1、2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试生物部分一、选择题1. 已知酶、抗体、激素、糖原、脂肪、核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）A. 都是由氨基酸通过肽键连接而成的B. 都是生物大分子，都以碳链为骨架C. 都是由含氮的单体连接成的多聚体D. 都是人体细胞内的主要能源物质【答案】C【解析】【分析】1、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。2、核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。 3、动物体内激素的化学成分不完全相同，有的属于蛋白质类，有的属于脂质，
2、有的属于氨基酸衍生物。【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸，B错误；C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。故选C。2. 某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实
3、验，不可能得到的结果是（ ）A. 该菌在有氧条件下能够繁殖B. 该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生C. 该菌在无氧条件下能够产生乙醇D. 该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2【答案】B【解析】【分析】酵母菌是兼性厌氧生物，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳。【详解】A、酵母菌有细胞核，是真菌生物，其代谢类型是异氧兼性厌氧型，与无氧条件相比，在有氧条件下，产生的能量多，酵母菌的增殖速度快，A不符合题意；BC、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、还原性的氢，并释放少量的能量，第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，并生成二氧化碳，B符合题意，C不符合题
4、意；D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都在第二阶段生成CO2，D不符合题意。故选B。3. 生长素具有促进植物生长等多种生理功能。下列与生长素有关的叙述，错误的是（ ）A. 植物生长“顶端优势”现象可以通过去除顶芽而解除B. 顶芽产生的生长素可以运到侧芽附近从而抑制侧芽生长C. 生长素可以调节植物体内某些基因的表达从而影响植物生长D. 在促进根、茎两种器官生长时，茎是对生长素更敏感的器官【答案】D【解析】【分析】生长素的化学本质是吲哚乙酸；生长素的运输主要是极性运输，也有非极性运输和横向运输；生长素对植物生长具有双重作用，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长。【详解】AB、顶端优势产生的原因是顶芽产生的生
5、长素向下运输，枝条上部的侧芽部位生长素浓度较高，侧芽对生长素浓度比较敏感，因而使侧芽的发育受到抑制，可以通过摘除顶芽的方式解除植株顶端优势，AB正确；C、生物的性状是由基因控制的，生长素能引起生物性状的改变，是通过调控某些基因的表达来影响植物生长的，C正确；D、根、茎两种器官对生长素的反应敏感程度有明显差异，其中根对生长素最敏感，D错误。故选D。4. 人体下丘脑具有内分泌功能，也是一些调节中枢的所在部位。下列有关下丘脑的叙述，错误的是（ ）A. 下丘脑能感受细胞外液渗透压的变化B. 下丘脑能分泌抗利尿激素和促甲状腺激素C. 下丘脑参与水盐平衡的调节：下丘脑有水平衡调节中枢D. 下丘脑能感受体温
6、的变化；下丘脑有体温调节中枢【答案】B【解析】【分析】下丘脑的功能：感受：渗透压感受器感受渗透压升降，维持水盐代谢平衡。传导：可将渗透压感受器产生的兴奋传导至大脑皮层，使之产生渴觉。分泌：分泌促激素释放激素，作用于垂体，使之分泌相应的激素或促激素。在外界环境温度低时分泌促甲状腺激素释放激素，在细胞外液渗透压升高时促使垂体分泌抗利尿激素。调节：体温调节中枢、血糖调节中枢、渗透压调节中枢。下丘脑视交叉上核的神经元具有日周期节律活动，这个核团是体内日周期节律活动的控制中心。【详解】AC、下丘脑是水盐平衡调节中枢，同时也具有渗透压感受器，来感知细胞外液渗透压的变化，AC正确；B、下丘脑能分泌促甲状腺激
