2021年浙江省高考物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．以下说法正确的是
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大
C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化
2．如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把用丝绸摩擦过的玻璃棒C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则（）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A电势低，B电势高
C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合
3．如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长l a=3l b，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为9:1
C．a、b线圈中感应电流之比为3:4
D．a、b线圈中电功率之比为3:1
4．如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站
人时，测量仪记录的时间间隔为t 0，输出电压为U 0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t ，输出电压为U ，则该同学身高和质量分别为
A ．v （t 0–t ），
M U U
B ．
1
2
v （t 0–t ），00M U U
C ．v （t 0–t ），
00
()M U U U - D ．
1
2
v （t 0–t ），000()M U U U -
5．如图所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0．10 m 的绝缘细线悬挂于O A 和O B 两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点O B 移到O A 点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0．12 m 。已测得每个小球质量是-4
8.010kg ?，带电小球可视为点电荷，重力加速度2
10m /s g =，静电力常量9229.010N m /C k =??，则
A ．两球所带电荷量相等
B ．A 球所受的静电力为1．0×10-2
N
C ．B 球所带的电荷量为8
4610C -
D ．A 、B 两球连线中点处的电场强度为0
二、多选题
6．如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h ，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为μ．质量为m 的载人滑草车从坡顶由
静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，sin37=0.6，cos37=0.8）．则
A．动摩擦因数
6
7μ=
B
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为3 5 g
7．如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍．假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g=10 m/s2，π=3.14)，则赛车( )
A．在绕过小圆弧弯道后加速
B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
三、填空题
8．某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1．00 cm不变的条件下，
（1）若弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为N。
（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数、弹簧秤b的读数（填“变大”、“变小”或“不变”）。
9．某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表．采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 Ω.
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填a或b)、导线②连接________(填c或d)．
(2)正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为________Ω.
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是
R1的
1
10
，若测R2的阻值，则最优的连线应选________(填选项)．
A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接d
C．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d
四、解答题
10．在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离
P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。
（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。
11．小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0．50 m，倾角θ=53°，导轨上端串接一个R=0．05 Ω的电阻。在导轨间长d=0．56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2．0 T。质量m=4．0 kg
的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0．24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10 m/s2，sin 53°=0．8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求
（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力F A的大小；
（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
12．为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”．在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转．
扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布．峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场．质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示．
（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r ，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；
（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T ； （3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B' ，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°，求B'和B 的关系．已知：sin （α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-22
sin 2
参考答案
1．A 【解析】
试题分析：在静电场中，沿着电场线的方向电势逐渐降低，选项A 正确；根据W
P t
=
可知，外力对物体所做的功越多，对应的功率不一定越大，选项B 错误；电容器的电容C 与电容器所带电荷量Q 无关，只与两板的正对面积、两板间距以及两板间的电介质有关，选项C 错误；在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生变化，只是物体的视重发生了变化，选项D 错误；故选A 。
【学科网考点定位】电势；功率；电容器；超重和失重
【名师点睛】此题考查了四个简单的知识点，都是很基础的知识，只要平时学习扎实，有一定的物理功底即可解答。注意答案C 中，电容器电容的决定因素是两极板相对面积、两极板间距离和两极板间的电介质的介电常数，要分清物理量的定义式和决定式。 2．C 【详解】
A ．用丝绸摩擦过的玻璃棒C 带正电，带正电荷的物体C 靠近A 附近时，由于静电感应，A 端带上负电，
B 端带上正电，故A 错误；
B ．导体AB 处于静电平衡状态，导体是等势体，即AB 电势相等，故B 错误；
C ．移去C 后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状态，两金属箔均闭合，故C 正确；
D ．先把AB 分开，则A 带负电，B 带正电，移去C 后，电荷不能再进行中和，此时A 所带电荷量仍然等于B 的带电量，故两金属箔仍然张开，故D 错误。 故选C 。 3．B 【解析】
试题分析：根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A 错误；因磁
感应强度随时间均匀增大，则
B k t ?=?，根据法拉第电磁感应定律可知2
ΔΔΔΔΦB E n n l t t
==，
则239()11a b E E ==，选项B 正确；根据2444B n l S E E klS t I l nl R nl S ρρρ?'
