2021年高考真題-物理（海南卷）

海南物理

一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有

一項是符合題目要求的。

1.公元前4世紀(jì)末，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)或加速運動

的原因。力的單位用國際單位制的基本單位符號來表示，正確的是（）

A.kg-m-s-1B.kg-m-s_2C.Pam2D.J.m-|

1【答案】B

【詳解】AB.根據(jù)牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma可知力的單位為kg-!!!。.，A錯誤，B正確；

F

C.根據(jù)壓強的表達(dá)式°=亍可知力的單位可知力的單位為Pa-n?，但壓強單位Pa不是基本單位，C錯誤;

D.根據(jù)做功的表達(dá)式W=￡r可知力的單位為J.m-1但功的單位J不是基本單位，D錯誤。

故選Bo

2.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”=4.0m,末端到水面的高度力=1.0m。取重力加速度g=10m/s2,將人視為質(zhì)點，不計摩擦

和空氣阻力。則人的落水點到滑梯末端的水平距離為（）

C.5.0mD.5.5m

2【答案】A

【詳解】人從滑梯由靜止滑到滑梯末端速度為乙根據(jù)機械能守恒定律可知

口1，

mgH=-mv~

解得

v=46m/s

從滑梯末端水平飛出后做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，根據(jù)/?=萬g*可知落水時間為

2x1.01_￡

S-S

10\5

水平方向做勻速直線運動，則人的落水點距離滑梯末端的水平距離為

x=vt=4由x=4.0m

故選Ao

3.某金屬在一束單色光的照射下發(fā)生光電效應(yīng)，光電子的最大初動能為后一己知該金屬的逸出功為叱,，

普朗克常量為爪根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)理論，該單色光的頻率V為（)

紇-叱

A.線rD

hh'h

3【答案】D

【詳解】根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知

hv=W0+Ek

解得該單色光的頻率為

一

故選D。

4.2021年4月2911,我國在海南文昌用長征五號B運載火箭成功將空間站天和核心艙送入預(yù)定軌道。核心

艙運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

4【答案】C

【詳解】核心艙和地球同步衛(wèi)星都是受萬有引力提供向心力而做勻速圓周運動，有

v2271

G——=m—=in(——)2r=ma=mat2r

r2rT

可得

GMGM

(0=竽,…—'V=

而核心艙運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36（XX）km,有曦<小，

故有

6y艙,母可，品<焉，“艙>.同，”艙>臉

則核心艙角速度比地球同步衛(wèi)星的大，周期比地球同步衛(wèi)星的短，向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大，線速

度比地球同步衛(wèi)星的大，故ABD錯誤，C正確；

故選Co

5.1932年，考克饒夫和瓦爾頓用質(zhì)子加速器進(jìn)行人工核蛻變實驗，驗證了質(zhì)能關(guān)系的正確性。在實驗中，

鋰原子核俘獲一個質(zhì)子后成為不穩(wěn)定的鍍原子核，隨后又蛻變?yōu)閮蓚€原子核，核反應(yīng)方程為

；Li+；Hf*Be_2X。已知:H、；Li、X的質(zhì)量分別為叫=L00728u、m2=7.01601u,

加3=4.0015lu,光在真空中的傳播速度為c,則在該核反應(yīng)中（）

A質(zhì)量虧損△加=4.02178u

B.釋放的核能AE=（町+m2-2/）（?

C.被原子核內(nèi)的中子數(shù)是5

D.X表示的是僦原子核

5【答案】B

【詳解】CD.根據(jù)核反應(yīng)方程滿足質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可知方程為

