2021年高考物理真题及解析 （浙江卷）（春季） 一、选择题（本共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜，它安装在位于南极大陆的昆仑站，电力供应仅为false。若用国际单位制基本单位的符号来表示false，正确的是false　　false A．false B．false C．false D．false 2．2020年12月我国科学家在量子计算领域取得了重大成果，构建了一台76个光子100个模式的量子计算机“九章”，它处理“高斯玻色取样”的速度比目前最快的超级计算机“富岳”快一百万亿倍。关于量子，下列说法正确的是false　　false A．是计算机运算的一种程序 B．表示运算速度的一个单位 C．表示微观世界的不连续性观念 D．类似于质子、中子的微观粒子 3．2020年11月10日，我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底，坐底深度false。“奋斗者”号照片如图所示，下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是false　　false A．估算下降总时间时 B．用推进器使其转弯时 C．在海沟中穿越窄缝时 D．科学家在其舱内进行实验时 4．如图所示，电动遥控小车放在水平长木板上面，当它在长木板上水平向左加速运动时，长木板保持静止，此时false　　false A．小车只受重力、支持力作用 B．木板对小车的作用力方向水平向左 C．木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力 D．木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等 5．如图所示是某一带电导体周围的电场线与等势面，false、false是同一等势面上的两点，false是另一等势面上的一点。下列说法正确的是false　　false A．导体内部的场强左端大于右端 B．false、false两点的电势均低于false点的电势 C．false点的电场强度大于false点的电场强度 D．正电荷从false点沿虚线移到false点的过程中电场力做正功，电势能减小 6．如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力。雪道上的同学们false　　false A．沿雪道做匀速直线运动 B．下滑过程中机械能均守恒 C．前后间的距离随时间不断增大 D．所受重力沿雪道向下的分力相同 7．嫦娥五号探测器是我国首个实施月面采样返回的航天器，由轨道器、返回器、着陆器和上升器等多个部分组成。为等待月面采集的样品，轨道器与返回器的组合体环月做圆周运动。已知引力常量false地球质量false，月球质量false，月地距离false，月球半径false。当轨道器与返回器的组合体在月球表面上方约false处做环月匀速圆周运动时，其环绕速度约为false　　false A．false B．false C．false D．false 8．如图所示是通有恒定电流的环形线圈和螺线管的磁感线分布图。若通电螺线管是密绕的，下列说法正确的是false　　false A．电流越大，内部的磁场越接近匀强磁场 B．螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场 C．螺线管直径越大，内部的磁场越接近匀强磁场 D．磁感线画得越密，内部的磁场越接近匀强磁场 9．某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示，每次曝光的时间间隔相等。若运动员的重心轨迹与同速度不计阻力的斜抛小球轨迹重合，false、false、false和false表示重心位置，且false和false处于同一水平高度。下列说法正确的是false　　false A．相邻位置运动员重心的速度变化相同 B．运动员在false、false位置时重心的速度相同 C．运动员从false到false和从false到false的时间相同 D．运动员重心位置的最高点位于false和false中间 10．下列说法正确的是false　　false A．光的波动性是光子之间相互作用的结果 B．玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念 C．光电效应揭示了光的粒子性，证明了光子除了能量之外还具有动量 D．false射线经过置于空气中带正电验电器金属小球的上方，验电器金属箔的张角会变大 11．一辆汽车在水平高速公路上以false的速度匀速行驶，其false内能量分配情况如图所示。