2021年新高考物理真题湖南卷

湖南省2021年普通高中学业水平选择性考试 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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，将本试卷和答题卡一并交回。 一、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.核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是 A．放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽 B．原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒 C．改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期 D．过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害 2.物体的运动状态可用位置x和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p-x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿x轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是 A．
B．
C．
D．
3.“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比（Fm=kv,k为常量），动车组能达到的最大速度为𝑣𝑚.下列说法正确的是 A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变 B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动 C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为34𝑣𝑚 D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度𝑣𝑚,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为12𝑚𝑣2𝑚−𝑃𝑡 4.如图，在（a，0）位置放置电荷量为q的正点电荷，在（0，a）位置放置电荷量为q的负点电荷，在距p（a，a）为2a的某点处放置正点电荷Q，使得p点的电场强度为零，则Q的位置及电荷量分别为
A.(0,2a)，2q B. (0,2a) ， 22q C. (2a,0) ，2q D. (2a，0) ，22q 5. 质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，A为半圆的最低点，B为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块，用推力F推动小滑块由A点向B点缓慢移动，力F的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法正确的是
A.推力F先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大 6. 如图，理想变压器原、副线圈匝数比为𝑛1:𝑛2, 输入端C、D接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡𝐿1、𝐿2的阻值始终与定值电阻Ro的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，两个灯泡始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是
A．𝐿1先变暗后变亮，𝐿2一直变亮B. 𝐿1先变亮后变暗，𝐿2一直变亮C.𝐿1先变暗后变亮，𝐿2先变亮后变暗D. 𝐿1先变亮后变暗，𝐿2先变亮后变暗 二、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。 7.2021年4月29日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道。根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2022年完成空间站在轨建造。核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球半径的116 ,下列说法正确的是 A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的(1617)2倍 B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7.9km/s C.核心舱在轨道上飞行的周期小于24h D.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小 8.如图（a),质量分别为mA、mB的A、B两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力 F作用在A上，系统静止在光滑水平面上（B靠墙面），此时弹簧形变量为x.撤去外力并开始计时，A、B 两物体运动的a-t图像如图（b)所示，S1表示0到t1时间内A的a-t图线与坐标轴所围面积大小，S2、S3分别表示t1到t2时间内A、B的a-t图线与坐标轴所围面积大小。A在t1时刻的速度为V0。下列说法正确的是
A.0到t1时间内，墙对B的冲量等mAv0 B.mA>mB C.B运动后，弹簧的最大形变量等于x D.S1-S2=S3 9. 如图，圆心为O的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，ab和cd为该圆直径，将电荷量为q(q>0)的粒子从a点移动到b点，电场力做功为2W(W>0);若将该粒子从c点移动到d点，电场力做功为W。下列说法正确的是
A.该匀强电场的场强方向与ab平行 B.将该粒子从d点移动到b点，电场力做功为0.5W C.a点电势低于c点电势 D.若只受电场力，从d点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动 10.两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的合体。距离组合体下底边H处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场。磁场区域上下边界水平，高度为L，左右宽度足够大。把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度v0水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B使其匀速通过磁场，不计空气阻力。下列说法正确的是
A.B与v0无关，与𝐻成反比 B.通过磁场的过程中，金属框中电流的大小和方向保持不变 C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等 D.调节H、v0和B,只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变 三、非选择题：共56分。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。 （一）必考题：共43分。 11.(6分） 某实验小组利用图（a)所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系，主要实验 步骤如下：
（1)用游标卡尺测量垫块厚度h,示数如图（b)所示，h=______cm； （2)接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平； （3)在右支点下放一垫块，改变气垫导轨的倾斜角度； （4)在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n和滑块对应的加速度a； （5)在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤（4),记录数据如下表；
根据表中数据在图（c)上描点，绘制图线。
如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是______m/𝑠2(保留三位有效数字)。 12.(9分）某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻（阻值为𝑅0）、一个电流表（内阻为𝑅𝐴)、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于𝑅0，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干。由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：（1)将器材如图（a)连接：
（2)开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的___端（填“a”或“b”）；（3)改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角θ和电流表示数I,得到多组数据：（4)整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图(b)所示，图线斜率为k,与纵轴截距为d,设单角度对应电阻丝的阻值为𝑟0,该电池电动势和内阻可表示为E=_____,r_____(用𝑅0、𝑅𝐴、k、d、𝑟0表示）（5)为进一步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值𝑟0。利用现有器材设计实验，在图（c)方框中画出实验电路图（电阻丝用滑动变阻器符号表示）；（6)利用测出的𝑟0,可得该电池的电动势和内阻。13. (13分）带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一。带电粒子流（每个粒子的质量为m、电荷量为＋q)以初速度v垂直进入磁场，不计重力及带电粒子之间的相互作用。对处在xOy平面内的粒子，求解以下问题。
（1)如图（a),宽度为2𝑟1的带电粒子流沿x轴正方向射入圆心为A(0, 𝑟1),半径为𝑟1的圆形匀强磁场中，若带电粒子流经过磁场后都汇聚到坐标原点O,求该磁场磁感应强度𝐵1的大小：（2)如图（a),虚线框为边长等于2𝑟2的正方形，其几何中心位于C(0，-𝑟2)。在虚线框内设计一个区域面积最小的匀强磁场，使汇聚到O点的带电粒子流经过该区域后宽度变为2𝑟2,并沿x轴正方向射出。求该磁场磁感应强度B2的大小和方向，以及该磁场区域的面积（无需写出面积最小的证明过程）；（3)如图（b),虚线框和I 和II均为边长等于𝑟3