2021-2022学年湖南省普通高中学业水平选择性考试仿真模拟物理试题（解析版）

湖南省2022年普通高中学业水平选择性考试仿真模拟

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交问。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 2022年1月，西安卫星测控中心圆满完成52颗在轨运行的北斗导航卫星健康状态评估工作。“体检”结果显示，所有北斗导航卫星的关键技术指标均满足正常提供各类服务的要求。北斗导航系统的同步通讯卫星绕地心做匀速圆周运动，转动周期和地球的自转周期相等，下列说法正确的是（　　）

A. 同步通讯卫星可以位于北京上空

B. 发射同步通讯卫星时，发射速度一定小于第一宇宙速度

C. 同步通讯卫星的在轨运行速度大于第一宇宙速度

D. 同步通讯卫星的向心加速度小于近地卫星的向心加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A．同步通讯卫星的轨道只能在赤道上空，故A错误；

B．发射同步通讯卫星时，发射速度一定大于第一宇宙速度（最小发射速度），故B错误；

C．同步通讯卫星受到的万有引力提供向心力，得

同步通讯卫星轨道半径大于地球的半径，所以同步通讯卫星的速度一定小于绕地球表面运动的卫星的速度，即小于第一宇宙速度，故C错误；

D．根据

同步通讯卫星的向心加速度小于近地卫星的向心加速度，故D正确。

故选D。

2. 如图所示，正方形ABCD的边长为L，对角线的交点为O。在A、C两点固定两个电荷量均为Q的正电荷，在B点周定另外一个电荷，已知D点的合电场强度为0，静电力常量为k，则下列说法正确的是（　　）

A. B点周定的电荷可能是正电荷

B. B点固定的电荷的电量

C. 从O到B电势逐渐升高

D. O点的电场强度大小为

【答案】D

【解析】

【详解】A．A、C两点在D点的合场强方向从B指向D，D点的合电场强度为0，则B点周定的电荷是负电荷，故A错误；

B．A、C两点荷在D点的场强大小分别为

A、C两点荷在D点的合场强大小为

B点固定的电荷在D点的场强与A、C两点荷在D点的合场强大小相等，方向相反，有

则B点固定电荷的电量大小为

故B错误；

D．A、C两点荷在O点的场强相互抵消，故O点的场强大小等于B点的负点电荷在O点产生的场强，即

故D正确；

C．O点电场方向从O指向B，从O到B的电势逐渐降低，故C错误。

故选D。

3. 如图所示，光滑水平固定杆上套有一轻质小球1，小球一端与轻质细绳相连，细绳上有一光滑轻质动滑轮2，细绳另一端固定于竖直墙壁与小球1等高处，动滑轮2下挂一重物，现用水平向左的拉力作用于小球1，系统处于静止状态，绳子的长度不变，小球和滑轮都看作质点，当在水平拉力F作用下小球1水平向左缓慢移动时，则（　　）

A. 细绳的拉力减小 B. F逐渐增大

C. 水平杆对小球1的支持力变大 D. 滑轮2的运动轨迹为一条直线

【答案】B

【解析】

【详解】A．假设球1和滑轮之间的细绳与竖直方向的夹角为，重物的质量为m，对滑轮与细绳接触的小部分细绳分析，则细绳的拉力

小球1水平向左缓慢移动时，变大，由上式可知T变大，故A错误；

B．对小球分析有

小球1水平向左缓慢移动时，变大，由上式可知F变大，故B正确；

C．假设小球的质量为，对小球分析水平杆对小球1的支持力为

可知水平杆对小球1的支持力大小不变，故C错误；

D．以细绳在墙面上的固定点作为原点，向下为y轴，水平向左为x轴，假设绳长为L，球1和滑轮之间的细绳与竖直方向的夹角为，则对滑轮的坐标有

，

得

因为是不断变化的，所以y与x并不成线性关系，所以滑轮2的运动轨迹为不是一条直线，故D错误。

故选B。

4. 如图所示，传送带与水平面的夹角，传送带以的速度顺时针转动，时刻，一煤块以的速度从传送带的底端滑上传送带，传送带和煤块运动的图像如图所示，已知煤块刚好能滑到传动带的顶端，g取，则下列说法正确的是（　　）

