2021年高考物理押题密卷及答案详解.doc

1、绝密启用前 2021年高考押题密卷B【新课标卷】理科综合物理（考试时间：55分钟 试卷满分：110分）注意事项：1本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2回答第卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。3回答第卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。4考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第卷二、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，

2、选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。14 2020年12月4日，中国规模最大、参数最高的“人造太阳”，即中国新一代可控核聚变研究装置“中国环流器二号M”（HL-2M）在成都实现首次放电已知“人造太阳”的核反应方程式是，其中氚（）在自然界中含量极微，但可以用某种粒子X轰击锂核（）得到，核反应方程为，则（）A粒子X为质子B核反应方程为衰变C氦核（）的结合能大于氘核（）和氚核（）的结合能之和D在核反应方程式中，反应前的总质量小于反应后的总质量15利用手机的照相功能可以研究自由落体运动。实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下，拍摄石子在空中的照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条径

3、迹，已知手机照相的曝光时间为0.02s，每块砖的平均厚度为6cm，估算石子释放点距地面的高度最接近（）A2.3mB2.5mC1.8mD2.0m16如图所示为一网球发球机，可以将网球以不同的水平速度射出，打到竖直墙上。O、A、B是竖直墙上三点，O与出射点处于同一水平线上，A、B两点分别为两次试验时击中的点，OA=h1，OB=h2，出射点到O点的距离为L，当地重力加速度为g，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（）A出射速度足够大，网球可以击中O点B发球间隔时间足够短，两个网球在下落过程中可相遇C击中A点的网球的初速度大小为D网球击中B点时速度大小为172020年6月23日，我国在西

4、昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗卫星导航系统由不同轨道卫星构成，其中北斗导航系统第41颗卫星为地球同步轨道卫星，它的轨道半径约为4.2107m。第44颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，运行周期等于地球的自转周期24h。两种同步卫星的绕行轨道都为圆轨道。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量。下列说法中正确的是（）A两种同步卫星都可能经过北京上空B倾斜地球同步轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置C根据题目数据可估算出第44颗卫星的质量D任意12小时内，万有引力对第41颗卫星冲量的大小和对第44颗卫星冲量的大

5、小相等18如图所示，虚线右侧存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外,正方形金属线框电阻为R，边长是L，自线框从左边界进入磁场时开始计时。在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域，t1时刻线框全部进入磁场。规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，其中P-t图像为抛物线。则图中这些量随时间变化的关系正确的是（） A B C D 19 如图，某电容器由两水平放置的半圆形金属板组成，板间为真空。两金属板分别与电源两极相连，下极板固定，上极板可以绕过圆心且垂直于半圆面的轴转动。起初两极板边缘对齐，然后上极板转过10，并

6、使两极板间距减小到原来的一半。假设变化前后均有一电子由静止从上极板运动到下极板。忽略边缘效应，则下列说法正确的是（）A变化前后电容器电容之比为9：17B变化前后电容器所带电荷量之比为16：9C变化前后电子到达下极板的速度之比为：1D变化前后电子运动到下极板所用时间之比为2：120如图所示，导体棒ab两个端点分别搭接在两个竖直放置、电阻不计、半径相等的金属圆环上，圆环通过电刷与导线c、d相接c、d两个端点接在匝数比n1n2101的变压器原线圈两端，变压器副线圈接一滑动变阻器R0，匀强磁场的磁感应强度为B，方向竖直向下，导体棒ab长为L(电阻不计)，绕与ab平行的水平轴(也是两圆环的中心轴)OO以

7、角速度匀速转动如果滑动变阻器的阻值为R时，通过电流表的电流为I，则()A滑动变阻器上消耗的功率为P100I2RB变压器原线圈两端的电压U110IRC取ab在环的最低端时t0，则导体棒ab中感应电流的表达式是iIsin tDab沿环转动过程中受到的最大安培力FBIL21如图虚线所示的半径为R圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，设带电粒子在磁场中运动的轨道半径为r，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则（）A若r=R，则粒子离开磁场时，速度是彼此平行的B若，则粒子从P关于圆心的对称点离开时的运动时间是最长的C

8、若粒子射入的速率为时，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上，则D若粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为；若粒子在磁场边界的出射点分布在三分之一圆周上，打在磁场边界最远位置粒子的运动时间为，则第卷三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共47分）22（6分）为了测量滑块（视为质点）与水平桌面间的动摩擦因数，某学习小组设计了如图所示的实验装置。其中斜面体可以沿着桌面移动，重力加速度为g，空气

