2021年2021屆高三全國卷II高考壓軸考試卷

理科綜合物理試卷

★祝考試順利★

（含答案）

第I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選項中，第14?17

題只有一項符合題目要求，第18?21題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不

全的得3分，有選錯的得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、社的花崗巖等巖石會釋放出放射性惰性氣體氨，而氨會發(fā)生放

射性衰變，放射出a、B、Y射線，這些射線會導(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)放射性知識可知，下列說法正確的是（）

A.氨的半衰期為3.8天，若取4個氯原子核，經(jīng)7.6天后就剩下一個原子核了

B.B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.Y射線一般伴隨著a或P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，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/?的圓柱體的正上方的。點將一小球以水平速度歷沿垂直

于圓柱體的軸線方向拋出，小球飛行一段時間后恰好從圓柱體的。點沿切線飛過，測得0、0

連線與豎直方向的夾角為9,那么小球完成這段飛行的時間是（）

P%

0

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)。回路的數(shù)邊置于垂直紙

面向里的勻強(qiáng)磁場I中。回路的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場U,以向里為磁場II的正方向，

其磁感應(yīng)強(qiáng)度8隨時間大變化的圖象如圖乙所示。用廠表示數(shù)邊受到的安培力，以水平向右

為尸的正方向，能正確反映尸隨時間大變化的圖象是（）

17.真空中的某裝置如圖所示，其中平行金屬板A8之間有加速電場，C、，之間有偏轉(zhuǎn)電場，

"為熒光屏。今有質(zhì)子、氣核和a粒子均由4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1：2：4,電

荷量之比為1：1：2,則下列判斷正確的是（）

A.三種粒子從8板運(yùn)動到熒光屏經(jīng)歷的時間相同

B.三種粒子打到熒光屏上的位置相同

C.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1：2：2

D.偏轉(zhuǎn)電場的電場力對三種粒子做功之比為1：2：4

18.發(fā)動機(jī)額定功率為80kW的汽車，質(zhì)量為2X103kg,在水平路面上行駛時汽車所受摩擦阻

力恒為4X103N,若汽車在平直公路上以額定功率啟動，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，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，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

為勿的星位于等邊三角形的三個頂點，三角形邊長為尺忽略其他星體對它們的引力作用，三

星在同一平面內(nèi)繞三角形中心。做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力常量為G,貝版）

/K

、、、

2----Q

A.每顆星做圓周運(yùn)動的線速度為

3Gm

B.每顆星做圓周運(yùn)動的角速度為

C.每顆星做圓周運(yùn)動的周期為2TT

D.每顆星做圓周運(yùn)動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)載變化時輸入電壓不會有大的變化。輸電線的電阻用吊表

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)8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)8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)8接a時電流表的示數(shù)為/?開關(guān)&接。時電流表的示數(shù)為/2,則/,>/2

D.斷開開關(guān)S,開關(guān)S,接a時原線圈輸入功率為A,開關(guān)$接6時原線圈輸入功率為月，則

PS

21.如圖所示，斜劈8固定在彈簧上，斜劈4扣放在6上，A8相對靜止，待系統(tǒng)平衡后用豎

直向下的變力廠作用于4使48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（）

0\L

A.壓縮彈簧的過程中，8對4的摩擦力逐漸增大

B.壓縮彈簧的過程中，4可能相對8滑動

C.當(dāng)彈簧壓縮量為某值時，撤去力尸，在A8上升的過程中，8對4的作用力先增大后減小

D.當(dāng)彈簧壓縮量為某值時，撤去力尸，在A8上升的過程中，48分離時，彈簧恢復(fù)原長

第II卷

二、非選擇題：共62分，第22?25題為必考題，每個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10Q；

電池電動勢1.5V、內(nèi)阻10；變阻器用阻值0?5000Q。

（1）該歐姆表的刻度值是按電池電動勢為1.5V刻度的，當(dāng)電池的電動勢下降到1.45V、內(nèi)阻

增大到4Q時仍可調(diào)零。調(diào)零后吊阻值將變（選填“大”或“小”）;若測得某電阻

阻值為300Q,則這個電阻的真實值是00

⑵該歐姆表換了一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為10O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)圖甲為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的