则汽车false　　false A．发动机的输出功率为false B．每false消耗的燃料最终转化成的内能是false C．每false消耗的燃料最终转化成的内能是false D．每false消耗的燃料最终转化成的内能是false 12．在爆炸实验基地有一发射塔，发射塔正下方的水平地面上安装有声音记录仪。爆炸物自发射塔竖直向上发射，上升到空中最高点时炸裂成质量之比为false、初速度均沿水平方向的两个碎块。遥控器引爆瞬间开始计时，在false末和false末先后记录到从空气中传来的碎块撞击地面的响声。已知声音在空气中的传播速度为false，忽略空气阻力。下列说法正确的是false　　false A．两碎块的位移大小之比为false B．爆炸物的爆炸点离地面高度为false C．爆炸后质量大的碎块的初速度为false D．爆炸后两碎块落地点之间的水平距离为false 13．两列频率、振幅均相同的简谐波Ⅰ和Ⅱ分别从绳子的两端持续相向传播，在相遇区域发生了干涉，在相距false的false、false间用频闪相机连续拍摄，依次获得1、2、3、4、5五个波形，如图所示，且1和5是同一振动周期内绳上各点位移都达到最大值时拍摄的波形。已知频闪时间间隔为false，下列说法正确的是false　　false A．简谐波Ⅰ和Ⅱ的波长均为false B．简谐波Ⅰ和Ⅱ的周期均为false C．绳上各点均做振幅相同的简谐运动 D．两波源到false点和false点的路程差之差的绝对值是false 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题2分，共6分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分，选对但不全的得1分，有选错的得0分） 14．如图所示是我国全超导托卡马克核聚变实验装置。2018年11月，该装置实现了false等离子体运行等多项重大突破，为未来和平利用聚变能量迈出了重要一步。关于核聚变，下列说法正确的是false　　false A．聚变又叫热核反应 B．太阳就是一个巨大的热核反应堆 C．高温能使原子核克服核力而聚变 D．对相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多 15．为了提高松树上松果的采摘率和工作效率，工程技术人员利用松果的惯性发明了用打击杆、振动器使松果落下的两种装置，如图甲、乙所示。则false　　false A．针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同 B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大 C．打击杆对不同粗细树干打击结束后，树干的振动频率相同 D．稳定后，不同粗细树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同 16．发电机的示意图如图甲所示，边长为false的正方形金属框，在磁感应强度为false的匀强磁场中以恒定角速度绕false轴转动，阻值为false的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的false为已知量。则金属框转动一周false　　false A．框内电流方向不变 B．电动势的最大值为false C．流过电阻的电荷false D．电阻产生的焦耳热false 三、非选择题（本题共6小题，共55分） 17．（7分）（1）用如图所示装置进行“探究功与速度变化的关系”实验。装有砝码的盘用绕过滑轮的细线牵引小车，盘和砝码的重力可当作牵引力。小车运动的位移和速度可以由打点纸带测出，以小车为研究对象，改变砝码质量，便可探究牵引力所做的功与小车速度变化的关系。 ①关于这个实验，下列说法正确的是　　。 false．需要补偿小车受到阻力的影响 false．该实验装置可以“验证机械能守恒定律” false．需要通过调节定滑轮使细线与长木板平行 false．需要满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量 ②如图2所示是两条纸带，实验时打出的应是第　　条（填写“Ⅰ”或“Ⅱ”false纸带； ③根据实验数据，在坐标纸上画出的false图象是一条过原点的直线，据此图象　　（填“能”或“不能” false求出小车的质量。 （2）小明同学在做“测定玻璃的折射率”实验时，发现只有3枚大头针，他把大头针false、false、false插在如图所示位置，并测出了玻璃的折射率。请在画出光路图，标出入射角false和折射角false，并写出折射率false的计算式。 