2021年物理高考真題卷-海南（含答案解析）

海南省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試

物理本試卷滿分100分,考試時(shí)間90分鐘。一、單項(xiàng)選擇題:本題共8小題,每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。.公元前4世紀(jì),我國的《墨經(jīng)》中提到“力，形之所以奮也”，意為力是使有形之物突進(jìn)或加速運(yùn)動(dòng)的原因。力的單位用國際單位制的基本單位符號(hào)來表示,正確的是A.kg,m,s1 B.kg,m?s' C.Pa?m- D.J,m1.水上樂園有一末段水平的滑梯,人從滑梯頂端由靜止開始滑下后落入水中。如圖所示,滑梯頂端到末端的高度房4.0m,末端到水面的高度/F1.0m。取重力加速度京10m/s：將人視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)摩擦和空氣阻力。A.4.0mB.4.5mC.5.0mD.5.5m3.某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng),光電子的最大初動(dòng)能為&已知該金屬的逸出功為他普朗克常量為仇根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論,該單色光的頻率丫為AEk b也 C 口Ek+W。4.2021年4月29日，我國在海南文昌用長征五號(hào)B運(yùn)載火箭成功將天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心艙運(yùn)行軌道距地面的高度為400km左右，地球同步衛(wèi)星距地面的高度接近36000km。則該核心艙的A.角速度比地球同步衛(wèi)星的小B.周期比地球同步衛(wèi)星的長C.向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大D.線速度比地球同步衛(wèi)星的小

5.1932年,考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實(shí)驗(yàn)中,鋰原子核俘獲一個(gè)質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的被原子核,隨后又蛻變?yōu)閮蓚€(gè)原子核,核反應(yīng)方程為iLi+jHrgBe-2X。7已知；H、3口、X的質(zhì)量分別為m=1.00728u、@=7.01601u、?=4.00151u,光在真空中的傳播速度為G則在該核反應(yīng)中A.質(zhì)量虧損A?=4.02178uB.釋放的核能△后（明切1-2加c'C.被原子核內(nèi)的中子數(shù)是5D.X表示的是瓶原子核6.如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形網(wǎng)3b於2陀其折射率為近。一束單色光在紙面內(nèi)以。n5°的入射角從空氣射向，網(wǎng)邊的中點(diǎn)0,則該束單色光A.在制邊的折射角為60°B.在榴，邊的入射角為45°C.不能從物'邊射出D.不能從邊射出.如圖，兩物塊只。用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時(shí)尸靜止在水平桌面上。將一個(gè)水平向右的推力尸作用在一上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话搿＜褐?兩物塊的質(zhì)量分別為勿產(chǎn)0.5kg、析0.2kg,。與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度支10m/s2?則推力尸的大小為4.0N3.0N2.5N1.5N

4.0N3.0N2.5N1.5N.如圖,V形對(duì)接的絕緣斜面也、及固定在水平面上,兩斜面與水平面夾角均為。=60。，其中斜面及光滑。兩個(gè)質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、0分別靜止在風(fēng)N上,P、0連線垂個(gè)質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、擦力。則〃與物間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少為A-?二、多項(xiàng)選擇題:本題共5小題,每小題4分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得4分,選對(duì)但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。.如圖，理想變壓器原線圈接在f220VIsin100nt(V)的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片一來調(diào)節(jié)。當(dāng)滑片戶處于圖示位置時(shí)，原、副線圈的匝數(shù)比/?.：〃涔2：1,為了使圖中“100V,50W”的燈泡能夠正常發(fā)光,下列操作可行的是A.僅將滑片？向上滑動(dòng)B.僅將滑片尸向下滑動(dòng)C.僅在副線圈電路中并聯(lián)一個(gè)阻值為20Q的電阻D.僅在副線圈電路中串聯(lián)一個(gè)阻值為20C的電阻.甲、乙兩人騎車沿同一平直公路運(yùn)動(dòng)，占0時(shí)經(jīng)過路邊的同-?路標(biāo)，下列位移-時(shí)間(x-t)圖象和速度時(shí)ABCD

