2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（甲卷）理科綜合能力測試

2021年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（甲卷）

理科綜合能力測試

注意事項：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑；如需改動，用橡

皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案書寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回.

可能用到的相對原子質(zhì)量：H1C12N14O16S32Cu64Zr91

一、選擇題：本題共13個小題，每小題6分。共78分，在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題

目要求的。

1.已知①前、②抗體、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人體內(nèi)有重要作用的物質(zhì)。下列說法正確的

是（）

A.①②③都是由氨基酸通過肽鍵連接而成的

B.③④⑤都是生物大分子，都以碳鏈為骨架

C.①②⑥都是由含氮的單體連接成的多聚體

D.④⑤⑥都是人體細胞內(nèi)的主要能源物質(zhì)

【答案】C

【解析】

【分析】1、酶是活細胞合成的具有催化作用的有機物，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。

2、核酸是一切生物的遺傳物質(zhì)。有細胞結(jié)構(gòu)的生物含有DNA和RNA兩種核酸，但其細胞核遺傳物質(zhì)和細

胞質(zhì)遺傳物質(zhì)都是DNAo

3、動物體內(nèi)激素的化學(xué)成分不完全相同，有的屬于蛋白質(zhì)類，有的屬于脂質(zhì)，有的屬于氨基酸衍生物。

【詳解】A、前的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,抗體的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，激素的化學(xué)本質(zhì)是有機物，如蛋

白質(zhì)、氨基酸的衍生物、脂質(zhì)等，只有蛋白質(zhì)才是由氨基酸通過肽鍵連接而成的，A錯誤；

B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物質(zhì)，如甲狀腺激素是含碘的氨基酸,

B錯誤；

C、酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,抗體的化學(xué)成分是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)是由氨基酸連接而成的多聚體，核

酸是由核甘酸連接而成的多聚體，氨基酸和核甘酸都含有氮元素，C正確：

D、人體主要的能源物質(zhì)是糖類，核酸是生物的遺傳物質(zhì)，脂肪是機體主要的儲能物質(zhì)，D錯誤。

故選Co

2.某同學(xué)將酵母菌接種在馬鈴薯培養(yǎng)液中進行實驗，不可能得到的結(jié)果是（）

A.該菌在有氧條件下能夠繁殖

B.該菌在無氧呼吸的過程中無丙酮酸產(chǎn)生

C.該菌在無氧條件下能夠產(chǎn)生乙醇

D.該菌在有氧和無氧條件下都能產(chǎn)生CO2

【答案】B

【解析】

【分析】酵母菌是兼性厭氧生物，有氧呼吸的產(chǎn)物是二氧化碳和水，無氧呼吸產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。

【詳解】A、酵母菌有細胞核，是真菌生物，其代謝類型是異氧兼性厭氧型，與無氧條件相比，在有氧條件

下，產(chǎn)生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合題意；

BC、酵母菌無氧呼吸在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行，無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸、還原性的氫，并釋放少量的能