9、阻力不计。实验步骤如下：a.测出桌面距水平地面高度h，b.将斜面体锁定于距桌面右端一定的距离A点，把滑块从斜面顶端静止释放，最终落在水平地面上的P点（图中未画出），测出P点到桌面右端的水平距离为；c.将斜面体沿着桌面向右平移至B点并锁定，测出B点与A点距离d。再次让滑块从斜面顶端静止释放，并落在水平地面上的Q点（图中未画出），测出Q点到桌面右端的水平距离。(1)为完成本实验，下列说法中正确的是_；A必须测出小滑块的质量mB必须测量斜面体的高度C斜面体高度不能太小D必须测出A点与桌面右端的距离s(2)写出动摩擦因数的表达式_（用题中所需要测量的物理量的字母表示）；(3)若不测量桌面距地面的高度，

10、用一定的方法测出滑块从飞离桌面到落地的时间t，其他测量步骤不变，_（填“可以”或“不可以”）测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。23（9分）某课外兴趣小组要描绘一个标有“，”的小灯泡的伏安特性曲线，部分实验器材如下：直流电源（，内阻可不计）、电流表（，内阻约为）、电压表（，内阻为）、开关和导线若干、滑动变阻器（，额定电流）、滑动变阻器（，额定电流）（1）由于电压表的量程太小，需将电压表量程扩大为，该电压表应串联的分压电阻的阻值为_，找到符合要求的电阻后，该小组的同学将题给的电压表（表盘未改动）与分压电阻R串联，改装成量程为的电压表后，设计了图甲的电路来描绘该小灯泡的伏安特性曲线，为减小测量误差和

11、便于实验操作，滑动变阻器应选用_；（2）请根据实验电路原理图甲连接图乙中的实物图_；（3）连接好电路后小组成员发现无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表始终有示数，且电流表的示数无法调到零，可能的原因为_（选填“断路”“断路”“断路”或“短路”）；（4）排除故障后，通过电压表和电流表所读的数据在坐标系中描点连线，得到的曲线如图丙，若把该小灯泡与一阻值为的定值电阻串联后接到电动势为、内阻不计的电源两端，利用作图法得该小灯泡的实际功率约为_（保留两位有效数字）。24 （12分）如图所示，外径足够大，中空的水平圆形转盘内径r=0.6m，沿转盘某条直径有两条光滑凹槽，凹槽内有A、B、D、E四个物块，D、

12、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处，A、B分别紧靠D、E放置。两根不可伸长的轻绳，每根绳长L=1.4m，一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮，穿过D、E两物块中间的光滑圆孔，系在A、B两个物块上，A、B、D、E四个物块的质量均为m=1.0kg，C物块的质量mC=2.0kg，所有物块均可视为质点，（取重力加速度g=10m/s2，=6.403。=1.414，计算结果均保留三位有效数字）（1）启动转盘，转速缓慢增大，求A、D以及B、E之间恰好无压力时的细绳的拉力大小及转盘的角速度大小；（2）停下转盘后，将C物块置于圆心O处，并将A、B向外侧移动使轻绳水平拉直，然后无初速度

13、释放A、B、C物块构成的系统，求A、D以及B、E相碰前瞬间C物块的速度大小；（3）碰前瞬间解除对D、E物块的锁定，若A、D以及B、E一经碰撞就会粘在一起，且碰撞时间极短，求碰后C物块的速度大小。25（20分）如图所示，在直角坐标系中，和轴之间有垂直纸面向里的匀强磁场，轴左侧有沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为，在轴上处有一个粒子源，该粒子源可以在纸面内沿各个方向射出速率相同的同种粒子（重力不计），粒子的质量为、电荷量为，沿轴负方向射出的粒子经电场和磁场偏转后，恰好不从磁场的右边界射出，并且第一次和第二次经过轴的位置相距，求：（1）粒子的初速度大小及磁场的磁感应强度大小；（2）沿轴正方向射出的

14、粒子第二次经过轴的位置坐标；（3）沿与轴负方向成角向上（图示方向）射出的粒子第一次经过轴和第二次经过轴的位置间的距离。（二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33物理选修33（15分）（1）（5分）一定量的理想气体从状态开始，经历等温或等压过程回到原状态，其图像如图所示。其中对角线的延长线过原点。气体从状态变化到状态的过程，气体对外做的功_（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体从外界吸收的热量。气体在状态的体积_（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体在状态的体积。气体从状态变化到状态外界对气体做的功_（选填“大于”、“等于”或“小于”）气体

