高中物理高考 试卷01-2021届八省新高考物理模拟卷（湖南专用）（解析版）

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2021届八省新高考物理模拟卷—湖南卷（01）一、选择题：本题共6小题，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1．（2020·邵阳县第一中学高三月考）2020年我国将实施探月工程三期任务，实现月面无人采样返回。为应对月夜的低温，“嫦娥五号”除了太阳能板之外，还有一块“核电池”，在月夜期间提供不小于2.5W的电功率，还能提供一定能量用于舱内温度控制。“核电池”利用了的衰变，衰变方程为，下列说法正确的是（　　）A．m=92，n=4，比的中子数少2B．一个衰变为释放的核能为（mPu－mX）c2C．发生的是α衰变，α射线具有极强的穿透能力可用于金属探伤D．衰变的速度会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响【答案】A【详解】A．根据质量数守恒与电荷数守恒可知，的衰变方程为核反应方程中解得解得即可知发生的衰变为α衰变，比的中子数少2，A正确；B．此核反应过程中的质量亏损等于反应前后质量的差，为核反应的过程中释放的能量B错误；C．α射线的穿透能力较差，不能用于金属探伤，C错误；D．半衰期与环境条件无关，可知衰变的速度不会受到阳光、温度、电磁场等环境因素的影响，D错误。故选A。2．（2020·湖南高三一模）某同学参加学校运动会立定跳远项目比赛，起跳直至着地过程如图，测量得到比赛成绩是2.4m，目测空中脚离地最大高度约0.8m，假设该同学的质量为60kg。忽略空气阻力，则起跳过程该同学所做功为（g=10m/s2）（　　）A．750J B．480JC．270J D．1470J【答案】A【详解】该同学做抛体运动，从起跳至达到最大高度的过程中，竖直方向做加速度为的匀减速直线运动，则竖直方向初速度水平方向做匀速直线运动，则则起跳时的速度该同学的质量为，根据动能定理得故BCD错误，A正确。故选A。3．（2020·湖南怀化市·高三一模）如图所示，（核内有一个质子，没有中子），（核内有一个质子，一个中子），（核内有一个质子，两个中子）和（核内有两个质子，两个中子）四种原子核的混合粒子沿平行板电容器两板中线射入板间的匀强电场中，射出后都打在与垂直的固定荧光屏上，使荧光屏上出现亮点。下列说法正确的是（　　）A．若它们射入电场时的速度相等，在荧光屏上将出现4个亮点B．若它们射入电场时的动能相等，在荧光屏上将出现4个亮点C．若它们射入电场时的质量与速度之积相等，在荧光屏上将出现3个亮点D．若它们都是从静止开始由同一加速电场加速后再射入此偏转电场的，则在荧光屏上将出现1个亮点【答案】D【详解】四个粒子进入匀强电场中都做类平抛运动，根据牛顿第二定律可得加速度为竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，偏转距离为在水平方向做匀速直线运动，运动时间为联立三式得①A．若它们射入电场时的速度相等，由于和的相同，即四个原子核有三个值，所以在荧光屏上将出现3个亮点，A错误；B．若它们射入电场时的动能，即相同，由于、、的电荷量相同，即四个原子核的电荷量有两个不同的值，所以在荧光屏上将出现2个亮点，B错误；C．若它们射入电场时的的质量与速度之积相等，则y与qm成正比，在荧光屏上将只出现4个亮点，C错误；D．若它们是由同一个电场从静止加速后射入此偏转电场的，则解得②联立①②可得y都相同，故荧光屏上将只出现1个亮点，D正确。故选D。4．（2020·双峰县第一中学高三月考）图示电路中，电源的电动势E = 9V，内阻不计，闭合开关S后，某时刻电路出现故障，此时理想电压表的示数U = 9V，可知该故障可能为（　　）A．小灯泡L断路B．电阻R1或R2短路C．小灯泡L和电阻R1都断路D．电阻R1或R2断路【答案】D【详解】A．若小灯泡L断路，则电压表的示数为零，A错误；B．若电阻R1或R2短路，则电压表的示数不为零，但小于电源的电动势，即电压表的示数小于9V，B错误；C．若小灯泡L和电阻R1都断路，则电压表的示数为零，C错误；D．若电阻R1或R2断路，则电压表的示数等于电源的电动势，即电压表的示数为9V，D正确。故选D。5．（2020·湖南高三月考）质谱仪是一种利用质谱分析测量离子比荷的分析仪器，如图是一种质谱仪的示意图，它是由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子由静止开始经加速电场加速后，沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（　　）A．