量，第二階段丙酮酸被還原性氫還原成乙醛，并生成二氧化碳，B符合題意，C不符合題意；

D、酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸都在第二階段生成CO2,D不符合題意。

故選Bo

3.生長素具有促進植物生長等多種生理功能。下列與生長素有關(guān)的敘述，錯誤的是（）

A.植物生長“頂端優(yōu)勢”現(xiàn)象可以通過去除頂芽而解除

B.頂芽產(chǎn)生的生長素可以運到側(cè)芽附近從而抑制側(cè)芽生長

C.生長素可以調(diào)節(jié)植物體內(nèi)某些基因的表達從而影響植物生長

D.在促進根、莖兩種器官生長時，莖是對生長素更敏感的器官

【答案】D

【解析】

【分析】生長素的化學(xué)本質(zhì)是口引味乙酸；生長素的運輸主要是極性運輸，也有非極性運輸和橫向運輸；生

長素對植物生長具有雙重作用，即低濃度促進生長，高濃度抑制生長。

【詳解】AB、頂端優(yōu)勢產(chǎn)生的原因是頂芽產(chǎn)生的生長素向下運輸，枝條上部的側(cè)芽部位生長素濃度較高，

側(cè)芽對生長素濃度比較敏感，因而使側(cè)芽的發(fā)育受到抑制，可以通過摘除頂芽的方式解除植株頂端優(yōu)勢，

AB正確；

C、生物的性狀是由基因控制的，生長素能引起生物性狀的改變，是通過調(diào)控某些基因的表達來影響植物生

長的，C正確；

D、根、莖兩種器官對生長素的反應(yīng)敏感程度有明顯差異，其中根對生長素最敏感，D錯誤。

故選D。

4.人體下丘腦具有內(nèi)分泌功能，也是一些調(diào)節(jié)中樞的所在部位。下列有關(guān)下丘腦的敘述，錯誤的是（）

A.下丘腦能感受細胞外液滲透壓的變化

B.下丘腦能分泌抗利尿激素和促甲狀腺激素

C.下丘腦參與水鹽平衡的調(diào)節(jié)：下丘腦有水平衡調(diào)節(jié)中樞

D.下丘腦能感受體溫的變化；下丘腦有體溫調(diào)節(jié)中樞

【答案】B

【解析】

【分析】下丘腦的功能：

①感受：滲透壓感受器感受滲透壓升降，維持水鹽代謝平衡。

②傳導(dǎo)：可將滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳導(dǎo)至大腦皮層，使之產(chǎn)生渴覺。

③分泌：分泌促激素釋放激素，作用于垂體，使之分泌相應(yīng)的激素或促激素。在外界環(huán)境溫度低時分泌促

甲狀腺激素釋放激素，在細胞外液滲透壓升高時促使垂體分泌抗利尿激素。

④調(diào)節(jié)：體溫調(diào)節(jié)中樞、血糖調(diào)節(jié)中樞、滲透壓調(diào)節(jié)中樞。

⑤下丘腦視交叉上核的神經(jīng)元具有日周期節(jié)律活動，這個核團是體內(nèi)日周期節(jié)律活動的控制中心。

【詳解】AC、下丘腦是水鹽平衡調(diào)節(jié)中樞，同時也具有滲透壓感受器，來感知細胞外液滲透壓的變化，AC

正確；

B、下丘腦能分泌促甲狀腺激素釋放激素、抗利尿激素等，具有內(nèi)分泌功能，促甲狀腺激素是由垂體分泌，

B錯誤；

D、下丘腦內(nèi)有是維持體溫相對恒定的體溫調(diào)節(jié)中樞，能感受體溫變化，能調(diào)節(jié)產(chǎn)熱和散熱，D正確。

故選Bo

5.果蠅的翅型、眼色和體色3個性狀由3對獨立遺傳的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色體上。讓

一群基因型相同的果蠅（果蠅M）與另一群基因型相同的果蠅（果蠅N）作為親本進行雜交，分別統(tǒng)計子

代果蠅不同性狀的個體數(shù)量，結(jié)果如圖所示。已知果蠅N表現(xiàn)為顯性性狀灰體紅眼。下列推斷錯誤的是（）

A.果蠅M為紅眼雜合體雌蠅

B.果蠅M體色表現(xiàn)黑檀體

C.果蠅N灰體紅眼雜合體

D.親本果蠅均為長翅雜合體

【答案】A

【解析】

【分析】分析柱形圖：果蠅M與果蠅N作為親本進行雜交雜交，子代中長翅：殘翅=3：1,說明長翅為顯

性性狀，殘翅為隱性性狀，親本關(guān)于翅型的基因型均為Aa（假設(shè)控制翅型的基因為A/a）；子代灰身：黑檀

體=1：1,同時灰體為顯性性狀，親本關(guān)于體色的基因型為Bbxbb（假設(shè)控制體色的基因為B/b）；子代紅眼:

白眼=1：1,紅眼為顯性性狀，且控制眼色的基因位于X染色體上，假設(shè)控制眼色的基因為W/w）,故親本

關(guān)于眼色的基因型為XwXwxX''Y或X''X?xXwYo3個性狀由3對獨立遺傳的基因控制，遵循基因的自由組

合定律，因為N表現(xiàn)為顯性性狀灰體紅眼，故N基因型為AaBbXWX“，或AaBbXWY,則M的基因型對應(yīng)為

AabbX"Y或AabbX"Xw。

【詳解】AB、根據(jù)分析可知，M的基因型為AabbX*Y或AabbX'、Xw,表現(xiàn)為長翅黑檀體白眼雄蠅或長翅

黑檀體白眼雌蠅，A錯誤，B正確；

C、N基因型為AaBbXWXw或AaBbX"'Y,灰體紅眼表現(xiàn)為長翅灰體紅眼雌蠅，三對基因均為雜合，C正確;

D、親本果蠅長翅的基因型均為Aa,為雜合子，D正確。

故選A。

6.群落是一個不斷發(fā)展變化的動態(tài)系統(tǒng)。下列關(guān)于發(fā)生在裸巖和棄耕農(nóng)田上的群落演替的說法，錯誤的是

（）

A.人為因素或自然因素的干擾可以改變植物群落演替的方向

B.發(fā)生在裸巖和棄耕農(nóng)田上的演替分別為初生演替和次生演替

C.發(fā)生在裸巖和棄耕農(nóng)田上的演替都要經(jīng)歷苔解階段、草本階段

D.在演替過程中，群落通常是向結(jié)構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性強的方向發(fā)展

