2021年全國1卷高考理科綜合(物理部分)+全解全析

絕密★啟用前2008年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（全國I）理科綜合能力測試、選擇題（本題共8小題。在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確。，有的有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）14.如圖所示，一物體自傾角為0的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上。物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角巾滿足A.tane=sin0tane=cos。tane=tan0tane=2tan0左⑥201左⑥201右A.向右做加速運動B.向右做減速運動C.向左做加速運動D.向左做減速運動16.一列簡諧橫波沿x軸傳播，周期為T-1=0時刻的波形如圖所示.此時平衡位置位于l=3m處的質(zhì)點正在向上運動，若A兩質(zhì)點平衡位置的坐標(biāo)分別為4=2.5m,%=5.5m,則A.當(dāng)a質(zhì)點處在波峰時，b質(zhì)點恰在波谷B.t=T/4時，a質(zhì)點正在向y軸負(fù)方向運動C.t=3T/4時，b質(zhì)點正在向y軸負(fù)方向運動D.在某一時刻，a、b兩質(zhì)點的位移和速度可能相同.已知太陽到地球與地球到月球的距離的比值約為390，月球繞地球旋轉(zhuǎn)的周期約為27天.利用上述數(shù)據(jù)以及日常的天文知識，可估算出太陽對月球與地球?qū)υ虑虻娜f有引力的比值約為A.0.2 B.2 C.20 D.200.三個原子核X、Y、Z,X核放出一個正電子后變?yōu)閅核，Y核與質(zhì)子發(fā)生核反應(yīng)后生成Z核并放出一個個氦（42He），則下面說法正確的是A.X核比Z核多一個原子B.X核比Z核少一個中子C.X核的質(zhì)量數(shù)比Z核質(zhì)量數(shù)大3D.X核與Z核的總電荷是Y核電荷的2倍

.已知地球半徑約為6.4X106m,空氣的摩爾質(zhì)量約為29X10-3kg/mol,一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓約為1.0X105Pa.利用以上數(shù)據(jù)可估算出地球表面大氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為A.4X1016m3C.4A.4X1016m3C.4X1030m3D.4X1022m3.矩形導(dǎo)線框abed固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，規(guī)定磁場的正方向垂直低面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I的正方向，下列各圖中正確的是.一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光線從一平板玻璃磚的上表面以入射角。射入，穿過玻璃磚自下表射出.已知該玻璃對紅光的折射率為1.5.設(shè)紅光與藍(lán)光穿過玻璃磚所用的時間分別為t1和t2,則在。從0°逐漸增大至90°的過程中A.t1始終大于12 B.t1始終小于t2C.t1先大于后小于12 D.t1先小于后大于t2非選擇題共10大題，共174分22.（18分）I.（622.（18分）A和B,分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端,已知配》北，現(xiàn)要利用此裝置驗證機械能守恒定律.（D若選定物塊A從靜止開始下落的過程進(jìn)行測量，則需要測量的物理量有（在答題卡上對應(yīng)區(qū)域填入選項前的編號）①物1塊的質(zhì)量也、叱②物塊A下落的距離及下落這段距離所用的時間；③物塊B上升的距離及上升這葭距離所用的時間；④繩子的長度.e為提高實臉結(jié)果的準(zhǔn)確程度，聶必g同學(xué)對此實臉提出以下建議:①繩叫質(zhì)量要輕：②在'也質(zhì)繩"的前提下，繩子越長越好；③盡量保證物塊只沿豎直方向運動，不要搖晃m④兩個糊塊的質(zhì)量之差要盡可能小.以上建議中確實對提高準(zhǔn)確程度有作用的是一在答題卡上對應(yīng)區(qū)域埴入選項前的編號：⑶寫出一條上面沒有提到的提高實驗結(jié)果淮確程度有益的建議：H.門2分）菰■直流電壓表，量程為內(nèi)阻為100口口；現(xiàn)將一阻值為5口口以費口口口之間的固定由阻民E此電壓表串聯(lián)，以擴(kuò)大電壓表的量程.為求得擴(kuò)大后量程的準(zhǔn)曲值，再給定:直流電源（電醐勢E為E-?丫，內(nèi)阻可慝略不計工:J3且值氏=①加口的固定電阻,兩個單刀開關(guān)士、$:及若干線. …S：（1）為達(dá)到上述目的，將答題卡上對應(yīng)的圖連成一個完整的實驗電路圖.（2）連線完成以后，當(dāng)S1與S2均閉合時，電壓表的示數(shù)為0.90V；當(dāng)S1閉合，S2斷開時，電壓表的示數(shù)為0.70V，由此可以計算出改裝后電壓表的量程為V，電源電動勢為 V.（14分）已知O、A、B、C為同一直線上的四點、AB間的距離為11,BC間的距離為12,一物體自O(shè)點由靜止出發(fā)，沿此直線做勻速運動，依次經(jīng)過A、B、C三點，已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等。求O與A的距離.