A. 煤块与传送带同动摩擦因数为

B. 煤块向上运动的总时间为2.0s

C. 传送带的总长度为5.5m

D. 煤块滑到顶端时在传送带上的划痕长度为3.5m

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知，煤块开始速度比传送带大，摩擦力方向向下，这段过程中加速度为

解得

这段过程中位移

故A错误；

BC．在速度达到和传送带速度相等后，由于

所以煤块继续做匀减速运动，加速度大小为

煤块刚好能滑到传动带的顶端，这段过程中的位移

时间为

传送带的总长度为

煤块向上运动的总时间为

故C正确，B错误；

D．煤块速度大于传送带速度阶段，煤块在传送带上的划痕为

煤块速度小于传送带速度阶段，传送带运动较快

因为

煤块滑到顶端时在传送带上的划痕长度为，故D错误。

故选C。

5. 如图所示，竖直放置的陶瓷圆筒上对称位置绕有两个完全相同的闭合线圈A和B，一条形磁铁从圆筒上方某一位置释放，当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 线圈A、B中的电流方向相反

B. 从上向下看A中的感应电流方向为顺时针

C. 条形磁铁向下的加速度为g

D. 线圈B中的感应电流小于线圈A中的感应电流

【答案】A

【解析】

【详解】AB．当条形磁铁通过圆筒的正中间位置时，穿过线圈A的磁通量向上减小，穿过线圈B的磁通量向上增加，根据楞次定律可知，线圈A、B中的电流方向相反，从上向下看A中的感应电流方向为逆时针，选项A正确，B错误；

C．根据楞次定律 “来拒去留”可知磁铁受磁场力方向向上，则磁铁向下的加速度小于g，选项C错误；

D．磁铁在该位置，穿过两个线圈的磁通量的变化率相等，则感应电动势相等，即线圈B中的感应电流等于线圈A中的感应电流，选项D错误。

故选A。

6. 如图所示，光滑水平面上有一长木板A，长木板A的左侧固定一轻弹簧，轻弹簧的右侧固定一光滑物块B，开始时弹簧压缩量为，锁定系统静止于水平面上。A的左侧，距离A为12cm处放置光滑物块C，C的右侧沾有质量不计的粘性物质，与A碰撞时，会粘在一起，已知，，，长木板足够长，解除A、B系统的锁定后，下列说法正确的是（　　）

A. 全过程机械能有损失

B. A与C碰撞后，弹簧的最大压缩量变为6cm

C. 弹簧再次压缩到最短时，全过程A物块向左运动4cm

D. 解除锁定时，B距长木板右侧的距离至少为4cm

【答案】C

【解析】

【详解】B解除锁定后，AB系统动量守恒，则由动量守恒定律和能量关系，当弹簧伸长到最长时，伸长量应该为8cm，此时AB两物体的速度均为零，即AB两物体之间的距离增加16cm，设此过程中A向左运动x，则结合人船模型可知

可得

x=12cm

即A向左运动12cm，B向右运动4cm，此时A刚好运动到C的位置与C粘在一起（因此时AC的速度均为零，可知粘在一起的过程无能量损失），因可知以后两物块来回振动，当弹簧最短时，弹簧的最大压缩量仍为8cm，即AC整体向右运动8cm，B向左运动8cm，即弹簧再次压缩到最短时，全过程A物块向左运动12cm-8cm=4cm ；由上述分析可知，解除锁定时，B距长木板右侧的距离至少为16cm，整个过程中只有弹簧弹性势能与动能之间的转化，即系统无机械能损失，故选项C正确，ABD错误。