18．（7分）（1）在“测定电池的电动势和内阻”实验中， ①用如图1所示的电路图测量，得到的一条实验数据拟合线如图2所示，则该电池的电动势false　　false（保留3位有效数字）；内阻false　　（保留2位有效数字）。 ②现有如图3所示的实验器材，照片中电阻箱阻值可调范围为false，滑动变阻器阻值变化范围为false，电流表false的量程为false、内阻为false，电压表的量程有false和false。请在图3中选择合适的器材，在方框中画出两种测定一节干电池的电动势和内阻的电路图。 （2）在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。为了减小涡流在铁芯中产生的热量，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。硅钢片应平行 于 （单选） A．平面false B．平面false C．平面false D．平面false 19．（9分）如图所示，质量false的滑块以false的初速度沿倾角false的斜面上滑，经false滑行到最高点。然后，滑块返回到出发点。已知false，false，求滑块 （1）最大位移值false； （2）与斜面间的动摩擦因数； （3）从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率false。 20．（12分）如图所示，竖直平面内由倾角false的斜面轨道false、半径均为false的半圆形细圆管轨道false和false圆周细圆管轨道false构成一游戏装置固定于地面，false、false两处轨道平滑连接，轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处false和圆心false的连线，以及false、false、false和false等四点连成的直线与水平线间的夹角均为false，false点与竖直墙面的距离false。现将质量为false的小球从斜面的某高度false处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞，不计小球大小和所受阻力。 （1）若释放处高度false，当小球第一次运动到圆管最低点false时，求速度大小false及在此过程中所受合力的冲量false的大小和方向； （2）求小球在圆管内与圆心false点等高的false点所受弹力false与false的关系式； （3）若小球释放后能从原路返回到出发点，高度false应该满足什么条件？ 21．（10分）嫦娥五号成功实现月球着陆和返回，鼓舞人心。小明知道月球上没有空气，无法靠降落伞减速降落，于是设计了一种新型着陆装置。如图所示，该装置由船舱、间距为false的平行导轨、产生垂直船舱导轨平面的磁感应强度大小为false的匀强磁场的磁体和“false”型刚性线框组成，“false”型线框false边可沿导轨滑动并接触良好。船舱、导轨和磁体固定在一起，总质量为false。整个装置竖直着陆到月球表面前瞬间的速度大小为false，接触月球表面后线框速度立即变为零。经过减速，在导轨下方缓冲弹簧接触月球表面前船舱已可视为匀速。已知船舱电阻为false；“false”型线框的质量为false，其7条边的边长均为false，电阻均为false；月球表面的重力加速度为false。整个运动过程中只有false边在磁场中，线框与月球表面绝缘，不计导轨电阻和摩擦阻力。 （1）求着陆装置接触到月球表面后瞬间线框false边产生的电动势false； （2）通过画等效电路图，求着陆装置接触到月球表面后瞬间流过false型线框的电流false； （3）求船舱匀速运动时的速度大小false； （4）同桌小张认为在磁场上方、两导轨之间连接一个电容为false的电容器，在着陆减速过程中还可以回收部分能量，在其他条件均不变的情况下，求船舱匀速运动时的速度大小false和此时电容器所带电荷量false。 22．（10分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为false，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为false，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为false和false的四分之一圆环，其两端中心位置false和false处各有一个小孔；偏转系统中电场和磁场的分布区域是同一边长为false的正方体，其偏转系统底面与晶圆所在水平面平行，间距也为false。