2021全國卷Ⅱ高考?jí)狠S卷物理含解析

絕密啟用前

KSSU2021年全國新課標(biāo)II高考?jí)狠S卷（物理）

第L卷（選擇題，共48分）

一、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(gè)選項(xiàng)中，第14?17題

只有一項(xiàng)符合題目要求，第18?21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得

3分，有選錯(cuò)的得0分。

14.目前，在居室裝修中經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝飾材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素。比如，

有些含有鈾、牡的花崗巖等巖石會(huì)釋放出放射性惰性氣體氫，而氨會(huì)發(fā)生放射性衰變，放射出a、0、Y射線，

這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道等方面的疾病。根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說法正確的是（）

A.氮的半衰期為3.8天，若取4個(gè)氫原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個(gè)原子核了

B.p衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子和電子所產(chǎn)生的

C.丫射線一般伴隨著a或0射線產(chǎn)生，在這三種射線中，a射線的穿透能力最強(qiáng)，電離能力最弱

D.發(fā)生a衰變時(shí)一，生成核與原來的原子核相比，中子數(shù)減少了4

15.如圖所示,在水平放置的半徑為R的圓柱體的正上方的P點(diǎn)將一小球以水平速度vo沿垂直于圓柱體的軸線方

向拋出，小球飛行一段時(shí)間后恰好從圓柱體的Q點(diǎn)沿切線飛過，測得0、Q連線與豎直方向的夾角為。，那么

小球完成這段飛行的時(shí)間是（）

Vogtan6Rsin9Reos9

AgtanQuoC'voD'vo

16.將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合回路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)?；芈返腶b邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場

□中?；芈返膱A環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場口，以向里為磁場口的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象

如圖乙所示。用尸表示ab邊受到的安培力，以水平向右為尸的正方向，能正確反映尸隨時(shí)間f變化的圖象是（）

甲乙

17.真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A、8之間有加速電場，C、。之間有偏轉(zhuǎn)電場，M為熒光屏。今

有質(zhì)子、笊核和a粒子均由A板從靜止開始被加速電場加速后垂直于電場方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，最后打在熒光屏

上?已知質(zhì)子、氣核和a粒子的質(zhì)量之比為1口2口4,電荷量之比為1口1口2,則下列判斷正確的是（）

口

a

A.三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間相同

B.三種粒子打到熒光屏上的位置相同

C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為12D2

D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對(duì)三種粒子做功之比為1匚2口4

18.發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80kW的汽車，質(zhì)量為2x103kg,在水平路面上行駛時(shí)汽車所受摩擦阻力恒為4、1。3N）

若汽車在平直公路上以額定功率啟動(dòng)，則下列說法中正確的是（）

A.汽車的加速度和速度都逐漸增加

B.汽車勻速行駛時(shí)，所受的牽引力為零

C.汽車的最大速度為20m/s

D.當(dāng)汽車速度為5m/s時(shí)，其加速度為6m/s2

19.宇宙間存在一些離其他恒星較遠(yuǎn)的三星系統(tǒng)，其中有一種三星系統(tǒng)如圖所示，三顆質(zhì)量均為m的星位于等邊

三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，三角形邊長為R,忽略其他星體對(duì)它們的引力作用，三星在同一平面內(nèi)繞三角形中心O做

勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力常量為G,則（）

A.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為7黃

B.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為

C.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為2TT

D.每顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的加速度與三星的質(zhì)量無關(guān)

20.如圖是自耦變壓器的示意圖，負(fù)載變化時(shí)輸入電壓不會(huì)有大的變化。輸電線的電阻用R）表示，如果變壓器上

的能量損失可以忽略。以下說法正確的是（）

A.開關(guān)Si接a,閉合開關(guān)S后，電壓表V示數(shù)減小，電流表A示數(shù)增大

B.開關(guān)Si接a,閉合開關(guān)S后，原線圈輸入功率減小

C.斷開開關(guān)S,開關(guān)Si接a時(shí)電流表的示數(shù)為/i,開關(guān)Si接b時(shí)電流表的示數(shù)為匕，則人＞/2