【答案】C

【解析】

【分析】1、群落演替：隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程。

2、群落演替的原因：生物群落的演替是群落內(nèi)部因素（包括種內(nèi)關(guān)系、種間關(guān)系等）與外界環(huán)境因素綜合

作用的結(jié)果。

3、初生演替：是指一個從來沒有被植物覆蓋的地面，或者是原來存在過植被，但是被徹底消滅了的地方發(fā)

生的演替；次生演替：原來有的植被雖然已經(jīng)不存在，但是原來有的土壤基本保留，甚至還保留有植物的

種子和其他繁殖體的地方發(fā)生的演替。

【詳解】A、人類活動可以影響群落演替的方向和速度，退湖還田、封山育林、改造沙漠、生態(tài)農(nóng)業(yè)等相關(guān)

措施都能促進群落良性發(fā)展，A正確；

BC、發(fā)生在裸巖上的演替是初生演替，依次經(jīng)過：地衣階段一苔辭階段一草本階段一灌木階段一森林階段,

棄耕農(nóng)田的演替為次生演替，自然演替方向為草本階段一灌木階段-喬木階段，B正確，C錯誤；

D、一般情況下，演替過程中生物生存的環(huán)境逐漸改善，群落的營養(yǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，抵抗力穩(wěn)定性越來越

高，恢復(fù)力穩(wěn)定性越來越低，D正確。

故選C。

7.化學(xué)與人體健康及環(huán)境保護息息相關(guān)。下列敘述正確的是

A.食品加工時不可添加任何防腐劑

B.掩埋廢舊電池不會造成環(huán)境污染

C.天然氣不完全燃燒會產(chǎn)生有毒氣體

D.使用含磷洗滌劑不會造成水體污染

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.食品加工時，可適當(dāng)添加食品添加劑和防腐劑等，如苯甲酸鈉，故A錯誤；

B.廢舊電池中含有重金屬等金屬離子，會造成土壤污染，水體污染等，故B錯誤；

C.天然氣主要成分為甲烷，不完全燃燒會產(chǎn)生一氧化碳等有毒氣體，故C正確；

D.含磷洗滌劑的排放，使水中磷過多，造成水中藻類瘋長，消耗水中溶解的氧，水體變渾濁，故D錯誤；

故選C。

8.N,\為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述正確的是

A.18g重水（D?。）中含有的質(zhì)子數(shù)為IONA

B.3mol的NO2與H2O完全反應(yīng)時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA

32g環(huán)狀Sg(）分子中含有的S-S鍵數(shù)為IN

△A

D.ILpH=4的0.1molL'K2Cr2O7溶液中Cr2O^離子數(shù)為01NA

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】A.DQ的質(zhì)子數(shù)為1。，血口。的物質(zhì)的量為訴18扁g=。9向，則18g重水（DQ）中所含質(zhì)

子數(shù)為9NA，A錯誤;

B.NO?與H?。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO,該反應(yīng)消耗3個NCh分子轉(zhuǎn)移的電子數(shù)

為2個，則有3moi的NO?參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA，B錯誤；

C.一個分子中含有的S-S鍵數(shù)為8個，32gs8的物質(zhì)的量為。:翌~-=-mol,則含有

8x32g/mol8

的S-S鍵數(shù)為」X8XNA=NA，C正確；

8

D.酸性KQO溶液中存在：5。；一+凡0W2CrO：+2H+,含Cr元素微粒有50/和CrOf，則

ILpHH的O.lmolLKCr2。？溶液中50自離子數(shù)應(yīng)小于01NA,D錯誤；

故選C。

9.實驗室制備下列氣體的方法可行的是

氣體方法

A氨氣加熱氯化核固體

B二氧化氮將鋁片加到冷濃硝酸中

C硫化氫向硫化鈉固體滴加濃硫酸

D氧氣加熱氯酸鉀和二氧化鍋的混合物

A.AB.BC.CD.D

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】A.氯化鍍不穩(wěn)定，加熱易分解生成氨氣和氯化氫，但兩者遇冷又會化合生成氯化鍍固體，所以不

能用于制備氨氣，A不可行；

B.將鋁片加到冷濃硝酸中會發(fā)生鈍化現(xiàn)象，不能用于制備二氧化氮，B不可行；

C.硫化氫為還原性氣體，濃硫酸具有強氧化性，不能用濃硫酸與硫化鈉固體反應(yīng)制備該硫化氫氣體，因為

該氣體會與濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，C不可行；

D.實驗室加熱氯酸鉀和二氧化鎰的混合物，生成氯化鉀和氧氣，二氧化銃作催化劑，可用此方法制備氧氣,

D可行；

故選D。

10.下列敘述正確的是

A.甲醇既可發(fā)生取代反應(yīng)也可發(fā)生加成反應(yīng)

