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(全国卷Ⅲ)2021年高考物理压轴卷(含解析).doc
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1、(全国卷)2021年高考物理压轴卷(含解析)(全国卷)2021年高考物理压轴卷(含解析)年级:姓名:15(全国卷)2021年高考物理压轴卷(含解析)第卷(选择题,共48分)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48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,有选错的得0分。14物体A、B的x-t图象如图所示,由图可知()A从第3 s起,两物体运动方向相同,且vAvBB两物体由同一位置开始运动,但物体A比B迟3 s才开始运动C在5 s内两物体的位移相等,5 s末A、B相遇D5 s内A、B的平均速度相等15
2、.美国物理学家密立根通过测量金属的遏止电压Uc与入射光频率,算出普朗克常量h,并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较,以验证爱因斯坦光电效应方程的正确性。下图是某次试验中得到的两种金属的遏止电压Uc与入射光须率关系图象,两金属的逸出功分别为W甲、W乙,如果用0频率的光照射两种金属,光电子的最大初动能分别为E甲、E乙,则下列关系正确的是()AW甲E乙BW甲W乙,E甲W乙,E甲E乙DW甲W乙,E甲E乙 16.如图所示,一半径为L的导体圆环位于纸面内,O为圆心。环内两个圆心角为90且关于O中心对称的扇形区域内分布有匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小均为B、方向相反且均与纸面垂直。导体杆OM可绕O转动,M
3、端通过滑动触点与圆环良好接触,在圆心和圆环间连有电阻R,不计圆环和导体杆的电阻,当杆OM以恒定角速度逆时针转动时,理想电流表A的示数为()A. B C. D17.如图为人造地球卫星的轨道示意图,LEO是近地轨道,MEO是中地球轨道,GEO是地球同步轨道,GTO是地球同步转移轨道。已知地球的半径R6 400 km,该图中MEO卫星的周期约为(图中数据为卫星近地点、远地点离地面的高度)()A3 h B8 hC15 h D20 h18.如图所示,心脏除颤器用于刺激心脏恢复正常的跳动,它通过皮肤上的电极板使电容器放电。已知某款心脏除颤器,在短于一分钟内使70 F电容器充电到5 000 V,存储875
4、J能量,抢救病人时一部分能量在2 ms脉冲时间通过电极板放电进入身体,此脉冲的平均功率为100 kW。下列说法正确的是()A电容器放电过程中电压不变B电容器充电至2 500 V时,电容为35 FC电容器充电至5 000 V时,电荷量为35 CD电容器所释放出的能量约占存储总能量的23%19.如图所示,相距为d的两水平虚线L1和L2分别是水平向里的匀强磁场的上下两个边界,磁场的磁感应强度为B,正方形线框abcd边长为L(Ld),质量为m,将线框在磁场上方高h处由静止释放。如果ab边进入磁场时的速度为v0,cd边刚穿出磁场时的速度也为v0,则从ab边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的整个过程中()A线
5、框中一直有感应电流B线框中有一阶段的加速度为重力加速度gC线框中产生的热量为mg(dhL)D线框有一阶段做减速运动20.如图所示,小车分别以加速度a1、a2、a3、a4向右做匀加速运动,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小物体m,m在小车的水平底板上,加速度为a1、a2时,细线在竖直方向上,全过程中M始终未相对杆bc移动,M、m与小车保持相对静止,M受到的摩擦力大小分别为f1、f2、f3、f4,则以下结论正确的是()A若,则B若,则C若,则D若,则21.如图所示,长度为l的竖直轻杆上端连着一质量为m的小球A(可视为质点),杆的下端用铰链连接于水平地面上的O点。置于同
6、一水平地面上的正方体B恰与A接触,正方体B的质量为M。今有微小扰动,使杆向右倾倒,各处摩擦均不计,而A与B刚脱离接触的瞬间,杆与地面夹角恰为,重力加速度为g,则下列说法正确的是()AA与B刚脱离接触的瞬间,A、B速率之比为21BA与B刚脱离接触的瞬间,B的速率为CA落地时速率为DA、B质量之比为14第卷二、非选择题:共62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)电流表A1的量程为0200 A,内阻约为500 ,现要准确测量其内阻,除若干开关、导线之外还有器材如下:电流表A2:与A1规格相同滑动变阻器R1:阻
7、值为020 电阻箱R2:阻值为09 999 保护电阻R3:阻值约为3 k电源:电动势E约为1.5 V、内阻r约为2 (1)如图所示,某同学想用等效法测量电流表内阻,设计了部分测量电路,在此基础上请你将滑动变阻器接入电路中,使实验可以完成。(2)电路补充完整后,请你完善以下测量电流表A1内阻的实验步骤。a先将滑动变阻器R1的滑片移到使电路安全的位置,再把电阻箱R2的阻值调到 。(选填“最大”或“最小”)b闭合开关S、S1,调节滑动变阻器R1,使两电流表接近满偏,记录电流表A2的示数I。c保持S闭合、滑动变阻器R1的滑片位置不变,断开S1,再闭合S2,调节R2,使电流表A2的示数 ,读出此时电阻箱
8、的阻值R0,则电流表A1内阻r1 。23.(9分)某同学设计了一个用电磁打点计时器探究碰撞中的不变量的实验:在小车A的前端粘有橡皮泥,推动小车A使之做匀速直线运动,然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体,继续做匀速直线运动。他设计的装置如图(甲)所示。小车A后连着纸带,电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz,长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力。(甲)(乙)(1)若已测得打点纸带如图(乙)所示,并测得各计数点间距(已标在图上)。A为运动的起点,则应选 段来计算A碰前的速度。应选 段来计算A和B碰后的共同速度。(以上两空选填“AB”“BC”“CD”或“DE”)(2)已测得小车A的质量m10.4
9、kg,小车B的质量为m20.2 kg,则碰前两小车的总动量为 kgm/s,碰后两小车的总动量为 kgm/s。24.(12分)如图所示,在直角三角形OPN区域内存在匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一带正电的粒子从静止开始经电压U加速后,沿平行于x轴的方向射入磁场;一段时间后,该粒子在OP边上某点以垂直于x轴的方向射出。已知O点为坐标原点,N点在y轴上,OP与x轴的夹角为30,粒子进入磁场的入射点与离开磁场的出射点之间的距离为d,不计重力。求:(1)带电粒子的比荷;(2)带电粒子从射入磁场到运动至x轴的时间。25.(20分)图所示AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,O
10、A处于水平位置。AB是半径为R1 m的圆周轨道,CDO是半径为r0.5 m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板(可以把小球弹回,不损失能量,图中没有画出),D为CDO轨道的中点。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L2 m,与小球之间的动摩擦因数0.2。现让一个质量为m1 kg的小球从A点的正上方距水平线OA高H的P处自由落下。(g取10 m/s2)(1)当H2 m时,求此时小球第一次到达D点对轨道的压力大小;(2)为使小球仅仅与弹性挡板碰撞一次,且小球不会脱离CDO轨道,求H的取值范围。(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
11、按所做的第一题计分。33.【物理一一选修33】(15分)(1)(5分)一定质量的理想气体,经等温压缩,气体的压强增大,用分子动理论的观点分析,这是因为()A气体分子每次碰撞器壁的平均冲力增大B单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多C气体分子的总数增加D单位体积内的分子数目增加(2)(10分)如图所示,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气
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