2021年高考物理押题卷1(辽宁卷)(附参考答案)

2021年高考押题卷01【辽宁卷】
物理
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
一、选择题：本题共10小题，共46分。

在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1．一束由A B、两种单色光组成的复色光，在真空中以一定的角度从三棱镜的一侧射入，从另一侧射出，光路如图所示，下列说法正确的是（）
A．在同种介质中，B光的波长比A光的波长短
B．A B、两种光在该棱镜中的传播速度一样大
C．若B光能使某种金属发生光电效应，A光也能使该金属发生光电效应
D．用同一双缝干涉装置实验时，A光的条纹间距比B光的窄
2．2013年6月20日，宁波宁海桃源街道隔水洋村发生惊险一幕，一名两岁女童从5楼窗台突然坠落。

但幸运的是，楼下顺丰快递员高高举起双手接住了孩子，孩子安然无恙。

假设从5楼窗台到接住女童的位置高度差为h=20m，快递员接住女童的整个过程时间约为0.2s，经缓冲后女童最终以5m/s的速度着地，女童的质量为m=25kg，则（忽略空气阻力，g取10m/s2）（）
A．女童接触快递员手臂时的速度大小为40m/s
B．女童自由下落时间约为4s
C．快递员手臂受到的平均冲击力大小约为2125N
D．在接住女童的过程中，女童处于失重状态
3．如图所示，质量为m的匀质细绳，一端系在天花板上的A点，另一端系在竖直墙壁上的B点，平衡后最低点为C点。

现测得AC段绳长是BC段绳长的n倍，且绳子B端的切线与墙壁的夹角为 ，已知重力加速度为g。

则（）
A．绳子在C处的弹力为
1
tan
1
mg
n
α
+
B．绳子在C处的弹力为tan
1
n
mg
n
α
+
C．绳子在A处的弹力为22
tan
1
n
mg n
n
α
+
+
D．绳子在A处的弹力为()22
1
1tan
1
mg n
n
α
++
+
4．图甲是原、副线圈匝数比为1
2
2
1
N
N
=的理想变压器，电流表为理想电表，现给变压器的原线圈输入如下图乙所示的交变电流，若副线圈所接电阻的阻值为R=5.0Ω，且变压器一直处于正常工作状态，则变压器的输入功率为（）
A．2000W B．4000W C．3000W D．4500W
5．如图所示，两根电阻忽略不计的平行光滑金属导轨竖直放置，其上端接定值电阻R。

在水平虚线OP、MN 和导轨之间充满垂直导轨所在平面向外的匀强磁场。

导体棒甲、乙与导轨垂直且等宽，导体棒甲的质量为1
m，导体棒乙的质量为2
m，导体棒甲、乙和定值电阻R三者电阻值均相同，导体棒甲、乙距离水平虚线OP的高度分别为1h、2h。

两导体棒同时由静止开始沿导轨竖直向下滑动，都能匀速穿过磁场区域。

导轨足够长，两导体棒与导轨始终接触良好，不计空气阻力，在整个过程中，设导体棒甲、乙克服安培力做功分别为1
W、2
W，下列说法正确的是（）
A ．1111
2222
,W m h m W m h m == B ．2
11112222,W m h m W m h m ⎛⎫== ⎪⎝⎭
C ．2
11112222
,W m h m W m h m ⎛⎫== ⎪⎝⎭
D ．2
2
11112222,W m h m W m h m ⎛⎫⎛⎫== ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
6．宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。

在浩瀚的银河系中，多数恒星都是双星系统．设某双星系统A 、B 绕其连线上的O 点做匀速圆周运动，如图所示。

若AO >OB ，则（ ）
A ．星球A 的质量一定大于
B 的质量 B ．星球A 的线速度一定小于B 的线速度
C ．双星间距离一定，双星的质量越大，其转动周期越大
D ．双星的质量一定，双星之间的距离越大，其转动周期越大
7．如题图所示，真空中竖直平面内的三点A 、B 、C 构成直角三角形，其中AC 竖直，长度为L ，∠ABC =30°。