滑坡（18分）滑坡圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為根，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動，小球與滑塊上的懸點0由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為開始時，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點時，滑塊剛好被一表面涂有粘住物質(zhì)的固定擋板粘住，在極短的時間內(nèi)速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動，當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角0=60°時小球達(dá)到最高點。求（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量；（2）小球從釋放到第一次到達(dá)最低點的過程中，繩的拉力對小球做功的大小。（22分）如圖所示，在坐標(biāo)系％oy中，過原點的直線OC與％軸正向的夾角“120°,在OC右側(cè)有一勻強電場：在第二、三象限內(nèi)有一心強磁場，其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域，并從O點射出，粒子射出磁場的速度方向與%軸的夾角0=30°,大小為v,粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。求（1）粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到％軸的距離；（2）勻強電場的大小和方向；（3）粒子從第二次離開磁場到再次進(jìn)入電場時所用的時間。15、【標(biāo)準(zhǔn)答案】AD【試題解析】對小球水平方向受到向右的彈簧彈力N，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對靜止，故小車可能向右加速運動或向左減速運動。t高考考點］考查受力分析.坤項運動定律.I曷錯提I星I.對什么是加速潮與減速運動的理解不當(dāng)，實際上。,?同相則加速反向則減速.I學(xué)科網(wǎng)備考提示1對運動的描述在平時要多下功夫，I；心師變速表達(dá)著加速度恒定.加速與減速要通過工?的方向而定a瓜t標(biāo)1蠟罰CI試題師1由圖可看出波長為4m,日）時刻j=3ni處的質(zhì)點向上振動，可得說波向左傳播.將整個波龍圖向左平移1/lu時，仃質(zhì)點到達(dá)波峰，此時；■質(zhì)點正好在平衡位置，與『0時刻平衡位置在：m處的質(zhì)點強動狀態(tài)一樣，故白質(zhì)點到達(dá)波峰時?3質(zhì)點正在平衡位置并向上振動…4錯；格圖像整體?向左平移Im,即波傳播丁』時，門的振動狀態(tài)與與尸0時刻平衡位置在3.fm處的質(zhì)點振動狀衣一樣,即處在平衡位置上方并向】軸正方向運動，B錯；將圖像整體向左平移3nn即波傳播燈4時，仃的振動狀態(tài)與與戶口時刻平衡位置在9.fm處和l.fm的質(zhì)點振動狀態(tài)一樣，即處在平衡位置下方并向］■軸負(fù)方向運動，匚對；小5質(zhì)點相隔3m,即相差37工速度相同的質(zhì)點應(yīng)該在半周期內(nèi)才會出現(xiàn)，故D錯。［高考考點］考查機械振動機械被相關(guān)知識.工曷錯提醍1Jt送問題考生容易出覬傳播方向判斷出錯，波形圖的平移出錯.特別是D選項的速度相同的理解。工學(xué)科網(wǎng)備考提示】機械振勵和機械板的試題是每年必定有一道，常常考查耐中的加速度-速度、位移繇基本物理量的天量問題；機械波的問題務(wù)必要熟練掌握文響畫任意時刻的波形圖.17、【標(biāo)準(zhǔn)答案】B【試題解析】設(shè)太陽質(zhì)量M，地球質(zhì)量m，月球質(zhì)量加0，日地間距離為H，月地間距離為r，日月之間距離近似等于H，地球繞太陽的周期為T約為360天，月球繞地球的周期為t=27天。對地球繞著太陽轉(zhuǎn)動，由萬有引力定律：GM=w甯，同理對月球繞著地球轉(zhuǎn)動：Gmm2 2 r2=m等，則太陽質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為M：m=RT；太陽對月球的萬有引力F=Mm，，地t2 r3t2 2球?qū)υ虑虻娜f有引力f=Gmm，故F:f=MR2，帶入太陽與地球質(zhì)量比，計算出比值約為2,B對。18、【標(biāo)準(zhǔn)答案】CD【試題解析】設(shè)原子核X的質(zhì)量數(shù)為％，電荷數(shù)為y，依題意寫出核反應(yīng)方程，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可得原子核y的質(zhì)量數(shù)為％，電荷數(shù)為y-1,原子核Z的質(zhì)量數(shù)為1-3,電荷數(shù)為y-2。由此可得X核的質(zhì)子（y）比Z核的質(zhì)子（y-2）多2個，A錯；由此可得X核的中子（1-y）比Z核的中子（1-y-1）多1個，B錯；X核的質(zhì)量數(shù)（1）比Z核的質(zhì)量數(shù)（1-3）多3個，C對；X核與Z核的總電荷（2y-2）是Y核電荷（y-1）的2倍，D對。22、I（1）答案：①②或①③解析：通過連結(jié)在一起的A、B兩物體驗證機械能守恒定律，即驗證系統(tǒng)的勢能變化與動能變化是否相等，A、B連結(jié)在一起，A下降的距離一定等于B上升的距離；A、B的速度大小總是相等的，故不需要測量繩子的長度和B上升的距離及時間。（2）答案：①③。解析：如果繩子質(zhì)量不能忽略，則A、B組成的系統(tǒng)勢能將有一部分轉(zhuǎn)