15、从状态变化到状态气体对外界做的功。（2）（10分）粗细均匀的玻璃管弯成如图所示的连通器。左右两边U形管内的水银将一定质量的理想气体封闭在管内，连通器的开口端处在大气中。达到平衡时，被封闭在管内的气体柱的总长度，D液面距离开口端，、液面高度差。现从右侧的开口端通过活塞（活塞与玻璃管间气密性良好）缓慢向下压，最终使C液面比D液面高15。已知大气压强为，假定在整个过程中温度不变。求：（i）B液面下降的高度是多少？（ii）活塞下压的距离是多少？34物理选修34（15分）（1）（5分）一光纤通信中信号传播的主要载体是光导纤维，它的结构如图所示，可看成一段直线，其内芯和外套的材料不同，光在内芯中传播，下列

16、关于光导纤维的说法正确的是 （填正确答案标号，选对1个给2分，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0分）A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的大，光传播时在外套与外界的界面上发生全反射C波长越长的光在光纤中传播的速度越大D频率越大的光在光纤中传播的速度越大E若紫光以如图所示角度入射时，恰能在光纤中发生全反射，则改用红光以同样角度入射时，不能在光纤中发生全反射（2） （10分如图所示，波源S在竖直方向做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为y=10sin5tcm，产生的波向左、右同时传播，波速v=6m/s，P，Q是分别位于波源左

17、、右两侧的质点，质点Q到波源的距离是质点P到波源距离的3倍，从t=0时开始计时，当波源第二次到达波峰时，波刚好传到P点。求：(1)波长；(2)从时开始计时到质点第一次达到负向最大位移处的过程中，波源通过的路程。2021年高考押题密卷B【新课标卷】理科综合物理全解全析1415161718192021CADBCADADABC14【答案】C【解析】根据电荷数和质量数守恒可知，粒子X为中子，故A错误；核反应方程为人工核反应，故B错误；反应过程，会释放出能量，所以氦核（）的结合能大于氘核（）和氚核（）的结合能之和，故C正确；根据质量亏损方程，反应中，质量会减小，所以反应前的总质量大于反应后的总质量，故D

18、错误。故选C。15【答案】 A【解析】石子在曝光时间内的平均速度为，可近似将此速度看成是石子到点时的瞬间速度，取，根据，解得，释放总高度，故选A。16【答案】D【解析】网球做平抛运动，不管出射速度足够大，竖直方向的位移不为零，所以网球不能击中点，故A错误；发球间隔时间足够短，但两个网球的水平位移不相等，竖直位移不相等，所以两个网球在下落过程中不可能相遇，故B错误；对于击中点的网球，根据平抛运动的规律可得，解得击中点的网球的初速度大小为，故C错误；网球击中点时，据平抛运动的规律可得，解得击中B点的网球的初速度大小为，网球击中点时时速度大小为，故D正确。故选D。17【答案】B【解析】倾斜地球同步轨

19、道卫星可能经过北京上空，而地球同步轨道卫星不能经过北京上空，故A错误；倾斜地球同步轨道卫星周期为24h，如果开始时位于南半球上方，则一天之内倾斜地球同步轨道卫星会跨过赤道某点上方到达北半球上方，然后再次跨过赤道上同一点上方回到南半球上方，故2次经过赤道正上方同一位置，故B正确；由于两种卫星的周期相等，都是24h，故根据，可得质量，代入数据即只可求出地球质量，故C错误；两卫星的线速度大小相等，设为，相等任意12小时内，万有引力使两颗卫星的速度改变180，速度变化量大小为，根据动量定理可知，虽然速度变化量大小相等，但两星质量不一定相等，故地球对第41颗卫星冲量的大小和对第44颗卫星冲量的大小不一定

20、相等，故D错误。故B正确。18【答案】 C【解析】由于线框做初速度为0，加速度为a的匀加速直线运动由 ，解得感应电流，感应电流与时间成正比，A错误；由安培力公式有，由上面几式解得，线框做匀加速度直线运动由牛顿第二定律有，解得，外力与时间的关系为一次函数，不是成正比，B错误；线框中电功率的瞬时值为P则，解得，线框中电功率的瞬时值为P与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，C正确；通过导体横截面的电荷量为q有 ， ，由上式解得，又因为磁通量的变化量有 ，解得，通过导体横截面的电荷量为q与时间是二次函数关系，图像有开口向上的抛物线，D错误。故选C。19【答案】 AD【解析】由平行板电容器电容公

