2021年決勝高考物理?？紱_刺卷滿分100分，考試時間75分鐘  一、單項選擇題：共11題，每題4分，共44分每題只有一個選項最符合題意。1．下列哪些現(xiàn)象或者效應能說明光具有粒子性（　　）A．偏振現(xiàn)象 B．干涉現(xiàn)象C．康普頓效應 D．衍射現(xiàn)象【答案】C【詳解】A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波而不是縱波，A錯誤；B．光的干涉現(xiàn)象說明光具有波動性，B錯誤；C．康普頓效應證明了光不僅僅具有能量，光還具有動量，說明光具有粒子性，C正確；D．光的衍射現(xiàn)象說明光具有波動性，D錯誤。故選C。2．如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面ABC的單色光從空氣射向E點，并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角為，E、F分別為邊AB、BC的中點，則（　　）A．該棱鏡的折射率為B．光在F點發(fā)生全反射C．光從空氣進入棱鏡，波長不變D．從F點出射的光束與入射到E點的光束平行【答案】A【詳解】A．該棱鏡的折射率為A正確；B．臨界角為解得 ，光在F點不能發(fā)生全反射，B錯誤；C．由 得，光從空氣進入棱鏡，波長變小，C錯誤；D．因為入射的棱鏡的光，經(jīng)過棱鏡折射后，出射光線向棱鏡的底面偏轉，所以從F點出射的光束一定向底面AC偏轉，與入射到E點的光束一定不平行，D錯誤。故選A。3．2020年11月24日04時30分“嫦娥五號”發(fā)射成功，進行月球表面月壤樣本的采集。關于“嫦娥五號”月球探測器，下列說法正確的是（　?。?/span>A．飛離地球時，受地球的引力越來越大B．在近月圓形軌道運行時，不受月球的引力作用C．在近月圓形軌道運行時，探測器內物體處于完全失重狀態(tài)D．從地球上發(fā)射時，發(fā)射要速度大于11.2km/s【答案】C【詳解】A．根據(jù)萬有引力公式可知飛離地球時，“嫦娥五號”月球探測器受地球的引力越來越小，選項A錯誤；B．在近月圓形軌道運行時，仍受月球的引力作用，選項B錯誤；C．在近月圓形軌道運行時，萬有引力完全提供向心力，探測器內物體處于完全失重狀態(tài)，選項C正確；D．若在地球上發(fā)射速度大于11.2km/s，則探測器將脫離地球束縛，選項D錯誤。故選C。4．高速公路ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示，ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離。某汽車以21.6km/h的速度勻速進入識別區(qū)，ETC天線用0.2s的時間識別車載電子標簽并發(fā)出“滴”的一聲，但司機發(fā)現(xiàn)自動欄桿沒有抬起，于是采取制動剎車，汽車剛好沒有撞桿。已知司機的反應時間為0.6s，剎車的加速度大小為，則該ETC通道的長度約為（　?。?/span>A．3.6m B．4.8m C．7.2m D．8.4m【答案】D【詳解】21.6km/h=6m/s，汽車在前0.2s+0.6s內做勻速直線運動，位移為隨后汽車做減速運動，位移為所以該ETC通道的長度為故選D。5．如圖所示，一細繩跨過光滑定滑輪，其一端懸掛物塊B，另一端與斜面上的物塊A相連，此時繩與斜面垂直，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用水平向右的拉力緩慢拉動B，直至懸掛B的細繩與豎直方向成。已知A與斜面始終保持靜止，則在此過程中（　?。?/span>A．水平拉力大小可能減小B．A所受斜面的支持力一直增大C．地面對斜面的摩擦力一直增大D．A所受斜面的摩擦力一直增大【答案】C【詳解】A．設水平拉力為F，繩子中的張力為T，懸掛B的細繩與豎直方向的夾角為，由于物塊B緩慢移動，可認為它始終處于平衡狀態(tài)，則解得即隨著增大，拉力F逐漸增大，繩子中的張力T也逐漸增大，故A錯誤；B．設斜面傾角為，則物塊A所受斜面的支持力為隨著T增大，斜面支持力逐漸減小，故B錯誤；D．物塊A所受斜面的靜摩擦力，在大小上等于使物塊A具有下滑趨勢的外力，這個外力等于物塊A的重力沿斜面的分力，即由于物塊A與斜面始終保持靜止，可知保持不變，故D錯誤；C．