当偏转系统不加电场及磁场时，离子恰好竖直注入到晶圆上的false点（即图中坐标原点，false轴垂直纸面向外）。整个系统置于真空中，不计离子重力，打在晶圆上的离子，经过电场和磁场偏转的角度都很小。当false很小时，有false，false。求： （1）离子通过速度选择器后的速度大小false和磁分析器选择出来离子的比荷false； （2）偏转系统仅加电场时离子注入晶圆的位置，用坐标false表示； （3）偏转系统仅加磁场时离子注入晶圆的位置，用坐标false表示； （4）偏转系统同时加上电场和磁场时离子注入晶圆的位置，用坐标false表示，并说明理由。 参考答案 一、选择题 1.D 【解析】1 W=1 N?m/s=1 kg?m/s2 ?m/s=1 kg?m2/s3，D正确。 2.C 【解析】量子表示微观世界的不连续性，C正确。 3.A 【解析】当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略时，就可以把物体看作质点，故A正确。 4.D 【解析】小车受重力、支持力、驱动力和木板对小车的摩擦力，A错误；木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的摩擦力，根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向，B错误；根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，C错误，D正确。 5.D 【解析】带电导体处于静电平衡状态，导体内部的场强处处为零，导体表面为等势面，整个导体为一个等势体，A 错误；沿电场线方向电势逐渐降低，所以A、C两点的电势均高于B点的电势，B错误；电场线的疏密表示电场强度的大小，所以B点的电场强度小于A点的电场强度，C错误；根据EP=qφ可知，正电荷从高电势A点沿虚线移动到低电势B点，电势能减少，电场力做正功，D正确。 6．C 【解析】设平直雪道的倾角为false，同学坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，根据牛顿第二定律可知加速度为：false，又因为false相同，所以同学们做加速度相同的匀加速直线运动，故false错误；下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减小，故false错误；设前一个同学下滑时间false后，另一个同学开始下滑，根据匀加速直线运动位移与时间的关系可得前后两个同学的间距△false，可知同学们前后距离随着时间false的不断增大而增大，故false正确；各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力为false也可能不相同，故false错误。 7.C 【解析】设轨道器和返回器的总质量为m，由万有引力提供向心力有Gm2mr2+?2=mυ2r2+?，解得υ=Gm2r2+?，代人数据解得υ=1.6×103 m/s，C正确。 8.B 【解析】根据螺线管内部的磁感线分布可知，在螺线管的内部，越接近中心位置，磁感线分布越均匀，越接近两端，磁感线越不均匀，可知螺线管越长，内部的磁场越接近匀强磁场。故B正确，A、C、D错误。 9.A 【解析】每次曝光的时间间隔相等，设为?t，而运动员在空中只受重力作用，加速度为g，则相邻位置运动员重心的速度变化均为g?t ，A正确；运动员在A、D位置时重心的速度大小相等，但是方向不同，B错误；由题图可知，运动员从A到B的时间为5?t ，从C到D的时间为6?t，时间不相同，C错误；由题图可知，从A到C的时间等于从C到D的时间，且A、D处于同一水平高度，根据斜抛运动的对称性可知，运动员重心位置的最高点位于C点，D错误。 10.B 【解析】在光的双缝干涉实验中，减小光的强度，让光子通过双缝后，光子只能一个接一个地到达光屏，经过足够长时间，仍然发现相同的干涉条纹，这表明光的波动性不是由光子之间的相互作用引起的，A错误；玻尔第一次将“量子”引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，B正确；光电效应揭示了光的粒子性，康普顿效应说明了光子除了具有能量还具有动量，C错误；α射线可以使金属球附近的空气电离，金属球吸引负离子而使验电器金属馆的张角变小，D错误。 11.C 【解析】由题图可知，发动机t=1 s内克服转动阻力做功为W=0.45×104 J，则输出功率P=Wt=0.45×1041 W=4.5 kW，A错误；每1 s消耗的燃料最终转化成的内能为7. 0×104 J?0.1×104 J=6.9×104 J，B、D错误，C正确。 