7、素释放激素、抗利尿激素等，具有内分泌功能，促甲状腺激素是由垂体分泌，B错误；D、下丘脑内有是维持体温相对恒定的体温调节中枢，能感受体温变化，能调节产热和散热，D正确。故选B。5. 果蝇的翅型、眼色和体色3个性状由3对独立遗传的基因控制，且控制眼色的基因位于X染色体上。让一群基因型相同的果蝇（果蝇M）与另一群基因型相同的果蝇（果蝇N）作为亲本进行杂交，分别统计子代果蝇不同性状的个体数量，结果如图所示。已知果蝇N表现为显性性状灰体红眼。下列推断错误的是（ ）A. 果蝇M为红眼杂合体雌蝇B. 果蝇M体色表现黑檀体C. 果蝇N灰体红眼杂合体D. 亲本果蝇均为长翅杂合体【答案】A【解析】【分析】分析柱形
8、图：果蝇M与果蝇N作为亲本进行杂交杂交，子代中长翅：残翅=3：1，说明长翅为显性性状，残翅为隐性性状，亲本关于翅型的基因型均为Aa（假设控制翅型的基因为A/a）；子代灰身：黑檀体=1：1，同时灰体为显性性状，亲本关于体色的基因型为Bbbb（假设控制体色的基因为B/b）；子代红眼：白眼=1：1，红眼为显性性状，且控制眼色的基因位于X染色体上，假设控制眼色的基因为W/w），故亲本关于眼色的基因型为XWXwXwY或XwXwXWY。3个性状由3对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律，因为N表现为显性性状灰体红眼，故N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY，则M的基因型对应为Aa bb XwY或
9、AabbXwXw 。【详解】AB、根据分析可知，M的基因型为Aa bb XwY或AabbXwXw，表现为长翅黑檀体白眼雄蝇或长翅黑檀体白眼雌蝇，A错误，B正确；C、N基因型为AaBbXWXw或AaBbXWY，灰体红眼表现为长翅灰体红眼雌蝇，三对基因均为杂合，C正确；D、亲本果蝇长翅的基因型均为Aa，为杂合子，D正确。故选A。6. 群落是一个不断发展变化的动态系统。下列关于发生在裸岩和弃耕农田上的群落演替的说法，错误的是（ ）A. 人为因素或自然因素的干扰可以改变植物群落演替的方向B. 发生在裸岩和弃耕农田上的演替分别为初生演替和次生演替C. 发生在裸岩和弃耕农田上的演替都要经历苔藓阶段、草本阶
10、段D. 在演替过程中，群落通常是向结构复杂、稳定性强的方向发展【答案】C【解析】【分析】1、群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程。2、群落演替的原因：生物群落的演替是群落内部因素（包括种内关系、种间关系等）与外界环境因素综合作用的结果。3、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替；次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。【详解】A、人类活动可以影响群落演替的方向和速度，退湖还田、封山育林、改造沙漠、生态农业等相关措施都能促进群落良性发展，A正
11、确；BC、发生在裸岩上的演替是初生演替，依次经过：地衣阶段苔藓阶段草本阶段灌木阶段森林阶段，弃耕农田的演替为次生演替，自然演替方向为草本阶段灌木阶段乔木阶段，B正确，C错误；D、一般情况下，演替过程中生物生存的环境逐渐改善，群落的营养结构越来越复杂，抵抗力稳定性越来越高，恢复力稳定性越来越低，D正确。故选C。7. 植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题：（1）细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统，生物膜的结构特点是_。（2）细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由_复合物构成的，其运输的特点是_（答出1点即可）
12、。（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下，根细胞对K+的吸收速率降低，原因是_。【答案】 (1). 具有一定的流动性 (2). 蛋白质 (3). 顺浓度或选择性 (4). 细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程，需要能量，呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能，故使细胞主动运输速率降低【解析】【分析】植物根细胞的从外界吸收各种离子为主动运输，一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要，需要耗能、需要载体协助。【详解】（1）生物膜的结构特点是具有一定的流动性。（2）离子通道是由蛋白质复合物构成的，一种通道只能先让某种离子通过，而另一些离子则不容易通过