B.用飽和碳酸氫納溶液可以鑒別乙酸和乙醇

C.燒烽的沸點高低僅取決于碳原子數(shù)的多少

D.戊二烯與環(huán)戊烷互為同分異構(gòu)體

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】A.甲醇為一元飽和醇，不能發(fā)生加成反應(yīng)，A錯誤；

B.乙酸可與飽和碳酸氫鈉反應(yīng)，產(chǎn)生氣泡，乙醇不能發(fā)生反應(yīng)，與飽和碳酸鈉互溶，兩者現(xiàn)象不同，可用

飽和碳酸氫納溶液可以鑒別兩者，B正確；

C.含相同碳原子數(shù)的烷燒，其支鏈越多，沸點越低，所以烷燒的沸點高低不僅僅取決于碳原子數(shù)的多少，

C錯誤；

D.戊二烯分子結(jié)構(gòu)中含2個不飽和度，其分子式為C5H8,環(huán)戊烷分子結(jié)構(gòu)中含1個不飽和度，其分子式為

C5HIO,兩者分子式不同，不能互為同分異構(gòu)體，D錯誤。

故選Bo

11.W.X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)是W和X的最外層電子數(shù)之

和，也是Y的最外層電子數(shù)的2倍。W和X的單質(zhì)常溫下均為氣體。下列敘述正確的是

A.原子半徑：Z>Y>X>W

B.W與X只能形成一種化合物

C.Y氧化物為堿性氧化物，不與強堿反應(yīng)

D.W、X和Z可形成既含有離子鍵又含有共價鍵的化合物

【答案】D

【解析】

【分析】w.X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，Z的最外層電子數(shù)是W和X的最外層電子

數(shù)之和，也是Y的最外層電子數(shù)的2倍，則分析知，Z的最外層電子數(shù)為偶數(shù)，W和X的單質(zhì)常溫下均為

氣體，則推知W和X為非金屬元素，所以可判斷W為H元素，X為N元素，Z的最外層電子數(shù)為1+5=6,

Y的最外層電子數(shù)為9=3,則Y為A1元素，Z為S元素，據(jù)此結(jié)合元素及其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)分析解答。

2

【詳解】根據(jù)上述分析可知，W為H元素，X為N元素，Y為A1元素，Z為S元素，則

A.電子層數(shù)越多的元素原子半徑越大，同周期元素原子半徑依次減弱，則原子半徑：Y（A1）>Z（S）>X（N）

>W（H）,A錯誤；

B.W為H元素，X為N元素，兩者可形成N%和N2H4,B錯誤；

C.Y為Al元素，其氧化物為兩性氧化物，可與強酸、強堿反應(yīng)，C錯誤；

、和可形成、兩者既含有離子鍵又含有共價鍵，正確。

D.WXZ（NHSSNH4HS,D

故選D。

12.已知相同溫度下，Ksp（BaSC）4）<Ksp（BaCC）3）。某溫度下，飽和溶液中」g［c（SO：）］、［g［c（CO；）］、

與-lg［c（Ba2+）］的關(guān)系如圖所示。

9

10

99

&

0

Z

(0

G8

O0

S

)工0

。

耳0

4.工

0

Z0

L

0

9O.99O8O&O

2.3.4.5..O

-lg[c(Ba^]

下列說法正確的是

A.曲線①代表BaCOs的沉淀溶解曲線

B.該溫度下BaSO4的Ksp(BaSOj值為LOx10」°

C.加適量BaCU固體可使溶液由a點變到b點

c(SOf)

D.c(Ba2+)=10-51時兩溶液中=109

《CO；)

【答案】B

【解析】

【分析】BaCCh、BaSCU均為難溶物，飽和溶液中一lg[c(Ba2+)]+{—lg[c(SO：)]}=-lg[c(Ba2+)xc(S0j)]

=-lg[ArSp(BaSO4)J,同理可知溶液中Tglc(Ba2+)]+{—lg[c(CO；)]}=-lg[Ksp(BaCO3)],因^sp(BaSO4)<

Ksp(BaCCh),則Tg[Ksp(BaCO3)]<TgKp(BaSO4)],由此可知曲線①為Tg[c(Ba2+)]與一lg[c(SO：)]的關(guān)系,