经分析，粒子带正电，且极板M低于极板N电势B．不同种类的带电粒子通过静电分析器的时间都相同C．加速电场的电压D．带电粒子在磁分析器中运动的直径【答案】C【详解】A．因为粒子在磁场中从P点运动到Q点，因此由左手定则可知粒子带正电；在加速电场中受到的电场力向右，所以电场线方向向右，则M板为正极，M板的电势高于N板电势，故A错误；C．在加速电场中，由动能定理得得粒子在静电分析器中做圆周运动，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故C正确；B．根据可知，不同种类的带电粒子加速后的速度不一定相同，所以通过静电分析器的时间也不一定相同，故B错误；D．粒子在磁分析器中以半径为r做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得带电粒子在磁分析器中运动的直径故D错误。故选C。6．（2020·湖南宁乡一中高三月考）如图所示，两根粗糙的直木棍甲和乙相互平行，固定在同一个水平面上。一个圆柱形工件P架在两木棍之间，在水平向右的推力F的作用下，向右做匀加速运动。若保持两木棍在同一水平面内，但将它们间的距离稍微减小一些后固定，仍将圆柱形工件P架在两木棍之间，用同样大小的水平推力F向右推该工件，则下列说法中正确的是（　　）A．可能静止不动 B．可能向右做匀速运动C．一定向右做减速运动 D．一定向右做加速运动【答案】D【详解】对圆柱形工件在截面图上受力分析当两木棍距离增大时，导致支持力F1与F2夹角减小，而这两个力的合力却不变，如图所示两个支持力的大小变小，则滑动摩擦力大小也变小，因此向右做加速运动。故选D。【点睛】考查了在三力平衡条件下，当一个力不变，而另两个力的夹角变化时，则其力的大小如何变化，同时要会将立体图转化成平面图。二、选择题：本题共4小题，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。7．（2020·湖南长沙市·雅礼中学高三月考）2020年6月23日，我国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第55颗导航卫星，至此北斗全球卫星导航系统星座部署全面完成。北斗导航系统第41颗卫星为地球静止轨道卫星，第49颗卫星为倾斜地球同步轨道卫星，它们的轨道半径约为4.2×107m。运行周期都等于地球的自转周期24h。倾斜地球同步轨道平面与地球赤道平面成一定夹角，如图所示。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，下列说法正确的是（　　）A．根据题目数据可估算出地球的质量B．地球静止轨道卫星不可能经过长沙上空，而倾斜地球同步轨道卫星有可能经过长沙上空C．倾斜地球同步轨道卫星的运行速度大于第一宇宙速度D．倾斜地球同步轨道卫星一天2次经过赤道正上方同一位置【答案】ABD【详解】A．由万有引力提供向心力可得带入数据可得，地球质量约为故A正确；B．地球静止轨道卫星的轨道平面为赤道，故不可能经过长沙上空；倾斜地球同步轨道卫星的轨道与赤道平面有夹角，由于地球自转，故可以经过长沙上空，故B正确；C．所有作圆周运动的人造卫星运行速度均小于第一宇宙速度，故C错误；D．倾斜地球同步轨道卫星周期为1天，地球自转周期也为1天，故1天内经过赤道同一位置两次，故D正确；故选ABD。8．（2020·湖南长沙市·长郡中学高三月考）电磁驱动是21世纪初问世的新概念，该技术被视为将带来交通工具大革命。多国科学家都致力于此项研究。据2015年央广新闻报道，美国国家航空航天局（NASA）在真空成功试验了电磁驱动引擎，如果得以应用，该技术将在未来的星际旅行中派上大用场。在日常生活中，比如摩托车和汽车上装有的磁性转速表就是利用了电磁驱动原理如图所示是磁性式转速表及其原理图，关于磁性式转速的电磁驱动原理，下列说法正确的是（  ）