交流電源，打點的時間間隔用表示。在小車質(zhì)量未知的情況下，某同學(xué)設(shè)計了一種方法用

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”。

甲

⑴完成下列實驗步驟中的填空：

①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

計時器打出一系列的點。

②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。

③打開打點計時器電源，釋放小車，獲得帶有點列的紙帶，在紙帶上標(biāo)出小車中通碼的質(zhì)量加。

④按住小車，改變小車中祛碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③。

⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標(biāo)注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距X、至、…。

求出與不同加相對應(yīng)的加速度So

11

⑥以祛碼的質(zhì)量加為橫坐標(biāo)，一為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上作出--加關(guān)系圖線。若加速度與小車和

aa

祛碼的總質(zhì)量成反比，貝葉與勿應(yīng)成(填“線性”或“非線性”)關(guān)系。

⑵完成下列填空：

(i)本實驗中，為了保證在改變小車中祛碼的質(zhì)量時，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____________________________________________

(ii)設(shè)紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為必、X2和X3。a可用小、用和At表示為a=。

圖乙為用米尺測量某一紙帶上的X、X3的情況，由圖可讀出%1=mm,X3=mm,

2

由此求得加速度的大小a=m/so

乙

(iii)圖丙為所得實驗圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為4,在縱軸上的截距為6,若牛頓定

律成立，則小車受到的拉力為小車的質(zhì)量為o

24.(12分)如圖所示，一輛質(zhì)量仁3kg的小車4靜止在光滑的水平面上，小車上有一質(zhì)量

勿=1kg的光滑小球仇將一輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能為￡=6J,小球與小

車右壁距離為￡=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：

⑴小球脫離彈簧時小球和小車各自的速度大小。

⑵在整個過程中，小車移動的距離。

25.(20分)如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系x0中，第一象限內(nèi)存在正交的勻強(qiáng)電'磁場，電

160

場強(qiáng)度￡=40N/C；第四象限內(nèi)存在一方向向左的勻強(qiáng)電場￡=不-N/Co—質(zhì)量為0=2X10

7kg帶正電的小球，從點7(3.64m,3.2m)以r0=1m/s的水平速度開始運(yùn)動。已知小球在第

一象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，從點PQ.04m,0)進(jìn)入第四象限后經(jīng)過，軸上的點NQ,-2.28m)(圖

中未標(biāo)出)。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求：

⑴勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8;

⑵小球由。點運(yùn)動到〃點的時間。

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

題計分。

33.【物理一一選修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)4變到狀態(tài)伉其體積/與熱力學(xué)溫度

T關(guān)系如圖所示，0、4。三點在同一直線上。則（填正確答案標(biāo)號）。

DK_,c

?iL

/

Z

Z

--JB

?

z

?

?---------------------------------------------------------------------------------------j

0T

A.由狀態(tài)4變到狀態(tài)8過程中，氣體吸收熱量

B.由狀態(tài)8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.。狀態(tài)時單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比4狀態(tài)少

E.，狀態(tài)與4狀態(tài)，相等時間內(nèi)氣體分子對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。活塞的質(zhì)量加

=20kg,橫截面積S=100cm:活塞可沿汽缸壁無摩擦滑動但不漏氣，開始使汽缸水平放置，

活塞與汽缸底的距離〃=12cm,離汽缸口的距離乙=3cm。汽缸內(nèi)氣體的初始溫度為27°C,

大氣壓強(qiáng)為「OXI。'Pa,將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)到開口向上的豎直位置，待穩(wěn)定后對缸內(nèi)氣體逐漸

加熱，使活塞上表面剛好與汽缸口相平，取尸10m/s1求：

⑴此時氣體的溫度為多少；

⑵在對缸內(nèi)氣體加熱的過程中，氣體膨脹對外做功，同時吸收0=370J的熱量，則氣體增加

的內(nèi)能△〃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，圖中實線表示力時刻的波形，虛線表示

又經(jīng)△t=0.2s時刻的波形，已知波長為2m,下列說法正確的是_______o

A.波的周期的最大值為2s

2

B.波的周期的最大值為gs

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.這列波遇到直徑廣=1m的障礙物會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

（2）（10分）如圖所示，彳勿為一塊立在水平地面上的玻璃磚的截面示意圖，△48C為一直角

三角形，NABC=90°,NBAC=60°,48邊長度為/=20cm,4c垂直于地面放置。現(xiàn)在有一

束單色光垂直于4C邊從。點射入玻璃磚，已知以=§/,玻璃的折射率〃=必，該束光最終射

到了水平地面上的1點，求/點到C點的距離（取tan15°70.25,結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

2021年2021屆高三全國卷II高考壓軸考試卷

理科綜合物理參考答案

14.