曲線②為一lg[c(Ba")]與一lg[c(C。；)]的關(guān)系。

【詳解】A.由題可知，曲線上的點均為飽和溶液中微粒濃度關(guān)系，由上述分析可知，曲線①為BaSO4的沉

淀溶解曲線，選項A錯誤；

B.曲線①為BaSCU溶液中一lg[c(Ba2+)]與-lg[c(SOf)]的關(guān)系，由圖可知，當(dāng)溶液中一lg[c(Ba2+)]=3時，

-lg[c(SO；)=7,則一lg[Ksp(BaSC)4)]=7+3=10,因此Ksp(BaSC>4)=1.0x10l0,選項B正確；

C.向飽和BaSC)4溶液中加入適量BaCh固體后，溶液中c(Ba2+)增大，根據(jù)溫度不變則1「(BaSOQ不變可知,

溶液中c(SO：)將減小，因此a點將沿曲線①向左上方移動，選項C錯誤；

10小

D.由圖可知，當(dāng)溶液中c(Ba2+)=10r」時，兩溶液中=10'L%選項D錯誤;

答案選B。

13.乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2。

解離為H*和OH,并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是

電源

O

HHIlII

Y2石

鉛H—C—C—HBr2

0墨

-C醛

億

電1（乙二醛）

電

極H

極

O+?

HO

CHH||2Br

，HO—C—C—H

(乙二酸)（乙醛酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二醛+KBr酸溶液

A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中只起電解質(zhì)的作用

oO

OOnH+H

B.陽極上的反應(yīng)式為:+2H++2e=eC20

HO-C-C-OH

C.制得2moi乙醛酸，理論上外電路中遷移了Imol電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

【答案】D

【解析】

【分析】該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽

極上Br被氧化為Bo,Bn將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，0H移

向陽極。

【詳解】A.KBr在上述電化學(xué)合成過程中除作電解質(zhì)外，同時還是電解過程中陽極的反應(yīng)物，生成的Br2

為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯誤：

B.陽極上為Br失去電子生成B&,Bn將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；

C.電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，Imol乙二酸生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,Imol乙二醛生成Imol

乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol,根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成Imol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為Imol,因此制得2moi乙醛

酸時，理論上外電路中遷移了2moi電子，故C錯誤；

D.由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；

綜上所述，說法正確的是D項，故答案為D。

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第14?18題只有一項

符合題目要求，第19?21題有多項符合題目要求。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，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直

桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角。可變。將小物塊由平板與豎直桿交點。處靜止釋放，物塊沿平板

從2點滑至P點所用的時間f與夾角6的大小有關(guān)。若由30。逐漸增大至60。，物塊的下滑時間f將（）

A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D,先減小后增大

【答案】D

【解析】

【分析】

【詳解】設(shè)PQ的水平距離為L，由運動學(xué)公式可知

―=—gsinOr

cos。2

可得

產(chǎn)41

gsin20

可知6=45°時，f有最小值，故當(dāng)。從由30。逐漸增大至60。時下滑時間t先減小后增大。

故選D。

15.“旋轉(zhuǎn)紐扣”是一種傳統(tǒng)游戲。如圖，先將紐扣繞幾圈，使穿過紐扣的兩股細繩擰在一起，然后用力反復(fù)

拉繩的兩端，紐扣正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)會交替出現(xiàn)。拉動多次后，紐扣繞其中心的轉(zhuǎn)速可達50r/s,此時紐扣上距離

中心1cm處的點向心加速度大小約為（）

外力7外力

A.10m/s2B.100m/s2C.1000m/s2D.10000m/s2

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】紐扣在轉(zhuǎn)動過程中

co=27m—1OOmad/s

由向心加速度

<2=<y2r?1000m/s2

故選C。

16.兩足夠長直導(dǎo)線均折成直角，按圖示方式放置在同一平面內(nèi)，EO與O'。在一條直線上，PO,與OF

在一條直線上，兩導(dǎo)線相互絕緣，通有相等的電流/,電流方向如圖所示。若一根無限長直導(dǎo)線通過電流/

時，所產(chǎn)生的磁場在距離導(dǎo)線“處的磁感應(yīng)強度大小為B,則圖中與導(dǎo)線距離均為"的例、N兩點處的磁感

應(yīng)強度大小分別為（）

MN

d\O'\d

E八

I

A.B、0B.0、2BC.28、2BD.B、B

【答案】B

【解析】

【分析】

【詳解】兩直角導(dǎo)線可以等效為如圖所示兩直導(dǎo)線，由安培定則可知，兩直導(dǎo)線分別在M處的磁感應(yīng)強

度方向為垂直紙面向里、垂直紙面向外，故M處的磁感應(yīng)強度為零；兩直導(dǎo)線在N處的磁感應(yīng)強度方向均

垂直紙面向里，故M處的磁感應(yīng)強度為28；綜上分析B正確。

故選Bo

EO'Q

17.如圖，一個原子核X經(jīng)圖中所示的一系列a、/衰變后，生成穩(wěn)定的原子核Y,在此過程中放射出電

【答案】A

【解析】

【分析】

【詳解】由圖分析可知，核反應(yīng)方程為

.Y+.He+b_；e

設(shè)經(jīng)過。次a衰變，人次夕衰變。由電荷數(shù)與質(zhì)量數(shù)守恒可得

238=206+4。；92=82+2a—Z?

