2021年物理高考真题卷--海南（含答案解析）.pdf

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1、海南省2021年普通高中学业水平选择性考试物 理本试卷满分1 0 0 分,考试时间9 0 分钟。一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分，共 2 4 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1 .公元前4世纪,我国的 墨经中提到“力,形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是A.kg m s 1 B.kg m,s 2 C.P a ,m2 D.J m 12 .水上乐园有一末段水平的滑梯,人从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示,滑梯顶端到末端的高度 於4.0 m,末端到水面的高度/F 1.0 m。取重力加速度

2、支1 0 m/s；将人视为质点，不计摩擦和空气阻力。A.4.0 m B.4.5 m C.5.0 m D.5.5 m3 .某金属在一束单色光的照射下发生光电效应,光电子的最大初动能为民已知该金属的逸出功为他普朗克常量为瓦根据爱因斯坦的光电效应理论，该单色光的频率为ABc 取-0 D 跺+“)h h h h4 .2 0 2 1 年 4月 2 9 日，我国在海南文昌用长征五号B 运载火箭成功将天和核心舱送入预定轨道。核心舱运行轨道距地面的高度为4 0 0 k m 左右，地球同步卫星距地面的高度接近3 6 0 0 0 km。则该核心舱的A.角速度比地球同步卫星的小B.周期比地球同步卫星的长C.向心加速

3、度比地球同步卫星的大D.线速度比地球同步卫星的小5.1 9 3 2 年,考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验,验证了质能关系的正确性。在实验中,锂原子核俘获一个质子后成为不稳定的镀原子核,随后又蜕变为两个原子核,核反应方程为 L i+JH-g Be-2X。7已知；H、3叮、X 的质量分别为股=1.007 28 u、您=7.016 01 u、=4.001 5 1 u,光在真空中的传播速度为c,则在该核反应中A.质量亏损AZFCO ZI 7 8 uB.释放的核能氏（z o i +诚-2加c2C.被原子核内的中子数是5D.X 表示的是窟原子核6.如图,长方体玻璃砖的横截面为矩形物W%,秘

4、V WAP,其折射率为鱼。一束单色光在纸面内以。2 5 的入射角从空气射向，阳边的中点0,则该束单色光A.在版边的折射角为6 0B.在鹿V 边的入射角为45 C.不能从助V,边射出D.不能从心边射出7.如图，两 物 块 只 0 用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时尸静止在水平桌面上。将一个水平向右的推力厂作用在尸上后，轻绳的张力变为原来的一半。已 知 只。两物块的质量分别为物=0.5 k g、断 0.2k g,P与桌面间的动摩擦因数=0.5,重力加速度炉10 m/s）则推力尸的大小为QA.4.0 NB.3.0 NC.2.5 ND.1.5 N8.如图,V形对接的绝缘斜面,、M固定在水平面上，两

5、斜面与水平面夹角均为。=60。，其中斜面/V光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在“、N上,P、。连线垂直于斜面屈已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则/与 间的动摩擦因数至少为A4 B-I C-T D-T二、多项选择题:本题共5 小题,每小题4 分，共 20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,有选错的得0 分。9.如图,理想变压器原线圈接在尸220esin 100兀t(V)的交流电源上，副线圈匝数可通过滑片产来调节。当滑片P 处于图示位置时，原、副线圈的匝数比小：尬=2：1,为了使图中“100 V,50 W”的灯泡能够正常发

6、光,下列操作可行的是A.仅将滑片？向上滑动B.仅将滑片尸向下滑动C.仅在副线圈电路中并联一个阻值为20 Q的电阻D.仅在副线圈电路中串联一个阻值为20 Q的电阻10.甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，时经过路边的同一路标，下列位移-时间(x-t)图象和速度时ABCD11.如图，在匀强电场中有一虚线圆,a6和 cd是圆的两条直径，其 中 与 电 场 方 向 的 夹 角 为 60,a 0.2m,cd与电场方向平行，a、3 两点间的电势差如=20 V。则A.电场强度的大小后200 V/mB.6 点的电势比d 点的低5 VC.将电子从c 点移到d 点，电场力做正功D.电子在a 点的电势能大于在c 点的