故选C。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7. 中国自主三代核电“华龙一号”示范工程第2台机组——中核集团福清核电6号机组2022年3月25日投入商业运行，至此“华龙一号”示范工程全面建成投运。“华龙一号”在安全、技术和经济指标上，“华龙一号”已经达到或超过了国际三代核电用户需求。“华龙一号”利用重核的裂变，一个重要的核反应方程是，各个核和中子的质量如下：，，，，光速，则下列说法正确的是（　　）

A. 利用速度很大的快中子容易轰击开轴235

B. 要使铀块发生链式反应，其体积必须足够大

C. 铀235分裂成两个中等质量的核，比结合能减小，放出核能

D. 该核反应放出的核能约为

【答案】BD

【解析】

【详解】A．慢中子最适于引发裂变，故A错误

B．要发生链式反应，铀块的体积必须大于或等于临界体积，故B正确；

C．中等质量核的比结合能最大，铀核分裂时比结合能增大，放出核能，故C错误；

D．该核反应放出的核能

故D正确。

故选BD。

8. 某同学在实验室设计了如图所示的理想变压器电路，原、副线圈匝数比，原线圈通过定值电阻连接在电压的交变电源上，变压器副线圈上接总阻值为20Ω的滑动变阻器，各个电表均为理想电表，则（　　）

A. 当变阻器的电阻，电压表V1的读数为24V

B. 当滑动变阻器滑片P从最上端向下滑动的过程中，电阻消耗的功率减小

C. 当滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动的过程中，当，乘积取最大值

D. 当滑动变阻器滑片P从最上端向下滑动的过程中，

【答案】AD

【解析】

【详解】根据题意可知，原副线圈中电流之比为

由于原线圈的功率等于副线圈的功率，设原线圈的等效电阻为，则有

则

A．当变阻器的电阻时，原线圈的等效电阻为

交变电源的有效值为

根据闭合回路欧姆定律可知，电压表V1的读数为

故A正确；

B．当滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动的过程中，逐渐减小，则原线圈的等效电阻减小，原线圈中的电流增大，根据可知，电阻消耗的功率增大，故B错误；

C．当滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动的过程中，当

时，原线圈的输入功率最大，即当

电阻的功率最大，即乘积取最大值，故C错误；

D．根据题意可知

则

根据闭合回路欧姆定律可知

可得

故D正确。

故选AD

9. 如图所示为在竖直平面的电路，闭合开关S1和S2后，带电油滴在电容器内部处于静止状态，为滑动变阻器，为定值电阻，二极管为理想二极管，电容器的下极板接地，则下列说法正确的是（　　）

A. 滑动变阻器的滑动头P向右滑动，油滴向上运动

B. 滑动变阻器的滑动头P向左滑动，油滴向下运动

C. 极板M向上运动，M板的电势升高

D. 断开S2，油滴不动

【答案】AC

【解析】

【详解】A．滑动变阻器的滑动头P向右滑动，则R1阻值减小，回路电流变大，则R2两端电压变大，则电容器要充电，此时电容器两板电压变大，场强变大，则油滴向上运动，选项A正确；

B．滑动变阻器的滑动头P向左滑动，则R1阻值变大，回路电流变小，则R2两端电压变小，则电容器要放电，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则使得电容器两板电压不变，则油滴仍静止，选项B错误；

C．极板M向上运动，根据

可知电容器电容减小，则带电量应该减小，但是由于二极管的单向导电性使得电容器不能放电，则两板间电量不变，结合

可知两板间场强不变，则根据U=Ed可知，两板电势差变大，则M板的电势升高，选项C正确；

D．断开S2，则电容器两板间的电压等于电源的电动势，即电压变大，电容器充电，两板间场强变大，则油滴向上运动，选项D错误。

故选AC。

10. 速度均为的和的混合粒子流沿着与直径ab夹角为（角未知）的方向垂直进入圆柱形匀强磁场区域，一个粒子的出射方向恰与直径ab平行，另一个粒子刚好从直径的另一点b点出射。已知元电荷e，的质量为3m，的质量为4m，不计粒子的重力，该区域的磁感应强度为B，求：（　　）

A. 出射方向恰与直径ab平行的粒子为

B. 的速度偏转角是速度偏转角的2倍

C.