【答案】：B

【解析】：：半衰期遵循統(tǒng)計規(guī)律，對單個或少數(shù)原子核是沒有意義的，A錯誤。根據(jù)3種射線

的特性以及衰變實質(zhì)可知B正確，C、D錯誤。

15.

【答案】：C

【答案】：：小球做平拋運(yùn)動，tan^=-=-,則時間力=至”粗，選項人、B錯誤；在水

%%g

平方向上有/?SinO=v0t,則t。,選項C正確，D錯誤。

16.

【答案】：B

【解析】：根據(jù)8-t圖象可知，在0?1寸間內(nèi)，8圖線的斜率為負(fù)且為定值，根據(jù)法拉第

AD

電磁感應(yīng)定律4%工S可知，該段時間圓環(huán)區(qū)域內(nèi)感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流是恒定的，由楞次

定律可知，ab中電流方向為6Ta,再由左手定則可判斷數(shù)邊受到向左的安培力，且0?夕寸

間內(nèi)安培力恒定不變，方向與規(guī)定的正方向相反；在g?T時間內(nèi)，8-亡圖線的斜率為正且為

定值，故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.

【答案】：B

【解析】：設(shè)加速電壓為〃，偏轉(zhuǎn)電壓為心偏轉(zhuǎn)極板的長度為3板間距離為a在加速電場

中，由動能定理得勿謚，解得％='愕，三種粒子從8板運(yùn)動到熒光屏的過程，水平

方向做速度為4的勻速直線運(yùn)動，由于三種粒子的比荷不同，則外不同，所以三種粒子從8

板運(yùn)動到熒光屏經(jīng)歷的時間不同，故A錯誤；根據(jù)推論3/=然、tan。=段可知，p與粒子

QdUiLdUy

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W^qEy,則〃與g成正比，三種粒子的電荷量之比為1：1：2,則有

電場力對三種粒子做功之比為1：1：2,故C、D錯誤。

18.

【答案】：CD

【解析】：由—尸6尸一方=儂可知，在汽車以額定功率啟動的過程中，尸逐漸減小，汽車的

加速度a逐漸減小，但速度逐漸增加，當(dāng)勻速行駛時，F(xiàn)=Ff,此時加速度為零，速度達(dá)到最

p80x103

大值，貝IJ7=三=4*10屋m/s=20m/s,故A、B錯誤，C正確；當(dāng)汽車速度為5m/s時，由

牛頓第二定律得/一萬=儂，解得a=6m/s2,故D正確。

19.

【答案1ABC

【解析】：每顆星受到的合力為尸=2,sin60。=木焉,軌道半徑為-=平尺由向心力公式

22

V24nr

F=ma=m-=m(jOr=m

r~,

然加速度a與勿有關(guān)，故A、B、C正確。

20.

【答案】：AD

【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A正確；根

據(jù)公〃/,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B錯誤；開關(guān)8從接a變到接6,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C錯誤；根據(jù)—〃/,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D正確。

21.

【答案】：AD

【解析】：開始4相對于8靜止，則4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8的傾角為e,有加gsineSUmgcos9,所以(勿g+/0sin0^fj(mg+P)cos9,所

以A8在緩慢壓縮彈簧的過程中，仍然能保持相對靜止，4所受的摩擦力E=(6g+用sin6,

對整體分析，尸逐漸增大，可知摩擦力逐漸增大，故A正確，B錯誤。撤去尸后，在彈簧恢復(fù)

原長前，整體的加速度逐漸減小，隔離對彳分析，有尸-mg=ma,則8對4的作用力尸逐

漸減小。當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，48具有相同的加速度g,48間彈力為零，發(fā)生分離。故C

錯誤，D正確。

22.