；Li+：Hf：Be->2；He

則z=4，A=8.鍍原子核內(nèi)的中子數(shù)是4,X表示的是氫核，故CD錯誤；

AB.核反應(yīng)質(zhì)量虧損為

△m=+m0-2m3=0.02027〃

則釋放的核能為

AE=（7/-2/n,）c2

故A錯誤，B正確；

故選B。

6.如圖，長方體玻璃磚的橫截面為矩形"NPQ,MN=2NP,其折射率為0。一束單色光在紙面內(nèi)以

a=45。的入射角從空氣射向MQ邊的中點O,則該束單色光（）

A.在MQ邊的折射角為60°

B.在MN邊的入射角為45°

C.不能從MN邊射出

D.不能從NP邊射出

6【答案】C

【詳解】A.光線從。點入射，設(shè)折射角為/，由折射定律有

sina="sin/3

解得

月=30。

即該束單色光在MQ邊的折射角為30。，故A錯誤;

B.設(shè)邊長NP=/,則MN=2/,作出光路圖如圖所示。

由幾何關(guān)系可知光在MN邊的入射角為60°，故B錯誤;

C.設(shè)光在玻璃磚與空氣界面發(fā)生全反射的臨界角設(shè)為C,有

1V2

sinC

n2

即C=45°,而光在MN邊的入射角大于45°,所以光在MN邊發(fā)生全反射，不能從MN邊射出，故C正

確；

D.根據(jù)幾何關(guān)系可知光在A點發(fā)生全反射后到達(dá)N尸邊的B點時的入射角為30。，小于全反射臨界角，所

以光在8點折射出玻璃磚，故D錯誤。

故選c

7.如圖，兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連，開始時P靜止在水平桌面上。將一個水平向右

的推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话?。己知P、Q兩物塊的質(zhì)量分別為加p=0-5kg、

WQ=0.2kg,尸與桌面間的動摩擦因數(shù)〃=0.5,重力加速度g=10m/s2。則推力尸的大小為（）

A.4.0NB.3.0NC.2.5ND.1.5N

7【答案】A

【詳解】P靜止在水平桌面上時，由平衡條件有

（==2N

/=7；=2N<〃”=2.5N

推力F作用在P上后，輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话?，?/p>

T2=4=IN

2

故Q物體加速下降，有

mQg-T2=mQa

可得

a=5m/s2

而P物體將有相同的加速度向右加速而受滑動摩擦力，對P由牛頓第二定律

T2+F-/Jmpg=mpa

解得

F=4N

故選A?

8.如圖，V型對接的絕緣斜面M、N固定在水平面上，兩斜面與水平面夾角均為a=60°,其中斜面N光

滑。兩個質(zhì)量相同的帶電小滑塊P、Q分別靜止在M、N上，P、Q連線垂直于斜面M,已知最大靜摩擦力

A.3B.—C.—D.—

6223

8【答案】D

【詳解】滑塊Q在光滑斜面N上靜止，則P與Q帶電同性，兩者之間為庫侖斥力設(shè)為尸，兩滑塊的受力分

析和角度關(guān)系如圖所示

對Q物體沿著斜面方向有

mgcos30°=Fcos30°

可得

F=mg

而對P物體動摩擦因素最小時有

N2=F+mgsin30°

f=mgcos30°

聯(lián)立解得

V3

//=T

故選D。

二、多項選擇題：本題共5小題，每小題4分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多

個選項是符合題目要求的。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

9.如圖，理想變壓器原線圈接在“=220夜sin100R(V)的交流電源上，副線圈匝數(shù)可通過滑片尸來調(diào)節(jié)。

當(dāng)滑片尸處于圖示位置時，原、副線圈的匝數(shù)比勺：〃2=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P向上滑動

B.僅將滑片P向下滑動

C.僅在副線圈電路中并聯(lián)一個阻值為20。的電阻

D.僅在副線圈電路中串聯(lián)一個阻值為20。的電阻

9【答案】BD

【詳解】原線圈電壓有效值

220夜

U.=―^-V=220V

V2

則次級電壓有效值

U,=-x220V=110V>100V

2n,12

則為了使圖中“100V,50W”的燈泡能夠正常發(fā)光，則需要減小次級電壓，即僅將滑片P向下滑動；或

者僅在副線圈電路中串聯(lián)一個電阻，阻值為

心中=粵嗎1=20。

1FLloo

故選BD。

10.甲、乙兩人騎車沿同一平直公路運動，/=0時經(jīng)過路邊的同一路標(biāo)，下列位移-時間（X-7）圖像和速度

-時間（u-f）圖像對應(yīng)的運動中，甲、乙兩人在2時刻之前能再次相遇的是（）

A.

