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．明代學者方以智在《陽燧倒影》中記載“凡寶石面凸，則光成一條，有數(shù)棱則必有一面五色”，所描述的色散現(xiàn)象是由于發(fā)生了（　?。?/span>A．光的反射 B．光的衍射 C．光的干涉 D．光的折射【答案】D【詳解】題中所描述的色散現(xiàn)象是由于發(fā)生了光的折射。故選D。2．如圖所示，為直角三棱鏡，，，一束單色光從AB邊上的D點平行AC射入，折射光線剛好交于C點，已知，則三棱鏡的折射率為（  ）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設BC長為d，則，由幾何關系，光束在D點的入射角設折射角為r，則幾何關系則折射率故選A。3．如圖，一小船以1.0m/s的速度勻速前行，站在船上的人豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為0.45m。當小球再次落入手中時，小船前進的距離為（假定拋接小球時人手的高度不變，不計空氣阻力，g取10m/s2）（　?。?/span>A．0.3m B．0.6m C．0.9m D．1.2【答案】B【詳解】根據(jù)運動的獨立性，小球在豎直上拋運動的過程中，小船以1.0m/s的速度勻速前行，由運動學知識小球上升的時間小球上拋到再次落入手中的時間為2t，則小船前進的距離為故選B。4．如圖所示，用完全相同的輕彈簧A、B、C將兩個相同的小球連接并懸掛，小球處于靜止狀態(tài)，彈簧A與豎直方向的夾角為30°，彈簧C水平，則彈簧A、B、C的伸長量之比為（　　）A．3：4：4 B．4：3：2C．2：：1 D．4：：2【答案】D【詳解】根據(jù)題意A、C兩根彈簧勁度系數(shù)相同，所以彈力大小之比就等于其伸長量之比，選擇兩個小球整體受力分析，假設每個小球的質量為m，整體受到水平向右的彈簧彈力TC，斜向左上方的彈力TA，彈簧B的作用力屬于ab整體的內力不用考慮結合矢量三角形法可得對下面的小球受力分析可知則 則彈簧A、B、C的伸長量之比為4：：2，故選D。5．如圖所示，假設月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛船在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運動，到達軌道的A點點火變軌進入橢圓軌道Ⅱ，到達軌道的近月點B再次點火進入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運動。則（　?。?/span>A．飛船在軌道Ⅰ上的運行速度為B．飛船在A點處點火時，速度增加C．飛船在軌道Ⅰ上運行時通過A點的加速度大于在軌道Ⅱ上運行時通過A點的加速度D．飛船在軌道Ⅲ上繞月球運行一周所需的時間為【答案】D【詳解】A．飛船在軌道I上運行時，根據(jù)萬有引力等于向心力得在月球表面上，根據(jù)萬有引力等于重力，得解得：飛船在軌道Ⅰ上的運行速度為故A錯誤；B．飛船在A點處點火時，是通過向行進方向噴火，做減速運動，向心進入橢圓軌道，所以點火瞬間是速度減小的，故B錯誤；C．在軌道Ⅰ上通過A點和在軌道Ⅱ上通過A點時，其加速度都是由萬有引力產(chǎn)生的，而萬有引力相等，故加速度相等，故C錯誤。D．飛船在軌道Ⅲ繞月球運行，由得故D正確。故選D。6．由于分子間存在著分子力，而分子力做功與路徑無關，因此分子間存在與其相對距離有關的分子勢能。如圖所示為分子勢能Ep隨分子間距離r變化的圖象，取r趨近于無窮大時Ep為零。r0表示分子間引力和斥力平衡的位置。通過功能關系可以從分子勢能的圖象中得到有關分子力的信息，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．圖中r1是分子間的引力和斥力平衡的位置B．假設將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近C．當分子間的距離r=r3時，分子間只有引力沒有斥力D．當分子間的距離減小時，分子間的引力和斥力都會增大【答案】D【詳解】AB．在分子間的引力和斥力平衡的位置，分子勢能最小，則圖中r2是分子間的引力和斥力平衡的位置，所以假設將兩個分子從r=r2處釋放，它們既不會相互遠離，也不會相互靠近。選項AB錯誤；C．當分子間的距離r=r3時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間引力大于斥力，選項C錯誤；D．當分子間的距離減小時，分子間的引力和斥力都會增大，選項D正確。故選D。7．小明分別按圖1和圖2電路探究遠距離輸電的輸電損耗，將長導線卷成相同的兩卷A、B來模擬輸電線路，忽略導線的自感作用。其中T1為理想升壓變壓器，T2為理想降壓變壓器，兩次實驗中使用的燈泡相同，燈泡的電壓相等兩次實驗中（　?。?/span>