7、电势能12.如图,一定质量的理想气体从状态a出发,经过等容过程到达状态b,再经过等温过程到达状态c,直线ac过原点。则气体A.在状态c 的压强等于在状态a 的压强B.在状态b的压强小于在状态c 的压强C.在 i 的过程中内能保持不变D.在a i 的过程中对外做功13.如图,在平面直角坐标系的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B。大量质量为加、电荷量为q 的相同粒子从y 轴 上 的 AO,V3Z.)点以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与P 轴正方向的夹角为a(0 W aW 1 8 0)。当。=150 时，粒子垂直x 轴离开磁场。不计粒子的重力。则yB

8、A.粒子一定带正电B.当 N5 时,粒子也垂直x轴离开磁场C.粒子入射速率为旭里D.粒子离开磁场的位置到。点的最大距离为3V5Z三、实验题:本题共2小题，共2 0分。14.（10分）在伏安法测电阻的实验中,提供以下实验器材：电源以电动势约6 V,内阻约1 Q）,待测电阻尼（阻值小于10 C）,电压表（量程3 V,内阻约3 kQ）,电流表（量程0.6 A,内阻约1 C）,滑动变阻器（最大阻值20 Q）,单刀单掷开关S,.单刀双掷开关S2,导线若干。某同学利用上述实验器材设计如图所示测量电路。回答下列问题：闭合开关，前,滑 动 变 阻 器 的 滑 片 尸 应 滑 到（填 a”或 b”）端。（2）实

9、验时,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将S?拨向（填“c”或 d”）;在上述操作正确的情况下，引 起 实 验 误 差 的 主 要 原 因 是（填正确选项前的标号）。A.电流表分压 B.电压表分流C.电源内阻分压(3)实验时,若已知电流表的内阻为1.2 Q,在此情况下,为使待测电阻的测量值更接近真实值,应将&拨向(填 c 或;读得电压表的示数为2.3 7 V,电流表的示数为0.3 3 A,则兄=Q (结果保留两位有效数字)。1 5.(1 0 分)为了验证物体沿光滑斜面下滑的过程中机械能守恒,某学习小组用如图所示的气垫导轨装置(包括导轨、气源、光电门、滑块、遮光条、数字毫秒计)进行实验。此外可

10、使用的实验器材还有:天平、游标卡尺、刻度尺。(1)某 同 学 设 计 了 如 下 的 实 验 步 骤,其 中 不 必 要 的 步 骤 是。在导轨上选择两个适当的位置4 8安装光电门I、H,并连接数字毫秒计；用天平测量滑块和遮光条的总质量n r,用游标卡尺测量遮光条的宽度d-通过导轨上的标尺测出4 6之间的距离7；调整好气垫导轨的倾斜状态；将滑块从光电门【左侧某处，由静止开始释放,从数字毫秒计读出滑块通过光电门I、I I 的时间A力、ti用刻度尺分别测量4、6点到水平桌面的高度加、益；改变气垫导轨倾斜程度,重复步骤,完成多次测量。(2)用游标卡尺测量遮光条的宽度d 时,游标卡尺的示数如图所示,则

11、加 m m;某次实验中，测得右=1 1.6 0 m s,则滑块通过光电门I 的瞬时速度r 尸 m/s (保留3 位有效数字)。0 12 3(cm)I I I I 1,1 I I I I I I II i l l II ill,I I I II I I I I I|I I I IJ I I I I|I I I I|I I 11|0 10 20(3)在误差允许范围内，若h*(用上述必要的实验步骤直接测量的物理量符号表示，已知重力加速度为制,则认为滑块下滑过程中机械能守恒。(4)写出两点产生误差的主要原因:四、计算题:本题共3小题，共 3 6 分。解答时写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。1 6.