匀强电场在A 、B 、C 所决定的平面内，电场强度为E ，电场方向与AB 平行。

现将质量为m 的带电小球以初动能E k 沿CA 方向从C 点射出，小球通过B 点时速度恰好沿AB 方向，已知重力加速度为g ，下列说法正确的是（ ）
A ．小球所受电场力为所受重力的3倍
B ．经过时间
214k
E g m
，小球电势能和重力势能之和最大 C ．从C 到B ，小球做匀变速直线运动
D ．从C 到B ，小球克服重力做功与电场力做功之比为1：3
8．一定质量的理想气体从状态a 开始，经a b c a →→→回到初始状态a ，其p V -图像如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A ．在a b →过程中气体的内能保持不变
B ．在b c →过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
C ．在c a →过程中气体吸收的热量等于b c →过程中气体向外界放出的热量
D ．在a b c a →→→过程中气体做的功为002p V
9．如图甲所示，质量为M =2kg 的长木板静止在光滑水平面上，一质量为m =2kg 的小铁块静置于长木板的最右端。

t =0时刻起长木板在一个水平外力F 1的作用下从静止开始向右运动，经过6s 后，水平外力由F 1变为F 2，又经过2s 后，撤去F 2，此时小铁块恰好未从长木板上掉落，此过程中长木板的v -t 图像如图乙所示。

小铁块和长木板间的动摩擦因数为μ=0.2，重力加速度g =10m/s 2，小铁块可视为质点，则0～8s 的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小铁块8s末的速度为8m/s
B．长木板长度为36m
C．此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为192J
D．F1大小为12N，方向水平向右，F2大小为4N，方向水平向左
10．如图所示，真空中有一半径为R的圆形有界匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面问里。

圆周上的S点处有一粒子源，距直径ab为0.5R。

粒子源沿平行ab方向向右释放出速率不同的电子，速率
范围为
3
2
eBR eBR
v
m m
≤≤，式中m为电子质量，e为电子电量，不考虑电子间的相互作用，下列判断正确
的是（）
A．电子在磁场中运动的最长时间为
m eB π
B．电子在磁场中运动的最长时间为
3m
eB
πC3R
D．电子以
2eBR
v
m
=的速度进入磁场时，穿过磁场的位移最大
二、非选择题：本题共5小题，共54分。

11. （6分）
在“探究两个互成角度的力的合成规律”实验中：
（1）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须把橡皮条拉到同样的位置，这是一种___________的思想
方法。

（2）除已有的器材方木板、白纸、弹簧测力计、细绳套、图钉和铅笔外，还必须有___________。

A ．打点计时器 B ．钩码 C ．刻度尺 D ．天平 （3）下图中作为合力测量值的是___________。

（选填“F ′”或“F ”）
（4）关于本实验，下列说法正确的是___________。

A ．用两个弹簧测力计拉橡皮条时示数应尽量大一些，以接近满量程为宜
B ．用两个弹簧测力计拉橡皮条时夹角应尽量大一些
C ．在记录弹簧测力计的方向时，两个标记点的距离应尽量大一些 12. （8分）
某实验小组做“测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率”实验。

（1）用多用电表粗测电阻丝的阻值。

当用电阻“10⨯”挡时发现指针偏转角度过大，应该换用___________（选填“1⨯”或“100⨯”）挡，进行一系列正确操作后，指针静止时位置如图甲所示，其读数为___________Ω； （2）用螺旋测微器测量电阻丝R x 的直径d ，示数如图乙所示，其直径d =___________mm ；再用刻度尺测出电阻丝R x 的长度为L ；
（3）为了准确测量电阻丝的电阻x R ，某同学设计了如图丙所示的电路。

闭合1S ，当2S 接a 时，电压表示
数为1U ，电流表示数为1I ；当2S 接b 时，电压表示数为2U ，电流表示数为2I ，则待测电阻的阻值为
x R =___________（用题中的物理量符号表示）；根据电阻定律计算出该电阻丝的电阻率ρ=___________
（用x R 、d 、L 表示）。

（4）由于电表不是理想电表，电阻的测量值与真实值相比___________（填“偏大”“偏小”或“不变”）（只考虑系统误差）。

13. （10分）
如图所示是一列简谐横波在0t =时刻的波的图象，A 、B 、C 是介质中的三个质点。

已知波是向x 正方向传播的，波速为20m /s v =。

从图示时刻开始此简谐波传播1.65s 后，求： ①质点C 的振动方向；
②质点A 、B 在0~1.65s 内通过的路程。

14. （12分）
如图甲所示，虚线MN 左、右两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为0B ；左侧匀强磁场的磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。

