，发现表针晃动明显减弱且能很快停止。、.列说法正确的是

A.未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势.

B.未接导线时，表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用.

C.接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势.

D.接上导线后，表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用.

12.如图所示，在坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在

正方向成60。的方向垂直磁场射入，并恰好垂宜于），轴射出磁场。已知带旦粒子质量为加、电荷量为夕,

OP=a.不计重力。根据上述信息可以得出.

A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程.

B.带电粒子在磁场中运动的速率.

C.带电粒子在磁场中运动的时间、

D.该匀强磁场的磁感应强度

13.某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了•个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹

簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处；下端悬挂钢球,

静止时指针位于直尺40cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此

装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为go下列说法

正确的是.

A.30cm刻度对应的加速度为-0.5g

B.40cm刻度对应的加速度为g.

C.50cm刻度对应的加速度为2g

D.各刻度对应加速度的值是不均匀的.

14.北京高能光源是我国首个第四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有光谱范围宽（从

远红外到X光波段，波长范围约为10〜10"m,对应能量范围约为IO】eV〜10,eV）、光源亮度

高、偏振性好等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。.

速度接近光速的电子在磁场中偏转时，会沿圆弧轨道切线发出电磁辐射，这个现象最初是在同步加

运器上观察到的，称为“同步辐射二以接近光速运动的单个电子能量约为109eV,回旋一圈辐射的总

能量约为IO4eV。下列说法正确的是.

A.同步辐射的机理与氢原子发光的机理一样.

B.用同步辐射光照射氢原子，不能使氢原子电离、

C.蛋白质分子的线度约为l（Pm,不能用同步辐射光得到其衍射图样.

D.尽管向外辐射能量，但电子回旋一圈后能量不会明显减小.

第二部分

本部分共6题，共58分。.

15.（E分）.

物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：

（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为mm。

3主尺4cm

II1,1IIIIIIIII

|II1I[IIIII

0游标尺10

图1

（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，8、C、

O为纸带上标出的连续3个计数点，相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在

频率为50Hz的交流电源上。则打C点时，纸带运动的速度。c=m/s（结果保留小数

点后两位）。.

（234567891011121314

图2

（3）实验原理。图3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意

图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合

力。实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量w比小车质

量〃小得多。请分析说明这个要求的理由。.

16.（10分）.图3

在“测量金属丝的电阻率”实验中，某同学用电流表和电压表测量一金属丝的电阻。.

（1）该同学先用欧姆表“xL”挡粗测该金属丝的电阻，示数如图1所示，对应的读数是C。

（2）除电源（电动势3.0V,内阻不计）、电压表（量程0〜3V,内阻约3kC）、开关、导线若干外，还

提供如下实验器材:

A.电流表（量程0〜0.6A,内阻约0.1C）.

B.电流表（量程0〜3.0A,内阻约0.02C）.

C.滑动变阻器（最大阻值10Q,额定电流2A）.

D.滑动变阻器（最大阻值IkC,额定电流0.5A）.

为了调节方便、测量准确，实验中电流表应选用，滑动变阻器应选用O

（选填实验器材前对应的字母）.

（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流/,得到多组数据，并在坐标图上标出，如

图2所示。请作出该金属丝的U-/图线，根据图线得出该金属丝电阻R=。（结果保留

小数点后两位）。.

（4）用电流传感器测量通过定值电阻的电流，电流随时间变化的图线如图3所示。将定值电阻替换为小

灯泡，电流随时间变化的图线如图4所示，请分析说明小灯泡的电流为什么随时间呈现这样的变

化。

ofo（闭合开关）o4（闭合开关）

图3图4

17.（9分）.

如图所示，小物块力、8的质量均为〃?=0.10kg,8静止在轨道水平段的末端。A以水平速度如与

8碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。抛出点距离水平地面的竖直高度为/?=0.45m,两物块落

地点距离轨道末端的水平距离为s=0.30m,取重力加速度g=10m/s2,求：.

（1）两物块在空中运动的时间f;.8

（2）两物块碰前力的速度。o的大小；、B

（3）两物块碰撞过程中损失的机械能AK。.

h\

18.（9分）.，川“共住）〃

如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间

有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为及从S点释放一初

速度为0、质量为〃人电荷量为g的带正电粒子，经M加速后恰能以速度。沿直线（图中平行于导体

板的虚线）通过N。不计重力。.

（1）求粒子加速器M的加速电压U；.U____________

B

（2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；.XXXX

（3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2”、电荷量为夕的带XXXX正电粒子，离

开N时粒子偏离图中虚线的距离为"，求该粒子离开N时的MN动能-

19.（10分）.

类比是研究问题的常用方法。.

（1）情境1：物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力

/=上.“为常量）的作用。其速率。随时间，的变化规律可用方程G-h=，〃.（①式）描

A/

述，其中m为物体质量，G为其重力。求物体下落的最大速率%。

（2）情境2：如图1所示，电源电动势为E,线圈自感系数为L,电路中的总电阻为及。闭合开关S,发

现电路中电流/随时间,的变化规律与情境1中物体速率V随时间f的变化规律类似。类比①式，

写出电流/随时间，变化的方程；并在图2中定性画出/T图线。.

图1图2

(3)类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。.

情境1情境2

物体重力势能的减少量

物体动能的增加量

电阻H上消耗的电能

20.(12分).