12、(1 0 分)一列沿x 轴正方向传播的简谐横波，其波源的平衡位置在坐标原点,波源在0 4 s内的振动图象如图(a)所示，已知波的传播速度为0.5 m/s o图(a)(1)求这列横波的波长;(2)求波源在4 s内通过的路程;(3)在图(b)中画出i=4 s时刻的波形图。图1 7.(1 2 分)如图,一长木板在光滑的水平面上以速度的向右做匀速直线运动，将一小滑块无初速度地轻放在木板最右端。已知滑块和木板的质量分别为勿和2 0,它们之间的动摩擦因数为P,重力加速度为外(1)滑块相对木板静止时,求它们的共同速度大小;(2)某时刻木板速度是滑块的2 倍,求此时滑块到木板最右端的距离；(3)若滑块轻放在木

13、板最右端的同时,给木板施加一水平向右的外力，使得木板保持匀速直线运动,直到滑块相对木板静止，求此过程中滑块的运动时间以及外力所做的功。18.(14分)如图，间距为1的光滑平行金属导轨,水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为用导轨左端接有阻值为斤的定值电阻，一质量为肥的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度”向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为地。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变,金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻A 以外不计其他电阻。(1)求金属杆中的电流和水平外力的功率；(2)某时刻撤去外力,经过一段时间，自由电子沿金属杆定

14、向移动的速率变为:。求：(i)这段时间内电阻 上产生的焦耳热；(ii)这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。X X X B XRVpTx X X X1.B必备知识:力学单位制。解题思路:根据牛顿第二定律尸=侬可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg m s-2,B项正确。2.A必备知识:机械能守恒定律、平抛运动规律。解题思路:人从滑梯滑下过程中，由 机 械 能 守 恒 定 律 有寸,从滑梯末端到落水过程由平抛运动规律有 妗/，x=vt,解得产1.0 m,A项正确。3.D必备知识:光电效应方程。解题思路：由爱因斯坦光电效应方程氏可-脩 可 得 詈，D项正确。4.C必备知识:万

15、有引力定律。解题思路:卫星绕地球做圆周运动，万有引力充当向心力，有 年*冷 加 3 嘴），解得a咤，片用,0=样,T外层，由于核心舱的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，所以核心舱的角速度、向心加速度、线速度大于同步卫星的角速度、向心加速度、线速度，核心舱的周期小于地球同步卫星的周期，ABD项错，C项正确。5.B必备知识:质能方程、核反应方程。解题思路:核反应过程的质量亏损勿=加+您-2如X）.020 27 u,A项错；核反应过程释放的核能为A=“2=（周9-2除）自B项正确；由质量数守恒和电荷数守恒可知被核的质量数为8,核电荷数为4,中子数为4,故被核蜕变为质量数为4,核电荷数为2的两个粒子

16、，故X为a粒子，CD项错。6.C 必备知识:折射定律、全反射。解题思路：由折射定律里竺可知光在，瓶边的折射角为片30 ,A项错；光线沿直线传播到网,界面时，入sinr射角为60 ,B项错；由sin C上可知光在该介质中的全反射临界角场45 ,所以光线在加V界面发生全n反射，故光线不能从松，,边射出，c项正确；如图所示，由反射定律可知，光线传播到,陀边时入射角为30,小于全反射临界角，故可以从八夕边射出，D项错。7.A 必备知识:共点力的平衡、牛顿第二定律。解题思路:未加推力尸时，绳中张力7 口若之N,加上推力后，绳中张力为7 =1 N,对 0 应用牛顿第二定律有：mqg-T =mga,而对物块