 A．铝盘接通电源，通有电流的铝盘在磁场作用下带动指针转动B．永久磁体随转轴转动产生运动的磁场，在铝盘中产生感应电流，感应电流使铝盘受磁场力而转动C．铝盘转动的方向与永久磁体转动方向相同D．由于铝盘和永久磁体被同转轴带动，所以两者转动是完全同步的【答案】BC【详解】AB．当永久磁铁随转轴转动时，产生转动的磁场，在铝盘中会产生感应电流，这时永久磁铁的磁场会对铝盘上的感应电流有力的作用，而产生一个转动的力矩，使指针转动，由于弹簧游丝的反力矩，会使指针稳定指在某一刻度上，A错误、B正确；C．该转速表运用了电磁感应原理，由楞次定律知，铝盘磁场总是阻碍永久磁铁转动，要使减小穿过铝盘磁通量的变化，永久磁铁转动方向与铝盘转动方向相同，C正确；D．永久磁铁固定在转轴上，铝盘国定在指针轴上，铝盘和永久磁体不是同转轴带动，所以两者转动不是同步的，D错误。故选BC。9．（2020·宁远县第二中学高三月考）对于如图所示的情景，交通法规定“车让人”，否则驾驶员将受到处罚．若以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，有行人正在过人行横道，此时汽车的前端距停车线8m，该车减速时的加速度大小为5m/s2.下列说法正确的是（   ）A．驾驶员立即刹车制动，则至少需要2s汽车才停止B．在距停车线6.4m处才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处C．若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处D．若经0.4s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处【答案】BC【详解】A.减速所需时间为：故A错误；B.根据速度位移公式可知，减速运动的位移为：故在距停车线6.4m处才开始刹车制动，汽车前端恰能停止于停车线处，故B正确；CD.匀速运动的时间为：，故若经0.2s后才开始刹车制动，汽车前端恰能止于停车线处，故C正确，D错误．10．（2020·长沙市·湖南师大附中高三月考）如图所示，一光滑斜面固定在水平面上，斜面上放置一长度大于的质量不计的柔软薄纸带。现将质量为的A物体和质量的B物体轻放在纸带上。两物体可视为质点，初始位置如图所示，同时由静止释放。A、B与纸带间的动摩擦因数分别为、，（，，g取），则（  ）A．物体A离开纸带前匀加速下滑，物体B静止不动B．两物体同时由静止释放后，A物体滑离纸带需要的时间是C．物体A离开纸带后，物体B匀加速下滑D．两物体同时由静止释放后，B物体经到达水平地面上【答案】BD【详解】A．因为纸带不计质量，由可知A会相对纸带滑动，B会相对纸带静止。因为A对纸带的摩擦力大于B的重力沿斜面的分力，则A加速下滑同时B被纸带拉着沿斜面加速向上，故A错误；B．A的加速度B的加速度根据解得知A物体滑离纸带所需的时间为，故B正确；C．A离开纸带后B先向上做匀减速运动再向下做匀加速运动，C错误；D．A物体滑离纸带时，B有向上的速度此时，B距右斜面低端的距离所以与纸带一起先向上减速再向下加速由解得则B物体到达水平地面的时间故D正确。故选BD。三、非选择题：第11~14题为必考题，每个试题考生都必须作答，第15~16题为选考题，考生根据要求作答。11．（2020·湖南长郡中学高三一模）很多人都认为“力越小速度就越小”，为了检验这个观点是否正确，某兴趣小组的同学设计了这样的实验方案：在水平桌面上放一木块，木块后端与穿过打点计时器的纸带相连，前端通过定滑轮与不可伸长的细线相连接，细线上不等间距地挂了五个钩码，其中第四个钩码与第五个钩码之间的距离最大。起初木块停在靠近打点计时器的位置，第五个钩码到地面的距离小于木块到定滑轮的距离，如图甲所示。接通打点计时器，木块在钩码的牵引下，由静止开始运动，所有钩码落地后，木块会继续运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图乙是实验得到的第一个钩码落地后的一段纸带，纸带运动方向如箭头所示。（当地重力加速度大小g取9.8m/s2）(1)根据纸带上提供的数据，可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的______段（用D1，D2，…，D15字母区间表示）；第四个钩码落地后至第五个钩码落地前木块在做______运动。(2)根据纸带上提供的数据，还可以计算出第五个钩码落地后木块运动的加速度大小为______m/s2；木块与桌面间的动摩擦因数为=______。（计算结果保留两位有效数字）(3)根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是___的。（填“正确”或“错误”）【答案】    匀速直线    5.0    0.51    错误    【详解】(1)[1][2]．第五个钩码落地后木块将做减速运动，点迹间距逐渐减小，则可以判断第五个钩码落地时可能出现在纸带中的；由此也可判断第四个钩码落地后至第五个钩码落地前的一段时间内，纸带上点迹均匀，木块在做匀速直线运动。(2)[3][4]．由纸带可看出，第五个钩码落地后 根据可得木块运动的加速度大小为由可得μ=0.51(3)[5]．根据纸带上提供的数据，分析可知“力越小速度就越小”的观点是错误的。12．