化為繩子的動能，從而為驗證機械能守恒定律帶來誤差；若物塊搖擺，則兩物體的速度有差別，為計算系統(tǒng)的動能帶來誤差；繩子長度和兩個物塊質(zhì)量差應(yīng)適當(dāng)。（3）答案：對同一高度進(jìn)行多次測量取平均值；或選取受力后相對伸長量盡量小的繩；（個人補充：盡量減小滑輪的質(zhì)量、對滑輪轉(zhuǎn)動軸進(jìn)行潤滑、選擇質(zhì)量相對較大的物塊A、B）解析：多次取平均值可減少測量誤差，繩子伸長量盡量小，可減少測量的高度的準(zhǔn)確度。（個人補充解析：實驗過程中，滑輪也會轉(zhuǎn)動，其能量同樣來源于A、B組成的系統(tǒng)，故應(yīng)減小滑輪的質(zhì)量。）II.答案：7,6.3（1）將待測電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電阻串聯(lián)后與電源連接即可。設(shè)電源電動勢為E，則由閉合電路歐姆定律，當(dāng)兩開關(guān)都閉合時，R2被短路，有：當(dāng)S1閉合，邑斷開時，解兩式得：R1=6000Q，E=6.3V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理，可得電壓表量程為7V。【高考考點】本題考查驗證機械能守恒定律實驗和電壓表的擴(kuò)容?！疽族e提醒】兩道實驗題均是源于課本的實驗原理,但已經(jīng)脫離課本實驗本身的內(nèi)容,考生無法準(zhǔn)確的判斷相關(guān)誤差。23、解析：設(shè)物體的加速度為a，到達(dá)A點的速度為%，通過AB段和BC點所用的時間為K則有TOC\o"1-5"\h\z11=vot+2at2 ①1]+12=2vot+2at2 ②聯(lián)立①②式得12-11=at2 ③311—12=2v01 ④設(shè)O與A的距離為1，則有1=2a ⑤聯(lián)立③④⑤式得1=/，1，2)2=8(12_11)另解：設(shè)物體在OA段的距離為s，用時t，在AB、BC段用時均為11，由運動學(xué)公式：TOC\o"1-5"\h\z在OA段：s=2at2 ①在OB段：s+11=2a（t+11）2 ②在OC段：s+11+12=2a（t+211）2 ③聯(lián)立①②③解得s聯(lián)立①②③解得s=(3!1)28(12_11)【高考考點】本題考查運動學(xué)基礎(chǔ)知識?！疽族e提醒】考生面對過多的未知量和方程，往往無法得到正確的結(jié)果。24、個人解析：（1）對系統(tǒng)，設(shè)小球在最低點時速度大小為v1，此時滑塊的速度大小為v2，

滑塊與擋板接觸前TOC\o"1-5"\h\z由系統(tǒng)的機械能守恒定律：mgl=2mv12+2mv22 ①由系統(tǒng)的水平方向動量守恒定律：mv1=mv2 ②對滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量為：I=mv2 ③聯(lián)立①②③解得I=m-.^l方向向左 ④(2)小球釋放到第一次到達(dá)最低點的過程中，設(shè)繩的拉力對小球做功的大小為W，對小球由動能定理：mgl+W=2mv12 ⑤聯(lián)立①②⑤解得：甲二-不或即繩的拉力對小球做負(fù)功，大小為匕目：喳考考點!考杏動量、能是守叵定律.動能定理與動量定限工易借提鑿考生容易格碰撞瞬間小球也參與受力分析以及認(rèn)為小球機械能守恒處理第二問?！緦W(xué)科網(wǎng)備考提示］高考連續(xù)兩年考查動量和^量守恒定律。動量力建一直是高考的重點國由內(nèi)容，平時要多訓(xùn)練，總結(jié)與歸炳容易出錯的問題.25,個人解析：(口從1點進(jìn)入磁場后從0點離開磁場的過程是勻速圓周運動，畫出粒子運動的軌跡圖，依題意由幾何關(guān)系可得圓弧的圓心正好是兩條虛線的交點.故經(jīng)過N點的速度方向為T軸正方向。設(shè)囪周的半.性為_兄，自：五=二0金,/口口:且二口口 ①根據(jù)向心力公■式：鈍T二陰1 ②A點到1軸的距離：x=R—Rcos30°聯(lián)立①②③解得：％=2Fmv2Bq(2)粒子能從O點進(jìn)入電場且能由O點返回，對