《历年高考物理真题试卷》2021年高考全国甲卷物理试题（解析版）A3

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2021 年普通高等学校招生全国统一考试（甲卷）
理科综合能力测试·物理部分
二、选择题：本题共 8小题，每小题 6分，共 8分。在每小题给出的四个选项中，第 1～5题只有一
项符合题目要求，第 6～8题有多项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选
错的得 0分。
1. 如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板 P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上
调节，使得平板与底座之间的夹角 θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点 Q处静止释放，物块沿平板从 Q点滑至
P点所用的时间 t与夹角 θ的大小有关。若由 30°逐渐增大至 60°，物块的下滑时间 t将（　　）
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】设 PQ 的水平距离为 L，由运动学公式可知
可得
可知 时，t 有最小值，故当 从由 30°逐渐增大至 60°时下滑时间 t先减小后增大。
故选 D。
2. “旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉
绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达 50r/s，此时纽扣上距离中心 1cm
处的点向心加速度大小约为（　　）
A. 10m/s2B. 100m/s2C. 1000m/s2D. 10000m/s2
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】纽扣在转动过程中
由向心加速度
故选 C。
3. 两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO 与 在一条直线上， 与 OF 在一条直
线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流 I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流 I时，所产生的磁
场在距离导线 d处的磁感应强度大小为 B，则图中与导线距离均为 d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（
）
A. B、0B. 0、2BC. 2B、2BD. B、B
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】两直角导线可以等效为如图所示 两直导线，由安培定则可知，两直导线分别在 M处的磁感应强度方向
为垂直纸面向里、垂直纸面向外，故 M处的磁感应强度为零；两直导线在 N处的磁感应强度方向均垂直纸面向里，
的
故M处的磁感应强度为 2B；综上分析 B正确。
故选 B。
4. 如图，一个原子核 X经图中所示的一系列 、 衰变后，生成稳定的原子核 Y，在此过程中放射出电子的总
个数为（　　）
A. 6B. 8C. 10 D. 14
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由图分析可知，核反应方程为
设经过 次 衰变， 次 衰变。由电荷数与质量数守恒可得
；
解得
，
故放出 6个电子
故选 A。
5. 2021 年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为
1.8×105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为 2.8×105m。已知火星半径约为 3.4×106m，火星表面
处自由落体的加速度大小约为 3.7m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（　　）
A. 6×105mB. 6×106mC. 6×107mD. 6×108m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】忽略火星自转则
①
可知
设与为 1.8×105s的椭圆形停泊轨道周期相同的圆形轨道半径为 ，由万引力提供向心力可知
②
设近火点到火星中心为
③
设远火点到火星中心为
④
由开普勒第三定律可知
⑤
由以上分析可得
故选 C。
6. 某电场的等势面如图所示，图中 a、b、c、d、e为电场中的 5个点，则（　　）
。
A. 一正电荷从 b点运动到e点，电场力做正功
B. 一电子从 a点运动到d点，电场力做功为4eV
C. b点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D. a、b、c、d四个点中，b点的电场强度大小最大
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A．由图象可知
φb = φe
则正电荷从 b点运动到e点，电场力不做功，A错误；
B．由图象可知
φa = 3V，φd = 7V
根据电场力做功与电势能的变化关系有
Wad = Epa - Epd = (φa - φd)( - e) = 4eV
B正确；
C．沿电场线方向电势逐渐降低，则 b点处的场强方向向左，C错误；
D．由于电场线与等势面处处垂直，则可画出电场线分布如下图所示
由上图可看出，b点电场线最密集，则 b点处的场强最大，D正确。
故选 BD。
7. 一质量为 m的物体自倾角为 的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的动能为 ，向上滑动一
段距离后速度减小为零，此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为 。已知 ，重力加速度大小为
g。则（　　）
A. 物体向上滑动的距离为
B. 物体向下滑动时的加速度大小为
C. 物体与斜面间的动摩擦因数等于 0.5
D. 物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】AC．物体从斜面底端回到斜面底端根据动能定理有
物体从斜面底端到斜面顶端根据动能定理有
整理得
；
A错误，C正确；
B．物体向下滑动时的根据牛顿第二定律有
求解得出
B正确；
D．物体向上滑动时的根据牛顿第二定律有
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