（2020·湖南师大附中高三月考）热敏陶瓷是一类电阻率随温度发生明显变化的新型材料，可用于测温．某同学利用实验室提供的一种电阻阻值随温度呈线性变化（关系式为：Rt=kt+b，其中k＞0，b＜0，t为摄氏温度）的热敏电阻，把一灵敏电流计改装为温度计．除热敏电阻和灵敏电流计外，还用到如下器材：1．直流电源（电动势为E，内阻不计）；2．滑动变阻器；3．单刀双掷开关；4．标准温度计；5．导线及其他辅助材料．该同学设计电路如下图所示，按如下步骤进行操作．（1）按电路图连接好器材．（2）将滑动变阻器滑片P滑到_____（填“a”或“b”）端，单刀双掷开关S掷于_____（填“c”或“d”）端，调节滑片P使电流计满偏，并在以后的操作中保持滑片P位置不动，设此时电路总电阻为R，断开电路．（3）容器中倒入适量开水，观察标准温度计，每当标准温度计示数下降5℃，就将开关S置于d端，并记录此时的温度t和对应的电流计的示数I，然后断开开关．请根据温度计的设计原理和电路图，写出电流与温度的关系式（用题目中给定的符号）I=_____．（4）根据对应温度记录的电流计示数，重新刻制电流计的表盘，改装成温度计．根据改装原理，此温度计表盘刻度线的特点是：低温刻度在_____（填“左”或“右”）侧，刻度线分布是否均匀？_____（填“是”或“否”）．【答案】(2)a    c    (3)    (4)右    否    【详解】(2)根据实验的原理可知，需要先选取合适的滑动变阻器的电阻值，结合滑动变阻器的使用的注意事项可知，开始时需要将滑动变阻器滑片P滑到a端，乙保证电流表的使用安全；然后将单刀双掷开关S掷于c端，调节滑片P使电流表满偏，设此时电路总电阻为R，断开电路；(3)当温度为时，热敏电阻的阻值与摄氏温度的关系为：，根据闭合电路的欧姆定律可得： (4)由上式可知，温度越高，电流表中的电流值越小，所以低温刻度在表盘的右侧；由于电流与温度的关系不是线性函数，所以表盘的刻度是不均匀的．13．（2020·湖南高三月考）如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限里有一加速电场，一个电荷量为e、质量为m的电子（不计重力），从静止开始经加速电场加速后垂直x轴从A（-4L，0）点进入第二象限。在第二象限内，存在着背离O点的均匀辐射状电场，距O点4L处的电场强度大小均为；恰好能垂直y轴从C（0，4L）点进入第一象限。如图所示，在第一象限中有两个全等的直角三角形区域I和II，均充满了方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域I的磁感应强度大小为B0，区域II的磁感应强度大小可调，D点坐标为（3L，4L）。电子运动轨迹与磁场区域相切时认为电子能再次进入磁场。求：(1)加速电场的电压U；(2)若电子恰好不能从OC边射出，求区域II磁感应强度的大小。【答案】(1)；(2)【详解】(1)电子在加速电场中加速，根据动能定理电子在第二象限辐射状电场中做半径R=4L的匀速圆周运动，则联立解得(2)电子在区域Ⅰ中运动的速度大小根据洛伦兹力提供电子在磁场中做匀速圆周运动的向心力，有可得半径若电子在区域Ⅱ中的运动半径R较小，则电子会从OC边射出磁场。恰好不从OC边射出时，作出对应的运动轨迹如图满足由几何关系=37°又解得又代入可得可得14．（2020·湖南省宁远县第一中学高三月考）如图所示，水平面上有A、B两个小物块（均可视为质点），质量分别为m、，两者之间有一被压缩的轻质弹簧（未与A、B连接）。距离物块A为处有一半径为L的固定光滑竖直半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于C点，物块B的左边静置着一个斜面体，斜面体斜面、底面均光滑，斜面体高度为（底部与水平面平滑连接）。某一时刻将压缩的弹簧释放，物块A、B瞬间分离，A向右运动恰好能过半圆形轨道的最高点D（D处设置有口袋，物体经过D后即进入口袋），B向左平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为。已知两物块与A右侧水平面间的动摩擦因数，B左侧水平面光滑，重力加速度为g。（计算结果用m、g、L表示）(1)求释放前压缩的弹簧具有的弹性势能；(2)求斜面体的质量；(3)求物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功；(4)计算说明物块B最后停止位置。