C.

10【答案】BC

【詳解】A.該圖中，甲乙在to時刻之前位移沒有相等的時刻，即兩人在力時刻之前不能相遇，選項A錯誤;

B.該圖中，甲乙在fo時刻之前圖像有交點，即此時位移相等，即兩人在fo時刻之前能再次相遇，選項B正

確;

C.因回圖像的面積等于位移，則甲乙在“時刻之前位移有相等的時刻，即兩人能再次相遇，選項C正確;

D.因if圖像的面積等于位移，由圖像可知甲乙在h時刻之前，甲的位移始終大于乙的位移，則兩人不能

相遇，選項D錯誤。

故選BC。

11.如圖，在勻強電場中有一虛線圓，ab和cd是圓的兩條直徑，其中與電場方向的夾角為60°,

。匕=0.2m,〃與電場方向平行，。、匕兩點的電勢差U"=20V。則（）

A.電場強度的大小石=200V/m

B.6點的電勢比“點的低5V

C.將電子從c點移到d點，電場力做正功

D.電子在“點的電勢能大于在c?點的電勢能

11【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)

Uuh=￡,?（//?cos60

可得電場強度的大小

E=―%—=―V/m=200V/m

ah-cos60°0.2x0.5

選項A正確；

B.沿電場線電勢逐漸降低，可知b點的電勢比d點的電勢高，選項B錯誤；

C.將電子從c點移到"點，因電子所受的電場力與位移反向，可知電場力做負(fù)功，選項C錯誤；

D.因。點的電勢低于c點電勢，則電子在a點的電勢能大于在c點的電勢能，選項D正確。

故選AD。

12.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)A再經(jīng)過等溫過程到達(dá)狀態(tài)c,直

線ac過原點。則氣體（）

也

A.在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)a的壓強

B.在狀態(tài)6壓強小于在狀態(tài)c的壓強

C.在bfc的過程中內(nèi)能保持不變

D.在的過程對外做功

12【答案】AC

【詳解】AB.根據(jù)

C

V=—T

P

可知，因直線ac過原點，可知在狀態(tài)c的壓強等于在狀態(tài)。的壓強，b點與原點連線的斜率小于c點與原點

連線的斜率，可知在狀態(tài)6的壓強大于在狀態(tài)c的壓強，選項A正確，B錯誤；

C.在8fc的過程中溫度不變，則氣體的內(nèi)能保持不變，選項C正確；

D.在af8的過程中，氣體的體積不變，則氣體不對外做功，選項D錯誤。

故選AC?

13.如圖，在平面直角坐標(biāo)系。孫的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大

量質(zhì)量為，〃、電量為q的相同粒子從y軸上的P（0,國）點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁

場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為a（（）〈aW180。）。當(dāng)a=150°時，粒子垂直x軸離開磁場。不

計粒子的重力。則（）

A.粒子一定帶正電

B.當(dāng)a=45°時，粒子也垂直x軸離開磁場

C.粒子入射速率為2&BL

m

D.粒子離開磁場的位置到。點的最大距離為3百L

13【答案】ACD

【詳解】A.根據(jù)題意可知粒子垂直x軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確;

