2021年新高考物理真题湖南卷及答案解析（word版）

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 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 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34vmD.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-Pt4.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)，2qB.(0,2a)，22qC.(2a,0)，2qD.(2a，0)，22q5.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 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 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/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于24hD.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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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mAv0B.mA>mBC.B运动后，弹簧的最大形变量等于xD.S1-S2=S39.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0.5WC.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的正方形，虚线框Ⅲ和IV均为边长等于r4的正方形。在I、II、Ⅲ和IV中分别设计一个区域面积最小的匀强磁场，使宽度为2r3的带电粒子流沿x轴正方向射入I和II后汇聚到坐标原点0,再经过Ⅲ和IV后宽度变为2r4.并沿x轴正方向射出，从而实现带电粒子流的同轴控束。求I和Ⅲ中磁场磁感应强度的大小，以及II和IV中匀强磁场区域的面积（无需写出面积最小的证明过程）。14.(15分）如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ.质量为m的小物块A与水平轨道间的动摩擦因数为μ.以水平轨道末端0点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy,x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下，弧形轨道P端坐标为（2μL,μL),Q端在y轴上。重力加速度为g.（1）若A从倾斜轨道上距x轴高度为2μL的位置由静止开始下滑，求A经过0点时的速度大小；（2）若A从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过O点落在弧形轨道PQ上的动能均相同，求PQ的曲线方程；（3）将质量为λm(λ为常数且λ≥5)的小物块B置于0点，A沿倾斜轨道由静止开始下滑，与B发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使A和B均能落在弧形轨道上，且A落在B落点的右侧，求A下滑的初始位置距x轴高度的取值范围。(二)选考题：共13分。请考生从两道题中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。15.[物理－选修3-3](13分）（1)(5分）如图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞（截面积分别为S1和S2)封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从A下降h高度到B位置时，活塞上细沙的总质量为m，在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变，整个过程环境温度和大气压强(Po)保持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为g.下列说法正确的是_____。(填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A.整个过程，外力F做功大于0,小于mghB.整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变C.整个过程，理想气体的内能增大D.整个过程，理想气体向外界释放的热量小于(P0S1h+mgh)E.左端活塞到达B位置时，外力F等于mgS2S1(2)(8分）小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置如图所示。导热汽缸开口向上并固在桌面上用质量m,=600g、截面积S=20cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳A细绳同细绳竖直悬挂一个质量m2=1200g的铁块，并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0g时，测得环境温度T1=300K。设外界大气压强P0=1.0x105Pa,重力加速度g=10m/s2。(i)当电子天平示数为400.0g时，环境温度T2为多少？(ii)该装置可测量的最高环境温度Tmax为多少？16.【物理一选修3-4](13分)（1）（5分)均匀介质中,波源位于O点的简谐横波在xOy水平面内传播,波面为圆,t=0时刻,波面分布如图(a)所示,其中实线表示波峰,虚线表示相邻的波谷.A处质点的振动图像如图(b)所示,z轴正方向竖直向上。下列说法正确的是_______.(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.该波从A点传播到B点,所需时间为4sB.t=6s时,B处质点位于波峰C.t=8s时,C处质点振动速度方向竖直向上D.t=10s时,D处质点所受回复力方向竖直向上E.E处质点起振后,12s内经过的路程为12cm(2)(8分)我国古代著作《墨经》中记载了小孔成倒像的实验,认识到光沿直线传播.身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方0.6m处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞,直径为1.0cm、深度为1.4cm,孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此时,由于孔洞深度过大,使得成像不完整,如图所示。现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射。(Ⅰ)若该人通过小孔能成完整的像,透明介质的折射率最小为多少?（Ⅱ）若让掠射进入孔洞的光能成功出射,透明介质的折射率最小为多少?答案：1~6DBCBCA7~10ACABABCD1.02   0.348~0.350b     13.（1）.    ∴（2）.    ∴方向垂直纸面向里，面积S=（3）Ⅱ中：SⅡ=Ⅳ中：SⅣ=由图：I中： .        ∴III中： .        ∴14.15.15.(1)BDE(2)电子天平示数为600g时，气体,示数为400g时，，由,16(1)ACE(2)(i)当孔在人身高一半时，=≈，.∴(ii)