 A．都接直流電源 B．A兩端的電壓相等C．A損耗的功率相等 D．圖1中A的電流較大【答案】D【詳解】A．由于變壓器只能改變交變電流，因此圖2中不可能接直流電源，A錯誤；BCD．T2是降壓變壓器，根據(jù)由于流過兩個燈的電流相等，可知圖2中流過A的電流較小，加在圖2中A兩端的電壓較低，圖2中A消耗的功率較小，BC錯誤，D正確。故選D。8．如圖所示，在xOy平面內有兩個沿z軸方向（垂直xOy平面）做簡諧運動的點波源S1（1，0）和S2（4，0），振動方程分別為、。兩列波的波速均為1m/s，兩列波在點B（2.5，3）和點C（4，4）相遇時，分別引起B、C處質點的振動總是相互（　?。?/span>A．加強、加強 B．減弱、減弱C．加強、減弱 D．減弱、加強【答案】D【詳解】因為B點距兩波源距離一樣，而兩波源的相位相反，所以在B處疊加總是相互減弱。由振動方程可知，周期為波長為C距兩波源的距離差為而兩波源的相位相反，所以在C點振動總是加強。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和D后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程（氣體與外界無熱量交換）。這就是著名的“卡諾循環(huán)”。關于該循環(huán)過程，下列說法正確的是（　?。?/span>A．A→B過程中，氣體向外界放熱B．B→C過程中，氣體分子的平均動能減小C．C→D過程中，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)不變D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化【答案】B【詳解】A．A→B過程中，體積增大，氣體對外界做功，溫度不變，內能不變，氣體從外界吸熱，故A錯誤；B．B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對外做功，內能減小，溫度降低，氣體分子的平均動能減小，故B正確；C．C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時間內碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，故C錯誤；D．D→A過程中，絕熱壓縮，外界對氣體做功，內能增加，溫度升高，分子平均動能增大，氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，故D錯誤。故選B。10．如圖所示，兩個寬度均為a的豎直邊界區(qū)域，區(qū)域內勻強磁場的磁感應強度的大小相等，方向相反，且與紙面垂直。現(xiàn)有直角邊長為a的等腰直角三角形導線框從圖示位置開始向右勻速穿過磁場區(qū)域。若以逆時針方向為電流的正方向，則線框中產(chǎn)生的感應電流i與線框移動的位移x的關系圖象是（　?。?/span>A． B．C． D．【答案】A【詳解】線框剛進入磁場時磁通量向外增加，感應磁場向里，因此感應電流方向為順時針，電流i應為負；隨著線框的運動，導線切割磁感線長度增加，感應電流增加，由于三角形邊的長度為a，故在0-a距離內電流負方向增加；線框進入右邊磁場之后，由楞次定律可知，磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律可知感應電流為逆時針，且逐漸增加，且兩邊均切割磁感應線，感應電流方向一致，所以最大電流為完全進入磁場時的2倍；當線框出磁場的過程中，磁通量向里減小，根據(jù)楞次定律可知感應電流為順時針負方向，且電流強度逐漸增大，故A正確、BCD錯誤。故選A。11．如圖所示，豎直平面內固定一個半徑為R的剛性光滑絕緣圓環(huán)。在圓環(huán)的最頂端固定一個電荷量為q的帶負電的小球，另一個質量為m帶正電的小圓環(huán)套在大圓環(huán)上，當小圓環(huán)平衡時，測得兩電荷之間的連線與豎直線的夾角為30°，則（設靜電力常量為k）（　?。?/span>A．大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力大小為3mgB．小圓環(huán)帶電量的大小為C．大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力指向圓心D．小圓環(huán)帶電量增加，小環(huán)受到的彈力先增加后減小【答案】B【詳解】對小圓環(huán)受力分析如圖所示A．由幾何關系得故A錯誤；B．庫侖力為則解得故B正確；C．由受力分析圖可知，大圓環(huán)對小圓環(huán)的彈力背離圓心，故C錯誤；D．小圓環(huán)帶電量增加，庫侖力增大，由平行四邊形定則知，合力增大，一個分力（重力）不變，則另一個分力（彈力）增大，故D錯誤。故選B。  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．如圖甲所示的裝置叫做阿特伍德機，是英國數(shù)學家和物理學家阿特伍德（GAtwood1747-1807）創(chuàng)制的一種著名力學實驗裝置，用來研究勻變速直線運動的規(guī)律。某同學對該裝置加以改進后用來驗證機械能守恒定律和動量守恒定律，如圖乙所示。（己知當?