一硬质细导线的电阻率为p 、横截面积为0s ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。

求：
（1）0
2t t =
时，圆环受到的安培力； （2）在03
02
t 内，通过圆环的电荷量。

15. （18分）
如图所示，在足够长的光滑水平地面上有一滑板，滑板AB部分为半径R=0.15m的1
4
圆弧，BC段水平，长
度L=0.8m，滑板质量M=2.7kg，滑板左侧靠墙，滑块P1和P2（可视为质点）的质量都为m=0.9kg，滑块P1、P2与BC面的动摩擦因数相同，开始时P1以v0=1m/s的初速度从A点沿弧面切线滑下，P2静止在滑板BC的中点，若P1与P2的碰撞为完全非弹性碰撞，g取10m/s2，求：
（1）P1滑到1
4
圆弧最低点时，对凹形滑板的压力；
（2）要使P1与P2不发生碰撞，滑块与BC面的动摩擦因数μ应满足什么条件；
（3）若滑块与BC面的动摩擦因数μ=0.3，试通过计算判断P1与P2是否会从滑板上掉下。

物理·全解全析
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A C A
B B D B BD CD AD 1．
【答案】 A
【解析】
A．由题意可知，B光的折射率比A光的折射率大，则B光的频率比A光的频率大，根据
=c f
λ
可知，在同种介质中，B光的波长比A光的波长短，所以A正确；B．根据
c
v
n
=
可知，A B
、两种光在该棱镜中的传播速度不一样大，所以B错误；
C ．因为发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，则B 光能使某种金属发生光电效应，A 光不一定能使该金属发生光电效应，所以C 错误；
D ．根据 L x d
λ∆=
可知用同一双缝干涉装置实验时，A 光的条纹间距比B 光的宽，所以D 错误； 故选A 。

2． 【答案】 C 【解析】
AB ．女童坠落的过程可看做自由落体过程，接触快递员时的速度
22v gh =，212
h gt =
v ==
t =
= AB 错误；
C ．取向上为正方向，由动量定理可知
21I p p =-
21()F mg t mv mv -=-
(250N)0.2s 25kg (5)m/s 25kg (20)m/s F -⨯=⨯--⨯-
2125N F =
C 正确；
D ．女童与快递员接触时速度约为20m/s ，最后着地时的速度为5m/s ，所以女童做减速运动，加速度向上，处于超重状态，D 错误； 故选C 。

3． 【答案】 A 【解析】
AB ．以BC 段绳子为研究对象，设绳子B 端所受弹力为B T ，C 处所受弹力为C T ，如图甲所示
1
cos 1
B T mg n α=
+ sin B C T T α=
联立解得
1
tan 1
C T mg n α=
+ 故A 正确，B 错误；
CD ．以AC 段为研究对象，设绳子A 端所受弹力为A T ，A T 与水平方向的夹角为β，C 处所受弹力为1C T ，如图乙所示
sin 1
A n
T mg n β=
+ 1cos A C T T β= 1C C T T =。

联立解得
221
tan 1
A T n n α=
++ 故CD 错误； 故选A 。

4．
【答案】 B
【解析】
由图乙可知交流电的周期为T=0.02 s ，则
()2100rad/s T
πωπ== 当t =0.0025s 时，i =14.14A ，代入
i =I m sinωt
得I m =20A 。

所以电流表A 1的读数为
1I == 再根据
122112
I N I N == 可知电流表A 2
的读数为2I =，根据能量守恒定律可知变压器的输入功率为
2225W 4000W P P I R ===⨯=入出
ACD 错误，B 正确。

故选B 。

5．
【答案】 B
【解析】
设磁场区域高度为H ，两导体棒都能匀速穿过磁场区域，则
11g W m H =，22g W m H =，1122
W m W m = 设匀强磁场的磁感应强度大小为B ，导体棒长为L ，进入磁场时速度大小为v ，有
2
2v gh =，221.5B L v mg R = 得
2
1122h m h m ⎛⎫= ⎪⎝⎭
故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

6．
【答案】 D
【解析】
A ．根据万有引力提供向心力
221122m r m r ωω=
因为12r r >，所以有
12m m <
即A 的质量一定小于B 的质量，选项A 错误；
B ．双星系统角速度相等，因为12r r >，根据v r ω=知星球A 的线速度一定大于B 的线速度，选项B 错误； CD ．设两星体间距为L ，根据万有引力提供向心力公式得
22
121222244m m G mr mr L T T
ππ== 解得周期为
2T = 由此可知双星的距离一定，质量越大周期越小，选项C 错误；
总质量一定，双星之间的距离就越大，转动周期越大，选项D 正确。

