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2021年普通高等学校招生全国统一考试(全国甲卷）
理综物理部分
一、单选题
14.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板处，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可变。将小物块由平板与竖直杆交点处静止释放，物块沿平板从点滑至点所用的时间与夹角的大小有关。若由逐渐增大至，物块的下滑时间将（）
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
【答案】D
【解析】长木块光滑，物块在重力分力的作用下匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：，解得：，设点到竖直杆的距离为，则物块从点滑至点运动的位移，根据匀变速直线运动位移时间公式得：，代入数据解得：，由增大至，由数学知识可知，先减小后增大，故D正确，ABC项错误。
15.“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，此时纽扣上距离中心处的点向心加速度大小约为（）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】由题意可知，此时纽扣的角速度，向心加速度大小，其中，解得，故C项正确，ABD项错误。
16.两足够长直导线均折成直角，按图示方式放置在同一平面内，与在一条直线上，与在一条直线上，两导线相互绝缘，通有相等的电流，电流方向如图所示。若一根无限长直导线通过电流时，所产生的磁场在距离导线处的磁感应强度大小为，则图中与导线距离均为的两点处的磁感应强度大小分别为（）
A.、
B.、
C.、
D.、
【答案】B
【解析】对点磁感应强度分析，由安培定则可知：在点磁感应强度大小为，垂直纸面向里，在点磁感应强度大小为，垂直纸面向外，根据矢量叠加可知点磁感应强度为0；对点，在点磁感应强度大小为，垂直纸面向里，在点磁感应强度大小为，垂直纸面向里，则电磁感应强度为。故B项正确，ACD项错误。
17.如图，一个原子核经图中所示的一系列衰变后，生成稳定的原子核，在此过程中放射出电子的总个数为（）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】原子核发生一次衰变，核电荷数减2，质量数减4,；原子核发生一次衰变，放出1个电子，质量数不变，由图可知，衰变后质子数为82变化率为10，中子数为124变化量为22，假设发生了次衰变，次衰变，则：，，求得：,，故放出了6个电子，故A选项正确，BCD选项错误。
18.年月，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，进入运行周期约为的椭圆形停泊轨道，轨道与火星表面的最近距离约为。已知火星半径约为，火星表面处自由落体的加速度大小约为，则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为（）
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】探测器在火星表面飞行时万有引力提供向心力；①，火星表面的物体有②，①②联立解得探测器飞行轨道半长轴，根据数学几何知识可得椭圆轨道与火星表面的最远距离，故C项正确，ABD项错误。
二、多选题
19.某电场的等势面如图所示，图中为电场中的个点，则（）
A.一正电荷从点运动到点，电场力做正功
B.一电子从点运动到点，电场力做功为
C.点电场强度垂直于该点所在等势面，方向向右
D.四个点中，点的电场强度大小最大
【答案】BD
【解析】A项，由于点和点在同一等势面，所以电荷从点运动到点电场力不做功，故A项错误；B项，电子带负电，从低等势面运动到高等势面，电场力做正功，做功大小为，故B项正确；C项，电场线与等势面垂直，所以点电场强度垂直于该点所在等势面，电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，所以点场强方向向左，故C项错误；D项，、、、四个点中，点附近的等差等势面最密集，所以点电场强度大小最大，故D项正确。综上所述，本题正确答案为BD。
20.一质量为的物体自倾角为的固定斜面底端沿斜面向上滑动。该物体开始滑动时的
动能为，向上滑动一段距离后速度减小为零,此后物体向下滑动，到达斜面底端时动能为。已知，重力加速度大小为。则（）
A.物体向上滑动的距离为
B.物体向下滑动时的加速度大小为
C.物体与斜面间的动摩擦因数等于
D.物体向上滑动所用的时间比向下滑动的时间长
【答案】BC
【解析】对全过程有：，其中为向上滑行的路程；
对上滑段有：
同理下滑段有：
结合上式可得可求出：，，下滑对加速度为，
由于上滑受到的合力大于下滑时受到的合力大小，因此下滑时间更长，故BC正确，AD项错误，选BC。
21.由相同材料的导线绕成边长相同的甲、乙两个正方形闭合线圈，两线圈的质量相等，但所用导线的横截面积不同，甲线圈的匝数是乙的倍。现两线圈在竖直平面内从同一高度同时由静止开始下落，一段时间后进入一方向垂直于纸面的匀强磁场区域，磁场的上边界水平，如图所
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