2021年高考江蘇卷物理試題

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1、2021年高考江蘇卷物理試題 物理（江蘇卷）第 1 頁(yè) — 共 9頁(yè) 2021 年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試 （江蘇卷 ） 物理試題 第 I 卷（選擇題） 本試卷分為選擇題和非選擇題兩部分。滿分為 120 分。 5 小題 每小題 3 分 共計(jì) 15 分 1．一輕質(zhì)彈簧原長(zhǎng)為 8 cm ，在 4 N 的拉力作用下伸長(zhǎng)了 2 cm ，彈簧未超出彈性限度。則該 彈簧的勁度系數(shù)為 A ． 40 m/N B ． 40 N/m C ． 200 m/N D ． 200 N/m 2．有 A 、 B 兩小球， B 的質(zhì)量為 A 的兩倍?，F(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計(jì)

2、 空氣阻力。圖中①為 A 的運(yùn)動(dòng)軌跡，則 B 的運(yùn)動(dòng)軌跡是 A ．① B ．② C ．③ D ．④ 3．一金屬容器置于絕緣板上，帶電小球用絕緣細(xì)線懸掛于容器中，容器內(nèi)的電場(chǎng)線分布如 A 、 B 為容器內(nèi)表面上的兩點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是 A ． A 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比 B 點(diǎn)的大 B ．小球表面的電勢(shì)比容器內(nèi)表面的低 C ． B 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向與該處內(nèi)表面垂直 D ．將檢驗(yàn)電荷從 A 點(diǎn)沿不同路徑移到 B 點(diǎn)，電場(chǎng)力所做的 功不同 4．一自耦變壓器如圖所示，環(huán)形鐵芯上只繞有一個(gè)線圈，將其接在 a 、 b 間作 為原線圈。 通過(guò)滑動(dòng)觸頭取該線圈的一部分，接

3、在c 、d 間作為副線圈。在a 、b 間輸入電壓為U 1 c 、 d 間的輸出電壓為U 2 。在將滑動(dòng)觸頭 從M 點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到N 點(diǎn) 物理（江蘇卷）第2頁(yè) —共9頁(yè) 物理（江蘇卷）第 3頁(yè) — 共 9頁(yè) D ． U 25．小球從一定高度處由靜止下落，與地面碰撞后回到原高度再次下落，重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)。取 小球的落地點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系， 豎直向上為正方向。 下列速度 v 和位置 x 的關(guān)系圖象 分，選錯(cuò)或不答得 0 分。 6．電吉他中電拾音器的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動(dòng)時(shí)，在 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說(shuō)法正確的有

4、 A ．選用銅質(zhì)弦，電吉他仍能正常工作 B ．取走磁體，電吉他將不能正常工作 C ．增加線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) D ．弦振動(dòng)過(guò)程中，線圈中的電流方向不斷變化 7．如圖所示，兩質(zhì)量相等的衛(wèi)星 A 、 B 繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，用 R 、 T 、 E k 、 S 分別 表示衛(wèi)星的軌道半徑、周期、動(dòng)能、 與地心連線在單位時(shí)間內(nèi)掃過(guò)的面積。 下列關(guān)系式 正確的有 A ． U 2>U 1 ， U 2降低 B ． U 2>U 1， U 2升高 C ． U 22 物理（江蘇卷）第 4頁(yè) — 共 9頁(yè) 8．如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為 12 V ，內(nèi)阻為

5、 2 Ω，四個(gè)電阻 的阻值已在圖中標(biāo)出。 S ，下列說(shuō)法正確的有 A ．路端電壓為 10 V B ．電源的總功率為 10 W C ． a 、 b 間電壓的大小為 D ． a 、 b 間用導(dǎo)線連接后，電路的總電流為 9．如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒(méi)有滑出桌面。若魚缸、 桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等，則在上述過(guò)程中 A ．桌布對(duì)魚缸摩擦力的方向向左 B ．魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等 C ．若貓?jiān)龃罄Γ~缸受到的摩擦力將增大 D ．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面 三、簡(jiǎn)答題：本題分必做題（第 10、 11