【答案】(1)；(2)；(3)；(4)【详解】(1)在D点，有从C到D，由动能定理，有解得弹簧释放瞬间，由动量守恒定律，有由能量守恒得代入得(2)B滑上斜面体最高点时，对B和斜面体，根据动量守恒定律，有由机械能守恒定律，有解得(3)物块B从滑上斜面到与斜面分离过程中，由动量守恒定律由机械能守恒，有解得 由功能关系知，物块B与斜面体相互作用的过程中，物块B对斜面体做的功 解得(4)假设B第一次就停止在水平粗糙段上，根据得最终停止在距离出发点位置处.(一)选考试题：请考生从两道中任选一题作答，如果多做，则按第一题计分15.[选修3-3](1)（2020·长沙市雅礼书院中学高三月考）下列说法正确的是（　　）A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大【答案】ABD【详解】A．在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关，A正确；B．脱脂棉脱脂的目的在于使它从不被水浸润变为可以被水浸润，以便吸取药液，B正确；C．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母片的物理性质具有各向异性，云母片是单晶体，C错误；D．在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准的球形是因为液体表面张力的作用，D正确；E．在一定温度下，空气的相对湿度越大，水蒸发越慢，人就感到越潮湿，故当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大，但绝对湿度不一定大，E错误。故选ABD。(2)（2020·湖南永州市·高三月考）某物理兴趣小组为了测出一个内部形状不规则的球状玻璃容器的容积，在容器开口处插入一根两端开口的玻璃管，并对容器与玻璃管的接口密封，保持玻璃管竖直放置，如图所示。玻璃管中空部分粗细均匀，横截面积为S．用一段长度为h的水银柱封闭气体，当温度为且水银柱静止时，玻璃管内封闭气体的长度为；当把容器浸到温度为的热水中，水银柱再次静止时，玻璃管内封闭气体的长度变为。已知整个过程中，大气压强未发生变化，水银柱没有溢出管口，气体可以看做理想气体，水银密度为，大气压强为，重力加速度为g，求：（1）容器的容积V为多少？（2）若整个过程中，被封闭气体吸收的热量为Q，则气体的内能变化了多少？
 【答案】（1）；（2）【详解】(1)对封闭气体初态：体积温度为，末态：体积温度为，气体发生等压变化，有联立解得(2)对封闭气体，等压膨胀对外做功，有而故由热力学第一定律可知内能的增加量为16.[选修3-4](1)（2020·湖南高三月考）在同一水平弹性绳左右两端垂直绳竖直轻摇一次全振动，产生两个振幅和波长都相同的正弦波，t=0时刻两正弦波传播至如图所示位置，已知右侧波向左传播的速度大小为v2=1m/s；下列说法正确的是（　　）A．左右两列波的起振方向都是向上B．在t=0时，图中坐标在x=-3m和x=3m的两处质点都正在向下振动C．在t=2s时，图中坐标在x=2m处的质点运动到了O点D．在t=2s时，图中坐标在x=1m处的质点加速度最大E.在t=3s时，图中O点处的质点速度最大【答案】ABE【详解】A．由左右两列波的传播方向可知，左右两列波的起振方向都是向上，故A正确；B．由左右两列波的传播方向可知，图中坐标在和的两处质点都正在向下振动，故B正确；C．机械波传播过程中质点并不随波迁移，故C错误；D．在时，图中坐标在处的质点位于平衡位置，此时速度最大，加速度为0，故D错误；E．在时，图中O点处的质点位于平衡位置，速度最大，故E正确。故选ABE。(2)（2020·湖南长沙市·长郡中学高三零模）居家学习的某同学设计了一个把阳光导入地下室的简易装置。如图，ABCD为薄壁矩形透明槽装满水后的竖直截面，其中AB=d，AD=2d，平面镜一端靠在A处，与水平底面夹角θ=45°斜放入水槽。太阳光入射到AD面上，其中一细束光线以入射角53°射到水面上的O点，进入水中后，射到平面镜距A点为处。不考虑光的色散现象及水槽壁对光线传播的影响，取水对该束光的折射率，sin53°=，cos53°=。求该束光：（i）射到平面镜时的入射角；（ii）第次从水中射出的位置与D点的距离x。【答案】（i）；（ii）【详解】（i）光路图如图设光线进入水面时的折射角为β1，由折射定律可得①②由①②式及代入数据得③（ⅱ）设光射到平面镜的O′点，反射后射到水面的D1点，入射角为α3，由几何关系可得α3=53°AA1=O′A1AD1=AA1+AD1=AO′cosθ+O′A1tanα3=④DD1=AD-AD1=⑤设光从水中射向空气的临界角为C，则⑥得α3＞C⑦光射到水面上D1点后将发生全反射，反射后到达CD面的C1点，此处入射角为α4α4=90°-α3=37°⑧由于α4＜C，光线从C1点射出水槽⑨