13、，即离子通道具有选择性。（3）细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。可知是主动运输过程，主动运输需要消耗能量，而细胞中的能量由细胞呼吸提供，因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。【点睛】本题考查植物细胞对离子的运输方式，主动运输的特点等，要求考生识记基本知识点，理解描述基本生物学事实。8. 用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA-PPP)等材料制备了DNA片段甲（单链），对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。回答下列问题：（1）该研究人员在制备32p标记的D
14、NA片段甲时，所用dATP的位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是_。（2）该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是_。（3）为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA_。（4）该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是_。【答案】 (1). dATP脱去、位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一 (2). 防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交 (3). 解旋
15、 (4). DNA酶【解析】【分析】根据题意，通过带32p标记的DNA分子与被测样本中的W基因进行碱基互补配对，形成杂交带，可以推测出W基因在染色体上的位置。【详解】（1）dA-PPP脱去、位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一。因此研究人员在制备32p标记的DNA片段甲时，所用dATP的位磷酸基团中的磷必须是32p。（2）RNA分子也可以与染色体DNA进行碱基互补配对，产生杂交带，从而干扰32p标记的DNA片段甲与染色体DNA的杂交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交。（3）DNA分子解旋后的单链片段才能与32p标记的DNA片段
16、甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。（4）DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。【点睛】本题考查知识点中对DNA探针法的应用，考生需要掌握DNA探针的原理，操作的基本过程才能解题。9. 捕食是一种生物以另一种生物为食的现象，能量在生态系统中是沿食物链流动的。回答下列问题：（1）在自然界中，捕食者一般不会将所有的猎物都吃掉，这一现象对捕食者的意义是_（答出1点即可）。（2）青草羊狼是一条食物链。根据林德曼对能量流动研究的成果分析，这条食物链上能量流动的特点是_。（3）森林、草原、湖泊、海洋等生态系统是常见的生态系统，林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是以_生
17、态系统为研究对象得出的。【答案】 (1). 避免自己没有食物，无法生存下去 (2). 单向流动，逐级递减 (3). （赛达伯格湖）湖泊【解析】【分析】1、种间关系包括竞争、捕食、互利共生和寄生等：捕食：一种生物以另一种生物作为食物；竞争：两种或两种以上生物相互争夺资源和空间，竞争的结果常表现为相互抑制，有时表现为一方占优势，另一方处于劣势甚至灭亡；寄生：一种生物（寄生者）寄居于另一种生物（寄主）的体内或体表，摄取寄主的养分以维持生活；互利共生：两种生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。2、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。【详解】（1）在自然界中，捕食者一