以A和斜面體為對象，在水平方向上：隨著T增大，逐漸增大，故C正確。故選C。6．如圖所示，縱坐標表示兩個分子間引力、斥力的大小，橫坐標表示兩個分子的距離，圖中兩條曲線分別表示兩分子間引力、斥力的大小隨分子間距離的變化關系，e為兩曲線的交點，則下列說法正確的是（　　） A．ab為引力曲線，cd為斥力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10－10mB．ab為斥力曲線，cd為引力曲線，e點橫坐標的數(shù)量級為10－10mC．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標，則分子間作用力表現(xiàn)為斥力D．分子勢能隨兩個分子間距離的增大而增大【答案】A【詳解】AB．在F－r圖象中，隨著距離的增大斥力比引力變化的快，所以ab為引力曲線，cd為斥力曲線，當分子間的距離等于分子直徑數(shù)量級(10－10m)時，引力等于斥力，即e點橫坐標的數(shù)量級為10－10m，故A正確，B錯誤；C．若兩個分子間距離大于e點的橫坐標即大于，則分子間作用力表現(xiàn)為引力，故C錯誤；D．當分子間距離r＜r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間的距離增大，分子力做正功，分子勢能減小，當分子間距離r>r0時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間的距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，故D錯誤。故選A。7．如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比，、、為相同的燈泡，、分別為定值電阻、理想電感線圈，電容器的電容，電壓表為理想電表。當原線圈兩端接如圖乙所示的正弦交流電時，、、均發(fā)光。下列說法正確的是（　　）A．三個燈泡亮度相同B．電容器所帶電荷量的最大值為C．若交流電的頻率突然增大，則變暗、變亮D．電壓表的讀數(shù)為【答案】C【詳解】A．原線圈中通有正弦交流電，則副線圈中也為正弦交流電，由于與電阻相串聯(lián)，與電感線圈相串聯(lián)，與電容相串聯(lián)，燈泡、與的亮度取決于電阻、電感和電容的阻礙作用，本題未給相關條件無法判斷，故A錯誤；BD．由題意可知，原線圈兩端電壓的最大值為，由于原、副線圈的匝數(shù)比，所以副線圈兩端的電壓最大值為，有效值為，因為是交流電，電容器與燈泡串聯(lián)，電容器兩端電壓的最大值肯定小于，所以電容器所帶電荷量的最大值小于
 而電壓表的讀數(shù)也小于，故BD錯誤；C．電感線圈感抗隨交流電頻率的增大而增大，電容器的容抗隨交流電頻率的增大而減小，交流電頻率增大后，線圈感抗變大則變暗，電容器容抗變小則變亮，故C正確。故選C。8．漁船上的聲吶利用超聲波來探測遠方魚群的方位。某漁船發(fā)出的一列超聲波在t=0時的波動圖像如圖1所示，圖2為質點P的振動圖像，則（　?。?/span>
 A．該波的波速為1.5m/s B．該波沿x軸負方向傳播C．0~1s時間內，質點P沿x軸運動了1.5m D．0~1s時間內，質點P運動的路程為2m【答案】D【詳解】A．由圖1可知，該波的波長，由圖2可知周期T=1×10-5s，則該波的波速A錯誤；B．由圖2可得，在t=0時刻，P質點沿y軸正方向振動，由波形的平移方式可知該波沿x軸正方向傳播，B錯誤；C．質點P只在平衡位置附近振動，不沿x軸運動，C錯誤；D．質點P的振幅是5×10-6m，在0~1s時間內共振動了個周期，運動的路程是s=4×5×10-6×105m=2mD正確。故選D。9．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)a依次經(jīng)過狀態(tài)b、c再回到狀態(tài)a，其中，為等溫過程，為等容過程，下列說法正確的是（  ）