21、式，设极半径为r，则变化前后电容器电容正对面积之比，可知，变化前后电容器电容之比为，电容器两端电压不变，变化前后电容器所带电荷量之比为，故A正确，B错误；电子由静止从上极板运动到下极板过程，由动能定理有，解得，电子到达下极板的速度，电容器两端电压不变，变化前后电子到达下极板的速度之比为1：1，故C错误；电子由静止从上极板运动到下极板过程，电子的加速度，电子的运动时间，变化前后电子运动到下极板所用时间之比为，故D正确。故选AD。20【答案】AD【详解】由得I210I，变阻器上消耗的功率为PIR(10I)2R100I2R，故A正确；副线圈的电压为UI2R10IR，根据理想变压器的电压与匝数成正比可

22、知，变压器原线圈两端的电压U1100IR，故B错误；ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，所以棒ab中感应电流的表达式应为iIcos t，故C错误；ab在最低点时，ab棒与磁场垂直，此时的感应电动势最大，感应电流最大，最大值为I，此时的安培力也是最大的，最大安培力为FBIL，故D正确21【答案】 ABC【解析】设粒子带正电，磁场方向垂直于纸面向外，若r=R，则粒子离开磁场时，可画出某个从P点射入磁场中粒子的运动轨迹如图1所示，由几何关系可判断平行四边形 为菱形。则有 ，所以速度方向竖直向下，同理也可判断出：若满足r=R，正电荷从P点其它方向射入磁场中粒子的速度方

23、向也是竖直向下的，即速度方向都是彼此平行的。同理也可得到若粒子带负电，磁场垂直纸面向里，且满足r=R时，粒子离开磁场边界时，速度方向也是彼此平行的，故A正确；假设粒子带正电，磁场方向垂直于纸面向外，由于，粒子的运动轨迹如图2所示，即带电粒子的轨迹半径大于圆的半径时，射出磁场边界的粒子几乎可以充满整个圆边界区，所有的弧都是略弧，所以最长的弧对应最长的弦长，所以从直径射出去粒子的时间最长。根据对称性，粒子带负电也是如此，故B正确；当速度大小为v1时，从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为M，如图3所示，由题意知，几何关系得轨迹圆半径为，从P点入射的粒子射出磁场时与磁场边界的最远交点为N，

24、如图4所示，由题意知，由几何关系得轨迹圆的半径为，根据洛伦兹力充当向心力可知，速度与半径成正比，因此v1：v2=r1：r2=1:，故C正确；由图3，图4可知粒子运动轨迹都是半个圆周，根据粒子在磁场中运动的周期公式，所以是粒子在磁场中运动的时间均为，所以，故D错误。故选ABC。22【答案】（1） C （2分） （2） （2分） （3） 可以（2分）【解析】(1) (2)设物体从斜面体顶端滑倒底端时合力做的功为W，物体离开桌面的速度为，则物体从斜面顶端滑下到离开桌面过程，由动能定理得，联立两式得，化简得，所以小滑块的质量m、斜面体的高度、A点与桌面右端的距离s均不需要测量，只要保证小球能离开桌面做

25、平抛运动即可，即斜面体高度不能太小。故选C。(3)测出落到时间，同样可以根据平抛运动求出物体离开桌面的速度。所以可以测出滑块与水平桌面间的动摩擦因数。23【答案】 （1） 1000 （1分） （1分） （2） 见解析 （3分） （3） ac断路（2分） （4） 0.51（0.490.53均可）（2分）【解析】（1）电压表原满偏电压为3V，设满偏时电流为，内阻为，故有串联一个电阻后，则有，联立解得，由图甲知，电路为分压电路，为了使电流表指针偏转明显，便于读数，减小误差，需要选择最大阻值较小的。（2）根据图甲连线如图所示（3）若ab断路，则上支路断开，两表均无读数；若de断路，电压表无读数；若be