6、題）和選做題（第 12題）兩部分，共計(jì) 42 分。 【必做題】 10． （ 8 分）小明同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究某一金屬電阻的阻值 R 隨溫度 t 的變化關(guān)系。已知該金 屬電阻在常溫下的阻值約 10 Ω， R 隨 t 的升高而增大。 實(shí)驗(yàn)電路如圖所示， 控溫箱用以 A ． T A >T B B ． E kA > E kB C ． S A =S B D ． R 3A T A 2 R B 3 T B 2 調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度。 實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合S，先將開關(guān)K 與 1 端閉合，調(diào)節(jié)金屬電阻的溫度，分別記下溫度t1，t2，? 和電流表的相應(yīng)示數(shù)I 1 ，I 2，?。然后將開關(guān)K 與 2

7、 端閉合，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表的 物理（江蘇卷）第5頁(yè) —共9頁(yè) 示數(shù)再次為I1 ，I2，?，分別記下電阻箱相應(yīng)的示數(shù)R1，R2， (1)有以下兩種電流表，實(shí)驗(yàn)電路中應(yīng)選用。 A．量程0~100 mA，內(nèi)阻約 2 Ω B ．量程0~0.6 A，內(nèi)阻可忽略 (2)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要將電阻箱的阻值由9.9 Ω 調(diào)節(jié)至 10.0 Ω ，需旋轉(zhuǎn)圖中電阻箱的旋鈕 “a”、“b”、“ c”，正確的操作順序是。 ①將旋鈕a 由“0旋轉(zhuǎn)”至“1” ②將旋鈕b 由“9旋轉(zhuǎn)”至“0” ③將旋鈕c 由“9”旋轉(zhuǎn)至“0” (3)實(shí)驗(yàn)記錄的t 和R的數(shù)據(jù)見下表: 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在方格紙上作出R t

8、 圖線。 物理(江蘇卷)第6頁(yè)— 共9頁(yè) 由圖線求得R 隨t 的變化關(guān)系為R= Ω。 11 ． ( 10 分)某同學(xué)用如圖 1 所示的裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。一根細(xì)線系住鋼球，懸掛在 物理(江蘇卷)第7頁(yè)— 共9頁(yè) 物理(江蘇卷)第 8頁(yè) — 共 9頁(yè) 鐵架臺(tái)上，鋼球靜止于 A 點(diǎn)。光電門固定在 A 的正下方，在 鋼球底部豎直地粘住一片 寬度為 d 的遮光條。將鋼球拉至不同位置由靜止釋放，遮光條經(jīng)過(guò)光電門的擋光時(shí)間 t d 可由計(jì)時(shí)器測(cè)出， 取 v t 作為鋼球經(jīng)過(guò) A 點(diǎn)時(shí)的速度。 記錄鋼球每次下落的高度 h 和 計(jì)時(shí)器示數(shù) t ， 計(jì)算并比較鋼

9、球在釋放點(diǎn)和 A 點(diǎn)之間的勢(shì)能變化大小 E p 與動(dòng)能變化大 小 E k ，就能驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒。 (1)用 E p mgh 計(jì)算鋼球重力勢(shì)能變化的大小，式中鋼球下落高度 h 應(yīng)測(cè)量釋放時(shí)的 鋼球球心到 之間的豎直距離。 A ．鋼球在A 點(diǎn)時(shí)的頂端 B ．鋼球在A 點(diǎn)時(shí)的球心 C ．鋼球在A 點(diǎn)時(shí)的底端 12 (2)用 E k mv 2 計(jì)算鋼球動(dòng)能變化的大小。 用刻度尺測(cè)量遮 光條寬度， 示數(shù)如圖 2 所 2 示，其讀數(shù)為 cm 。某次測(cè)量中，計(jì)時(shí)器的示數(shù)為 0.010 0 s ， 則鋼球的速度為 v = m /s 。 (3)下表為該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果 :