解得

a=8,b—6

故放出6個電子

故選Ao

18.2021年2月，執(zhí)行我國火星探測任務(wù)的“天間一號”探測器在成功實施三次近火制動后，進入運行周期約

為1.8xl()5s的橢圓形停泊軌道，軌道與火星表面的最近距離約為2.8xl()5m。已知火星半徑約為3.4xl()6m,

火星表面處自由落體的加速度大小約為3.7m/s2,則“天問一號”的停泊軌道與火星表面的最遠距離約為

()

A.6x105mB.6x106mC.6x107mD.6x108m

【答案】C

【解析】

【分析】

【詳解】忽略火星自轉(zhuǎn)則

GMm

區(qū)2=叫①

可知

GM=gR2

設(shè)與為1.8x105s的橢圓形停泊軌道周期相同的圓形軌道半徑為/?,由萬引力提供向心力可知

GMm4/

——--=tn——

產(chǎn)T2

設(shè)近火點到火星中心為

R=R+4③

設(shè)遠火點到火星中心為

4=7?+4④

由開普勒第三定律可知

“2)⑤

7272

由以上分析可得

7

d2?6xl0m

故選Co

19.某電場的等勢面如圖所示，圖中“、b、c、&、e為電場中的5個點，則()

\\4V6V/)

2V3VI5V/7V8V

A.一正電荷從人點運動到e點，電場力做正功

B.一電子從。點運動到d點，電場力做功為4eV

C.b點電場強度垂直于該點所在等勢面，方向向右

D.a、b、c、”四個點中，人點的電場強度大小最大

【答案】BD

【解析】

【分析】

【詳解】A.由圖象可知

(pb=(pe

則正電荷從人點運動到e點，電場力不做功，A錯誤;

B.由圖象可知

他=3V,<pd=7V

根據(jù)電場力做功與電勢能的變化關(guān)系有

Wad=Ep“-Epd=(<pa-94)?(-e)=4eV

B正確；

C.沿電場線方向電勢逐漸降低，則6點處的場強方向向左，C錯誤;