18、般不会将所有的猎物都吃掉，捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用，对捕食者而言，不会导致没有猎物可以捕食而饿死，无法生存下去；（2）能量在生态系统中是沿食物链流动的，能量流动是单向的，不可逆转，也不能循环流动，在流动过程中逐级递减，能量传递效率一般在10%-20%；（3）林德曼关于生态系统能量流动特点的研究成果是对一个结构相对简单的天然湖泊赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，最终得出能量流动特点。【点睛】本题考查生物的种间关系捕食、能量流动的特点，难度较小，需要记住教材中的基础知识就能顺利解题，需要注意的本题考查了一个细节：林德曼研究的是湖泊生态系
19、统，容易忘记该知识点。10. 植物的性状有的由1对基因控制，有的由多对基因控制。一种二倍体甜瓜的叶形有缺刻叶和全缘叶，果皮有齿皮和网皮。为了研究叶形和果皮这两个性状的遗传特点，某小组用基因型不同的甲乙丙丁4种甜瓜种子进行实验，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮。杂交实验及结果见下表（实验中F1自交得F2）。实验亲本 F1 F2甲乙1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮/丙丁缺刻叶齿皮9/16缺刻叶齿皮，3/16缺刻叶网皮3/16全缘叶齿皮，1/16全缘叶网皮回答下列问题：（1）根据实验可判断这2对相对性状的遗传均符合分离定律，判断的依据是_。根据实验，可判断这2对
20、相对性状中的显性性状是_。（2）甲乙丙丁中属于杂合体是_。（3）实验的F2中纯合体所占的比例为_。（4）假如实验的F2中缺刻叶齿皮缺刻叶网皮全缘叶齿皮全缘叶网皮不是9331，而是451531，则叶形和果皮这两个性状中由1对等位基因控制的是_，判断的依据是_。【答案】 (1). 基因型不同的两个亲本杂交，F1分别统计，缺刻叶全缘叶=11，齿皮网皮=11，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律 (2). 缺刻叶和齿皮 (3). 甲和乙 (4). 1/4 (5). 果皮 (6). F2中齿皮网皮=4816=31，说明受一对等位基因控制【解析】【分析】分析题表，实验中
21、F1自交得F2，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性（相关基因用A和a表示），齿皮对网皮为显性（相关基因用B和b表示），且F2出现9331。【详解】（1）实验中F1表现为1/4缺刻叶齿皮，1/4缺刻叶网皮，1/4全缘叶齿皮，1/4全缘叶网皮，分别统计两对相对性状，缺刻叶全缘叶=11，齿皮网皮=11，每对相对性状结果都符合测交的结果，说明这2对相对性状的遗传均符合分离定律；根据实验，F1全为缺刻叶齿皮，F2出现全缘叶和网皮，可以推测缺刻叶对全缘叶为显性，齿皮对网皮为显性；（2）根据已知条件，甲乙丙丁的基因型不同，其中甲和丙种植后均表现为缺刻叶网皮，实验杂交的F1
22、结果类似于测交，实验的F2出现9331，则F1的基因型为AaBb，综合推知，甲的基因型为Aabb，乙的基因型为aaBb，丙的基因型为AAbb，丁的基因型为aaBB，甲乙丙丁中属于杂合体的是甲和乙；（3）实验的F2中纯合体基因型为1/16AABB，1/16AAbb，1/16aaBB，1/16aabb，所有纯合体占的比例为1/4；（4）假如实验的F2中缺刻叶齿皮缺刻叶网皮全缘叶齿皮全缘叶网皮=451531，分别统计两对相对性状，缺刻叶全缘叶=604=151，可推知叶形受两对等位基因控制，齿皮网皮=4816=31，可推知果皮受一对等位基因控制。【点睛】本题考查基因的分离定律和自由组合定律，难度一般，
23、需要根据子代结果分析亲代基因型，并根据杂交结果判断是否符合分离定律和自由组合定律，查考遗传实验中分析与计算能力。【生物选修1：生物技术实践】11. 加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉。某同学通过实验比较了几种洗衣粉的去渍效果（“+”越多表示去渍效果越好），实验结果见下表。加酶洗衣粉A加酶洗衣粉B加酶洗衣粉C无酶洗衣粉(对照)血渍+油渍+根据实验结果回答下列问题：（1）加酶洗衣粉A中添加的酶是_；加酶洗衣粉B中添加的酶是_；加酶洗衣粉C中添加的酶是_。（2）表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有_，原因是_。（3）相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好原因是_。（4）关于酶的应用，除上面提到的加酶洗衣