 A．過程，氣體和外界無熱交換B．過程，氣體分子的速率均保持不變C．過程，氣體內能減小D．過程外界對氣體做的功與過程氣體對外做功相等【答案】C【詳解】A．過程，氣體發(fā)生的是等溫變化，內能不變，此過程中，氣體對外做功，根據(jù)熱力學第一定律可知，氣體吸收熱量，A錯誤；B．過程，溫度不變，氣體分子的平均速率不變，但每一個氣體分子的速率不斷變化，B錯誤；C．過程，氣體的體積不變，壓強減小，則溫度降低，故內能減小，C正確；D．圖線與橫軸所圍的面積為氣體做功的大小，因此過程外界對氣體做的功小于過程氣體對外做功，D錯誤。故選C。10．如圖所示，是一小金屬塊，用一根絕緣細桿掛在固定點O，使金屬塊繞豎直線來回擺動，穿過水平方向的勻強磁場區(qū)域（金屬塊可以完全進入磁場中），磁感線方向跟紙面垂直，若摩擦和空氣阻力均不計，則（　?。?/span>
 A．金屬塊進入或離開磁場區(qū)域時，都會產生相同方向感應電流B．金屬塊開始擺動后，可以擺到右側等高位置C．金屬塊完全進入磁場區(qū)域后，金屬塊中無感應電流D．金屬塊從左向右擺動到最低點時，繩拉力可能為零【答案】C【詳解】A．當金屬塊進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產生電流。進入和離開磁場區(qū)域，磁通量分別是增大和減小，根據(jù)楞次定律得感應電流的方向相反，故A錯誤；B．由于從左側擺到右側的過程中，金屬塊中磁通量發(fā)生變化，因而產生感應電流，由于電阻的存在，金屬塊中將產生焦耳熱，根據(jù)能量守恒知金屬塊的機械能將不守恒，故金屬塊開始擺動后，不能擺到右側等高位置，故B錯誤；C．金屬塊完全進入磁場區(qū)域后，由于穿過金屬塊的磁通量不發(fā)生變化，則金屬塊中無感應電流，故C正確；D．金屬塊從左向右擺動到最低點時，此時無感應電流，而金屬塊在做圓周運動，由拉力與重力的合力提供向心力，故繩拉力不可能為零，故D錯誤。故選C。11．如圖所示，質量分別為m1、m2，電荷量分別為q1、q2的兩小球，分別用絕緣輕絲線懸掛起來，兩絲線與豎直方向的夾角分別為α和β（α>β），兩小球恰在同一水平線上。若同時剪斷兩根細線，空氣阻力不計，兩球帶電量不變，兩球在空中未相碰，則下列敘述正確的是（　　）A．兩球同時落地 B．q1一定大于q2C．m1一定大于m2 D．m1所受的庫侖力可能大于m2所受的庫侖力【答案】A【詳解】A．剪斷細線后，繩子的拉力立即消失，兩球在水平方向上受到庫侖力的作用，在豎直方向上受到重力的作用；故水平方向上的分運動為變速運動，豎直方向上的分運動為自由落體運動，由自由落體運動的特征可知，兩球同時落地，故A正確；B．由公式可知，兩小球受到的庫侖力等大反向；小球的重力與庫侖力的合力與細線的拉力等大反向，所以細線與豎直方向的夾角不同，是由于兩球的重力不相等造成的，故B錯誤；C．對m1做受力分析，細線的拉力在水平方向的分力與庫侖力等大反向，在豎直方向的分力與小球重力等大反向，即兩式相比可得同理由于，所以，故C錯誤；D．根據(jù)牛頓第三定律，兩小球之間的庫侖力等大反向，作用在同一條直線上，故D錯誤。故選A。  二、非選擇題：共5題，共56分其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。12．如圖所示，用“碰撞實驗器”可以探究碰撞中的不變量。實驗時先讓質量為的入射小球從斜槽軌道上某一固定位置由靜止開始滾下，從軌道末端點水平拋出，落到與軌道點連接的傾角為的斜面上，記下小球與斜面第一次碰撞留下的落點痕跡。再把質量為的被碰小球放在斜槽軌道末端，讓入射小球仍從位置由靜止?jié)L下，與被碰小球碰撞后都落到斜面上，記下兩小球與斜面第一次碰撞留下的落點痕跡。、、為三個落點的位置（不考慮小球在斜面上的多次碰撞）。(1)實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測量___________，間接地解決這個問題。A． 小球開始釋放的高度B．斜面的傾角C．點與各落點的距離、、(2)以下提供的測量工具中，本實驗必須使用的是___________A．刻度尺    B．天平    C．量角器    D．秒表(3)關于本實驗，下列說法正確的是___________A．斜槽軌道必須光滑，且入射小球每次釋放的初位置相同B．斜槽軌道末端必須水平C．為保證入射球碰后沿原方向運動，應滿足入射球的質量等于被碰球的質量(4)在實驗誤差允許范圍內，若滿足關系式___________，則可以認為兩球碰撞前后總動量守恒。若該碰撞是彈性碰撞，還應滿足的關系式為___________。