17、P 有：F+T -H mrg=mra,解两式得广4 O N,A项正确。8.D 必备知识:共点力的平衡。解题思路:对两滑块分别受力分析如图所示，其 中。所受的重力、支持力和斥力互成1 2 0 角，所以/斥可格对滑块只 由平衡条件有：（侬 他 g e o s 6 0 ）磔s in 6 0 ,解得手，D项正确。9.BD必备知识:理想变压器、闭合电路欧姆定律。解题思路:原线圈两端电压有效值为2 2 0 V,由变压规律察上1 可知，理想变压器输出电压有效值为1 1 0 V,U2 n2为使灯泡正常发光，则输出电压应减小，故滑片。应下移，A项错，B 项正确；仅在副线圈电路中并联电阻，不能改变灯泡两端电压，C

18、项错；小 灯 泡 电阻为吟之0 0 Q,由串联分压规律可知，在副线圈电路中串联2 0 Q电阻，灯泡即可正常发光，D项正确。1 0.BC必备知识:运动图象、追及相遇问题。解题思路:x-t 图象中两图线交点表示两人相遇，A项图中两人相遇在加之后，B项图中两人相遇在友之前,A项错，B项正确；图象中图线与坐标轴所围面积表示位移，故 C项图中在加时乙已经超过甲，即在之前两人再次相遇，C项正确；在 D项图中，友时乙的位移仍小于甲的位移，友时刻之前两人未再次相遇,D项错。一题多解:C D 项还可以用相对位移来分析。两图线之间的面积表示甲、乙的相对位移，如图所示。C项图中速度相等前甲相对乙的位移小于速度相等后

19、乙相对甲的位移，故在友之前两者相遇，C项正确；D 项图中速度相等前甲相对乙的位移大于速度相等后乙相对甲的位移，故友时刻乙未追上甲，D项错。低，故 6 点电势高于d 点电势，B项错；同理a 点电势低于c 点电势，由瓦=-e。可知，电子在a 点的电势能大于在c 点的电势能，D项正确；电子受力与场强方向相反，故电子从。点 到 d 点，电场力做负功，C项错。12.A C 必备知识:热力学第一定律、气体实验定律。解题思路：由有2支，又直线a c 过原点，可知状态a、c 的压强相等，6-c 过程中气体温度不变，体积T T p增大，压强减小，故状态6 的压强大于状态c 的压强，A项正确，B项错；A c 过程

20、中，理想气体温度不变，气体质量一定，分子势能忽略，故内能不变，C项正确；状 态 a 到状态6 过程中气体体积不变，并不对外做功，D项错。13.A C D 必备知识:带电粒子在有界磁场中的运动。关键点拨:首先作出入射速度的垂线，与 x 轴的交点。为入射角为150 粒子的轨迹圆心，连 接 户 即 得粒子轨迹半径必由几何关系可知 二 号 之一/,；当入射角为45 时，结合半径用相同的方法找出粒子的轨迹圆心，由于圆心不在x 轴上，故出射点一定不垂直”轴，B项错；当粒子离开磁场的位置到。点距离最大时，粒子在磁场中运动轨迹对应的弦为直径，由此确定出射点到。点的最大距离。解题思路：由于粒子垂直x 轴离开磁场

21、，故粒子向下偏转，由左手定则可知粒子带正电，A项正确；当。N 5 时，粒子运动轨迹如图中轨迹2 所示，粒子不再垂直x 轴射出磁场，B项错；粒子在磁场中运动，有qvB事 由几何关系可知於2 g ,所以粒子的速率丫上叵空，C项正确；粒子离开磁场的位置到。点的Rm距离最大时，入射点与出射点间距离为2AM6乙 所以出射点到。的最大距离为3西 ,D项正确。1 4 .（1）6（2 分）c（2 分）B（2 分）（3）d（2 分）6.0（2 分）必备知识:伏安法测电阻。关键能力:实验探究能力和实验数据处理能力。解题思路：（1）根据实物图作出相应的电路图如图所示，滑动变阻器串联接入电路，起到保护电表的作用，故闭