【答案】：：（1）減小（1分）、290O（3分）（2）準(zhǔn)確（2分）

【解析】：（1）由閉合電路歐姆定律：/產(chǎn)山；得:R.=--R-r,因為式中E變小，〃變

Ng?rIK。/g

大，故吊將減小；因為該歐姆表的刻度是按電池電動勢為￡=1.5V刻度的。測得某電阻阻值

為3000時，電流表中的電流/=4歹，其中/?o=7,當(dāng)電池電動勢下降到P=1.45V時，

/II/IQ/g

此時歐姆表的內(nèi)阻“。=§-，由閉合電路的歐姆定律得勺亡餐一，解得真實值*=290

/gt\Ir\Q

Qo

（2）該歐姆表換了一個電動勢為1.5V,內(nèi)阻為10O的電池，調(diào)零后測量某電阻的阻值的測

量結(jié)果準(zhǔn)確，因為電源的內(nèi)阻的變化，可以通過調(diào)零電阻的阻值的變化來抵消。

23.

【答案】：：（1）等間距線性

（2）（i）遠(yuǎn)小于小車和祛碼的總質(zhì)量

（訂）丁三：一524.2（23.9?24.5均對）47.3（47.0?47.6均對）1.16（1.13?1.19均對）

20△t

,、1b

（in）7k7k

【解析】：⑴①小車所受的阻力平衡后，小車做勻速直線運(yùn)動,打點計時器打出的點間距相等。

⑥若加速度與小車和祛碼的總質(zhì)量成反比，貝I］尸=（向+加）a,1=）（/%+加）=?+卷，小車質(zhì)量

arrr

1

次及拉力廠一定。由數(shù)學(xué)知識可知-與R應(yīng)成線性關(guān)系。

a

（2）（i）對小吊盤及物塊，由牛頓第二定律可得：mg—F十ma；對小車同理：F十Ma,兩式聯(lián)立

M一

可得斤=汨二?勿8，故只有傷）勿時，A七儂，小車所受的拉力近似不變。

(ii)由勻變速直線運(yùn)動中，等時間間隔位移關(guān)系特點，可知：X3—g=2a(5A62得a=

3

X3-X147.3-24.2X10-

22

22=2X0.12m/s=1.16m/s

(iii)設(shè)小車質(zhì)量為周，則由牛頓第二定律可得戶=(俄+6)a,即3號+和

由圖象可以看出假=呢)

由②③可解得：尸=),他=?。

kk

24.

【答案】：：(1)3m/s1m/s(2)0.1m

【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，滿足動量守恒和能量守恒。

選向右為正方向，則有加乙一他=0

1212

嚴(yán)/；+，蛇=￡

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

⑵在整個過程中，系統(tǒng)動量守恒，則有：

吟一埠=0,x+x2=Z_

解得：Xz=；=0.1m

25.

【答案】：(1)2T(2)0.6

【解析】：

(1)由題意可知9石=勿g,得q=5X107C。

分析如圖，Reos0=XU—Xp,

2

/?sin6+/?=%,可得盾=2m,8=37°。由q%8=等，得8=2T。

r\

⑵小球進(jìn)入第四象限后受力分析如圖，tan。=唯=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/楹=0.6m。

由/的=解得t—Q.6so

t廣mg50

或：F=—.........=ma,得/Ba——m/s,

sina3

1

2

由幾何關(guān)系得1Po=3m,由/?=-at,解得

t=0.6So

26.

【答案】：(DADE(2)(1)450K(2)310J

【解析】：(1)由狀態(tài)4變到狀態(tài)8為等容變化，吃0,溫度升高，kU>0,根據(jù)熱力學(xué)第一定

律AQ什。,氣體吸收熱量D0,氣體吸熱，A正確；由狀態(tài)8變到狀態(tài)。過程中，內(nèi)能不

變，B錯；C狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)大于，狀態(tài)氣體的壓強(qiáng)，C錯；，狀態(tài)與/狀態(tài)壓強(qiáng)相等，〃狀態(tài)

體積大，單位時間內(nèi)與器壁單位面積碰撞的分子數(shù)比4狀態(tài)少，D、E正確。

(2)

⑴當(dāng)汽缸水平放置時，

X

[mg

lp°s

5

To=(273+27)K=300K(0.5分)；pb=1.0X10Pa

%=