ABCD.如圖,在勻強(qiáng)電場中有一虛線圓,助和cd是圓的兩條直徑,其中他與電場方向的夾角為60°,ab=0.2m,cd與電場方向平行,a、。兩點(diǎn)間的電勢差UabtOVo則7 \7 \ 4藝一一，A.電場強(qiáng)度的大小后200V/mB.6點(diǎn)的電勢比d點(diǎn)的低5VC.將電子從c點(diǎn)移到d點(diǎn)，電場力做正功D.電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能如圖,一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a出發(fā),經(jīng)過等容過程到達(dá)狀態(tài)b,再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c,直線ac過原點(diǎn)。則氣體A.在狀態(tài)c的壓強(qiáng)等于在狀態(tài)a的壓強(qiáng)B.在狀態(tài)b的壓強(qiáng)小于在狀態(tài)c的壓強(qiáng)C.在?c的過程中內(nèi)能保持不變D.在ai的過程中對(duì)外做功a(0《<7^180°)?當(dāng)。=150°時(shí)，粒子垂直x軸離開磁場。如圖,在平面直角坐標(biāo)系萬分的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度a(0《<7^180°)?當(dāng)。=150°時(shí)，粒子垂直x軸離開磁場。A.粒子一定帶正電B.當(dāng)aN5°時(shí),粒子也垂直”軸離開磁場C.粒子入射速率為旭些mD.粒子離開磁場的位置到。點(diǎn)的最大距離為30三、實(shí)驗(yàn)題:本題共2小題，共20分。（10分）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，提供以下實(shí)驗(yàn)器材：電源以電動(dòng)勢約6V,內(nèi)阻約1Q）,待測電阻尼（阻值小于10。），電壓表在）（量程3V,內(nèi)阻約3kC）,電流表0（量程0.6A,內(nèi)阻約1。），滑動(dòng)變阻器（最大阻值20Q）,單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)如圖所示測量電路?；卮鹣铝袉栴}：（1）閉合開關(guān)生前,滑動(dòng)變阻器的滑片一應(yīng)滑到（填“a”或“6”）端。（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值，應(yīng)將&撥向（填“c”或"d”）;在上述操作正確的情況下，引起實(shí)驗(yàn)誤差的主要原因是（填正確選項(xiàng)前的標(biāo)號(hào)）。A.電流表分壓 B.電壓表分流C.電源內(nèi)阻分壓(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),若已知電流表的內(nèi)阻為1.2Q,在此情況下,為使待測電阻的測量值更接近真實(shí)值,應(yīng)將S?撥向(填"c"或“d’)；讀得電壓表的示數(shù)為2.37V,電流表的示數(shù)為0.33A,則兄=Q(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(10分)為了驗(yàn)證物體沿光滑斜面下滑的過程中機(jī)械能守恒，某學(xué)習(xí)小組用如圖所示的氣墊導(dǎo)軌裝置(包括導(dǎo)軌、氣源、光電門、滑塊、遮光條、數(shù)字毫秒計(jì))進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。此外可使用的實(shí)驗(yàn)器材還有:天平、游標(biāo)卡尺、刻度尺。(1)某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)步驟,其中不必要的步驟是。①在導(dǎo)軌上選擇兩個(gè)適當(dāng)?shù)奈恢脧?