D.由于電場線與等勢面處處垂直，則可畫出電場線分布如下圖所示

由上圖可看出，萬點電場線最密集，則b點處的場強最大，D正確。

故選BD。

20.一質(zhì)量為，”的物體自傾角為a的固定斜面底端沿斜面向上滑動。該物體開始滑動時的動能為耳，向上

滑動一段距離后速度減小為零，此后物體向下滑動，到達斜面底端時動能為"。已知sina=0.6,重力加

速度大小為g。則（）

A.物體向上滑動的距離為二-

2mg

B.物體向下滑動時的加速度大小為］

C.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)等于0.5

D.物體向上滑動所用的時間比向下滑動的時間長

【答案】BC

【解析】

【分

【詳解】AC.物體從斜面底端回到斜面底端根據(jù)動能定理有

-/jmg-21cosa=-Ek

物體從斜面底端到斜面頂端根據(jù)動能定理有

-mglsina-/Limglcosa=Q-Ek

整理得

I=-^；〃=0.5

mg

A錯誤，C正確；

B.物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有

ma=mgsina-/nmgcosa

求解得出

a=&

5

B正確；

D.物體向上滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有

ma|.=mgsina+pmgcosa

物體向下滑動時的根據(jù)牛頓第二定律有

tna卜=mgsina-pimgcosa

由上式可知

a\>af

由于上升過程中的末速度為零，下滑過程中的初速度為零，且走過相同的位移，根據(jù)公式

l=-at2

2

則可得出

"下

D錯誤。

故選BC。

21.由相同材料的導(dǎo)線繞成邊長相同的甲、乙兩個正方形閉合線圈，兩線圈的質(zhì)量相等，但所用導(dǎo)線的橫截

面積不同，甲線圈的匝數(shù)是乙的2倍?，F(xiàn)兩線圈在豎直平面內(nèi)從同一高度同時由靜止開始下落，一段時間

后進入一方向垂直于紙面的勻強磁場區(qū)域，磁場的上邊界水平，如圖所示。不計空氣阻力，已知下落過程

中線圈始終平行于紙面，上、下邊保持水平。在線圈下邊進入磁場后且上邊進入磁場前，可能出現(xiàn)的是（）

甲□□乙

XXXXX

XXXXX

XXXXX

A.甲和乙都加速運動

B,甲和乙都減速運動

C.甲加速運動，乙減速運動

D.甲減速運動，乙加速運動

【答案】AB

【解析】

【分析】

【詳解】設(shè)線圈到磁場的高度為從線圈的邊長為/,則線圈下邊剛進入磁場時，有

v=y12gh

感應(yīng)電動勢為

E-nBlv

兩線圈材料相等（設(shè)密度為夕°），質(zhì)量相同（設(shè)為加），則

m=凡x4nlxS

設(shè)材料的電阻率為夕，則線圈電阻

4〃/16〃平%。

1\—P—

Sm

感應(yīng)電流為

j_E_mBv

i—■—

R\6nlpp0

安培力為

p—nB”="也v

16吶

由牛頓第二定律有

mg—F=ma

聯(lián)立解得

FB2V

a-8~

m16ppo

B2V

加速度和線圈的匝數(shù)、橫截面積無關(guān)，則甲和乙進入磁場時，具有相同的加速度。當(dāng)g>“時，甲和

1630

B2VB2V

乙都加速運動，當(dāng)g<77一時，甲和乙都減速運動，當(dāng)g=7；一時都勻速。

16m16%

故選ABo

三、非選擇題：共174分。第22?32題為必考題，每個試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生

根據(jù)要求作答。

（-）必考題：共129分。

22.為測量小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)，一同學(xué)將貼有標(biāo)尺的瓷磚的一端放在水平桌面上，形成一傾

角為a的斜面（已知sin&=0.34,cosa=0.94）,小銅塊可在斜面上加速下滑，如圖所示。該同學(xué)用手機拍

攝小銅塊的下滑過程，然后解析視頻記錄的圖像，獲得5個連續(xù)相等時間間隔（每個時間間隔ATMUOs）內(nèi)

小銅塊沿斜面下滑的距離，（i=l，2,3,4,5）,如下表所示。

5152S3S4S5

5.87cm7.58cm9.31cm11.02cm12.74cm

由表中數(shù)據(jù)可得，小銅塊沿斜面下滑的加速度大小為m/s2,小銅塊與瓷磚表面間的動摩擦因數(shù)

為o（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字，重力加速度大小取9.80m/s2）

【答案】⑴.0.43⑵.0.32

【解析】

【分析】

詳解】［1］根據(jù)逐差法有

一（$5+S4Hs2+4）

一（2AT）2

代入數(shù)據(jù)可得小銅塊沿斜面下滑的加速度大小

a?0.43m/s2

⑵對小銅塊受力分析根據(jù)牛頓第二定律有

mgsina-pimgcosa=ina

代入數(shù)據(jù)解得

〃a0.32

23.某同學(xué)用圖（。）所示電路探究小燈泡的伏安特性，所用器材有:

小燈泡（額定電壓2.5V,額定電流0.3A）

電壓表（量程300mV,內(nèi)阻300Q）

電流表（量程300mA,內(nèi)阻0.27Q）

定值電阻Ro

滑動變阻器凡（阻值0-20C）

電阻箱Ri（最大阻值9999.9。）

電源E（電動勢6V,內(nèi)阻不計）

開關(guān)S、導(dǎo)線若干。

完成下列填空：

（1）有3個阻值分別為10。、20。、30。的定值電阻可供選擇，為了描繪小燈泡電流在0~300mA的S/

曲線，Ro應(yīng)選取阻值為。的定值電阻；

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的（填力”或?”）端；

（3）在流過電流表的電流較小時，將電阻箱&的阻值置零，改變滑動變阻器滑片的位置，讀取電壓表和電

流表的示數(shù)U、I,結(jié)果如圖"）所示。當(dāng)流過電流表的電流為10mA時，小燈泡的電阻為Q（保

留1位有效數(shù)字）；

圖(b)

（4）為使得電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V,該同學(xué)經(jīng)計算知，應(yīng)將&的阻值調(diào)整為

Qo然后調(diào)節(jié)滑動變阻器Ri,測得數(shù)據(jù)如下表所示：

U/mV24.046.076.0110.0128.0152.0184.0216.0250.0

//mA140.0160.0180.02000220.0240.0260.02800300.0

(5)由圖⑹和上表可知，隨流過小燈泡電流的增加，其燈絲的電阻(填“增大”“減小”或“不

變“);