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g）(1)該同學用游標卡尺測量遮光片的寬度如圖所示，則d=______mm；然后將質量均為m（A含擋光片和掛鉤、B含掛鉤）的重物用繩連接后，跨放在定滑輪上，A置于桌面上處于靜止狀態(tài)，測量出擋光片中心到固定光電門中心的豎直距離h；(2)驗證機械能守恒定律實驗時，該同學在B的下端掛上質量也為m的物塊C（含掛鉤），讓系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）中的物體由靜止開始運動，光電門記錄擋光片擋光的時間為。如果系統(tǒng)（重物A、B以及物塊C）的機械能守恒，應滿足的關系式為______，引起該實驗系統(tǒng)誤差的主要原因有______（寫一條即可）；(3)為了驗證動量守恒定律，該同學讓A在桌面上處于靜止狀態(tài)，將B從靜止位置豎直上升s后由自由下落，直到光電門記錄下?lián)豕馄瑩豕獾臅r間為（B未接觸桌面），則驗證繩繃緊過程中系統(tǒng)沿繩方向動量守恒定律的表達式為______；如果該同學忘記將B下方的C取下，完成測量后，驗證動量守恒定律的表達式為______。【答案】6.75        繩子有一定的質量            【詳解】(1)[1]由圖所示游標卡尺可知，游標尺是20分度的，游標尺的精度為，游標卡尺示數(shù)為(2)[2]動能的增量勢能的減少量要滿足的表達式為即[3]繩子自身有一定的質量，會獲得一部分能量，導致實驗有誤差。(3)[4]A通過光電門瞬間的速度為B自由下落距離過程，由機械能守恒定律得解得繩子繃緊前系統(tǒng)動量繩子繃緊后A、B一起運動時系統(tǒng)動量繩子繃緊過程A、B組成的系統(tǒng)內力遠大于外力，A、B系統(tǒng)動量守恒，即整理得[5]若沒有摘去C，B、C自由下落，機械能守恒，B下落距離過程，由機械能守恒定律得解得繩子繃緊前系統(tǒng)動量繩子繃緊A、B、C三個物體速度相同后它們一起向下做加速運動，系統(tǒng)機械能守恒，設繩子繃緊后系統(tǒng)的速度為，擋光片經(jīng)過光電門時系統(tǒng)的速度為，由機械能守恒定律得擋光片經(jīng)過光電門時系統(tǒng)的速度解得繩子繃緊后系統(tǒng)的總動量繩子繃緊過程系統(tǒng)動量守恒，即整理得 三、解答題13．如圖所示是三量程直流電表的原理圖，已知表頭G的滿偏電流Ig=5mA，內阻Rg=10Ω，定值電阻、 、 。當使用a、b兩個端點時，是量程為I1的電流表，當使用a、c兩個端點時，是量程為I2的電流表；當使用a、d兩個端點時，是量程為U的電壓表。求量程I1、I2、U的值。【答案】；；【詳解】根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律和歐姆定律有   ①   ②   ③           ④由①②③④式解得14．如圖所示為氫原子最低的四個能級，當一群氫原子處于n=4的能級上向低能級躍遷時： (1)有可能放出幾種能量的光子？(2)在哪兩個能級間躍遷時，所放出光子波長最長？(3)已知金屬鈉的截止頻率為5.53×1014Hz，普朗克常量h=6.63×10-34J·s。請通過計算判斷，所有放出的光子中能使鈉發(fā)生光電效應的光子有幾種。【答案】(1)6；(2)由第四能級向第三能級躍遷；(3)4種【詳解】(1)可能放出=6種能量的光子；(2)氫原子由第四能級向第三能級躍遷時，能級差最小，發(fā)出的光子波長最長；(3)金屬鈉的逸出功=2.3eV從n=4能級躍遷到n=3能級放出的光子能量0.66eV，從n=3能級躍遷到n=2能級放出的光子能量為1.89eV，均小于鈉的逸出功；其他四種躍遷放出光子能量分別為：10.2eV、12.09、12.75eV、2.55eV，光子的能量均大于鈉的逸出功，故能使鈉發(fā)生光電效應的光子有4種。15．如圖所示，正三角形ACD是用絕緣材料制成的固定框架，邊長為L，在框架外是范圍足夠大的勻強磁場，磁感應強度的大小為B，方向垂直紙面向里?？蚣?/span>CD邊中點S處有一小孔，能夠垂直CD射出質量為m、電量為q的帶正電的粒子，粒子射出時的速度方向與紙面平行，粒子重力不計。若這些粒子與框架的碰撞為彈性碰撞，且每一次碰撞時速度方向均垂直于被碰的框架，若要使粒子回到小孔S，求：粒子射出小孔時的速度大小。【答案】（n=0，1，2，3…）【詳解】如圖所示，粒子在洛倫茲力的作用下做圓周運動，結合周期性特點可得粒子的軌道半徑，其中n=0，1，2，3…由洛倫茲力作為向心力可得聯(lián)立兩式可解得（n=0，1，2，3…）。16．如圖所示，輪滑比賽的一段場地BCD為一段半徑為R的圓弧，C為最低點，BC所對的圓心角，CD所對的圓心角，左側傾角為的斜面與圓弧在B點平滑連接。一質量為m的輪滑運動員從斜面上的A點由靜止滑下，從D點飛出，恰好從F點沿水平方向滑上平臺。已知AB長為，EF高為，運動員在斜面上受到的阻力為其重力的0.1倍，重力加速度為g，，，不計空氣阻力，運動員可看成質點。求：(1)運動員從D點到F點所用的時間；(2)運動員通過圓弧BCD克服阻力做的功。【答案】(1)；(2)【詳解】(1)運動到從D運動到F所用的時間，為運動員在D點滑出后在豎直方向上運動到最高點所用的時間，設時間為t，則解得(2)設運動員運動到D點時速度大小為v，則解得設運動員經(jīng)過圓弧BCD克服阻力做功為W，運動員從A點運動到D點的過程中，根據(jù)動能定理有解得 

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