安裝光電門I、II,并連接數(shù)字毫秒計(jì)；②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量0；③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度d-④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出46之間的距離1-,⑤調(diào)整好氣墊導(dǎo)軌的傾斜狀態(tài)；⑥將滑塊從光電門I左側(cè)某處，由靜止開始釋放,從數(shù)字毫秒計(jì)讀出滑塊通過光電門I,II的時(shí)間△小△tz\⑦用刻度尺分別測量4、6點(diǎn)到水平桌面的高度打、/fe；⑧改變氣墊導(dǎo)軌傾斜程度,重復(fù)步驟⑤⑥⑦,完成多次測量。(2)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度，時(shí),游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示,則加mm；某次實(shí)驗(yàn)中，測得△力=11.60ms,則滑塊通過光電門I的瞬時(shí)速度0=m/s(保留3位有效數(shù)字)。0 12 3(cm)IIII1,1IIIillII.illIIIIIIIIIIIIIII

|IIII|IIII|IIII|I11I|

0 10 20(3)在誤差允許范圍內(nèi)，若方(用上述必要的實(shí)驗(yàn)步驟直接測量的物理量符號(hào)表示，已知重力加速度為g),則認(rèn)為滑塊下滑過程中機(jī)械能守恒。

(4)寫出兩點(diǎn)產(chǎn)生誤差的主要原因:四、計(jì)算題:本題共3小題，共36分。解答時(shí)寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。(10分)一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波，其波源的平衡位置在坐標(biāo)原點(diǎn),波源在0-4s內(nèi)的振動(dòng)圖象如圖(a)所示，己知波的傳播速度為0.5m/so圖(a)(1)求這列橫波的波長;(2)求波源在4s內(nèi)通過的路程;(3)在圖(b)中畫出t=4s時(shí)刻的波形圖。圖⑹(12分)如圖,一長木板在光滑的水平面上以速度％向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，將一小滑塊無初速度地輕放在木板最右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為m和2處它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g.(D滑塊相對(duì)木板靜止時(shí),求它們的共同速度大小;(2)某時(shí)刻木板速度是滑塊的2倍,求此時(shí)滑塊到木板最右端的距離；(3)若滑塊輕放在木板最右端的同時(shí)，給木板施加一水平向右的外力,使得木板保持勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到滑塊相對(duì)木板靜止,求此過程中滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及外力所做的功。(14分)如圖，間距為1的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,導(dǎo)軌左端接有阻值為〃的定值電阻,一質(zhì)量為m的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用下以速度M向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動(dòng)的速率為加。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動(dòng)的自由電子總量保持不變,金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，除了電阻R以外不計(jì)其他電阻。(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率；(2)某時(shí)刻撤去外力,經(jīng)過一段時(shí)間，自由電子沿金屬桿定向移動(dòng)的速率變?yōu)樘?hào)。求：(i)這段時(shí)間內(nèi)電阻夕上產(chǎn)生的焦耳熱；(ii)這段時(shí)間內(nèi)一直在金屬桿內(nèi)的自由電子沿桿定向移動(dòng)的距離。X X X8XRTx X XX.B必備知識(shí):力學(xué)單位制。解題思路:根據(jù)牛頓第二定律4Ra可知力的單位用國際單位制的基本單位表示為kg-m-s-2,B項(xiàng)正確。.A必備知識(shí):機(jī)械能守恒定律、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。解題思路:人從滑梯滑下過程中，由機(jī)械能守恒定律有必贈(zèng)卬落從滑梯末端到落水過程由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有加%巴x^vt,解得xN.Om,A項(xiàng)正確。.D必備知識(shí):光電效應(yīng)方程。