D.斷開開關(guān)S,開關(guān)Si接a時(shí)原線圈輸入功率為尸1,開關(guān)Si接b時(shí)原線圈輸入功率為尸2，則R〈尸2

21.如圖所示，斜劈B固定在彈簧上，斜劈A扣放在B上，A、B相對(duì)靜止，待系統(tǒng)平衡后用豎直向下的變力產(chǎn)

作用于4使A、B緩慢壓縮彈簧，彈簧一直在彈性限度內(nèi)，則下列說法正確的是（）

/］二

3-

A.壓縮彈簧的過程中，B對(duì)A的摩擦力逐漸增大

B.壓縮彈簧的過程中，A可能相對(duì)B滑動(dòng)

C.當(dāng)彈簧壓縮量為某值時(shí)，撤去力F,在入、8上升的過程中，B對(duì)人的作用力先增大后減小

D.當(dāng)彈簧壓縮量為某值時(shí)，撤去力尸，在八、B上升的過程中，A、B分離時(shí)，彈簧恢復(fù)原長

第□卷

二、非選擇題：共62分，第22?25題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33?34題為選

考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分。

22.（6分）如圖是一個(gè)多用表歐姆擋內(nèi)部電路示意圖。電流表滿偏電流0.5mA、內(nèi)阻10。；電池電動(dòng)勢1.5V、

內(nèi)阻1Q；變阻器R）阻值0?5000。。

（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動(dòng)勢為1.5V刻度的，當(dāng)電池的電動(dòng)勢下降到1.45V、內(nèi)阻增大到4。時(shí)仍可

調(diào)零。調(diào)零后Ro阻值將變（選填“大”或“小〉若測得某電阻阻值為300。，則這個(gè)電阻的真實(shí)值是

（2）該歐姆表換了一個(gè)電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)阻為10Q的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值，其測量結(jié)果（選

填“偏大”“偏小”或'準(zhǔn)確

23.（9分）圖甲為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源，打點(diǎn)的

時(shí)間間隔用工表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種方法用來探究“在外力一定的條件下，物體的

加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。

電源

小吊盤

甲

（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：

匚平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列

_________的點(diǎn)。

「按住小車，在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊，在小車中放入祛碼。

匚打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車，獲得帶有點(diǎn)列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中祛碼的質(zhì)量

L按住小車，改變小車中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟.。

匚在每條紙帶上清晰的部分，每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距刈、X2、…。求出與不同m相

對(duì)應(yīng)的加速度a。

匚以祛碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo)，5為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出《-m關(guān)系圖線。若加速度與小車和祛碼的總質(zhì)量成

dd

I

反比，則《與m應(yīng)成_________（填“線性”或‘非線性"）關(guān)系。

C7

（2）完成下列填空:

（口）本實(shí)驗(yàn)中，為了保證在改變小車中祛碼的質(zhì)量時(shí)，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和

應(yīng)滿足的條件是_______________________________________________

（口）設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為刈、X2和X3。a可用X1、X3和表示為a=。圖乙為用米尺測

量某一紙帶上的X1、X3的情況，由圖可讀出X1=mm,X3=mm,由此求得加速度的大小a

________m/s2?

（口）圖丙為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立，則小車受到

的拉力為_________小車的質(zhì)量為

24.（12分）如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量m=1kg的光滑

小球B,將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep=6J,小球與小車右壁距離為L=0.4m,解除鎖

定，小球脫離彈簧后與小車右壁的油灰阻擋層碰撞并被粘住，求:

（1）小球脫離彈簧時(shí)小球和小車各自的速度大小。

（2）在整個(gè)過程中，小車移動(dòng)的距離。

25.（20分）如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy中，第一象限內(nèi)存在正交的勻強(qiáng)電、磁場，電場強(qiáng)度3=40N/C；