24、粉外，固定化酶也在生产实践中得到应用，如固定化葡萄糖异构酶已经用于高果糖浆生产。固定化酶技术是指_。固定化酶在生产实践中应用的优点是_（答出1点即可）。【答案】 (1). 蛋白酶 (2). 脂肪酶 (3). 蛋白酶和脂肪酶 (4). 加酶洗衣粉A和加酶洗衣粉C (5). 蚕丝织物的主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解 (6). 酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开 (7). 利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术 (8). 固定在载体上的酶可以被反复利用，可降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥
25、作用）【解析】【分析】加酶洗衣粉是指含有酶制剂的洗衣粉，目前常用的酶制剂有四类：蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。其中，应用最广泛、效果最明显的是碱性蛋白酶和碱性脂肪酶。碱性蛋白酶能将血渍、奶渍等含有大分子蛋白质水解成可溶性的氨基酸或小分子的肽，使污迹容易从衣物上脱落。【详解】（1）从表格中信息可知，加酶洗衣粉A对血渍的洗涤效果比对照组的无酶洗衣粉效果好，而血渍含有大分子蛋白质，因此，加酶洗衣粉A中添加的酶是蛋白酶，同理，加酶洗衣粉B中添加的酶是脂肪酶；加酶洗衣粉C对血渍和油渍的洗涤效果比无酶洗衣粉好，油渍中有脂肪，因此，加酶洗衣粉C中添加的酶是蛋白酶和脂肪酶。（2）蚕丝织物中有蛋白质，因此，
26、表中不宜用于洗涤蚕丝织物的洗衣粉有加酶洗衣粉A、加酶洗衣粉C ，原因是蚕丝织物主要成分是蛋白质，会被蛋白酶催化水解。（3）据分析可知，相对于无酶洗衣粉，加酶洗衣粉去渍效果好的原因是：酶可以将大分子有机物分解为小分子有机物，小分子有机物易溶于水，从而将污渍与洗涤物分开。（4）固定化酶技术是指利用物理或化学方法将酶固定在一定空间内的技术，酶既能与反应物接触，又能与产物分离，所以固定在载体上的酶还可以被反复利用。所以固定化酶在生产实践中应用的优点是：降低生产成本（或产物容易分离，可提高产品的产量和质量，或固定化酶稳定性好，可持续发挥作用）。【点睛】本题考查加酶洗衣粉、酶的固定化相关知识点，难度较小，
27、解答本题的关键是明确加酶洗衣粉与普通洗衣粉去污原理的异同，以及固定化酶技术的应用实例和优点。【生物选修3：现代生物科技专题】12. PCR技术可用于临床的病原菌检测。为检测病人是否感染了某种病原菌，医生进行了相关操作：分析PCR扩增结果；从病人组织样本中提取DNA；利用PCR扩增DNA片段；采集病人组织样本。回答下列问题：（1）若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是_（用数字序号表示）。（2）操作中使用的酶是_。PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、_三步，其中复性的结果是_ 。（3）为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与_ 特异性结合。（4）PCR（多聚酶链式反应）技术是
28、指_。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。【答案】 (1). (2). Taq酶（热稳定DNA聚合酶） (3). 延伸 (4). Taq酶从引物起始进行互补链的合成 (5). 两条单链DNA (6). 一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术【解析】【分析】PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以在短时间内大量扩增目的基因。利用PCR技术扩增目的基因的前提，是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。【详解】（1）PCR技术可用于临床的病原菌检测，若要得到正确的检测结果，正确的操作顺序应该是采集病人组织样本从病人组织样本中提取DNA