解題思路：由愛因斯坦光電效應(yīng)方程氏多--的可得■笆也，D項(xiàng)正確。.C必備知識(shí):萬有引力定律。解題思路:衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力充當(dāng)向心力，有翠樣［八解得a=哈，片犀，3=足,72口區(qū)，由于核心艙的軌道半徑小于地球同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以核心艙的角速度、向心加速度、線速度大于同步衛(wèi)星的角速度、向心加速度、線速度，核心艙的周期小于地球同步衛(wèi)星的周期，ABD項(xiàng)錯(cuò)，C項(xiàng)正確。.B必備知識(shí):質(zhì)能方程、核反應(yīng)方程。解題思路:核反應(yīng)過程的質(zhì)量虧損02027u,A項(xiàng)錯(cuò)；核反應(yīng)過程釋放的核能為A￡二△0c2=(-2加B項(xiàng)正確；由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知被核的質(zhì)量數(shù)為8,核電荷數(shù)為4,中子數(shù)為4,故被核蛻變?yōu)橘|(zhì)量數(shù)為4,核電荷數(shù)為2的兩個(gè)粒子，故X為a粒子，CD項(xiàng)錯(cuò)。C必備知識(shí):折射定律、全反射。解題思路：由折射定律〃簫可知光在，的邊的折射角為「30°,A項(xiàng)錯(cuò)：光線沿直線傳播到腑界面時(shí)，入射角為60°,B項(xiàng)錯(cuò)；由sin捷可知光在該介質(zhì)中的全反射臨界角CN5°,所以光線在〃V界面發(fā)生全n反射，故光線不能從斑V邊射出，C項(xiàng)正確；如圖所示，由反射定律可知，光線傳播到序邊時(shí)入射角為30°,小于全反射臨界角，故可以從舊邊射出，D項(xiàng)錯(cuò)。A必備知識(shí):共點(diǎn)力的平衡、牛頓第二定律。解題思路:未加推力尸時(shí)，繩中張力7氣7第=2N,加上推力后，繩中張力為T'=lN,對(duì)。應(yīng)用牛頓第二定律有：mgg-T=moa,而對(duì)物塊P有：F+T'-Hm，g=mra,解兩式得戶4.ON,A項(xiàng)正確。D必備知識(shí):共點(diǎn)力的平衡。解題思路:對(duì)兩滑塊分別受力分析如圖所示，其中0所受的重力、支持力和斥力互成120°角，所以F.g,對(duì)滑塊產(chǎn)，由平衡條件有：〃 峻os60°）》則sin60°,解得〃》苧，D項(xiàng)正確。BD必備知識(shí):理想變壓器、閉合電路歐姆定律。解題思路:原線圈兩端電壓有效值為220V,由變壓規(guī)律臺(tái)見可知，理想變壓器輸出電壓有效值為110V,u2n2為使燈泡正常發(fā)光，則輸出電壓應(yīng)減小，故滑片P應(yīng)下移，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)正確：僅在副線圈電路中并聯(lián)電阻，不能改變燈泡兩端電壓，C項(xiàng)錯(cuò)；小燈泡電阻為吟400C,由串聯(lián)分壓規(guī)律可知，在副線圈電路中串聯(lián)20Q電阻，燈泡即可正常發(fā)光，D項(xiàng)正確。BC必備知識(shí):運(yùn)動(dòng)圖象、追及相遇問題。解題思路:x-t圖象中兩圖線交點(diǎn)表示兩人相遇，A項(xiàng)圖中兩人相遇在加之后，B項(xiàng)圖中兩人相遇在友之前,A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)正確：圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示位移，故C項(xiàng)圖中在時(shí)乙已經(jīng)超過甲，即在之前兩人再次相遇，C項(xiàng)正確；在D項(xiàng)圖中，小時(shí)乙的位移仍小于甲的位移，友時(shí)刻之前兩人未再次相遇,D項(xiàng)錯(cuò)。一題多解:CD項(xiàng)還可以用相對(duì)位移來分析。兩圖線之間的面積表示甲、乙的相對(duì)位移，如圖所示。C項(xiàng)圖中速度相等前甲相對(duì)乙的位移小于速度相等后乙相對(duì)甲的位移，故在友之前兩者相遇，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)圖中速度相等前甲相對(duì)乙的位移大于速度相等后乙相對(duì)甲的位移，故友時(shí)刻乙未追上甲，D項(xiàng)錯(cuò)。低，故6點(diǎn)電勢高于"點(diǎn)電勢，B項(xiàng)錯(cuò)；同理a點(diǎn)電勢低于c點(diǎn)電勢，由瓦=-e。可知，電子在a點(diǎn)的電勢能大于在c點(diǎn)的電勢能，D項(xiàng)正確；電子受力與場強(qiáng)方向相反，故電子從c點(diǎn)到d點(diǎn)，電場力做負(fù)功，C項(xiàng)錯(cuò)。