BC.當(dāng)a=150°時，粒子垂直x軸離開磁場，運動軌跡如圖

粒子運動的半徑為

r=^^=2y/3L

cos60

洛倫茲力提供向心力

qvB=m—

r

解得粒子入射速率

2^3qBL

v=----------

m

若a=45°，粒子運動軌跡如圖

根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與x軸不垂直，B錯誤，C正確；

D.粒子離開磁場距離。點距離最遠(yuǎn)時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖

根據(jù)幾何關(guān)系可知

(2r)2=(^￡)2+^

解得

4L

D正確。

故選ACDo

三、實驗題：本題共2小題，共20分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算

過程。

14.在伏安法測電阻的實驗中，提供以下實驗器材：電源E（電動勢約6V,內(nèi)阻約1O）,待測電阻凡（阻

值小于10Q）,電壓表V（量程3V,內(nèi)阻約3k。），電流表A（量程0.6A,內(nèi)阻約1Q）,滑動變阻器（最

大阻值20。），單刀開關(guān)加，單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干。某同學(xué)利用上述實驗器材設(shè)計如圖所示的測量

電路。

回答下列問題：

（1）閉合開關(guān)儀前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)滑到（填“屋’或"b”）端；

（2）實驗時，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應(yīng)將當(dāng)撥向（填“c”或）；在上述

操作正確的情況下，引起實驗誤差的主要原因是（填正確選項前的標(biāo)號）；

A.電流表分壓B.電壓表分流C.電源內(nèi)阻分壓

（3）實驗時，若已知電流表的內(nèi)阻為1.2。，在此情況下，為使待測電阻的測量值更接近真實值，應(yīng)將S2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

&=C（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。

14【答案】①.。②.C③.B（4）.d⑤.6.0

【詳解】（1）[1]滑動變阻器采用限流式接入電路，開關(guān)&閉合前，滑片P應(yīng)滑到6端，使滑動變阻器接入

電路阻值最大，保護(hù)電路；

（2）⑵根據(jù)題意可知待測電阻的阻值R、410。滿足

RvG3kQ）R*

~RX>RA（=I。）

所以電流表的分壓比較明顯，電流表應(yīng)采用外接法，所以開關(guān)S?應(yīng)撥向，端；

[3]外接法的測量誤差主要來源于電壓表的分流，故選B；

(3)⑷若電流表內(nèi)阻耳=L2C,則電流表的分壓可以準(zhǔn)確計算，所以電流表采用內(nèi)接法，所以開關(guān)S2應(yīng)

撥向d端；

[5]電壓表測量電流表和待測電阻的總電壓。=2.37V,電流表分壓為

Us=IRS=0.33xl.2V=0.396V

根據(jù)歐姆定律可知待測電阻阻值為

u-u2.37-0.396

R、&Q?6.0。

0.33

15.為了驗證物體沿光滑斜面下滑的過程中機械能守恒，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)進(jìn)行實驗。此外可使用的實驗器材還有：天平、游標(biāo)卡尺、

①在導(dǎo)軌上選擇兩個適當(dāng)?shù)奈恢肁、B安裝光電門I、II,并連接數(shù)字毫秒計;

②用天平測量滑塊和遮光條的總質(zhì)量如

③用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度出

④通過導(dǎo)軌上的標(biāo)尺測出A、B之間的距離/；

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)字毫秒計讀出滑塊通過光電門I、H的時間小4、A/2；

⑦用刻度尺分別測量、點到水平桌面高度%、

ABh2；

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，游標(biāo)卡尺的示數(shù)如圖所示，則d=mm；某次實驗中,

測得逝=11.60ms,則滑塊通過光電門I的瞬時速度匕=m/s（保留3位有效數(shù)字）；

（3）在誤差允許范圍內(nèi)，若%-色=（用上述必要的實驗步驟直接測量的物理量符號表示,

已知重力加速度為g）,則認(rèn)為滑塊下滑過程中機械能守恒;