第四象限內(nèi)存在一方向向左的勻強(qiáng)電場后2=等N/C。一質(zhì)量為m=2x103|^帶正電的小球,從點(diǎn)〃（3.64|71,3.2

m)以vo=1m/s的水平速度開始運(yùn)動(dòng)。已知小球在第一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從點(diǎn)尸(2.04m,0)進(jìn)入第四象限

后經(jīng)過y軸上的點(diǎn)M。，-2.28m)(圖中未標(biāo)出)。(g取lOm*,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:

(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8；

(2)小球由P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的時(shí)間。

(二)選考題：共15分。請(qǐng)考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計(jì)分。

33.【物理---選修3-3】(15分)

(1)(5分)封閉在汽缸內(nèi)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)D,其體積V與熱力學(xué)溫度7"關(guān)系如圖所示,

0、A、。三點(diǎn)在同一直線上。則(填正確答案標(biāo)號(hào))。

A.由狀態(tài)A變到狀態(tài)B過程中，氣體吸收熱量

B.由狀態(tài)B變到狀態(tài)C過程中，氣體從外界吸收熱量，內(nèi)能增加

C.C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)小于。狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)

D.D狀態(tài)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比A狀態(tài)少

E.。狀態(tài)與A狀態(tài)，相等時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)器壁單位面積的沖量相等

(2)(10分)一定質(zhì)量的理想氣體被活塞封閉在水平放置的汽缸內(nèi)，如圖所示?；钊馁|(zhì)量m=20kg,橫截面

積S=100cm2,活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動(dòng)但不漏氣，開始使汽缸水平放置，活塞與汽缸底的距離/_i=12cm,

離汽缸口的距離/_2=3cm。汽缸內(nèi)氣體的初始溫度為27口，大氣壓強(qiáng)為1.0x105Pa,將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向

上的豎直位置，待穩(wěn)定后對(duì)缸內(nèi)氣體逐漸加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，取g=10m/s2,求：

(1)此時(shí)氣體的溫度為多少：

(2)在對(duì)缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對(duì)外做功，同時(shí)吸收Q=370J的熱量，則氣體增加的內(nèi)能AU多大？

34.【物理---選修3-4】(15分)

(1)(5分)如圖所示為一列向左傳播的橫波的圖象，圖中實(shí)線表示f時(shí)刻的波形，虛線表示又經(jīng)△tnOZs時(shí)

刻的波形，已知波長為2m,下列說法正確的是。

A.波的周期的最大值為2s

B.波的周期的最大值為5s

C.波的速度的最小值為9m/s

D.這列波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象

E.這列波遇到直徑r=1m的障礙物會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

(2)(10分)如圖所示，ABC為一塊立在水平地面上的玻璃磚的截面示意圖，匚ABC為一直角三角形，CABC=

90°,[BAC=60°,A8邊長度為/=20cm,AC垂直于地面放置?，F(xiàn)在有一束單色光垂直于八C邊從尸點(diǎn)射入

A

玻璃磚，已知玻璃的折射率。=加，該束光最終射到了水平地面上的K點(diǎn)，求K點(diǎn)到C點(diǎn)的距離(取

tan15°=0.25,結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

參考答案+解析

14.

【KS5U答案】B

【KS5U解析工半衰期遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)單個(gè)或少數(shù)原子核是沒有意義的，A錯(cuò)誤。根據(jù)3種射線的特性以及

衰變實(shí)質(zhì)可知B正確，C、D錯(cuò)誤。

15.

【KS5U答案】C

【KS5U答案]：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，tan8=Vd，則時(shí)間1=史薩，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在水平方向上有Rsin

O=vot,貝心=旦鬻，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。

16.

【KS5U答案】B

【KS5U解析】根據(jù)B-f圖象可知，在0?千時(shí)間內(nèi)，8-f圖線的斜率為負(fù)且為定值，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E

AD

=借5可知，該段時(shí)間圓環(huán)區(qū)域內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流是恒定的，由楞次定律可知，ab中電流方向?yàn)閎-a,

再由左手定則可判斷ab邊受到向左的安培力，且。?千時(shí)間內(nèi)安培力恒定不變，方向與規(guī)定的正方向相反；在《?