10、 他發(fā)現(xiàn)表中的 E p 與E k 之間存在差異，認(rèn)為這是由空氣阻力造成的。你是否同意 他的觀點(diǎn)?請(qǐng)說(shuō)明理由。 (4)請(qǐng)你提出一條減小上述差異的改進(jìn)建議。 物理(江蘇卷)第9頁(yè)— 共9頁(yè) 物理（江蘇卷）第 10頁(yè) — 共 9頁(yè) 12． 【選做題】本題包括 A 、 B 、 C 三小題，請(qǐng)選定其中的兩小題，并在相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi) 作答。若多做，則按 A ， B 兩小題評(píng)分。 A ． ［選修 3 3］（ 12 分） （ 1）在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽。停止加 熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻。在冷卻過(guò)程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況 為。 A ．

11、壓強(qiáng)變小 B ．壓強(qiáng)不變 C ．一直是飽和汽 D ．變?yōu)槲达柡推?（ 2）如圖 1 所示，在斯特林循環(huán)的 p V 圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài) A 依次經(jīng) B → C 的過(guò)程中， 單位體積中的氣體分子數(shù)目 （選填 “增大 ”、 “減小 或 “不變 ”） 。狀態(tài) A 和狀態(tài) D 的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖 2 所示， 3）如圖 1 所示，在 A → B 和 D → A 的過(guò)程中，氣體放出的熱量分別為 4 J 和 20 J 。 在 B → C 和 C → D 的過(guò)程中，氣體吸收的熱量分別為 20 J 和 12 J 。求氣體完成一 次循環(huán)對(duì)外界所做

12、的功。 8． ［選修 3 4］ （ 1）一艘太空飛船靜止時(shí)的長(zhǎng)度為 30 m ，它以 0.6c （c 為光速 ）的速度沿長(zhǎng)度方向飛行 越過(guò)地球，下列說(shuō)法正確的是 。 A ．飛船上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于 30 m B ．地球上的觀測(cè)者測(cè)得該飛船的長(zhǎng)度小于 30 m 過(guò)狀態(tài) B 、 C 和 D 后再回到狀態(tài) A ，整個(gè)過(guò)程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過(guò)程組成。 ① ”或 C．飛船上的觀測(cè)者測(cè)得地球上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于 c D ．地球上的觀測(cè)者測(cè)得飛船上發(fā)來(lái)的光信號(hào)速度小于c （ 2）楊氏干涉實(shí)驗(yàn)證明光的確是一種波。一束單色光投射在兩條相距很近的狹縫上， 兩狹縫就

13、成了兩個(gè)光源，它們發(fā)出的光波滿足干涉的必要條件，即兩列光的 相 同。如圖所示，在這兩列光波相遇的區(qū)域中，實(shí)線表示波峰，虛線表示波 谷，如果 物理（江蘇卷）第11頁(yè) —共9頁(yè) 物理（江蘇卷）第 12頁(yè) — 共 9頁(yè) （選填 “ A ”、 “B ”或 “C ”） 點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)暗條紋。 =5.89 10 7 m ，雙縫間的距離 d =1 mm ，雙縫到屏的距離 l =2 m 。求第 1 個(gè)亮條紋到第 11 個(gè)亮條紋的中心間距。 C ． [選修 3-5] （ 1）貝可勒爾在 120 年前首先發(fā)現(xiàn)了天然放射現(xiàn)象，如今原子核的放射性在眾多領(lǐng)域 中有著廣泛應(yīng)用。下列屬于放射性衰變

14、的是 。 14 14 235 1 139 95 1 A ． 6 C 7 N + 1 e B ． 92 U +0 n 53 I +39 Y + 20n 2）已知光速為 c ，普朗克常數(shù)為 h ，則頻率為 v 的光子的動(dòng)量為 。 用 該頻率的光垂直照射平面鏡， 光被鏡面全部垂直反 射回去， 則光子在反射前后動(dòng)量 改變量的大小為 。 3）幾種金屬的逸出功 W 0見下表 : 用一束可見光照射上述金屬的表面， 請(qǐng)通過(guò)計(jì) 算說(shuō)明哪些能發(fā)生光電效應(yīng)。 已知該可見 光的波長(zhǎng)范圍為 4.0 10 7 ~7.6 10 7 m ，

