2021年高考全国甲卷物理真题和答案（解析版）

　　2021年高考全国甲卷物理试题

　　一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共8分。在每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8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0分。

　　1. 如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（）

　　

　　A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大

　　【答案】D

　　【详解】设PQ水平距离为L，由运动学公式可知

　　可得

　　可知时，t 有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。

　　故选D。

　　2. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）

　　

　　A. 10m/s2 B. 100m/s2 C. 1000m/s2 D. 10000m/s2

　　【答案】C

　　【详解】纽扣在转动过程中

　　由向心加速度

　　故选C。

　　3. 两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与在一条直线上，与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）

　　

　　A. B、0 B. 0、2B C. 2B、2B D. B、B

　　【答案】B

　　4. 如图，一个原子核X经图中所示的一系列、衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（）

　　

　　A. 6 B. 8 C. 10 D. 14

　　【答案】A

　　5. 2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）

　　A. 6×105m B. 6×106m C. 6×107m D. 6×108m

　　【答案】C

　　6. 某电场的等势面如图所示，图中a、b、c、d、e为电场中的5个点，则（）

　　

　　A. 一正电荷从b点运动到e点，电场力做正功

　　B. 一电子从a点运动到d点，电场力做功为4eV

　　C. b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右

　　D. a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大

　　【答案】BD

　　7. 一质量为m的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为g。则（）

　　A. 物体向上滑动的距离为

　　B. 物体向下滑动时的加速度大小为

　　C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于0.5

　　D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长

　　【答案】BC

　　8. 由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的2倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（）

　　

　　A. 甲和乙都加速运动

　　B. 甲和乙都减速运动

　　C. 甲加速运动，乙减速运动

　　D. 甲减速运动，乙加速运动

　　【答案】AB

　　三、非选择题：第9～12题为必考题，每个试题考生都必须作答。第13～16题为选考题，考生根据要求作答。

　　（一）必考题

　　9. 为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知sin=0.34，cos=0.94），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得5个连续相等时间间隔（每个时间间隔?T=0.20s）内小铜块沿斜面下滑的距离si（i=1，2，3，4，5），如下表所示。

　　

　　s1

　　s2

　　s3

　　s4

　　s5

　　5.87cm

　　7.58cm

　　9.31cm

　　11.02cm

　　12.74cm

　　由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为___________m/s2，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为___________。（结果均保留2位有效数字，重力加速度大小取9.80m/s2）

　　【答案】 (1). 0.43 (2). 0.32

　　【详解】[1]根据逐差法有

　　[2]对小铜块受力分析根据牛顿第二定律有

　　代入数据解得

　　10. 某同学用图（a）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：

　　小灯泡（额定电压2.5V，额定电流0.3A）

　　电压表（量程300mV，内阻300）

　　电流表（量程300mA，内阻0.27）

　　定值电阻R0

　　滑动变阻器R1（阻值0-20）

　　电阻箱R2（最大阻值9999.9）

　　电源E（电动势6V，内阻不计）

　　开关S、导线若干。

　　完成下列填空：

　　

　　（1）有3个阻值分别为10、20、30的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在0~300mA的U-I曲线，R0应选取阻值为___________的定值电阻；

　　（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的___________（填“a”或“b”）端；

　　（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱R2的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数U、I，结果如图（b）所示。当流过电流表的电流为10mA时，小灯泡的电阻为___________（保留1位有效数字）；

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