12.B 【解析】设质量小的碎块的质量为m，则质量大的碎块的质量为2m；设爆炸时质量大的碎块的水平速度大小为υ，质量小的碎块的水平速度大小为υ'，根据动量守恒定律有2mυ?mυ'=0，解得υ'=2υ；两碎块都做平抛运动，设其下落时间为t，则υt=υ声(t1?t)，2υt=υ声(t2?t)，其中t1=5 s，t2=6 s，解得t=4 s，υ=85 m/s；再由?=12gt2可得，爆炸点离地面的高度为80 m，B正确。两碎块的水平位移大小之比为1：2，但从爆炸物爆炸两碎块开始抛出到落地的位移大小之比不等于1：2，A错误。爆炸后质量大的碎块的初速度为85 m/s，C错误。爆炸后两碎块向相反的方向运动，水平间距?x=(υ+2υ)t=(85+85×2)×4 m=1020 m，D错误。 13.D 【解析】由题图可知，简谐波I和II的波长均为0.48 m，A错误；从波形1到波形5经历的时为T2，T2=0. 48 s，可得简谐波I和II的周期均为T=0. 96 s， B错误；两列波相遇时，有些质点振动加强，有些质点振动减弱，并且加强区和减弱区相间出现，加强区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的和，减弱区质点的振幅等于两列波分别引起的振幅的差，所以绳上各点的振幅不都相同，C错误；由题图可知A、C两点均为振动减弱点，则两波源到两点的路程差分别为λ2(2n+1)和λ2(2n?1)，则两波源到A点和C点的路程差之差的绝对值是λ2(2n+1)?λ2(2n?1)=λ=0.48 m，D正确。 14.ABD 【解析】核聚变是热核反应，A正确；太阳内部进行着激烈的热核反应，B正确；要使轻核发生核聚变，必须使它们之间的距离达到10?15 m以内，核力才能起作用，由于原子核都带正电，要使它们接近到这种程度，必须克服巨大的库仑斥力，高温能使它们具有足够的动能来克服库仑斥力而聚合，然后再借助核力，发生聚变，C错误；对于相同质量的核燃料，轻核聚变比重核裂变产能多，D正确。 15.AD 【解析】根据发生共振的条件，当振动器的频率等于树木的固有频率时产生共振，此时落果效果最好，而不同的树木的固有频率不同，针对不同树木，落果效果最好的振动频率可能不同，A正确；当振动器的振动频率等于树木的固有频率时产生共振，此时树干的振幅最大，则随着振动器频率的增加，树干振动的幅度不一定增大，B错误；打击杆对不同粗细的树干打击结束后，树干按固有频率振动，所以树干的振动频率不一定相同，C错误；树干在振动器的振动下做受迫振动，物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，所以稳定后，不同粗细的树干的振动频率始终与振动器的振动频率相同，D正确。 16.BD 【解析】由于滑环的作用，通过R的电流方向不变，但是框内的电流方向是变化的，A错误；由题图可知，由于线框没有电阻，所以电动势等于电阻两端的电压，B正确；因为流过R的电流方向不变，金属框转动半周，流过R的电荷量q'=I?t=ER?t=??R=2BL2R，所以金属框转动一周流过R的电荷量q=2q'=4BL2R，C 错误；由Um=BL2ω，解得ω=UmBL2，金属框转动一周，电阻产生的焦耳热Q=U2RT=Um22R?2πω=πUmBL2R，D正确。 三、非选择题 17.(1)①ACD ②II ③能 (2)见解析图 n=sinisinr 【解析】(1)①本实验中以小车为研究对象，盘和砝码的重力当作牵引力，探究牵引力做功与小车速度变化的关系，需要补偿小车受到阻力的影响，A正确；该实验过程中小车受到的阻力无法消除，本实验装置无法验证“机械能守恒定律”，B错误；细线与长木板需要平行，以保证细线的拉力与小车运动方向一致， 这样盘和砝码的重力才可当作小车受到的牵引力，C正确；当满足盘和砝码的总质量远小于小车的质量时，盘和砝码的重力可当作小车受到的牵引力，D正确。②实验中小车做匀加速运动，相邻两点间的距离逐渐增大，根据两纸带对比可知，实验时打出的纸带为II。③由动能定理可知W= 12mυ2 ?0，若实验中画出的W?υ2图像是一条过原点的直线 ，则直线的斜率为12m，根据斜率可求出小车的质量。 (2)光路图如图所示，根据折射定律可知n=sinisinr。 18．（1）①false均可）；false均可）；②如图 （2）D 【解析】（1）①根据闭合电路欧姆定律：false可得false，可知电源的false图线为直线；将题干中得图线延长与横纵轴分别相交，如图可知图象与纵轴交点即为电动势，即false 图象斜率的绝对值为电源内阻，即：false ②电流表量程太小，可以通过并联电阻箱改装电流表，扩大电流表的量程，改装为大量程的电流表来测量电流，电路图如图 根据闭合电路欧姆定律false可以绘制false图象求解电动势和内阻。 （2）磁感线环绕的方向沿着闭合铁芯，根据楞次定律及右手螺旋定则，产生的涡旋电流的方向垂直于图示变压器铁芯的正面，即与图示false面平行，为了减小涡流在铁芯中产生的热量，相互绝缘的硅钢片应平行于平面false。故false错误，false正确。 19.解：(1)滑块沿斜面向上做匀减速直线运动， 最大位移x=υ02t ① 解得x=16 m ② (2)滑块沿斜面上滑时的加速度大小a1=?υt ③ 上滑过程中，对滑块由牛顿第二定律得mgsinθ+μmgcosθ= ma1 ④ 解得μ=0.25 ⑤ (3)滑块下滑过程中做匀加速直线运动，设其加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有mgsinθ?μmgcosθ= ma2 ⑥ 设滑块返回到出发点时的速度大小为υt，出运动学公式得υt2=2a2 x ⑦ 滑块从最高点返回到出发点的过程中重力的平均功率P=mgυsinθ，其中υ=υt2 ⑧ 联立以上各式解得P=482 W 20.解：(1)对小球由A到C的过程，由机械能守恒定律有mg?0=12mυC2 ① 解得υC=2g?0 ② 由动量定理得I=mυC?0=m2g?0 ，方向水平向左 ③ (2)对小球由A到D的过程，由机械能守恒定律得mg(??R)=12mυD2 ④ 根据牛顿第二定律有FN=mυD2R ⑤ 联立④⑤式解得FN=2mg(?R?1) ，满足的条件为?≥R ⑥ (3)小球释放后能从原路返回到出发点，共有两种情况，第一种情况：小球不滑离轨道，原路返回，条件是?≤52R ⑦ 第二种情况： 小球与墙面垂直碰撞后原路返回，在进入G之前是平抛运动，则有υxt=υx?υyg ⑧ 其中υx=υGsinθ，υy=υGcosθ ⑨ 则υGsinθ?υGcosθg=d ⑩ 对小球由A到G的过程，根据机械能守恒定律有mg??52R =12mυG2 ? 联立⑩?解得?=92R ? 若小球释放后能从原路返回到出发点，则高度?应该满足?=92R或?≤52R 21．解：（1）导体切割磁感线产生的感应电动势为：false； （2）整个过程中只有false边切割磁感应线，则false边为电源，外电阻是由船舱电阻、“false”型线框其它六边的电阻，等效电路图如图所示： 并联总电阻为false， 着陆装置接触到月球表面后瞬间流过false型线框的电流false； （3）匀速运动时线框受到安培力false 根据牛顿第三定律，质量为false的部分受力false，方向竖直向上，根据平衡条件可得：false 联立解得：false； （4）匀速运动时电容器不充、放电，满足false； 设电路的总电流为false，则有：false 电容器两端电压为：false； 电荷量为：false。 22.解：(1)设离子所带电荷量为q，通过速度选择器的离子满足Eq=qυB ① 解得υ=EB ② 从磁分析器中心孔N射出的离子做圆周运动的半径R=R1+R22 ③ 由洛伦兹力提供向心力可得qυB=mυ2R ④ 联立②③④三式解得qm=υRB=2ER1+R2B2 ⑤ (2)偏转系统仅加电场时，离子在x轴方向偏转的距离x1=12?qEMLυ2 ⑥ 设离子离开偏转系统时的速度方向与竖直方向的夹角为θ，根据运动的合成与分解可得tanθ=qELmυ2 ⑦ 离开电场后，离子在x轴方向偏移的距离x2=Ltanθ=qEL2mυ2 ⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式可得x=x1+x2=3qEL22mυ2=3L2R1+R2 ⑨ 离子注入晶圆的位置坐标为3L2R1+R2，0 ⑩ (3)偏转系统仅加磁场时，离子进入磁场后做匀速圆周运动的半径r=mυqB ? 离子离开磁场时速度方向偏转角为α，如图所示， 则sinα=Lr ? 经过磁场后，离子在y轴方向偏移的距离y1=r(1?cosα)≈L2R1+R2 ? 离开磁场后，离子在y轴方向偏移的距离y2=Ltanα≈2L2R1+R2 ? 联立②⑤????式可得y=y1+y2≈3L2R1+R2 ? 离子注入晶圆的位置坐标为0，3L2R1+R2 ? (4)联立⑩?式可得，偏转系统同时加上电场和磁场时离子注入晶圆的位置坐标为3L2R1+R2，3L2R1+R2电场引起的速度增量对y轴方向的运动不产生影响。