(6)該同學(xué)觀測到小燈泡剛開始發(fā)光時流過電流表的電流為160mA,可得此時小燈泡電功率卬產(chǎn)W

(保留2位有效數(shù)字)；當(dāng)流過電流表的電流為300mA時，小燈泡的電功率為的,則公=(保留

至整數(shù))。

【答案】(1).10(2).a(3).0.7(4).2700(5).增大(6).0.074(7).10

【解析】

【分析】

【詳解】(1)⑴因為小燈泡額定電壓2.5V,電動勢6V,則滑動滑動變阻器時，為了保證電路安全，需要定

值電阻分擔(dān)的電壓

t/=6V-2.5V=3.5V

則有

3.5V

&=all.7c

03A

則需要描繪小燈泡在0~300mA的伏安特性曲線，即Ro應(yīng)選取阻值為10。:

(2)⑵為了保護電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于變阻器的〃端；

(3)[3]由圖可知當(dāng)流過電流表的電流為10mA時，電壓為7mV,則小燈泡的電阻為

7x10-3

R-

10x10-3Q=0.7Q

(4)[4]由題知電壓表滿量程時對應(yīng)于小燈泡兩端的電壓為3V時，有

303

R]+R、&

解得

R2=2700。

(5)[5]由圖(b)和表格可知流過小燈泡電流增加，圖像中午變大，則燈絲的電阻增大;

(6)⑹根據(jù)表格可知當(dāng)電流為160mA時，電壓表的示數(shù)為46mA,根據(jù)(4)的分析可知此時小燈泡兩端

電壓為0.46A,則此時小燈泡電功率

lV,=0.46Vx0.16AM.074W

⑺同理可知當(dāng)流過電流表的電流為300mA時，小燈泡兩端電壓為2.5V,此時小燈泡電功率

IV2=2.5VX0.3A=0.75W

故有

絲=粵一10

W,0.074

24.如圖，一傾角為夕的光滑斜面上有50個減速帶（圖中未完全畫出），相鄰減速帶間的距離均為“，減速

帶的寬度遠小于d;一質(zhì)量為膽的無動力小車（可視為質(zhì)點）從距第一個減速帶L處由靜止釋放。已知小車

通過減速帶損失的機械能與到達減速帶時的速度有關(guān)。觀察發(fā)現(xiàn)，小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速

帶間的平均速度均相同。小車通過第50個減速帶后立刻進入與斜面光滑連接的水平地面，繼續(xù)滑行距離s

后停下。已知小車與地面間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度大小為g。

（1）求小車通過第30個減速帶后，經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能；

（2）求小車通過前30個減速帶的過程中在每一個減速帶上平均損失的機械能；

（3）若小車在前30個減速帶上平均每一個損失的機械能大于之后每一個減速帶上損失的機械能，則乙應(yīng)

滿足什么條件？

（無動力）小車

【答案】⑴Un。；（2）.529仆in。-；（3）L>dT———

30sin。

【解析】

【分析】

【詳解】（1）由題意可知小車在光滑斜面上滑行時根據(jù)牛頓第二定律有

mgsin0-ma

設(shè)小車通過第30個減速帶后速度為vi,到達第31個減速帶時的速度為以，則有

—v,2=2ad

因為小車通過第30個減速帶后，在相鄰減速帶間的平均速度均相同，故后面過減速帶后的速度與到達下一

個減速帶均為也和V2；經(jīng)過每一個減速帶時損失的機械能為

A￡=gmv；-gmvf

聯(lián)立以上各式解得

AE=mgdsin0

（2）由（1）知小車通過第50個減速帶后的速度為w,則在水平地面上根據(jù)動能定理有

~/.imgs=Q)-mvl

從小車開始下滑到通過第30個減速帶，根據(jù)動能定理有

，wg(L+29")sin6-AE,?.=—mv[

聯(lián)立解得

\E&-mg^L+29d)sin夕-〃77gs

故在每一個減速帶上平均損失的機械能為

A￡總根g(L+29d)sin6—"mgs

八/~s——

3030

（3）由題意可知

△￡>>AE

可得

L>d4

sin。

25.如圖，長度均為/的兩塊擋板豎直相對放置，間距也為/,兩擋板上邊緣尸和M處于同一水平線上，在

該水平線的上方區(qū)域有方向豎直向下的勻強電場，電場強度大小為E;兩擋板間有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強

度大小可調(diào)節(jié)的勻強磁場。一質(zhì)量為小，電荷量為q（4>0）的粒子自電場中某處以大小為w的速度水平向

右發(fā)射，恰好從P點處射入磁場，從兩擋板下邊緣。和N之間射出磁場，運動過程中粒子未與擋板碰撞。

已知粒子射入磁場時的速度方向與P。的夾角為60。，不計重力。

（1）求粒子發(fā)射位置到P