29、利用PCR扩增DNA片段分析PCR扩增结果。（2）在用PCR技术扩增DNA时，DNA的复制过程与细胞内DNA的复制类似，操作中使用的酶是Taq酶（热稳定DNA聚合酶），PCR 反应中的每次循环可分为变性、复性、延伸三步，其中复性的结果是Taq酶从引物起始进行互补链的合成。（3）DNA复制需要引物，为了做出正确的诊断，PCR反应所用的引物应该能与两条单链DNA特异性结合。（4）据分析可知，PCR（多聚酶链式反应）技术是指一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。该技术目前被广泛地应用于疾病诊断等方面。【点睛】本题考查PCR技术及应用，难度较小，解答本题的关键是明确PCR技术的原理，具体反应
30、过程，以及在临床病原菌检测中的应用。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
31、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
32、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
33、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；，火星表面的物体有，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
34、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，
35、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
36、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，如图所示。不计空气阻力，已知下落过程中线圈始终平行于纸面，上、下边保持水平。在线圈下边进入磁场后且上边进入磁场前，可能出现的是（ ）A.甲和乙都加速运动B.甲和乙都减速运动C.甲加速运动，乙减速运动D.甲减速运动，乙加速运动【答案】AB【解析】设线框质量为，磁感应强度大小为，线框匝数为，刚到达磁场上方时速度为，根据牛顿第二定律有：
37、，则，由于质量相等，则甲框长度为乙框的两倍，那么电阻为倍，易得，两线框在磁场中加速度相等，故选AB，CD错误。三、实验题22.为测量小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数，一同学将贴有标尺的瓷砖的一端放在水平桌面上，形成一倾角为的斜面（已知，），小铜块可在斜面上加速下滑，如图所示。该同学用手机拍摄小铜块的下滑过程，然后解析视频记录的图像，获得个连续相等时间间隔（每个时间间隔）内小铜块沿斜面下滑的距离（），如下表所示。由表中数据可得，小铜块沿斜面下滑的加速度大小为_，小铜块与瓷砖表面间的动摩擦因数为_。（结果均保留位有效数字，重力加速度大小取）【答案】见解析【解析】根据逐差法可知，小铜块沿斜面下滑的加速
38、度大小，代入数据解得：；对小铜块应用牛顿第二定律得：，代入数据解得：。23. 某同学用图（）所示电路探究小灯泡的伏安特性，所用器材有：小灯泡（额定电压，额定电流）、电压表（量程，内阻）、电流表（量程，内阻）定值电阻、滑动变阻器（阻值）、电阻箱（最大阻值）、电源（电动势，内阻不计）、开关、导线若干。完成下列填空：（1）有个阻值分别为的定值电阻可供选择，为了描绘小灯泡电流在的曲线，应选取阻值为_的定值电阻；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于变阻器的_（填“”或“”）端；（3）在流过电流表的电流较小时，将电阻箱的阻值置零，改变滑动变阻器滑片的位置，读取电压表和电流表的示数，结果如图（）所示。当
39、流过电流表的电流为时，小灯泡的电阻为_（保留位有效数字）；（4）为使得电压表满量程时对应于小灯泡两端的电压为，该同学经计算知，应将的阻值调整为_。然后调节滑动变阻器，测得数据如下表所示：（5）由图（）和上表可知，随流过小灯泡电流的增加，其灯丝的电阻_（填“增大”“减小”或“不变”）；（6）该同学观测到小灯泡刚开始发光时流过电流表的电流为，可得此时小灯泡电功率_（保留2位有效数字）；当流过电流表的电流为时，小灯泡的电功率为，则_（保留至整数）。【答案】见解析【解析】（1）根据，要使电流达到，可得，其中，可得，故选定值电阻。（2）滑动变阻器做分压使用时，应使分压从开始。故选端。（3）当流过电流为时