'?====∝'
，故a 、b 线
圈中感应电流之比为3:1，选项C 错误；电功率232344klS B nk l S P IE n l l t ''
?==?=∝?ρρ
，故a 、b 线圈中电功率之比为27:1，选项D 错误；故选B ．
【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率。 【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量。 4．D 【解析】
试题分析：当测重台没有站人时，2x=vt 0；站人时，2（x –h ）=vt ；解得h=
1
2
v （t 0–t ）；无人站立时：U 0=KM 0g ；有人时，U=k （M 0g+mg ），解得：0
00
()M m U U U =
-；故选D 。 【学科网考点定位】物体的平衡；传感器及速度的计算问题
【名师点睛】此题以身高体重测量仪为背景，考查了物体的平衡、传感器及速度的计算问题。解本题的关键是搞清测量的原理，然后联系物理知识列方程解答；此题难度不大，但是题目新颖，有创新，能较好地考查学生分析问题、处理问题的能力。 5．ACD 【解析】
试题分析：两相同的导电小球接触后电荷量均分，故两小球所带电荷量相等，选项A 正确；对A 球进行受力分析可知，由几何关系，两球分斥开后，悬线与竖直方向的夹角为37°，根据平行四边形法则可得，4
3
tan 378.010100.75N 6.010
N F mg --==???=?，选项
B 错误；根据库伦定理有222A B B
q q q F k k l l
==，解得
-810C B q ==，选项C 正确；AB 带等量的同种电荷，故在A 、B 两小球连续中点处的电场强度为0 ，选项D 正确；故选ACD 。 【学科网考点定位】物体的平衡；库仑定律；电场强度
【名师点睛】此题是关于共点力的平衡及库仑定律的应用问题，是我们平时经常接触到的题
目略作改编而成的新试题，只要平时对基础题目理解到位，有一定的基础知识就能解答；所以建议我们的同学平时学习要扎扎实实的做好常规题。 6．AB 【详解】
A ．由动能定理可知：2cos 45cos370sin 45sin 37
h h
mg h mg mg μμ?-?
-?=，解得
6
7
μ=
，选项A 正确； B ．对前一段滑道，根据动能定理有21
cos 45sin 452
h mgh mg
mv μ-?=，解得：v =则选项B 正确；
C ．载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh ，选项C 错误；
D ．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为sin 37cos373
35
mg mg a g m μ-==-，选
项D 错误； 7．AB 【解析】
试题分析：设经过大圆弧的速度为v ，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由
2
2.25v mg m R
=可知，
代入数据解得：45/v m s =，故B 正确；设经过小圆弧的速度为v 0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由20
2.25v mg m r
=可知，代入数据解得：
030/v m s
=，由几何关系可得直道的长度为：x ==再由
22
02v v ax -=代入数据解得：a=6．50m/s ，故C 错误；设R 与OO'的夹角为α，由几何关
系可得：501
cos 1002
α==，60α=?，小圆弧的圆心角为：120°，经过小圆弧弯道的时间为0
1201
2 2.79360t r s v π=?