15、普朗 克常數(shù) h =6.63 10 34 J s 。 四、計(jì)算題： 放置光屏，在 3）在上述楊氏干涉實(shí)驗(yàn)中，若單色光的波長(zhǎng) 23 4 1 C ． 12 H +13 H 4 2 He+1 0 4 27 30 1 D ． 4 2He+1237 Al 135 13．（ 15 分）據(jù)報(bào)道，一法國(guó)攝影師拍到“天宮一號(hào)”空間站飛過(guò)太陽(yáng)的瞬間。照片中， “天 宮一號(hào)”的太陽(yáng)帆板輪廓清晰可見。如圖所示，假設(shè)“天宮一號(hào)”正以速度v=7.7 km/s 繞 地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向與太陽(yáng)帆板兩端M 、N 的連線垂直，M 、N 間的距 離L =20 m，

16、地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于v，MN 所在平面的分量 B =1.0 10 5T。將 太陽(yáng)帆板視為導(dǎo)體。 物理（江蘇卷）第13頁(yè) —共9頁(yè) 物理(江蘇卷)第 14頁(yè) — 共 9頁(yè) (1)求 M 、 N 間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小 E ； (2)在太陽(yáng)帆板上將一只 “1 .5 V ， 0.3 W ”的小燈泡與 M 、 N 相連構(gòu)成閉合電路，不計(jì)太 陽(yáng)帆板和導(dǎo)線的電阻，試判斷小燈泡能否發(fā)光，并說(shuō)明理由； 32 (3)取地球半徑 R =6.4 10 km ，地球表面的重力加速度 g =9.8m/ s ，試估算 “天宮一 號(hào) ”距離地球表面的高度 h (計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字

17、 )。 16 分)如圖所示，傾角為 的斜面 A 被固定在水平面上，細(xì)線的一端固定于墻面，另 一端跨過(guò)斜面頂端的小滑輪與物塊 B 相連， B 靜止在斜面上，滑輪左側(cè)的細(xì)線水平， 右側(cè)的細(xì)線與斜面平行， A 、 B 的質(zhì)量均為 m ，撤去固定 A 的裝置后， A 、 B 均做直 線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為 g 。求 : (1) A 固定不動(dòng)時(shí)， A 對(duì) B 支持力的大小 N ； (2) A 滑動(dòng)的位移為 x 時(shí)， B 的位移大小 s ； (3) A 滑動(dòng)的位移為 x 時(shí)的速度大小 v A 。 16 分)回旋加速器的工作原理如圖 1 所示，置于真空 中

18、的 D 形金屬盒半徑為 R ，兩 盒間狹縫的間距為 d ，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂 直，被加速粒子的質(zhì)量為 m 、電荷量為 q ，加在狹縫間的交變電壓如圖 2 所示，電壓值的大小為 U 0 ，周期 2m T T 。一束該種粒子在 t 0 : 時(shí)間內(nèi)從 A 處均勻地飄入狹縫，其初速14． 15． 度視為 qB 2 零。現(xiàn)考慮粒子在狹縫中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，假設(shè)能夠出射的粒子每次經(jīng)過(guò)狹縫均做加速運(yùn)動(dòng)， 不考慮粒子間的相互作用。求: 物理(江蘇卷)第15頁(yè)— 共9頁(yè) (1)出射粒子的動(dòng)能E m ； (2)粒子從飄入狹縫至動(dòng)能達(dá)到E m所需的總時(shí)間t0； (3)要使飄入狹縫的粒子中有超過(guò)99%能射出， d 應(yīng)滿足的條件。 物理(江蘇卷)第16頁(yè)— 共9頁(yè)