22、合开关&前，滑片应滑到6 点，使接入电路中的电阻最大。（2）由于待测电阻尼阻值较小，为减小实验误差，应采用电流表外接法，即将&拨 向 c,此时实验误差主要来源于电压表的分流，B 项正确。（3）若已知电流表内阻，则电流表的分压可以准确计算，故应使用电流表外接法，即将&拨 向 4 测量出的电阻为电流表内阻与兄之和，即小以斗，解得川01 5 .（1）（2分）（2）5.0 0（2分）0.4 3 1（2分）（3）f修 七-七 （2 分）（4）滑块在下滑过程中受到2g（A 0）2（A ti）2空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速度不准确，产生误差（2分）必备知识:验证机械能守恒定律实验。解题思路：

23、（1）实验需要验证滑块的势能减少量与其动能增加量相等，即鼻 必 鼻 试,化简得诏 9 说,又 必-、於-故 无 需 测 量 滑 块 与 遮 光 条 的 总 质 量 力 和 4 8 间的距离1,选。2 2 AA J（2）测量遮光条宽度时，主尺读数为5 m m,游标尺读数为0.0 0 m m,故遮光条宽度测量值为5.0 0 mm：滑块 通 过 光 电 门/时 的 瞬 时 速 度 哈 岑 等 七 0.4 3 1 m/s。将。4、口 代入g（加 甸 三 谚 3域化A 11.6ms A t2 At1 2 4 2,简得益也7 7%（4）滑块在下滑过程中受到空气阻力，产生误差；遮光条宽度不够窄，测量速2g（

24、At2）2（AtO2度不准确，产生误差。1 6.（1）2 m（2）1 6 c m（3）见解题过程必备知识:波形图、波的传播规律。解题过程：（1）由题图（a）可 知/名 c m,T=s （2 分）根据波长与速度的关系有A =vT=2 m（2 分）（2）4 s内波源通过的路程为s%4=1 6 c m（2 分）（3）由题图可知在t=0时波源的起振方向向上，则在4 s时 间 内 波 传 播 的 距 离 为 2 m（2分）知该波刚好传到位置为2 m 的质点，且波源刚好回到平衡位置，又该波沿x 轴正方向传播，则波形图如图所示（2分）1 7.（l）v b ：（3）mug3 2 5Mg“9必备知识:动量守恒定

25、律、摩擦生热、动量定理、功的计算。解题过程：（1）整个过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒，有2 mvo=（/n+2 m）r（2 分）解得共同速度大小为片|%（1 分）（2）对滑块和木板组成的系统有2%匕初+2%打（1 分）“mgb X 2H JVQ /加 田 X2 旄（1 分）其 中V2=2 V 解得此时滑块到木板最右端的距离为A x 等（1 分）25g(3)对滑块有“mgt=mvo(分)解得修组（1 分）“9对木板有尸=侬（1 分）木板运动的位移x=Vot.分）故外力所做的功W=Fx（l分）解得传如诏（1 分）1 8.争竺兽（/呼说（”）鬻R R 8 I 必备知识:动生电动势、电功率、电流

26、微观表达式、动量定理、能量守恒定律。解题过程：（1）金属杆切割磁感线有E=BlvK1 分）发（1 分）A解 得/专 史 1 分）金属杆匀速运动，则有外力功率与电功率相等，即尸=/彳（1 分）解 得 产 彗 理（1 分）R（2）（i）设金属杆内单位体积的自由电子数为，金属杆横截面积为S,根据电流的微观表达式有/二 S e uo三 邦 1 分）解得S e 警（1 分）Ru0当电子沿金属杆定向移动的速率变为当时，则有 S 势 粤（1 分）2 2 R解 得 t根据能量守恒定律有Qnjvl（1 分）解得弘1 分）（方）对金属杆，根据动量定理有-Bilt=/nv，/nvo（l 分）即-引分）化简 BlnSe y=mvQ（1 分）解得这段时间内电子沿杆定向移动的距离P喘（1分）