2021年高考物理真题名师评析(江苏卷)

微光 试卷 351 0

2021年高考物理真题名师评析(江苏卷)

试题评析

2021高考江苏卷按照新教材命题,考查高中物理各版块内容的基础知识和典型物理问题,侧重对基础的考查,整体难度不大。试题放眼生活,生产,科技,注重用所学知识处理实际问题。例如第1题,以中子活化技术为背景,考查核反应;第6题肥皂膜9篮球投篮,与学生生活和实际贴近;11,验证动量定理,创新实验;12题以风力发电切入,可持续发展理念;第15题以回旋加速器切入,贴近实际应用。本卷试题重视基础,大多数为基础题和中档题,但综合性和开放性也较强,提醒考生注重教材知识的同时,也要重点提升模型建构能力和创新能力,需要考生灵活运用所学知识和物理思想方法,抓住主要因素合理构建物理模型。 

一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意

1.用“中子活化”技术分析某样品的成分,中子轰击样品中的产生和另一种粒子X,则X是(    

A、质子      B粒子      C粒子      D、正电子

【参考答案】A

【命题意图】本题考查核反应及其相关知识点。

【解题思路】中子轰击N,产生C,其核反应方程是N+nC +X,根据核反应满足质量数守恒和电荷数守恒,可知X是质子,选项A正确。

2.有研究发现,某神经细胞传递信号时,离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流,若将该细胞膜视为的电容器,在内细胞膜两侧的电势差从变为,则该过程中跨膜电流的平均值为(    

A     B      C       D

【参考答案】D

【命题意图】本题考查电容、电流定义及其相关知识点。

【解题思路】电势差从-70mV变为30mV,即U=100mV,由电容定义C=Q/U可知,C=Q/UQ=CU=1×10-8×0.1C=1×10-9C,电流I=Q/t=5×10-7A,选项D正确。

3.我国航天人发扬“两弹一星”精神砥砺前行,从“东方红一号”到“北斗”不断创造奇迹.“北斗”第49颗卫星的发射迈出组网的关键一步.该卫星绕地球做圆周运动,运动周期与地球自转周期相同,轨道平面与地球赤道平面成一定夹角.该卫星(    

A.运动速度大于第一宇宙速度                  

B.运动速度小于第一宇宙速度

C.轨道半径大于“静止”在赤道上空的同步卫星  

D.轨道半径小于“静止”在赤道上空的同步卫星

【参考答案】B

【命题意图】本题考查卫星、宇宙速度及其相关知识点。

【解题思路】根据第一宇宙速度的意义可知,任何围绕地球且距离地球表面一定高度轨道上运动的卫星,其运动速度都小于第一宇宙速度,选项B正确A错误;凡是运动周期与地球自转周期相同的卫星,其轨道半径等于静止在赤道上空的同步卫星,选项CD错误。

4.如图所示,半径为R的圆盘边缘有一钉子B,在水平光线下,圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子OP,以O为原点在竖直方向上建立x坐标系.时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘,角速度为,则P做简谐运动的表达式为(    

A      B

C      D

【参考答案】B

【命题意图】本题考查简谐运动及其相关知识点。

【解题思路】钉子在墙壁上投影点Px值为Rsinωt+π/2),即x= Rsinωt+π/2),选项B正确。

5.在光滑桌面上将长为的软导线两端固定,固定点的距离为,导线通有电流I,处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导线中的张力为(    

A      B      C      D

【参考答案】A

【命题意图】本题考查安培力及其相关知识点。

【解题思路】导线处于竖直向下的匀强磁场中,由左手定则可判断出在水平方向受到安培力作用。由于两端固定,所以导线将成为直径为2L的圆弧形,整个导线受到的安培力F=BI2L,由平衡条件可知,一端钉子对导线的作用力为F/2=BIL,即导线中张力为BIL,选项A正确。

6.铁丝圈上附有肥皂膜,竖直放置时,肥皂膜上的彩色条纹上疏下密,由此推测肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是(    