?=，故D 错误．在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由BC 分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故A 正确；
考点：考查了圆周运动，牛顿第二定律，运动学公式
【名师点睛】解答此题的关键是由题目获得条件：①绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力；②由数学知识求得直道长度；③由数学知识求得圆心角．另外还要求熟练掌握匀速圆周运动的知识．
8．（1）3．00~3．02 3．09~4．1（有效数不作要求）（2）变大 变大
【解析】试题分析：（1）由题图2可知弹簧秤a 的读数是F 1=3．0 N ；因合力为F=kx=500×0．01
N="5" N ，两分力的夹角为90°，则另一个分力的大小为：F 2=√F 2?F 12=4.0?N ；
（2）若弹簧秤a 、b 间的夹角大于90°，保持弹簧秤a 与弹簧OC 的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC 的夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤a 的读数变大，弹簧秤b 的读数变大。
【学科网考点定位】探究求合力的方法
【名师点睛】此题考查力的平行四边形法则问题。解题的关键是弄清实验的原理，熟练掌握力的平行四边形定则；第二问是力的动态分析，要会用“图解法”画图分析解答试题。
9．（1）a ，d （2） 4.4-4.7均正确 （3）B
【解析】
试题分析：（1）因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接法；滑动变阻器采用分压式接法；故测R 1的阻值的最优连接方式为导线①连接a 、导线②连接d ；（2）作图如图；则2 2.2 4.40.5U R I ?=
=Ω=Ω?；（3）根据电阻定律可得：L R dL d
ρ
ρ==；故R 2=R 1，要测R 2的阻值，与测量R 1一样，最优的连线应①连接a ，②连接d ；故选B ．
【学科网考点定位】伏安法测电阻
【名师点睛】此题是伏安法测电阻的问题．解本题的关键是知道器材及电路的选择及数据的处理方法；电路的选择：当满足R V ＞＞R x 时，用电流表外接电路；当满足R x ＞＞R A 时，用电流表内接电路．注意实物连线问题中滑动变阻器的分压连接方法是：“一上两下”．能够用电阻定律来分析两导体的电阻关系．
10．（1
）t =（2
）v ≤（3
）L = 【解析】
试题分析：（1）打在中点的微粒
231
22
h gt =①
t =
（2）打在B 点的微粒11L v t =
；211
22
h gt =③
1v = 同理，打在A
点的微粒初速度2v =
微粒初速度范围v ≤≤ （3）由能量关系
222111
222
mv mgh mv mgh +=+⑦
代入④、⑤式L =⑧
【学科网考点定位】动能定理；平抛运动
【名师点睛】此题是对平抛运动的考查；主要是掌握平抛运动的处理方法，在水平方向是匀速运动，在竖直方向是自由落体运动；解题时注意找到临界点；此题难度不算大，意在考查学生对物理基本方法的掌握情况。
11．（1）2．4 m/s （2）48 N （3）64 J 26．88 J 【解析】
试题分析：（1）由牛顿定律2sin 12m/s F mg a m
θ
-=
=①
进入磁场时的速度 2.4m/s v =
=②
（2）感应电动势E Blv =③ 感应电流Blv
I R
=
④ 安培力A F IBl =⑤
代入得2A ()48N Bl v
F R
==⑥ （3）健身者做功()64J W F s d =+=⑦ 由牛顿定律；A sin 0F mg F θ--=⑧ CD 棒在磁场区做匀速运动 在磁场中运动时间d t v
=
⑨ 焦耳热226.88J Q I Rt ==⑩
【学科网考点定位】法拉第电磁感应定律；牛顿第二定律；功
【名师点睛】此题是关于电磁感应现象中的力及能量的问题。解题时要认真分析物理过程，搞清物体的受力情况及运动情况，并能选择合适的物理规律列出方程解答；此题难度中等，意在考查学生综合运用物理规律解题的能力。 12．（1）mv
r qB
=
；旋转方向为逆时针方向
（2）2π3θ=
；T =
（3）B '=
【分析】
此题是关于带电粒子在匀强磁场中的运动问题．解题时分析粒子受到的洛伦兹力的情况，找到粒子做圆周运动的圆心及半径，画出几何图形，并借助与几何关系分析解答．此题有一定的难度，考查学生的综合能力． 【详解】
（1）封区内圆弧半径mv
r qB
=① 旋转方向为逆时针方向②
（2）由对称性，封区内圆弧的圆心角2π3
θ=③ 每个圆弧的长度2π2π33r mv
l qB
=
=④
每段直线长度π2cos 6L r ===
周期3()l L T v
+=
⑥
代入得T =
⑦
（3）谷区内的圆心角1209030θ'=?-?=?⑧ 谷区内的轨道圆弧半径mv
r qB '=
'
⑨ 由几何关系sin
sin
2
2
r r θ
θ'
'=⑩
由三角关系30sin
=sin 152??
代入得1
2
B B '=
?