了時(shí)間內(nèi)，B-t圖線的斜率為正且為定值，故ab邊所受安培力仍恒定不變，但方向與規(guī)定的正方向相同。綜上

可知，B正確。

17.

[KS5U答案】B

【KS5U解析】設(shè)加速電壓為U,偏轉(zhuǎn)電壓為。2,偏轉(zhuǎn)極板的長度為L,板間距離為d,在加速電場中，由動(dòng)

能定理得解得％=7嚕,三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏的過程，水平方向做速度為％的勻速

直線運(yùn)動(dòng)，由于三種粒子的比荷不同，則功不同，所以三種粒子從B板運(yùn)動(dòng)到熒光屏經(jīng)歷的時(shí)間不同，故A錯(cuò)

誤；根據(jù)推論y=瀛、tan。=瑞可知，y與粒子的種類、質(zhì)量、電荷量無關(guān)，故三種粒子偏轉(zhuǎn)距離相同，

打到熒光屏上的位置相同，故B正確；偏轉(zhuǎn)電場的電場力做功為〃=qEy,則“與q成正比，三種粒子的電荷

量之比為1口1口2,則有電場力對(duì)三種粒子做功之比為1匚1口2,故C、D錯(cuò)誤。

18.

[KS5U答案】CD

【KS5U解析】由0=尸％尸一Ff=ma可知，在汽車以額定功率啟動(dòng)的過程中，尸逐漸減小，汽車的加速度a逐

PRnxin3

漸減小，但速度逐漸增加，當(dāng)勻速行駛時(shí)，尸=修，此時(shí)加速度為零，速度達(dá)到最大值，則%=言=黑需'm/s

P

=20m/s,故A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)汽車速度為5m/s時(shí)，由牛頓第二定律得N=ma,解得a=6m/s2,

故D正確。

19.

[KS5U答案】ABC

【KS5U解析】每顆星受到的合力為尸=2盛sin60°=鏡G靄，軌道半徑為r=凈?，由向心力公式F=ma=

my=m（j^r^=rrry^~,解得a="^^,v=如=丁=2TT顯然加速度a與m有關(guān)，

故A、B、C正確。

20.

[KS5U答案】AD

【KS5U解析】閉合開關(guān)S,不影響變壓器副線圈兩端電壓，副線圈所接負(fù)載的電阻變小，根據(jù)歐姆定律，電流

表的讀數(shù)變大，輸電線上的電壓變大，導(dǎo)致電壓表的讀數(shù)變小，選項(xiàng)A正確；根據(jù)P=UI,副線圈輸出功率變大，

理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，故原線圈輸入功率增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；開關(guān)Si從接a變到接b,理想變

壓器的原線圈的匝數(shù)變小，副線圈兩端電壓變大，電流表的讀數(shù)變大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)尸=。/,副線圈輸出

功率變大，理想變壓器的輸入功率等于輸出功率，故原線圈輸入功率增大，選項(xiàng)D正確。

21.

[KS5U答案】AD

[KS5U解析】開始A相對(duì)于8靜止，則A的重力在沿斜面方向的分力小于等于最大靜摩擦力，設(shè)斜劈B的傾

角為有mgsin比“mgcos所以（mg+尸）sin8v〃（mg+F）cos9,所以A、B在緩慢壓縮彈簧的過程中，仍

然能保持相對(duì)靜止，A所受的摩擦力Ff=（mg+F）sin8對(duì)整體分析，戶逐漸增大，可知摩擦力逐漸增大，故A

正確，B錯(cuò)誤。撤去尸后，在彈簧恢復(fù)原長前，整體的加速度逐漸減小，隔離對(duì)人分析，有F—mg=ma,則B

對(duì)人的作用力尸逐漸減小。當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時(shí)，A、8具有相同的加速度g,A、B間彈力為零，發(fā)生分離。故C

錯(cuò)誤，D正確。

22.