（用、及(1)中所選擇的測量物理量字母表示）【答案】C    AB    B            【詳解】解：(1)[1]小球離開斜槽后做平拋運動，設小球的位移大小為L，則有豎直方向水平方向Lcosθ= vt解得    入射球碰撞前的速度入射球碰撞后的速度被碰球碰撞后的速度由以上計算分析可知，小球落在同一斜面上，只要測得O點與落點的距離L，即可用代替小球碰撞前后的速度，C正確，故選C。(2)[2]實驗需要測量小球的質量，測量O點與小球各落點間的距離，因此測量質量需要天平，測量距離需要刻度尺，AB正確，故選AB。(3)[3]A．只要小球從斜槽上同一位置由靜止釋放，即可使小球到達斜槽底端的速度相等，斜槽不必光滑，A錯誤；B．為使小球離開斜槽后做平拋運動，斜槽軌道底端必須水平，B正確；C．為使入射球碰后沿原方向運動，應滿足入射球的質量m1大于被碰球的質量m2，C錯誤。故選B。(4)[4]在實驗誤差允許范圍內，實驗要驗證的關系是m1v0=m1v1+m2v2由(1)分析可知，則表達式為兩球碰撞前后總動量守恒[5]若兩球碰撞是彈性碰撞，碰撞運動中機械能守恒，由機械能守恒定律得整理可得 三、解答題13．如圖，電池組的電動勢E=28V，內電阻r = 1Ω，電阻R1＝3Ω，R2＝40Ω，小電動機M的內電阻r1＝2Ω。當小電動機M穩(wěn)定轉動時，電流表A的讀數(shù)為0.5A，求：(1)電路中的總電流；(2)電動機輸出機械能的電功率。【答案】(1)2A；(2)25.5W【詳解】(1)電阻R2的電壓根據(jù)閉合電路歐姆定律，有解得(2)電動機中的電流電動機的電功率電動機的熱功率電動機的輸出功率14．在光電效應中，電子獲得光子的能量后最終成為光電子，其中一部分能量用于克服金屬的阻礙做功，剩下的能量就是光電子的初動能。能量E=6.0eV的光子照射某金屬表面后，逸出光電子的最大初動能Ek=2.5eV，已知h=6.6×10-24J·s，元電荷電量e=1.6×10-19C。求：(1)該金屬的逸出功W。(2)該條件下的截止電壓U。(3)該金屬發(fā)生光電效應的極限頻率。（結果保留2位有效數(shù)字）【答案】(1) 3.5eV；(2)2.5V；(3) 【詳解】(1)由光電效應方程可知金屬的逸出功(2)根據(jù)eUC=Ek可知那么遏止電壓的大小為UC==2.5V(3)根據(jù)得金屬發(fā)生光電效應的極限頻率15．如圖所示，長度L0=1.6m、質量M=3kg（連同擋板）的小車靜止在光滑的水平面上，質量m1=1kg的物塊P（可視為質點）放在小車的左端，原長d=20cm的輕彈簧與小車右端的豎直擋板相連，不計擋板的厚度。質量m2=1kg的小球（可視為質點）用長L=1.8m的細繩懸掛在O點，細繩豎直時小球恰好與物塊P接觸，現(xiàn)將小球向左拉至細繩水平并由靜止釋放，小球運動到最低點時與物塊P發(fā)生彈性碰撞，碰后物塊P在小車上滑動，此后彈簧的最大壓縮量為Δd=10cm。已知物塊P與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力，求：(1)物塊P與小球碰后的速度大?。?/span>(2)彈簧獲得的最大彈性勢能；(3)物塊P最終停在小車上的位置距小車左端的距離。【答案】(1)6m/s；(2)6J；(3)0.3m【詳解】(1)小球向下擺動的過程中，由動能定理得小球與物塊P碰撞過程，由動量守恒定律和機械能守恒定律得m2v0=m1v1＋m2v2聯(lián)立解得v1=6m/sv2=0(2)物塊P與小車相互作用的過程中，由動量守恒定律和能量守恒定律得m1v1=(m1＋M）v
 聯(lián)立解得ΔEp=6J(3)由動量守恒定律知物塊P與小車相對靜止時，其共同速度仍為v，這時彈簧的彈性勢能轉化為內能，有ΔEp=μm1g·ΔL則物塊P最終停在小車上的位置距小車左端的距離為s=L0-ΔL-（d-Δd）聯(lián)立解得s=0.3m16．如圖所示，一束電子的電荷量為e，以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，穿出磁場時的速度方向與原來電子入射方向的夾角是，求：(1)電子運動的軌跡半徑；(2)電子的質量；(3)電子穿過磁場的時間。
 【答案】(1)；(2)；(3)【詳解】(1)電子運動軌跡如圖所示
 由幾何知識得(2)由牛頓第二定律得解得(3)電子做圓周運動的周期電子在磁場中的運動時間 

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