2021年高考理综物理真题试卷（全国乙卷）一、选择题:本题共8小题，每小题6分，共48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。（共8题；共48分）1.如图，光滑水平地面上有一小车，一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连，另一端与滑块相连，滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩，撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系（可视为惯性系）中，从撤去推力开始，小车、弹簧和滑块组成的系统（）A.动量守恒，机械能守恒B.动量守恒，机械能不守恒C.动量不守恒，机械能守恒D.动量不守恒，机械能不守恒【答案】B【考点】机械能守恒及其条件，动量守恒定律【解析】【解答】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦，且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动，即摩擦力做功，而水平地面是光滑的；以小车、弹簧和滑块组成的系统，根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒，机械能不守恒。故答案为：B。【分析】由于滑块与车厢之间有摩擦力，利用摩擦力做功可以判别撤去推力后系统机械能不守恒，但动量守恒。2.如图（a），在一块很大的接地金属平板的上方固定一负电荷。由于静电感应，在金属平板上表面产生感应电荷，金属板上方电场的等势面如图（b）中虚线所示，相邻等势面间的电势差都相等。若将一正试探电荷先后放于M和N处，该试探电荷受到的电场力大小分别为ᵃ和ᵃ，相应的电势能分别为ᵃᵄᵄ
pᵄ和ᵃ，则（）pᵄ
<ᵃ,ᵃ>ᵃA.ᵃᵄᵄ
ᵅᵄᵅᵄ
>ᵃ,ᵃ>ᵃB.ᵃᵄᵄ
ᵅᵄᵅᵄ
<ᵃ,ᵃ<ᵃC.ᵃᵄᵄ
ᵅᵄᵅᵄ
>ᵃ,ᵃ<ᵃD.ᵃᵄᵄ
ᵅᵄᵅᵄ
【答案】A【考点】电场强度和电场线<ᵃ【解析】【解答】由图中等势面的疏密程度可知ᵃᵄᵄ
根据ᵃ=ᵅᵃ<ᵃ可知ᵃᵄᵄ
由题可知图中电场线是由金属板指向负电荷，设将该试探电荷从M点移到N点，可知电场力做正功，电势能减小，即ᵃ>ᵃpᵄpᵄ
故答案为：A。【分析】利用等势面的疏密可以比较电场强度的大小进而比较电场力的大小；利用电场线的方向可以比较电势的大小，结合电性可以比较电势能的大小。3.如图，圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量为ᵅ(ᵅ>0)的带电粒子从圆周上的M点沿直径ᵄᵄᵄ
方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为ᵆ1，离开磁场时速度方向偏转ᵆ90°；若射入磁场时的速度大小为ᵆ12，离开磁场时速度方向偏转60°，不计重力，则为（）ᵆ2A.1√3B.√3C.√3D.232【答案】B【考点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动【解析】【解答】根据题意做出粒子的圆心如图所示=ᵄ设圆形磁场区域的半径为R，根据几何关系有第一次的半径ᵅ1第二次的半径=√3ᵄᵅ2根据洛伦兹力提供向心力有ᵅᵆᵃ=ᵅᵆ2ᵅ可得ᵆ=ᵅᵅᵃᵅᵆᵅ√3所以1=1=ᵆ2ᵅ23故答案为：B。【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，利用几何关系可以求出轨道半径的大小，结合牛顿第二定律可以求出粒子速度的大小比值。4.医学治疗中常用放射性核素113In产生ᵯ射线，而113In是由半衰期相对较长的113Sn衰变产ᵅ113113−ᵆ
生的。对于质量为ᵅ0的Sn，经过时间t后剩余的Sn质量为m，其图线如图所ᵅ0示。从图中可以得到113Sn的半衰期为（）A.67.3dB.101.0dC.115.1dD.124.9d【答案】C【考点】原子核的衰变、半衰期【解析】【解答】由图可知从ᵅ=2到ᵅ=1恰好衰变了一半，根据半衰期的定义可知半衰期为ᵄ=ᵅ03ᵅ03182.4d−67.3d=115.1d故答案为：C。【分析】利用图像可以判别质量衰变一半的时间大小即半衰期的时间。5.科学家对银河系中心附近的恒星S2进行了多年的持续观测，给出1994年到2002年间S2的位置如图所示。科学家认为S2的运动轨迹是半长轴约为1000AU（太阳到地球的距离为1AU）的椭圆，银河系中心可能存在超大质量黑洞。这项研究工作获得了2020年诺贝尔物理学奖。若认为S2所受的作用力主要为该大质量黑洞的引力，设太阳的质量为M，可以推测出该黑洞质量约为（）A.4×104ᵄ4×106ᵄB.4×108ᵄC.4×1010ᵄD.【答案】B【考点】万有引力定律及其应用【解析】【