26、短路，电流表示数可以调到0；若ac断路，无论如何调节滑动变阻器的阻值，电压表始终有示数，且电流表的示数无法调到零，所以故障可能是ac断路。（4）由图甲可知，通过灯泡的电流，由于，故流过灯泡的电流可以近似为I，设灯与的定值电阻串联后接入电动势为、内阻不计的电源两端，电流为I，分压为U，则有，在图丙中画出这条线，与曲线相交，交点即为稳定时流经灯泡的电流、电压，计算可得。24【答案】(1)12.5N，；(2)；(3)【解析】(1)C物块保持静止，故（1分）（1分）可解得F=12.5N，对A、B两个物块（1分）可解得角速度（1分）(2)设碰前A、B速度大小为v，C的速度大小为vC，由绳长不变可知（1分

27、）系统下落过程中机械能守恒（1分）C下降高度（1分）可解得（1分）(3)设碰后A、D的速度大小为v，C的速度大小为vC，由绳长不变（1分）设绳上拉力的冲量大小为I，由于碰撞时间极短，绳子拉力远大于重力。对C物块运用动量定理（1分）对A、D运用动量定理（1分）可解得（1分）25【答案】 （1）；（2）；（3）【解析】（1）沿轴负方向射出的粒子经电场偏转后进入磁场，设粒子进入磁场时与轴负方向间的夹角为，根据题意可知，粒子的运动轨迹如图所示。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，则（1分）（1分）可得，（1分）粒子在电场中做类平抛运动，根据运动的分解，粒子第一次经过轴时，沿轴正方向的速度满足（1分）（1

28、分）可得粒子的初速度大小为（1分）粒子进入磁场时的速度大小为（1分）由（1分）得磁场的磁感应强度大小为（1分）（2）沿轴正方向射出的粒子，经电场、磁场偏转后的轨迹如图所示，由对称性可知粒子在电场中沿轴正方向运动的位移（1分）（1分）可得（1分）粒子在磁场中运动，第一次经过轴的位置与第二次经过轴的位置间的距离（1分）因此第二次经过轴的位置坐标为（1分）（3）如果粒子沿与轴负方向成射出，设此粒子第一次经过轴的速度大小为，根据动能定理有（1分）可得（1分）由此可知，粒子在磁场中做圆周运动的半径仍为（1分）设粒子进入磁场时速度与轴正方向的夹角为，则粒子第一次经过轴与第二次经过轴的位置间的距离（1分）（

29、1分）则（1分）33（1）【答案】等于 等于 等于 【解析】（1）气体从状态变化到状态的过程中，温度不变，内能不变；压强减小，根据理想气体状态方程，可知体积增大，对外做功，根据热力学第一定律，可知，即气体从状态a变化到状态b的过程，气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量。（2）由图可知a、c均在过原点的直线上，P-T图像的斜率为体积的倒数，所以气体在状态a的体积等于气体在状态b的体积；（3）在bc过程中，等压变化，温度降低，内能减小U0，温度降低，体积减小，外界对气体做功，根据，可得，bc过程中外界对气体做功Wbc=pVbc=CTbc，da过程中，气体对外界做功，所以，在bc过程中外界对气体做

30、的功等于在da过程中气体对外界做的功。（2）【答案】 ）（i）；（ii）【解析】（i）对液面间封闭气体柱：初状态压强右管下压活塞后，C液面上升高度设B液面下降了，玻璃管的横截面积为S，由玻意耳定律可得（2分）即（1分）解得（2分）（ii）D液面和活塞间封闭的气体柱，末状态压强（1分）设末状态长由玻意耳定律可得（2分）即解得由此知活塞下压距离（2分）34（1）【答案】ACE【解析】当内芯的折射率比外套的大时，光传播时在内芯与外套的界面上才能发生全反射，故选项A正确，B错误；波长越长的光，频率越小，介质对它的折射率n越小，根据公式v，光在光纤中传播的速度越大，故选项C正确，D错误；根据sin C知，折射率越大，全反射临界角越小，红光的折射率小，则全反射临界角大，若紫光恰能发生全反射，则红光不能发生全反射，故选项E正确。（2）【答案】（i）2.4m；（ii）1.8m【解析】（i）由可知，质点的振动周期为（1分）因此波的周期也为；波长（1分）（ii）由可知波源起振方向竖直向上，所以从时开始计时到波源第二次到达波峰所用时间为（1分）波传播的距离即之间的距离（1分）则质点到波源的距离（1分）因此波传播到点，所需时间（1分）质点从开始振动到第一次达到负向最大位移处，需要时间（1分）所以从时开始计时到质点第一次达到负向最大位移处波源振动的总时间为（1分）波源在此过程中通过的路程为（2分）