故选D 。

7．
【答案】 B
【解析】
A ．设小球在C 点的速度为v y ，在
B 点速度为v x ，AB 的长度
tan 30L x ︒
== 设从C 到B 的时间为t ，有
2y
v L t =
2
x v t =
解得
x y v =
根据速度—时间关系v =at 可得
qE m
= 解得
qE =
故A 错误；
B ．设电场力和重力的合力与水平方向的夹角为θ，则有
tan mg qE θ==
2F mg ==
则合加速度为
22mg a g m
== 将小球的初速度分解为沿合外力的方向和与合外力垂直的方向，小球电势能和重力势能之和最大时，小球动能最小，合外力方向的分速度减为零，该过程所用时间
sin 302y v t g ︒
'=
解得
t '=故B 正确；
C ．从C 到B ，小球加速度恒定，但与小球速度不共线，故小球做匀变速曲线运动，故C 错误；
D ．从C 到B ，小球克服重力做的功为
G W mgL =
电场力所做的功为
3W qE mgL ==电
则小球克服重力做的功与电场力做的功的比值为 13G W W =电 故D 错误。

故选B 。

8．
【答案】 BD
【解析】
A ．根据pV C T
= 可知，在a b →过程中气体的温度先升高后降低，故内能先增大后减小，故A 错误； B ．在b c →过程中，温度降低，内能减小，体积变小，外接对气体做功，根据热力学第一定律，在b c →过程中外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量，故B 正确；
C ．a 、b 两点温度相同，在c a →过程中气体做功为零，而b c →过程中外界对气体做功，两次内能变化量大小相同，根据热力学第一定律，在c a →过程中气体吸收的热量不等于b c →过程中气体向外界放出的热量，故C 错误；
D ．根据图像与横轴围成面积代表功可知，在a b c a →→→过程中气体做的功为
000012222
W p V p V =⨯⨯= 故D 正确。

故选BD 。

9．
【答案】 CD
【解析】
A ．小铁块在0-8s 作匀加速直线运动，则加速度为
a =μg =2m/s 2
在8s 末
v =at =16m/s
A 错误；
B ．作出v -t 图为过原点和（8，16）的直线，为小铁块的v -t 图像，0-8s 小铁块的位移为
116
8m64m 2
s=⨯=
0-8s长木板的位移为
2242416
6m2m112m 22
s
+
=⨯+⨯=
长木板长度为
2148m
L s s
=-=
B错误；
C．此过程中小铁块和长木板间因摩擦而产生的热量为
Q=μmgL=192J
C正确；
D．0-6s对木板有
F1-μmg=Ma1
其中
a1=4m/s2，F1=12N，方向向右
6-8s对木板有
F2-μmg=ma2
a2=-4m/s2，F2=-4N，方向向左
D正确.
故选CD。

10．
【答案】AD
【解析】
AB．由图可知圆心恰好在ab直线上时，恰好运动了半个周期，在磁场中运动的时间最长
因此最长时间
1222T m m t eB eB
ππ==⨯= A 正确，B 错误；
CD ．当运动的弦长最长时，运动的路程最长，此时弦恰好过圆心，由几何关系可知，此时半径 2r R =
由于
2
mv evB r
= 可得
2eBR v m
= 此时粒子穿过磁场的位移最大，且电子在磁场中运动的最大位移为2R ，C 错误，D 正确。

故选AD 。

11.
【答案】 等效替代 C F ′ C
【解析】
（1）要使每次合力与分力产生相同的效果，必须把橡皮条拉到同样的位置，这是一种等效替代的思想方法。

（2）需要的实验器材有：方木板（固定白纸），白纸（记录方向画图）、刻度尺（选标度）、绳套（弹簧测力计拉橡皮条）、弹簧测力计（测力的大小）、图钉（固定白纸），所以还必须有刻度尺。

