1、江苏省2021年高考物理压轴卷（含解析）注 意 事 项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共8页，包含选择题(第1题第9题，共9题)、非选择题(第10题第15题，共6题)两部分。本卷满分为120分，考试时间为100分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色
2、墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。每小题只有一个选项符合题意。1.下列关于电场线的论述，正确的是 ()A.电场线方向就是正试探电荷的运动方向B.电场线是直线的地方是匀强电场C.只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动D.画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场2.倾角为的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力( )()A.
3、逐渐增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.逐渐减小3.一质量为2 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的vt图像和在y轴方向上的st图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是()A.前2 s内物体做匀变速直线运动B.物体的初速度为8 m/sC.2 s末物体的速度大小为4 m/sD.前2 s内物体所受的合外力为16 N4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，当升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数为2I0，如图乙所示，则在此过程中()A.物体处于
4、失重状态B.物体可能处于匀速运动状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动5.我国的“神舟七号”飞船于2008年25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空，并成功“出舱”和安全返回地面。当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重的台秤上。用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g表示飞船所在处的重力加速度，N表示航天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是()A.g0 B.gg C.Nmg D.Nmg二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分。错选
5、或不答的得0分。6.如图所示，用长为L的轻绳把一个铁球悬挂在高2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有()A.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为6mgB.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mgC.若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为D.若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为2L7.一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示。在0 时间内，直导线中电流向上如图中所示。则在0T 时间内，下列表述正确的是()A.穿过线框的磁通量始终变小B.线框中始终产生顺时针方向的感应电流C.线框先有扩
6、张的趋势后有收缩的趋势D.线框所受安培力的合力始终向左8.如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用I、U1、U2和U3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是 A.、一定都不变B.和一定不变， 一定变大C.带电液滴一定向下加速运动D.电源的工作效率一定变大9.如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB2 N，A受到的水平向右的变力FA(92t) N，t的单
7、位是s。从t0开始计时，则()A.A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍B.t4 s后，B物体做匀加速直线运动C.t4.5 s时，A物体的速度为零D.t4.5 s后，A、B的加速度方向相反三、简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 【必做题】10.(8分)某同学利用图1所示的实验装置，测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。物块在重物的牵引下开始运动，如图2所示为电火花计时器打下的一条纸带，为5个计数点，相邻两计数点间有4个点没标出。已知纸带与A点相近的一端跟小车相连。间的距离为，间的距离为。(1)电火花计时器使用的电
8、源为_。A.46V的交流电源 B.46V的直流电源C.220V的交流电源 D.220V的直流电源(2)若使用电源的频率为50Hz，打C点时，物块的瞬时速度_；物块的加速度大小为_。(计算结果均保留3位有效数字)(3)若重物的质量为0.10kg，物块的质量为0.40kg，重力加速度g取，根据(2)中的数据可得物块与水平桌面的动摩擦因数为_。(计算结果保留3位有效数字)11.(10分)实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路。可供选择的器材如下：待测电流表G1：量程为05 mA，内阻约为300 电流表G2：量程为010 mA，内阻约为40 定值电阻R1：阻值为10 定值电阻R
9、2：阻值为200 滑动变阻器R3：阻值范围为01000 滑动变阻器R4：阻值范围为020 干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小电键S及导线若干(1)定值电阻R0应选_，滑动变阻器R应选_。(在空格内填写序号)(2)实验步骤如下：按电路图连接电路(为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端)闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。根据I1I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1_。(用k、R0表示)(3)用G1表改装成如图