D. 磁场圆的半径为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．作出粒子运动轨迹图如下

由解得

则

设水平向右射出的粒子半径为 ，从b点射出的粒子半径为，则

解得

则

所以对应的，即出射方向恰与直径ab平行的粒子为，故A错误；

B．由几何分析可知的速度偏转角为，速度偏转角为，故B正确；

C．由A项分析有

解得

故C正确；

D．由A项分析有

解得

故D正确。

故选BCD。

三、非选择题：共56分。第11~14题为必考题，每个试题考生都必领作答。第15、16题为选考题，考生根据要求作答。

11. 某实验小组用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知带有遮光条的滑块的质量为M，在轨道上的A、B两点放置两光电门（图中未画出）。实验步骤如下：

A.用游标卡尺测量遮光条的宽度d，测量结果如图乙所示，用刻度尺测出A、B两点间的距离L；

B.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

C.调节长木板的倾角，不挂砝码盘轻推滑块后，使滑块能沿长木板向下匀速运动；

D.挂上砝码盘，接通电源后，再放开滑块，读出弹篮测力计的示数F，测出遮光条通过A、B两点光电门的时间分别为、；

E.改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤D，求得滑块在不同合力作用下的加速度。

根据以上实验过程，回答以下问题：

（1）游标卡尺的读数为___________mm；

（2）滑块的加速度大小为___________；（用L、d、、表示）

（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像，与本实验相符合的是___________。

A. B.

C. D.

【答案】    ①. 10.2    ②.     ③. A

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的读数为10mm+0.1mm×2=10.2mm；

（2）[2]滑块经过两光电门时的速度分别为

根据

可得滑块的加速度大小为

（3）[3]由牛顿第二定律可得

即

即a-F图像为过原点的直线，故选A。

12. 伏安法电流表内接法和外接法总有系统误差，小刘同学在实验器材不变的情况下，改进实验装置，利用如图所示的电路测定电阻的值。器材有：电源，适当量程的电流表、电压表各一只、滑动变阻器R、开关S1、S2、导线若干。

（1）按电路原理图在实物图上连线；___________

（2）其主要操作过程是：

第一步：将开关S1、S2闭合，调节滑动变阻器R、，使电压表、电流表有较大的读数，读出这时的电压表的示数和电流表的示数；

第二步：将开关S2断开，保持___________（选填“R”或“Rp”）阻值不变，调节___________（选填“R”或“Rp”）阻值，使电压表和电流表有较大的读数，读出此时电压表的示数和电流表的示数；由以上记录的数据计算出被测电阻的表达式为___________（用电表的读数表示）；

（3）不考虑偶然误差，则被测电阻的测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。

【答案】    ①.     ②. RP    ③. R    ④.     ⑤. 等于

【解析】

【详解】（1）[1]如图所示。

（2）[2][3][4]根据实验第一步描述可知，S2闭合时，Rx被短路，设电流表内阻为rA，此时有

根据实验第二步描述可知，S2断开后，Rx接入电路，此时应保持Rp阻值不变，调节R的阻值，当电压表的示数为、电流表的示数为时，有

由以上两式可得

（3）[5]本实验通过等效替代的方法消除了电流表内接时分压造成的系统误差，所以若不考虑偶然误差，被测电阻的测量值等于真实值。

13. 如图所示，光滑斜面上放置A、B两物体，A、B两物体间用轻弹簧相连，斜面底部有一个固定挡板，A、B物体处于静止状态，斜面上距离B物体距离为L处有一C物体从静止开始下滑，与B碰撞后粘连在一起，在以后的运动过程中，A物体刚好没有离开挡板，A，B，C三物体的质量均为m，重力加速度为g，弹性势能表达式（x为形变量），斜面倾角，则：

（1）弹簧的劲度系数为多大？

（2）若B与弹簧不相连，则B，C离开弹簧后能上升的最大距离为多大？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）由题意，初始时，对B受力分析可知