故选C 。

（3）图中F 是利用平行四边形定则作出的理论值，F ′是为合力的测量值。

（4）A ．用两个弹簧测力计拉橡皮条时，拉力不能太大，也不能太小，故A 错误；
B ．用两个弹簧测力计拉橡皮条时夹角大小适当，在作图时有利于减小误差，并非越大越好，故B 错误；
C ．为了更准确地记录力的方向，标记同一细绳方向的两个点的距离应尽量大一些，故C 正确。

故选C 。

12.
【答案】 1⨯ 6 1.700（1.698~1.702均可） 1212U U I I - 24x d R L
π 不变 【解析】
（1）由题意，当用“10⨯”挡时发现指针偏转角度过大，说明被测电阻很小，应该换用小量程电阻挡，即“1⨯”
挡。

由题图甲可知读数为6Ω（欧姆挡不需要估读）。

（2）根据螺旋测微器的读数规则可知
1.5mm 20.00.01mm 1.700mm d =+⨯=
（3）设电流表内阻为R A 。

当2S 接a 时，电压表测x R 、0R 和电流表的总电压，电流表测三者所在支路的电流，根据欧姆定律有
10A 1
x U R R R I ++= 当2S 接b 时，电压表测0R 和电流表的总电压，电流表测通过0R 的电流，则
2A 02
U R R I += 联立两式可得
1212
x U U R I I =- 根据电阻定律可知
x L R S ρ=
解得 2π4x x R S d R L L
ρ== （3）由（2）题中分析可知，电流表内阻对实验结论无影响，无系统误差，故电阻的测量值与真实值相比不变。

13.
【答案】
①向上振动；②2 4.2cm 5s ⎛=+ ⎝⎭
【解析】
①由图可知：
0.6s λT v
==
0t =时刻，质点C 向上往最大位置振动。

1.65t s =，质点C 经过2.75个周期，C 质点正处于从最低点往平衡位置运动过程中，即C 质点向上振动
②B 质点经过2.75个周期，路程
111 4.4cm s A ==
A 质点振动方程：
20.4sin 0.6
3y t ππ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭ 当0t =
时，y =cm 。

当 1.65s t =时，0.2cm y =。

路程：
2100.2 4.2cm s A ⎛=+=+ ⎝⎭
14.
【答案】 （1）22000
34B r s F t ρ=，安培力方向垂直于MN 向左；（2）0038B rs q ρ= 【解析】
(1)根据法拉第电磁感定律，圆环中产生的感应电动势
B E S t
∆=∆ 上式中
2
2
r S π= 由图乙可知
00
B B t t ∆=∆ 根据欧姆定律有
E I R
= 根据电阻定律有
2r R s πρ=
012
t t =时，圆环受到的安培力 ()()00222
B F B I r I r =⋅+
⋅ 联立解得 22000
34B r s F t ρ= 安培力方向垂直于MN 向左。

(2)通过圆环的电荷量
·q I t =∆
根据欧姆定律和法拉第电磁感应定律有
E I R =
E t φ∆=∆ 在0302t 内，圆环磁通量的变化量为 220011222
B B r r φππ∆=⋅+⋅ 联立解得
0038B rs q ρ
= 15.
【答案】 （1）33N ，方向竖直向下；（2）0.4μ>；（3）不会
【解析】
（1）P 1从A 到B 的过程中，机械能守恒
22011122
mv mgR mv += 到达B 点时，根据牛顿第二定律
21N mv F mg R
-= 解得
12m/s v =，33N N F =
根据牛顿第三定律，P 1对凹形滑板的压力 33N N
N F F '== 方向竖直向下。

（2）若P 1与P 2恰好不发生碰撞，根据动量守恒 12(2)mv M m v =+
根据能量守恒
2212011(2)222
L mv M m v mg μ=++⨯ 代入数据解得
0=0.4μ
因此动摩擦因数满足条件是
0.4μ>
（3）设P 1碰前瞬间速度为1
v '，P 2碰前瞬间速度为2v '，根据动量守恒和能量守恒 11
2()mv mv M m v ''=++ 222112111()+2222L mv mv M m v mg μ''=++⨯ 解得
1
1.2m/s v '=，20.2m/s v '= P 1与P 2碰撞后速度相同，根据动量守恒
1
232mv mv mv '''+= 解得
3
0.7m/s v '= 设碰后相对木板滑行的激励为s ，根据能量守恒 2223221112(2)2222
mv Mv M m v mgs μ''⨯+=++ 解得
0.0252
L s m =< 因此P 1与P 2不会从滑板上掉下。

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