秋千由踏板和绳构成，人在秋千上的摆动过程可以简化为单摆的摆动，等效“摆球”的质量为〃?，

人蹲在踏板上时摆长为/「，人站立时摆长为4。不计空气阻力，重力加速度大小为g。

(1)如果摆长为八“摆球”通过最低点时的速度为。，求此时“摆球”受到拉力丁的大小。.

(2)在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。

a.人蹲在踏板上从最大搜角可开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最

大摆角为，2。假定人在最低点站起前后“搜球”摆动速度大小不变，通过计算证明名>4。

b.实际上人在最低点快速站起后“摆球”摆动速度的大小会增大。随着摆动越来越高，达到某个

最大摆角夕后，如果再次经过最低点时，通过一次站起并保持站立姿势就能实现在竖宜平面内

做完整的圆周运动，求在最低点“摆球”增加的动能△耳应满足的条件。

北京市2021年普通高中学业水平等级性考试

物理参考答案

第一部分共14题,每题3分，共42分。.

1.A2.C3.D4.B5.C.

6.D7.C8.B9.C10.D

11.D12.A13.A14.D

第二部分共6题，共58分。、

15.(8分).

(1)31.4

(2)0.44.

(3)设绳的拉力为7,小车运动的加速度为对桶和砂，有=对小车，有T=得

T=—^-，四。小车受到细绳的拉力「等于小车受到的合力凡即「=」一〃噜=」一〃陪。可

M+mM+m।

L1°r—

M

见，只有桶和砂的总质量小比小车质量M小得多时，才能认为桶和砂所受的重力mg等于使小车

做匀加速育线运动的合力凡

16.(10分).

(1)6.

(2)A；C

(3)如答图1；5.80.

UN

3.0•:..1-.；-…............

f--t-r-.ft-f--f-f----r•..:.:..■..:.....•..r..tr?--rt

……♦♦---«•4Y-•iA+«

2.5

2.0

1.5

1.0

0.10.20.30.40.5〃A

答图1

（4）刚闭合开关时•，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐

渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。.

17.（9分）.

(1)竖直方向为自由落体运动，由h=Qg，2

得r=0.30s

(2)设4、8碰后速度为。，.

水平方向为匀速运动，由s=vt.

得。=1.0m/s.

根据动量守恒定律，由

iw0=2mv.

得

v0=2.0m/s.

AL121c2

(3)两物体碰撞过程中损失的机械能AE=—/咻——2mv~

2°2

得A£=0.10J.

18.（9分）.

12

(1)根据功能关系qUrz=­mv^

2

得u=—.

2。

(2)电场力与洛伦兹力平衡Eq=qvB.

得E=vB

方向垂直导体板向下。

(3)电场力做正功，根据功能关系Ek=qU+Eqd.

得nn)2

Ek=~+qBvd

19.(10分).

(1)当物体下落速度达到最大速度/时，G=kvm

得俎%=工G

k

(2)a.E-RI=L—

Ar

(3).

情境I情境2

电源提供的电能

线圈磁场能的增加量

克服阻力做功消耗的机械

能

20.(12分).

_V

(1)根据牛顿运动定律T-mg=m—.

4

v2

得T=mg+m—.

(2)a..

设人在最低点站起前后“摆球”的摆动速度大小分别为功、。2,根据功能关系得

mglA（\_8sq）=

加孔（1-COS冬）=g.

己知功二02，得，喇（1一cosq）=/〃弘（1-cosg）.

因为4>4,得COSa>cos^>

所以

b.、

设“摆球”由最大摆角夕摆至最低点时动能为线，根据功能关系得

Q=mglQ—cos。）.

“摆球”在竖直平面内做完整的圆周运动，通过最高点最小速度为。1n.

根据牛顿运动定律得mg=.

“摆球”在竖直平面内做完整的圆周运动，根据功能关系得

线+9

得AEk>mgl2-Mg/1（1-cos0）.

2021年湖北省普通高中学业水平选择性考试

物理

全卷满分100分。考试用时75分钟。

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符

合题目要求，第8-11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0

分。

1、20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原子弹试爆

成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是（）

A.原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的

B.原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的

C原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的

D.原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的

2.2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女了单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台

上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落

体运动，重力加速度大小取lOm/s/,则她用于姿态调整的时间约为（）

A.0.2sB.0.4sC.1.0sD,1.4s

3.抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8g,出膛速度大小约

750rr/so某战士在使用该机枪连续射击二分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约12N,则机

枪在这1分钟内射出子弹的数量约为（）

A.40B.80C.120D.160

4.如匡（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30。的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小户恒定，物

块动能Ek与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取lOm/s2,物块质量人和所受摩擦力大小

f分别为（）

图⑴图（b）

A.m=0.7kg,/=0.5NB.m=0.7kg,/=1.0N

C./n=0.8kg,，=0.5ND.m=0.8kg,f=1.0N

5、如图所示，由波长为汽和兀的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射

光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。。是两单色光中央亮条纹的中心位置，月和22分

别是波长为九和入2的光形成的距离。点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一

侧面M和/V位置出射，则（）

矿电案

A.入M是波长为人】的光出射位置B.入区儿，N是波长为尢的光出射位置

C.人】＞必M是波长为人】的光出射位置D入＞刖，N是波长为尢的光出射位置

6、如图所示，理想变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电,副线圈接入最大阻值为2R的滑动变阻器和

阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中

A.电流表A1示数减小B.电流表A示数增大

C.原线圈输入功率先增大后减小D.定值电阻/?消耗的功率先减小后增大

7.2021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步。火星与地球

公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔约26个月相距

最近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出

A.地