（4）寫出兩點產(chǎn)生誤差的主要原因：。

15【答案】①.②④②.5.00?.0.431④.2［正廠2［左J⑤.滑塊在下

g

滑過程中受到空氣阻力作用，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

【詳解】（1）UJ滑塊沿光滑的斜面下滑過程機械能守恒，需要通過光電門測量通過滑塊運動的速度

d

v=一

△t

滑塊下滑過程中機械能守恒，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能

加g（…）=刎-，啥）2

整理化簡得

ggf6合T尋

所以測量滑塊和遮光條得總質(zhì)量加不必要，②滿足題目要求，測量A、B之間的距離/不必要，④滿足題

目要求。

故選②④。

（2）［2］游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為

d=5mm+0x0.05mm=5.(X)mm

⑶滑塊通過光電門的速度

v,=-^―=--—m/s=0.43lm/s

111.60

（3）[4]根據(jù)（1）問可知

1(dY1(d\

/?「"=一2'1A"Z,.一21,

g

在誤差允許的范圍內(nèi)，滿足該等式可認(rèn)滑塊下滑過程中機械能守恒。

（4）[5]滑塊在下滑過程中受到空氣阻力作用，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。

四、計算題：本題共3小題，共36分。把解答寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的

文字說明、方程式和演算步驟。

16.一列沿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，波源在0~4s內(nèi)的振動圖像如圖（a）

所示，已知波的傳播速度為0.5m/s。

（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f=4s時刻的波形圖。

16【答案】(1)4=2m；(2)5=16cm；

【詳解】Q）由題知圖（。）為波源的振動圖像，則可知

A=4cm,T=4s

由于波的傳播速度為0.5m/s,根據(jù)波長與速度關(guān)系有

A=vT=2m

（2）由（1）可知波源的振動周期為4s,則4s內(nèi)波源通過的路程為

4A=16cm

（3）由題圖可知在f=0時波源的起振方向向上，由于波速為0.5m/s,則在4s時根據(jù)

x=vt=2m

可知該波剛好傳到位置為2m的質(zhì)點，且波源剛好回到平衡位置，且該波沿正方向傳播，則根據(jù)“上坡、下

坡”法可繪制出t=4s時刻的波形圖如下圖所示

17.如圖，一長木板在光滑的水平面上以速度w向右做勻速直線運動，將一小滑塊無初速地輕放在木板最

右端。已知滑塊和木板的質(zhì)量分別為，"和2,小它們之間的動摩擦因數(shù)為小重力加速度為g。

（1）滑塊相對木板靜止時，求它們的共同速度大?。?/p>

（2）某時刻木板速度是滑塊的2倍，求此時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，給木板施加一水平向右的外力，使得木板保持勻速直線運動，直到

滑塊相對木板靜止，求此過程中滑塊的運動時間以及外力所做的功。

」.........，修

17【答案】（1）v共=；（2）x=7，"；（3）t=—,IV=/MVO2

325〃g4g

【詳解】（1）由于地面光滑，則木板與滑塊組成的系統(tǒng)動量守恒，有

2mvo=3mv共

解得

_2%

3

（2）由于木板速度是滑塊的2倍，則有

v*=2p滑

再根據(jù)動量守恒定律有

2mvo=2mv木+mv滑

聯(lián)立化簡得

24

V?=—Vo,V*=-V0

再根據(jù)功能關(guān)系有

-fimgx=-x2mv*2+—mv^2--x2/nvo2

經(jīng)過計算得

X-

25〃g

(3)由于木板保持勻速直線運動，則有

F=///77g

對滑塊進(jìn)行受力分析，并根據(jù)牛頓第二定律有

〃滑=隔

滑塊相對木板靜止時有

次)=?；琭

解得

4g

則整個過程中木板滑動的距離為

X=Vo^=----

4g

則拉力所做的功為

W=Fx'=

18.如圖，間距為/的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平放置在方向豎直向下的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度大小

為8,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻，一質(zhì)量為加的金屬桿放在導(dǎo)軌上。金屬桿在水平外力作用下以

速度vo向右做勻速直線運動，此時金屬桿內(nèi)自由電子沿桿定向移動的速率為"0。設(shè)金屬桿內(nèi)做定向移動的

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以外不計其它電阻。

(1)求金屬桿中的電流和水平外力的功率；

(2)某時刻撤去外力，經(jīng)過一段時間，自由電子沿金屬桿定向移動的速率變?yōu)橥?，求?/p>