A      B      C      D

【参考答案】C

【命题意图】本题考查薄膜干涉及其相关知识点。

【解题思路】根据题述肥皂膜上的彩色条纹上疏下密,可知肥皂膜前后两个面的侧视形状应当是C

7.某种材料制成的半圆形透明砖平放在方格纸上,将激光束垂直于面射入,可以看到光束从圆弧面出射,沿方向缓慢平移该砖,在如图所示位置时,出射光束恰好消失,该材料的折射率为(    

A1.2      B1.4      C1.6      D1.8

【参考答案】A

【命题意图】本题考查全反射及其相关知识点。

【解题思路】沿AC方向缓慢平移该转,在如图所示位置,出射光恰好消失,说明在圆弧面刚好发生了全反射,此时入射角的正弦值sinC=5/6,根据全反射临界角公式sinC=1/n可知该材料的折射率n=1.2,选项A正确。

8.如图所示,分别用12两种材料作K极进行光电效应探究,其截止频率,保持入射光不变,则光电子到达A极时动能的最大值随电压U变化关系的图像是(    

A      B      C      D

【参考答案】C

【命题意图】本题考查光电效应及其相关知识点。

【解题思路】根据动能定理,eU= Ekm- Ek,根据爱因斯坦光电效应方程,Ek=hv-W0W0=hv0,可得Ekm=eU+hv- hv0由于截止频率v1v2所以图像正确的是C

 

9.如图所示,AB两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐,落入篮筐时的速度方向相同,下列判断正确的是(    

AAB先落入篮筐                          

BAB运动的最大高度相同

CA在最高点的速度比B在最高点的速度小     

DAB上升到某一相同高度时的速度方向相同

【参考答案】D

【命题意图】本题考查抛体运动及其相关知识点。

【解题思路】根据题述,落入篮筐时的速度方向相同,将落入篮筐时的速度分解,运用斜抛运动规律,可知BA先落入篮筐,选项A错误;A运动的最大高度大于BA在最高点的速度比B在最高点的速度大,选项BC错误;根据斜抛运动的轨迹关于最高点对称,可知AB上升到与篮筐相同高度时的速度方向相同,选项D正确。

 

10.一球面均匀带有正电荷,球内的电场强度处处为零,如图所示,O为球心,AB为直径上的两点,,现垂直于将球面均分为左右两部分,C为截面上的一点,移去左半球面,右半球面所带电荷仍均匀分布,则(    

AOC两点电势相等                    BA点的电场强度大于B

C.沿直线从AB电势先升高后降低      D.沿直线从AB电场强度逐渐增大

【参考答案】A

【命题意图】本题考查静电场及其相关知识点。

【解题思路】根据题述,均匀带电的球面内电场强度处处为零,其内部为等电势,移去左半球面,则OC两点电势仍相等,选项A正确;整个带电球面在AB产生的电场强度为零,可以设想为左、右两个半球面在AB产生的电场强度大小相等,方向相反,由电场叠加原理可知,A点的电场强度大小等于B点的电场强度,选项B错误;根据AB两点的电场强度方向相反,可知沿直线从AB电势一直升高,电场强度先减小后增大,选项CD错误。

 

二、非选择题:共5题,共60分.其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.

11.(15分)小明利用如题11-1图所示的实验装置验证动量定理.将遮光条安装在滑块上,用天平测出遮光条和滑块的总质量,槽码和挂钩的总质量.实验时,将滑块系在绕过定滑轮悬挂有槽码的细线上.滑块由静止释放,数字计时器记录下遮光条通过光电门12的遮光时间,以及这两次开始遮光的时间间隔,用游标卡尺测出遮光条宽度,计算出滑块经过两光电门速度的交化量

      

1)游标卡尺测量遮光条宽度如题11-2图所示,其宽度______

2)打开气泵,带气流稳定后调节气垫导轨,直至看到导轨上的滑块能在短时间内保持静止,其目的是__________________

3)多次改变光电门2的位置进行测量,得到的数据如下表请根据表中数据,在方格纸上作出图线.