10、丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的挡位。1、2两个挡位为电流表挡位，量程分别为300 mA和100 mA。关于此多用表，下列说法正确的是_A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔当把转换开关S旋到位置3，在AB之间接90 电阻时，表头G1指针刚好在半偏处，在AB之间接10 电阻时，指针在电流满偏值的处，则E的电动势为_。12.选修35(12分)(1)钚的一种同位素 94239Pu衰变时释放巨大能量，其衰变方程为 94239Pu 92235U24He，则()
11、A.核燃料总是利用比结合能小的核B.核反应中光子的能量就是结合能C.92235U核比 94239Pu核更稳定，说明 92235U的结合能大D.由于衰变时释放巨大能量，所以 94239Pu比 92235U的比结合能小(2)氢原子基态的能量为E113.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.96 E1，频率最小的光子的能量为_eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有_种不同的频率。(3)如图所示，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为2m且可看做
12、质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为。求：(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。【选做题】13.本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按A小题评分。A.选修33(12分)(1)下列说法中正确的是()A.温度低的物体内能小B.外界对物体做功时，物体的内能一定增加C.温度低的物体分子运动的平均动能小D.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越
13、大(2)如图(甲)所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度_(填“升高”“降低”或“不变”)，乙醚气体分子的速率分布情况最接近图(乙)中的_线(填“A”“B”或“C”)。图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率。(3)如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0(mg4.5s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反。当t4s时
14、，A、B的加速度均为。故选ABD。三、简答题：10.(1)C (2)0.472；0.740 (3)0.15811.(1)， (2)R0 (3)ABD；7.5 V12.(1)AD (2) 0.31 eV 10(3) 【答案】(1)v0(2)L【解析】(1)对P1、P2组成的系统，由动量守恒定律得mv02mv1解得v1对P1、P2、P组成的系统，由动量守恒定律得2mv12mv04mv2解得v2v0。(2)对P1、P2、P组成的系统，从P1、P2碰撞结束到最终P停在A点，由能量守恒定律得2mg(2L2x)2mv2mv4mv解得xL对P1、P2、P组成的系统，从P1、P2碰撞结束到弹簧压缩到最短，此时
15、P1、P2、P的速度均为v2，由能量守恒定律得2mg(Lx)Ep2mv2mv4mv解得Ep。13.A.选修33(1) C (2) 降低 C(3) 【答案】：(1)T1T0(2)见解析图【解析】：(1)设初始气体体积为V，在气体体积减半时，缸内气体压强为p0。根据气体定律可得，。解得，T1T0。(2)刚开始缓慢降温时，缸内气体的体积不变，压强减小，气体做等容变化；当缸内气体压强降为p0时，气体的压强不变，体积减小，气体做等压变化。如图所示。B.选修34(1)CD (2) B(3) 【答案】【解析】：根据几何关系画出光路图，如图所示.光恰好在水和空气的分界面发生全反射时sinC，在玻璃与水的分界面
16、上，由相对折射关系可得解得sin代入数据可计算出光斑的半径rd(tantanC)()d水面形成的光斑的面积Sr2。四、计算题：13. 【答案】：(1)0.5 m(2)1 NF3 N【解析】：(1)物体A滑上平板车B以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：MgMaA解得：aAg2 m/s2平板车B做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：FMgmaB解得：aB14 m/s2两者速度相同时有：v0aAtaBt解得：t0.25 sA滑行距离：xAv0taAt2 mB滑行距离：xBaBt2 m最大距离：xxAxB0.5 m(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：L又：解得
17、：aB6 m/s2再代入FMgmaB得：F1 N若F1 N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1 N当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落，则由牛顿第二定律得：对整体：F(mM)a对物体A：MgMa解得：F3 N若F大于3 N，A就会相对B向左滑下综上所述，力F应满足的条件是1 NF3 N14. 【答案】：(1)mv(2)v0【解析】：(1)因电场方向竖直向下，粒子的初速度方向水平向右，所以粒子在该匀强电场中做类平抛运动，设粒子从O点运动到A点所需要的时间为t。则有dsin60v0tdcos
18、60t2联立可解得E由动能定理可得qEdcos60EkAmv将E代入可解得EkAmv。(2)撤去电场，加上垂直纸面向外的匀强磁场后，粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。由粒子在匀强磁场中的运动规律可知，OB必为该粒子做圆周运动的直径，如图乙所示，所以OBA30，因此OB2d，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径为Rd，由qv0Bm可得B，又因为E，所以v0。15.答案：(1)q(RRx)(sincos) (2)解析：(1)对于闭合回路，在全过程中，根据法拉第电磁感应定律得ab中的平均感应电动势由闭合电路欧姆定律得通过R的平均电流通过R的电荷量qt联立得：sq在ab加速下滑的过程中，根据牛顿第二定律：mgsinmgcosFAma式中安培力FABIl其中I当中的加速度为0时，ab的速度vvm联立得：vm(RRx)(sincos)(2)设ab下滑的速度大小为v时经历的时间为t，通过ab的电流为i，则：mgsinmgcosBilma设在时间间隔t内平行板电容器增加的电荷量为Q，则：i此时平行板电容器两端的电压的增量为UBlv根据电容的定义C而vat联立上面各式得ab下滑的加速度ag上式表明ab做初速度为0的匀加速运动，所以t