A恰好不离开挡板，则有

联立可知

C撞B前瞬间的速度为

BC碰撞瞬间，由动量守恒得

设由BC碰撞后到BC运动到最高点，由机械能守恒

综上解得

（2）由（1）可知

以BC碰撞为初始位置，BC刚好离开弹簧为末位置，整个过程由机械能守恒

以BC刚好离开弹簧为初位置，BC离开弹簧后能上升的最大距离为末位置，由动能定理

联立可得

14. 如图所示，水平光滑轨道EFGH与倾斜导轨连接处绝缘，在轨道的两侧分别连接两个光滑的倾角为的倾斜导轨，左侧倾斜导轨连接一电容，右侧倾斜导轨连接一电阻，电容，电阻，整个轨道都有垂直导轨向上的磁感应强度为的匀强磁场，轨道宽度均为。导体棒ab垂直放在左侧导轨上，导体棒cd垂直放在右侧导轨上，ab电阻不计，cd电阻也为，两导体棒的质量均为，闭合开关S1和S2，同时由静止开始释放两导体棒，导体棒ab释放点到水平轨道的距离为，两导体棒同时进入水平轨道，进入水平轨道前，cd导体棒已经匀速，电容C未被击穿，导体棒进入水平轨道时不损失机械能，除绝缘点外导轨电阻不计，两导体棒在水平轨道不会相碰，g取，求：

（1）两棒运动到水平轨道的时间；

（2）开始释放时，cd棒距离水平轨道的距离；

（3）从两棒刚进入水平轨道到速度相同时，两棒靠近的距离为多大。

【答案】（1）2s；（2）至少2m；（3）3.5m

【解析】

【详解】（1）设导体棒ab运动到水平轨道的时间为t，速度大小为v1，此时电容器两端的电压为

①

电容器储存的电荷量为

②

设0~t时间内通过导体棒ab的平均电流为，对导体棒ab根据动量定理有

③

根据电流的定义有

④

联立②③④式解得

⑤

由⑤式结合运动学规律可知导体棒ab在倾斜导轨上做加速度大小为的匀加速运动，则

⑥

⑦

（2）进入水平轨道前，cd导体棒已经匀速，有

⑧

由闭合电路欧姆定律有

⑨

安培力

⑩

⑪

联立解得

⑫

开始释放时，cd棒距离水平轨道的距离

⑬

（3）两棒速度相同时，速度为0，两棒移动的移动分别为sab、scd，有

⑭

⑮

通过导体棒的电荷量为

⑯

则两棒靠近的距离为

⑰

15. 如图所示，一定质量的理想气体发生状态变化时，对应的图如图所示（全过程为1→2→3→4→1），p为理想气体的压强，T为热力学温标，其中1到2、3到4过程的直线反向延长线过坐标原点，则下列说法正确的是（　　）