AC必備知識(shí):熱力學(xué)第一定律、氣體實(shí)驗(yàn)定律。解題思路：由掌=，有：q，又直線ac過原點(diǎn)，可知狀態(tài)a、c的壓強(qiáng)相等，6~c過程中氣體溫度不變，體積增大，壓強(qiáng)減小，故狀態(tài)。的壓強(qiáng)大于狀態(tài)c的壓強(qiáng)，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)；?c過程中，理想氣體溫度不變，氣體質(zhì)量一定，分子勢能忽略，故內(nèi)能不變，C項(xiàng)正確；狀態(tài)a到狀態(tài)6過程中氣體體積不變，并不對(duì)外做功，D項(xiàng)錯(cuò)。ACD必備知識(shí):帶電粒子在有界磁場中的運(yùn)動(dòng)。關(guān)鍵點(diǎn)撥:首先作出入射速度的垂線，與x軸的交點(diǎn)。為入射角為150°粒子的軌跡圓心，連接。、。即得粒子軌跡半徑凡由幾何關(guān)系可知力二^一之百/;當(dāng)入射角為45°時(shí)，結(jié)合半徑用相同的方法找出粒子sin30的軌跡圓心，由于圓心不在x軸上，故出射點(diǎn)一定不垂直X軸，B項(xiàng)錯(cuò)；當(dāng)粒子離開磁場的位置到。點(diǎn)距離最大時(shí)，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的弦為直徑，由此確定出射點(diǎn)到。點(diǎn)的最大距離。解題思路：由于粒子垂直x軸離開磁場，故粒子向下偏轉(zhuǎn)，由左手定則可知粒子帶正電，A項(xiàng)正確；當(dāng)。-45°時(shí)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中軌跡2所示，粒子不再垂直x軸射出磁場，B項(xiàng)錯(cuò)；粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)，有qvB硝,由幾何關(guān)系可知"之舊工,所以粒子的速率「史警，C項(xiàng)正確；粒子離開磁場的位置到。點(diǎn)的距離最大時(shí)，入射點(diǎn)與出射點(diǎn)間距離為22百/,所以出射點(diǎn)到。的最大距離為3近心,D項(xiàng)正確。（1）6（2分）（2）c（2分）B（2分）（3）d（2分）6.0（2分）必備知識(shí):伏安法測電阻。關(guān)鍵能力:實(shí)驗(yàn)探究能力和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理能力。R.7—解題思路：（1）根據(jù)實(shí)物圖作出相應(yīng)的電路圖如圖所示，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)接入電路，起到保護(hù)電表的作用，故閉合開關(guān)&前，滑片應(yīng)滑到6點(diǎn)，使接入電路中的電阻最大。（2）由于待測電阻R阻值較小，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)采用電流表外接法，即將《撥向c,此時(shí)實(shí)驗(yàn)誤差主要來源于電壓表的分流，B項(xiàng)正確。（3）若已知電流表內(nèi)阻，則電流表的分壓可以準(zhǔn)確計(jì)算，故應(yīng)使用電流表外接法，即將&撥向d,測量出的電阻為電流表內(nèi)阻與兄之和，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）滑塊在下滑過程中受到2g（At2）2（A-）2空氣阻力，產(chǎn)生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速度不準(zhǔn)確，產(chǎn)生誤差（2分）必備知識(shí):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)。解題思路：（1）實(shí)驗(yàn)需要驗(yàn)證滑塊的勢能減少量與其動(dòng)能增加量相等，即儂（友-加多如//加爾化簡得詔E說，又匕吟、故無需測量滑塊與遮光條的總質(zhì)量”和46間的距離1，選②（2）測量遮光條寬度時(shí)，主尺讀數(shù)為5mm,游標(biāo)尺讀數(shù)為0.00mm,故遮光條寬度測量值為5.00mm；滑塊通過光電門/時(shí)的瞬時(shí)速度為二^-亙吧吧20.431m/so⑶將吸*-、為代入g（方1%）三詔3說化A”11.6ms At2 A0 242人簡得九亂（4）滑塊在下滑過程中受到空氣阻力，產(chǎn)生誤差；遮光條寬度不夠窄，測量速2g（Atz）?（At。？度不準(zhǔn)確，產(chǎn)生誤差。（1）2m（2）16cm（3）見解題過程必備知識(shí):波形圖、波的傳播規(guī)律。解題過程：（1）由題圖（a）可知4Ncm,T=4s（2分）根據(jù)波長與速度的關(guān)系有A=v?=2m（2分）4s內(nèi)波源通過的路程為s=l/l