2021年高考理综物理真题试卷（全国甲卷）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。1.（2021·全国甲卷）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（）A.逐渐增大逐渐减小B.先增大后减小C.先减小后增大D.【答案】D【考点】匀变速直线运动基本公式应用【解析】【解答】物块在长平板上运动，假设其平板与铁架台的夹角ᵰ不变时，物块做匀加速直线运动；根据牛顿第二定律有：ma=mgsinᵰ设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知ᵃ=1ᵅsinᵰᵆ
2cosᵰ2可得ᵆ
2=4ᵃ可知ᵰ=45°时，t有最小值，故当ᵰ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后ᵅsin2ᵰ增大。故答案为：D。【分析】当斜面夹角一定时，物块在斜面做匀变速直线运动，利用匀变速运动的位移公式可以求出时间最短的夹角，进而判别下滑时间的大小变化。2.（2021·全国甲卷）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（）A.10m/s22B.100m/s2C.1000m/sD.210000m/s【答案】C【考点】向心加速度【解析】【解答】已知纽扣转动的转速ᵅ=50ᵅ/ᵆ，根据角速度和转速的关系有：ᵱ=2ᵰᵅ，可解得ᵱ==100ᵰrad/s；再根据向心加速度的公式有：ᵄ=ᵱ2ᵅ，可解得：ᵄ≈1000m/s2，故C选项符合题意。故答案为：C。【分析】已知转速可以求出纽扣其角速度的大小，结合向心加速度的表达式可以求出向心加速度的大小。3.（2021·全国甲卷）两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，EO与ᵄ′ᵄ在一条直线上，ᵄᵄ′与OF在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流I，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度大小为B，则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（）A.B、0B.0、2BC.2B、2BD.B、B【答案】B【考点】平行四边形定则，安培定则【解析】【解答】如图所示，两直导线折成直角时等效为两个如图的通电直导线；由安培定则可知，FOP导线在M点产生的磁感应强度方向为垂直于纸张向内，EO'Q导线在M点产生的磁感应强度为垂直于纸张向外，故M处的磁感应强度为零；同理得FOP导线在N点产生的磁感应强度方向为垂直于纸张向内，EO'Q导线在N点产生的磁感应强度为垂直于纸张向内，且导线所产生的磁场在距离导线d处的磁感应强度为B，故N处的磁感应强度为2B；综上分析B符合题意。故答案为：B。【分析】利用安培定则可以判别导线周围磁感线的方向，结合平行四边形定则可以求出磁感应强度的大小。4.（2021·全国甲卷）如图，一个原子核X经图中所示的一系列ᵯ、ᵯ衰变后，生成稳定的原子核Y，在此过程中放射出电子的总个数为（）A.6B.8C.10D.14【答案】A【考点】核反应方程【解析】【解答】从图可以得出原子核X的符号为238，其原子核Y的符号为206；根据衰变的特点可92X82Y得核反应方程为：238→206ᵄ4ᵄ092X82Y+2He+−1e由于经过ᵄ次ᵯ衰变，ᵄ次ᵯ衰变；根据电荷数有：238=206+4ᵄ，再根据质量数守恒可得：92=82+2ᵄ−ᵄ解得ᵄ=8，ᵄ=6故放出6个电子。故答案为：A。【分析】利用质量数和电荷数守恒可以求出衰变的次数，利用衰变次数可以求出放出电子的个数。5.（2021·全国甲卷）2021年2月，执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后，进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m，火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）A.6×105m6mB.6×107mC.6×108mD.6×10