A. 1到2的过程气体从外界吸热

B. 状态1的体积是状态4体积的2倍

C. 全过程外界对气体做功为0

D. 全过程气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量

E. 4到1的过程气体和外界没有热量交换

【答案】ABD

【解析】

【详解】A．1到2过程气体等容变化，外界对气体不做功，则

1到2的过程气体温度升高，内能增大，则

由热力学第一定律

知

所以1到2的过程气体从外界吸热，故A正确；

B．状态2与状态3温度相同，由

且，解得

1到2的过程、3到4的过程气体是等容变化，所以状态1的体积是状态4体积的2倍，故B正确；

C．1到2的过程、3到4的过程气体是等容变化，外界对气体不做功，4到1过程气体体积增大，外界对气体做负功

2到3过程气体体积减小，外界对气体做正功

由于

所以全过程外界对气体做正功，故C错误；

D．由于全过程外界对气体做正功，所以

由热力学第一定律

可知全过程气体内能变化0，则

所以全过程气体向外界放出的热量大于从外界吸收的热量，故D正确；

E．4到1的过程气体温度不变，内能变化为0，则

4到1过程气体体积增大，外界对气体做负功，则

所以

所以气体从外界吸热，故E错误。

故选ABD。

16. 两绝热的工字形汽缸如图所示竖直放置，活塞A和B用一个长为4l的轻杆相连，两活塞之间密封有温度为的空气，活塞A的质量为2m，横截面积为2S，活塞B的质量为3m，横截面积为3S，中间b部分汽缸的横截面积为S，初始时各部分气体状态如图所示。现对气体加热，使其温度缓慢上升，两活塞缓慢移动，忽略两活塞与圆筒之间的摩擦，重力加速度为g，大气压强为。

（1）求加热前封闭气体的压强和轻杆上的作用力；

（2）气体温度上到时，封闭气体的压强。

【答案】(1)；，对活塞B方向竖直向下；(2)

【解析】

【详解】(1)设加热前封闭气体的压强为p，以活塞A、B和轻杆为研究对象，受平衡力作用，则

解得加热前封闭气体的压强为

设轻杆上的作用力大小为F，以活塞B为研究对象

解得

轻杆上的作用力大小为12mg，方向对活塞B竖直向下。

(2)气体温度上升，汽缸内气体压强增大，活塞向下运动，原来活塞间气体体积

假设气体温度上到时，活塞A到b上端，封闭气体的压强为，汽缸内气体体积

对封闭气体由理想气体状态方程得

解得

对活塞A、B和轻杆受力分析，活塞A受到汽缸向上的作用力，则

解得

说明假设成立，所以封闭气体的压强为。

17. 如图所示，两束光线甲和乙分别射到同一双缝干涉装置得到的干涉图样如图甲、乙所示，将这两束光以不同的角度同时沿不同的半径方向射入同一块横截面为半圆形的玻璃柱体，其透射光线都是由圆心O点沿OC方向射出，下列说法正确的是（　　）

A. 甲光的波长较短，乙光的波长较长

B. 甲光的频率较低，乙光的顿率较高

C. A光与甲光对应，B与乙光对应

D. A光在玻璃中传播速度大，B光在玻璃中传播速度小

E. 分别让A、B光通过同一单缝，在同一光屏上A光的条纹宽度小于B光的条纹宽度

【答案】ACE

【解析】

【详解】A．根据

甲光干涉图样相邻亮条纹间距较小，则甲光的波长较短，乙光的波长较长，故A正确；

B．甲光的波长较短，则甲光的频率较高，故B错误；

C．A光偏折程度较大，频率较高，与甲光对应，B与乙光对应，故C正确；

D．A光频率较高，在玻璃中传播速度较小，B光在玻璃中传播速度较大，故D错误；

E．A光的波长较短，分别让A、B光通过同一单缝，在同一光屏上A光的条纹宽度小于B光的条纹宽度，故E正确。

故选ACE。

18. 如图所示，在均匀介质中，坐标系xOy位于水平面内，O处的波源沿垂直xOy平面的z轴振动，z轴正方向为竖直向上，产生的简谐横波在xOy平面内传播。实线圆表示时刻相邻的波峰，此时波恰好传到C处，B处第一次出现波峰，A点坐标为，B点坐标为，C点坐标为，当时，B处刚好第5次出现波峰，波峰距离平衡位置，求：

（1）波在介质中的传播速度；

（2）C点从时刻起的振动方程；

（3）坐标处的P点何时第一次到达波谷？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）依题意，根据题图可得该波波长为

时刻，B处第一次出现波峰，当时，B处刚好第5次出现波峰，则波传播的周期

得波的传播速度为

（2）依题意，由于时刻，B处质点恰好位于波峰，且由于C点坐标为，可知C点距离B点为，则时刻C点从平衡位置向z轴正方向振动，则C点从该时刻起的振动方程为

（3）坐标处的P点距离波源为

由于时刻，波恰好传到C处，B处第一次出现波峰，则此时与P点距离最近且位于波谷位置的质点的平衡位置与P的距离为

则P点第一次到达波谷的时间为