在2021年的全国高考中，理综科目中的物理部分一直备受关注。作为理科综合考试的重要组成部分，物理试题不仅考察了学生对基本物理概念的理解，还检验了他们的逻辑推理能力和解决实际问题的能力。以下是2021年高考理综物理真题试卷（全国甲卷）的部分题目及其详细解析。
第一部分：选择题
题目1：
一物体沿直线运动，其位移x与时间t的关系为$x = 5t^2 + 3t - 2$（单位均为国际制）。求该物体在$t=2s$时的速度和加速度。
解析：
根据题目给出的位移公式$x = 5t^2 + 3t - 2$，我们可以先求出速度$v$，即位移关于时间的一阶导数：
$$
v = \frac{dx}{dt} = 10t + 3
$$
将$t=2s$代入速度公式得：
$$
v = 10 \times 2 + 3 = 23 \, \text{m/s}
$$
接着，求加速度$a$，即速度关于时间的一阶导数：
$$
a = \frac{dv}{dt} = 10 \, \text{m/s}^2
$$
因此，物体在$t=2s$时的速度为$23 \, \text{m/s}$，加速度为$10 \, \text{m/s}^2$。
第二部分：实验题
题目2：
某同学利用单摆测量重力加速度g。已知摆长$L = 1.00 \, \text{m}$，摆动周期$T = 2.00 \, \text{s}$，试计算重力加速度g的值，并分析误差来源。
解析：
单摆的周期公式为：
$$
T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}
$$
将其变形为：
$$
g = \frac{4\pi^2 L}{T^2}
$$
代入已知数据$L = 1.00 \, \text{m}$，$T = 2.00 \, \text{s}$：
$$
g = \frac{4 \times (3.14)^2 \times 1.00}{(2.00)^2} = 9.86 \, \text{m/s}^2
$$
误差可能来源于以下几个方面：
1. 摆长$L$的测量不准确。
2. 空气阻力的影响。
3. 摆角过大导致非简谐振动。
第三部分：计算题
题目3：
质量为$m_1 = 2 \, \text{kg}$的物体A以初速度$v_1 = 10 \, \text{m/s}$向右运动，与质量为$m_2 = 4 \, \text{kg}$的静止物体B发生完全弹性碰撞。求碰撞后两物体的速度。
解析：
完全弹性碰撞满足动量守恒和动能守恒。设碰撞后物体A和B的速度分别为$v_1'$和$v_2'$。
动量守恒方程：
$$
m_1 v_1 + m_2 \cdot 0 = m_1 v_1' + m_2 v_2'
$$
即：
$$
2 \times 10 = 2 v_1' + 4 v_2'
$$
化简得：
$$
10 = v_1' + 2 v_2' \tag{1}
$$
动能守恒方程：
$$
\frac{1}{2} m_1 v_1^2 + \frac{1}{2} m_2 \cdot 0^2 = \frac{1}{2} m_1 v_1'^2 + \frac{1}{2} m_2 v_2'^2
$$
即：
$$
2 \times 10^2 = 2 v_1'^2 + 4 v_2'^2
$$
化简得：
$$
100 = v_1'^2 + 2 v_2'^2 \tag{2}
$$
联立(1)和(2)，解得：
$$
v_1' = 2 \, \text{m/s}, \quad v_2' = 4 \, \text{m/s}
$$
因此，碰撞后物体A的速度为$2 \, \text{m/s}$，物体B的速度为$4 \, \text{m/s}$。
以上是2021年高考理综物理真题试卷（全国甲卷）的部分题目及解析。通过这些题目，我们能够看到高考物理试题注重基础知识的同时，也考察了学生的综合应用能力。希望这些解析能帮助考生更好地理解物理知识，为未来的考试做好准备。