0.721

0.790

0.854

0.913

0.968

1.38

1.52

1.64

1.75

1.86

4)查得当地的重力加速度,根据动量定理,图线斜率的理论值为_________

5)实验结果发现,图线斜率的实验值总小于理论值,产生这一误差的两个可能原因时_______

A.选用的槽码质量偏小          B.细线与气垫导轨不完全平行

C.每次释放滑块的位置不同      D.实验中的测量值偏大

11.【参考答案】(110.20

2)将气垫导轨调至水平

3)如图

41.96

5BD

【命题意图】本题考查验证动量定理实验及其相关知识点。

【解题思路】(1)根据游标卡尺读数规则,遮光条的宽度为10mm+4×0.05mm=10.20mm

2)调节气垫导轨,直至看到滑块能保持静止,其目的是将气垫导轨调至水平。

3)将表中各组数据,利用描点法,先描出各个点,然后过尽可能多的点作出直线。

4)由动量定理,mgt=M+mv,变化为v=tv—△t图像斜率的理论值为k==1.96m/s2.

(5)由此可知,选用的槽码质量m偏大,可使斜率实验值偏大,选项A错误;细线与气垫导轨不完全平行,则作用力小于mg,导致斜率实验值小于真实值,选项B正确;每次释放滑块的位置不同,不影响实验测量,选项C错误;实验中t测量值偏大,将导致图线斜率减小,实验值小于理论值,选项D正确。

12.(8分)贯彻新发展理念,我国风力发电发展迅猛,2020年我国风力发电量高达4000亿千瓦时.某种风力发电机的原理如图所示,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动,已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度的大小为,线圈的匝数为100、面积为,电阻为,若磁体转动的角速度为,线圈中产生的感应电流为.求:

1)线圈中感应电动势的有效值E

2)线圈的输出功率P

【命题意图】本题考查交变电流、电功率及其相关知识点。

【解题思路】

1)线圈中产生的感应电动势最大值Em=NBSω=100×0.20×0.5×90V=900V

线圈中感应电动势的有效值E=Em/=450V=6.4×102V

2)线圈输出电压U=E-Ir=450V-50×0.6V=600V

线圈输出电功率P=UI=600×50W=3.1×104W

【解法】(1)电动势的最大值

有效值

解得

带入数据得

2)输出电压

输出功率

解得

代入数据得

评分建议:本题共8分,每问4

 

13.(8分)如图所示,一定质量理想气体被活塞封闭在气缸中,活塞的面积为S,与气缸底部相距L,气缸和活塞绝热性能良好,气体的压强、温度与外界大气相同,分别为.现接通电热丝加热气体,一段时间后断开,活塞缓慢向右移动距离L后停止,活塞与气缸间的滑动摩擦为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,整个过程中气体吸收的热量为Q,求该过程中

1)内能的增加量

2)最终温度T

【命题意图】本题考查热力学第一定律、理想气体状态方程及其相关知识点。

【解析】(1)对活塞,由平衡条件,pS=p0S+f,解得p=p0+f/S

气体对外做功W=pSL

由热力学第一定律,U=Q-W=Q- pSL

2T0=273+t0,由理想气体状态方程,=

解得T=21+T0

【解法】.(1)活塞移动时受力平衡

气体对外界做功

根据热力学第一定律

解得

2)活塞发生移动前,等容过程

活塞向右移动了L,等压过程

解得

评分建议:本题共8分,每问4

 

14.(13分)如图所示的离心装置中,光滑水平轻杆固定在竖直转轴的O点,小圆环A和轻质弹簧套在轻杆上,长为的细线和弹簧两端分别固定于OA,质量为m的小球B固定在细线的中点,装置静止时,细线与竖直方向的夹角为,现将装置由静止缓慢加速转动,当细线与竖直方向的夹角增大到时,AB间细线的拉力恰好减小到零,弹簧弹力与静止时大小相等、方向相反,重力加速度为g,取,求:

1)装置静止时,弹簧弹力的大小F

2)环A的质量M

3)上述过程中装置对AB所做的总功W

【命题意图】本题考查平衡条件、牛顿运动定律、圆周运动、功能关系及其相关知识点。

【名师解析】

1)对小球B受力分析,由平衡条件可得2FTcos37°=mg,解得FT=mg

对小圆环A受力分析,在水平方向由平衡条件可得FTsin37°=F,解得F=mg

2)当细线与竖直方向的夹角增大到53°时,AB间细线的拉力恰好减小到零,对小球B,设此时细线OB中拉力为FT,由牛顿第二定律,FTcos53°=mgFTsin53°=mω2L sin53°,

联立解得:ω2=

此时OA之间距离x=2Lcos37°=1.6L

A,由牛顿第二定律,F=M ω2x

联立解得:M=mg

3)上述过程中,A增加的动能为EkA=MvA2=Mω2x2=

B增加的机械能EB=mω2L2sin253°+mgLcos37°-cos53°)=

由功能关系可得,装置对AB所做的总功为W= EkA+ EB=+=mgL

【解法】.(1)设的张力分别为

A受力平衡

B受力平衡

解得

2)设装置转动的角速度为

A  

B  

解得

3B上升的高度

AB的动能分别为

解得

评分建议:本题共13分,其中第(1)(2)问各4分:第(3)问5

 

15.(16分)如题15-1图所示,回旋加速器的圆形匀强磁场区域以О点为圆心,磁感应强度大小为B,加速电压的大小为U、质量为m、电荷量为q的粒子从O附近飘入加速电场,多次加速后粒子经过P点绕O做圆周运动,半径为R,粒子在电场中的加速时间可以忽略.为将粒子引出磁场,在P位置安装一个“静电偏转器”,如题15-2图所示,片砖砌的两极板MN厚度均匀,构成的圆弧形狭缝圆心为Q、圆心角为,当MN间加有电压时,狭缝中产生电场强度大小为E的电场,使粒子恰能通过狭缝,粒子在再次被加速前射出磁场,不计MN间的距离.求:

1)粒子加速到P点所需要的时间t

2)极板N的最大厚度

3)磁场区域的最大半径

15.【命题意图】本题考查回旋加速器、动能定理、牛顿运动定律及其相关知识点。

【名师解析】

1)设粒子在P的速度大小为,则

根据动能定理

,周期

解得

2)由粒子的运动半径,动能

解得,则粒子加速到P前最后两个半周的运动半径为

由几何关系,且

解得

3)设粒子在偏转器中的运动半径为

设粒子离开偏转器的点为S,圆周运动的圆心为.由题意知,上,且粒子飞离磁场的点与O在一条直线上

由几何关系

评分建议:本题共16分,其中第(1)问4分;第(2)(3)问各6

 

 

江苏省2021年普通高中学业水平选择性考试

物理参考答案及评分建议

一、单项选择题:共10题,每题4分,共40

1A  2D 3B  4B  5A  6C  7A  8C  9D  10A

二、非选择题:共5题,共60

11.(110.20      2)将气垫导轨调至水平

3)(见右图)

41.96    5BD

评分建议:本题共15分,每问3分.

12.(1)电动势的最大值

有效值

解得

带入数据得

2)输出电压

输出功率

解得

代入数据得

评分建议:本题共8分,每问4

13.(1)活塞移动时受力平衡

气体对外界做功

根据热力学第一定律

解得

2)活塞发生移动前,等容过程

活塞向右移动了L,等压过程

解得

评分建议:本题共8分,每问4

14.(1)设的张力分别为

A受力平衡

B受力平衡

解得

2)设装置转动的角速度为

A  

B  

解得

3B上升的高度

AB的动能分别为

解得

评分建议:本题共13分,其中第(1)(2)问各4分:第(3)问5

15.(1)设粒子在P的速度大小为,则

根据动能定理

,周期

解得

2)由粒子的运动半径,动能

解得,则粒子加速到P前最后两个半周的运动半径为

由几何关系,且

解得

3)设粒子在偏转器中的运动半径为

设粒子离开偏转器的点为S,圆周运动的圆心为.由题意知,上,且粒子飞离磁场的点与O在一条直线上

由几何关系

评分建议:本题共16分,其中第(1)问4分;第(2)(3)问各6

 

 

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