40、，由图像知，灯泡两端电压为，故。（4）灯泡两端电压为时，与电压之后也为，电压表满量程电压为，故两端电压为，可得。（5）根据图像易得阻值增大。（6）由表中数据，伏特表示数为，则小灯泡两端电压为，同理，则。四、解答题24.如图，一倾角为的光滑斜面上有个减速带（图中未完全画出），相邻减速带间的距离均为，减速带的宽度远小于；一质量为的无动力小车（可视为质点）从距第一个减速带处由静止释放。已知小车通过减速带损失的机械能与到达减速带时的速度有关。观察发现，小车通过第个减速带后，在相邻减速带间的平均速度均相同。小车通过第个减速带后立刻进入与斜面光滑连接的水平地面，继续滑行距离后停下。已知小车与地面间的动摩擦
41、因数为，重力加速度大小为。（1）求小车通过第个减速带后，经过每一个减速带时损失的机械能；（2）求小车通过前个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能；（3）若小车在前个减速带上平均每一个损失的机械能大于之后每一个减速带上损失的机则应满足什么条件？【答案】见解析【解析】（1）小车通过第30个减速带后，在经过每个减速带后的速度是不变的，说明小车在经过每一个减速带时损失的机械能即为经过上一个间隔时增加的动能，根据功能关系得：。（2）由（1）分析可知，小车通过第50个减速带后速度大小为，由动能定理得：。对小车从静止释放时到经过第30个减速带后的过程，由功能关系得：，联立以上式子解得：。小车通过前
42、30个减速带的过程中在每一个减速带上平均损失的机械能：。（3）由题意可知：，解得：。25. 如图，长度均为的两块挡板竖直相对放置，间距也为，两挡板上边缘和处于同一水平线上，在该水平线的上方区域有方向竖直向下的匀强电场，电场强度大小为；两挡板间有垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场。一质量为，电荷量为的粒子自电场中某处以大小为的速度水平向右发射，恰好从点处射入磁场，从两挡板下边缘和之间射出磁场，运动过程中粒子未与挡板碰撞。已知粒子射入磁场时的速度方向与的夹角为，不计重力（1）求粒子发射位置到点的距离；（2）求磁感应强度大小的取值范围；（3）若粒子正好从的中点射出磁场，求粒子在磁场中的轨迹
43、与挡板的最近距离。【答案】见解析【解析】（1）由题意知：，得：。，联立解得。（2）当粒子从点射出时，圆半径设为，磁感应强度设为，联立解得。当粒子从点射出时，圆半径设为，磁感应强度设为，联立解得。所以的取值范围：。（3） 粒子的运动轨迹如图。由几何关系有：，；，。（二）选考题：33.物理选修3-3 （1）如图，一定量的理想气体经历的两个不同过程，分别由体积-温度图上的两条直线和表示，和分别为两直线与纵轴交点的纵坐标；。为它们的延长线与横轴交点的横坐标，是它们的延长线与横轴交点的横坐标，；为直线上的一点。由图可知，气体在状态和的压强之比_；气体在状态和的压强之比_。（2）如图，一汽缸中由活塞封闭有
44、一定量的理想气体，中间的隔板将气体分为两部分；初始时，的体积均为，压强均等于大气压。隔板上装有压力传感器和控制装置，当隔板两边压强差超过时隔板就会滑动，否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞，使的体积减小为。（i）求的体积和的压强；（）再使活塞向左缓慢回到初始位置，求此时的体积和的压强。【答案】见解析【解析】（1）根据,可得。、位于同一条倾斜直线上，因此为常数，则两点压强相同，即。和温度相同，则有。所以。由几何知识可知，所以。（2）（i）对、内气体分析，为等温变化，则: ，：，联立解得：，。（ii）再使活塞缓慢回到初始位置，对、内气体分析，有，联立解得。34.物理选修3-4（
45、1）如图，单色光从折射率、厚度的玻璃板上表面射入。已知真空中的光速为，则该单色光在玻璃板内传播的速度为_；对于所有可能的入射角，该单色光通过玻璃板所用时间的取值范围是_（不考虑反射）。（2）均匀介质中质点的平衡位置位于轴上，坐标分别为和。某简谐横波沿轴正方向传播，波速为，波长大于，振幅为，且传播时无衰减。时刻偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同，运动方向相反，此后每隔两者偏离平衡位置的位移大小相等、方向相同。已知在时刻，质点位于波峰。求（i）从时刻开始，质点最少要经过多长时间位于波峰；（）时刻质点偏离平衡位置的位移。【答案】见解析【解析】（1）由公式知：，当，则，；故。当光从玻璃砖穿出时：设入射角为，出射角为，因此有：，。因为，所以：。（2） （i）由题意：，可得：。因此有：，当、，。（ii）由前面可得：。2021年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试化学部分一、选择题1. 化学与人体健康及环境保护息息相关。下列叙述