【KS5U答案】：（1）減?。?分）、290Q（3分）（2）準(zhǔn)確（2分）

【KS5U解析】（1）由閉合電路歐姆定律：/g=E二缶萬得：Ro-T-Rg-r,因?yàn)槭街蠩變小，「變大，故”。將

Kg十「十D1g

減小；因?yàn)樵摎W姆表的刻度是按電池電動(dòng)勢為E=1.5V刻度的。測得某電阻阻值為300Q時(shí)，電流表中的電流

ppp

/=五彳-，其中只。=牛，當(dāng)電池電動(dòng)勢下降到￡=1.45V時(shí)，此時(shí)歐姆表的內(nèi)阻Ro=與，由閉合電路的歐姆

R+RnIg/g

F'

定律得/=市后，解得真實(shí)值R=290。。

（2）該歐姆表換了一個(gè)電動(dòng)勢為1.5V,內(nèi)阻為10C的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值的測量結(jié)果準(zhǔn)確，因?yàn)殡?/p>

源的內(nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消。

23.

【KS5U答案】：⑴等間距線性

⑵（匚）遠(yuǎn)小于小車和祛碼的總質(zhì)量

X1

（C）2^224.2（23.9?24.5均對(duì)）47.3（47.0?47.6均對(duì)）1.16（1.13?1.19均對(duì)）（□片》

【KS5U解析】（1）□小車所受的阻力平衡后，小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)間距相等。

*+嚴(yán)，小車質(zhì)量mo及拉力F

□若加速度與小車和祛碼的總質(zhì)量成反比，則F=(mo+m)af己=0

1

一定。由數(shù)學(xué)知識(shí)可知5與m應(yīng)成線性關(guān)系。

d

(2乂1)對(duì)小吊盤及物塊，由牛頓第二定律可得:mg—Fr=ma；對(duì)小車同理:“Ma,兩式聯(lián)立可得旨=群彳團(tuán)9,

故只有M」m時(shí)，尸產(chǎn)mg,小車所受的拉力近似不變。

Vo—X1

(⑴由勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，等時(shí)間間隔位移關(guān)系特點(diǎn)，可知：X3—刈=2a(5Af)2得a=——_^=

47.3-24.2xio-3

22

2x0.12m/s=1.16m/s

(口)設(shè)小車質(zhì)量為mo,則由牛頓第二定律可得尸=(mo+m)a,即口

由圖象可以看出*=b

k=為

AL.

由U□可解得：尸=[，mo=?

24.

[KS5U答案】：(1)3m/s1m/s(2)0.1m

【KS5U解析】(1)水平面光滑，由小車、彈簧和小球組成的系統(tǒng)在從彈簧解鎖到小球脫離彈簧的過程中，滿足動(dòng)

量守恒和能量守恒。

選向右為正方向，則有mui—/W"2=0

11

2；77碎+2"迷=昂

聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：ui=3m/s,卜2=1m/s

(2)在整個(gè)過程中，系統(tǒng)動(dòng)量守恒，則有:

/77y—A4y=0,XI+X2=L

解得：X2=/=0.1m

25.

【KS5U答案】(1)2T(2)0.6s

[KS5U解析】

(1)由題意可知qEi=mg,得q=5x104c。

分析如圖，Reos0=XM—XP,

RsinS+R=yM,可得R=2m,6=37°。由qi/oB=噌，得B=2T。

(2)小球進(jìn)入第四象限后受力分析如圖，tan。=翟=0-75。

可知小球進(jìn)入第四象限后所受電場力和重力的合力與速度方向垂直，即a=6=37°。

由幾何關(guān)系可得/NQ=0.6m。

由INQ=vot,解得f=0.6So

或：F=$*=ma，得a=￥m/s2,

由幾何關(guān)系得/pQ=3m,由/PQ=*f2,解得

f=0.6So

26.

[KS5U答案】(1)ADE(2)(1)450K(2)310J

【KS5U解析】(1)由狀態(tài)A變到狀態(tài)B為等容變化，