2021年浙江省衢州市中考物理真题参考答案 一、单选题 (2021衢州)．人类对天体的认识是不断深入、不断完善的。如图所示天体系统关系图正确的是(　　) (2021衢州)．有人说：“由于地球自转的原因，在南北半球，马桶下水的旋转方向不同。”小科为验证这个观点是否正确，以下做法属于获取证据的是(　　) ①相信这种说法 ②建立新的假设 ③查找资料研究 ④亲自动手实验 ⑤向南半球的朋友求证 A．①③④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．③④⑤ (2021衢州)．如图所示，用吸管吸饮料，让饮料进入口中的力是(　　) A．大气压力 B．饮料的重力 C．手握玻璃杯的力 D．玻璃杯对饮料的支持力 (2021衢州)．如图所示，物块在拉力F的作用下沿斜面向上做匀速直线运动。物块的相关科学量随时间变化规律的图像正确的是(　　) (2021衢州)．标有甲、乙两点的筷子放在空碗中如图1所示，向碗中加水至虚线处，观察到如图2所示场景，此时看到筷子上的甲点或乙点，光的传播路径正确的是(　　) (2021衢州)．如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx阻值的电路(　　) A．只有① B．只有② C．只有②③ D．只有②③④ 二、填空题 (2021衢州)．绿色生态理念要求人们注重环保节能。如图是额定功率为5W的LED灯与60W的白炽灯，LED灯直接把电转化为光，白炽灯由灯丝通电加热发光，正常工作时，它们亮度相同。 (1)使用________灯照明更符合绿色生态理念； (2)两灯都正常工作时，相等时间内通过LED灯和白炽灯的电流所做的功之比为________。 (2021衢州)．小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如图所示。 (1)图中M、N之间应连入________(填“定值电阻”或“小灯泡”)； (2)图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压________(填变化情况)。 三、综合题 (2021衢州)．“认真观察和仔细分析”是科学研究的基本要求。 (1)如图甲，在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。闭合开关，原来静止的小磁针发生转动，原来静止的直导线仍然未动。 ①小磁针发生转动，可以说明它一定受到力的作用，因为________； ②直导线仍然未动，此时偏转的小磁针对直导线________(填“有”或“没有”)力的作用； (2)如图乙是某饮水器水龙头的结构示意图，A是固定的出水口，B是一根手柄，C是一根连接在阀门上的杆，由弹簧将它拉紧，O1是连接B、C的一根销钉。可将手柄简化为一根杠杆，手柄与A的接触点O2为支点，下压手柄，C就上升，阀门打开水流出；放手后，C自动恢复原位，水龙头关闭。 ①请在丙图中画出动力F1的力臂l1； ②正常使用手柄取水时，手柄属于________杠杆。 (2021衢州)．将酒敞口放置，酒精度(酒中酒精的体积百分比)会变化吗？小科认为：只要确定酒的密度是否变化就能作出判断。于是利用身边的物品，动手制作“密度秤”来测量酒的密度。 步骤Ⅰ：按图甲制作好秤杆，提起提纽，移动秤砣(小螺母)，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点B标记为“0”刻度(单位：g/cm3) 步骤Ⅱ：按图乙所示，将大螺母浸没在水中(大螺母必须浸没且不碰底)，提起提纽，移动秤砣，当秤杆水平平衡时用笔将此时秤砣的悬挂点C标记为“1”刻度。再将BC两刻度之间分为10等份。 步骤Ⅲ：测量酒的密度。 (1)应用：小科用该密度秤分别测出瓶盖刚打开和敞口一段时间后酒的密度约为0.92g/cm3和0.96g/cm3，已知酒精密度为0.8g/cm3，应用密度知识可判断出其酒精度________(填“变大”“不变”或“变小”)； (2)反思：在制作和测量过程中，大螺母必须浸没的目的是__________________； (3)拓展：小科若要测量食盐水的密度，他应先在密度秤上增加大于1的刻度，请你写出利用直尺和笔标定刻度的过程：_______________________________。 (2021衢州)．如图甲所示是家用燃气报警器的部分电路示意图，其中控制电路中的R1是由气敏电阻制成的传感器，R1的阻值与燃气浓度的关系如图乙。出厂预设当燃气浓度达到4%时报警，出厂测试时，控制电路的电源电压为3V且保持恒定，闭合开关S1、S2，移动滑动变阻器R2滑片P的位置，当控制电路中的电流为0.03A时，电磁铁恰好能将衔铁吸下，工作电路中相应的灯亮起而报警(电磁铁线圈的阻值忽略不计)。 (1)使用燃气的场所都应安装燃气报警器，安装的具体位置应根据被检测气体相对于空气的密度来决定。如果家中使用的是天然气(主要成分是密度比空气小的甲烷)，则报警器应安装在厨房(如图丙)的________(填“A”或“B”)区域； (2)小科认为报警时只有灯亮还不能起到很好的报警作用，最好灯亮同时又有警报声，所以建议加接蜂鸣器，则蜂鸣器应与________灯并联； (3)该报警器要达到出厂预设值，请计算滑动变阻器应接入电路的电阻值：________。 (4)当报警器报警时，下列处理方法正确的是________； A．迅速打开排风扇 B．打开门窗通风换气 C．禁止切断报警器电源 D．熄灭一切火种，迅速关闭气源总阀 (2021衢州)．我国继去年嫦娥五号成功登月之后，今年5月15日天问一号探测器携祝融号火星车又成功着陆火星乌托邦平原。天问一号探测器从进入火星大气到着陆火星表面的9分钟过程中，依靠自身完成弹开降落伞、反推发动机点火、悬停避障、缓冲着陆等多个动作，实现速度从4.9km/s降低到0m/s。月球和火星部分信息见下表。 天体 离地球距离 天体表面物体 受到的重力 表面状况 大气压情况 火星 5.5×l07km～4×l08km 约为地球上的 岩石、高山、平原 只有地球大气压的1%， 大气中95%为二氧化碳 月球 3.6×l05km～4×l05km 约为地球上的 环形山、高地、平原 没有 (1)探测器着陆火星时离地球约为1.8×108km，根据相关报道，探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制，只能依靠自身独立完成各种精确动作。请你根据数据计算并分析探测器“失控”的原因：_____________________(提示：通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s)。 (2)已知祝融号火星车质量为240kg，它随探测器降落至距离火星表面100m时，先悬停避障然后着陆到火星表面。请计算从距离火星表面100m处到着陆火星表面过程中火星车重力做了多少功?。 (3)自上个世纪60年代以来，人类对火星开展了40余次探测活动，成功的却不到一半，但人类探索太空的脚步并未停止，相信不远的将来，在火星上将会建立研究站进行长期考察。你认为在设计制定建立研究站计划时，需要考虑人类生存的问题有：______________________(写出一点即可)； (4)如图为一幅网友自称来自月球车在月球上拍摄的照片，照片上呈现了类似地球上雨后“彩虹”光晕。很多网友问这是不是月球上的彩虹？请你作出判断并说明理由。 四、实验题 (2021衢州)．图甲所示容器，常用来研究容器内液体对容器侧壁的压强特点。 (1)小科在容器中装满水，橡皮膜凸出，再将容器按图乙箭头方向，绕容器中轴线OO′在水平桌面上缓慢旋转一圈(水与容器壁一起转动且保持相对静止)，发现在整个转动过程中橡皮膜凸出情况一直未变。上述操作及现象________(填“能”或“不能”)作为容器内的水对容器各个方向的侧壁均存在压强的证据； (2)小科去掉图乙中3个小孔上的橡皮膜，发现并不是最下端的小孔喷水距离最大，难道不是水压越大喷水距离也越大吗？深入思考后他认为小孔喷水距离还可能与小孔离地高度有关。于是，他利用打孔器、大可乐瓶、干燥细沙、刻度尺和水等材料，重新设计实验进行探究： Ⅰ．用打孔器在大可乐瓶同一高度不同位置打3个相同的小孔，用塞子堵住。 Ⅱ．如图丙所示，在水平地面上均匀铺一层干燥细沙，将大可乐瓶加满水放在细沙中央。 Ⅲ．拔出瓶上一个小孔的塞子让水喷出，一段时间后用塞子堵住小孔。 Ⅳ．针对另外两个小孔，分别重复步骤Ⅲ。 Ⅴ．移去大可乐瓶，测出相关数据得出初步结论。 科重新设计实验想探究的问题是________； ②步骤Ⅲ中对“一段时间”的要求是________。 参考答案 一、单选题 C D A B D D 二、填空题 【答案】LED 1：12 【答案】(1)定值电阻 (2)变小 三、综合题 【答案】(1)①力是改变物体运动状态的原因 ②有 (2)① ②省力 【答案】(1)变小 (2)让刻度按照距离均匀等分 (3)因为刻度均匀，故使用刻度尺，测量0～1之间的距离为L0，在“1”左边距离L0的位置标上“2”，并将1～2等分为10份，分别标上1.1～1.9 刻度。若总距离不足以标到“2”，则根据杆的实际总长度相应改变最大值。 【答案】(1)A (2)L2 (3)60Ω (4)BCD 【答案】(1)探测器着陆火星时离地球约为1.8×108km，通讯信息是通过电磁波传递的，其速度为3×105km/s，由可得，地面指挥人员发出的信息传播到火星所用的时间：=10min＞9min，所以探测器着陆火星表面的9分钟过程中，它会“失去”地面指挥人员的控制 (2)94080J (3)如何获取空气和水 (4)这不是月球上的彩虹。球上雨后“彩虹”光晕是太阳光传播过程中被空气中的雨滴色散形成的，而雨是空气中水蒸气遇冷液化形成的小水滴，因月球上没有空气和液态水，所以不会下雨，故不具备“彩虹”光晕形成的条件。 四、实验题 【答案】(1)不能 (2)①液体压强与液体深度的关系 ②让水面到各个小孔的深度不同。