《2021年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試【物理】》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2021年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試【物理】（10頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、絕密 啟用前 2021 年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試 物 理 注意事項(xiàng)： 1. 答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在本試卷和答題卡上。 2. 回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如 需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。 寫在本試卷上無效。 3. 考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。 一、選擇題：本題共 6 小題，每小題 4 分，共 24 分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目 要求的。 1. 核廢料具有很強(qiáng)的放射性，需要妥善處理。下列說法正確的是（ ） A. 放射性元素經(jīng)過兩個完整的半衰期
2、后，將完全衰變殆盡 B. 原子核衰變時電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不守恒 C. 改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期 D. 過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害 2. 物體的運(yùn)動狀態(tài)可用位置 和動量 描述，稱為相，對應(yīng) 圖像中的一個點(diǎn)。物體運(yùn)動狀態(tài)的變化xppx 可用 圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點(diǎn)沿 軸正方向做初速度為零的勻加速直線px 運(yùn)動，則對應(yīng)的相軌跡可能是（ ） A. B. C. D. 3. “復(fù)興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為 的動車組在平直的軌道上行m 駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機(jī)的額定功率
3、均為 ，若動車組所受的阻力與其速率成正比P （ ， 為常量） ，動車組能達(dá)到的最大速度為 。下列說法正確的是（ ）Fkv阻 mv A. 動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變 B. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運(yùn)動 C. 若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為 ，則動車組勻速行駛的速度為2.5Pm34v D. 若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經(jīng)過時間 達(dá)到最大速度 ，則這一過程tmv 中該動車組克服阻力做的功為 2m1vPt 4. 如圖，在 位置放置電荷量為 的正點(diǎn)電荷，在 位置放置電荷量為 的負(fù)點(diǎn)電荷，在距,0aq0,aq 為 的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷
4、 ，使得 點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零。則 的位置及電荷量分別為（ ,Pa2QQ ） A. ， B. ，0,2aq0,2aq C. ， D. ， 5. 質(zhì)量為 的凹槽靜止在水平地面上，內(nèi)壁為半圓柱面，截面如圖所示， 為半圓的最低點(diǎn)， 為半圓MAB 水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為 的小滑塊。用推力 推動小滑塊由 點(diǎn)向mFA 點(diǎn)緩慢移動，力 的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法正確的是（ BF ） A. 推力 先增大后減小F B. 凹槽對滑塊的支持力先減小后增大 C. 墻面對凹槽的壓力先增大后減小 D. 水平地面對凹槽的支持力先減小后增大 6. 如圖，理想變壓
5、器原、副線圈匝數(shù)比為 ，輸入端 、 接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡12:nCD 、 的阻值始終與定值電阻 的阻值相同。在滑動變阻器 的滑片從 端滑動到 端的過程中，兩個1L2 0RRab 燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是（ ） A. 先變暗后變亮， 一直變亮1L2L B. 先變亮后變暗， 一直變亮 C. 先變暗后變亮， 先變亮后變暗12 D. 先變亮后變暗， 先變亮后變暗LL 二、選擇題：本題共 4 小題，每小題 5 分，共 20 分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。 全部選對的得 5 分，選對但不全的得 3 分，有選錯的得 0 分。 7. 2021 年 4
6、 月 29 日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射 問天實(shí)驗(yàn)艙和夢天實(shí)驗(yàn)艙，計劃 2022 年完成空間站在軌建造。核心艙繞地球飛行的軌道可視為圓軌道， 軌道離地面的高度約為地球半徑的 。下列說法正確的是（ ）16 A. 核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的 倍 2167 B. 核心艙在軌道上飛行的速度大于 7.9km/s C. 核心艙在軌道上飛行的周期小于 24h D. 后續(xù)加掛實(shí)驗(yàn)艙后，空間站由于質(zhì)量增大，軌道半徑將變小 8. 如圖（ a） ，質(zhì)量分別為 、 的 、 兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個系統(tǒng)，外力 作用在 上，系A(chǔ)B FA 統(tǒng)靜止
7、在光滑水平面上（ 靠墻面） ，此時彈簧形變量為 。撤去外力并開始計時， 、 兩物體運(yùn)動的xB 圖像如圖（b）所示， 表示 0 到 時間內(nèi) 的 圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小， 、 分別表示t1S1tAat2S3 到 時間內(nèi) 、 的 圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小。 在 時刻的速度為 。下列說法正確的是（ 12at10v ） A. 0 到 時間內(nèi)，墻對 的沖量等于1tB0Amv B. ABm C. 運(yùn)動后，彈簧的最大形變量等于 x D. 123S 9. 如圖，圓心為 的圓處于勻強(qiáng)電場中，電場方向與圓平面平行， 和 為該圓直徑。將電荷量為Oabcd 的粒子從 點(diǎn)移動到 點(diǎn)，電場力做功為 ；若將該粒子從 點(diǎn)移動
8、到 點(diǎn)，電場力0qab20W 做功為 。下列說法正確的是（ ）W A. 該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向與 平行ab B. 將該粒子從 點(diǎn)移動到 點(diǎn)，電場力做功為d0.5W C. 點(diǎn)電勢低于 點(diǎn)電勢ac D. 若只受電場力，從 點(diǎn)射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運(yùn)動 10. 兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為 ，通過長為 的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的組合L 體。距離組合體下底邊 處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。磁場區(qū)域上下邊界水平，高度為H ，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場的平面內(nèi)以初速度 水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)L 0v 度大小 使其勻速通過磁場，不計空氣阻力。下列
9、說法正確的是（ ）B A. 與 無關(guān)，與 成反比B0vH B. 通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變 C. 通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等 D. 調(diào)節(jié) 、 和 ，只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產(chǎn)生的熱量不變0v 三、非選擇題：共 56 分。第 1114 題為必考題，每個試題考生都必須作答。第 15、16 題為選考題，考生 根據(jù)要求作答。 （一）必考題：共 43 分。 11.（6 分） 某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： （1）用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度 ，示數(shù)如圖（b）所示， _ ；h
10、hcm （2）接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導(dǎo)軌上，調(diào)節(jié)導(dǎo)軌至水平； （3）在右支點(diǎn)下放一墊塊，改變氣墊導(dǎo)軌的傾斜角度； （4）在氣墊導(dǎo)軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數(shù) 和滑塊對應(yīng)的加速度 ；na （5）在右支點(diǎn)下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同） ，重復(fù)步驟（4） ，記錄數(shù)據(jù)如下表：n 1 2 3 4 5 62/msa 0.087 0.180 0.260 0.425 0.519 根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c）上描點(diǎn)，繪制圖線。 如果表中缺少的第 4 組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是_ （保留三位有效數(shù)字） 。2m/s 12.（9 分） 某實(shí)驗(yàn)小組需測定電池的電動勢和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關(guān)、一個定
11、值電阻（阻 值為 ） 、一個電流表（內(nèi)阻為 ） 、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于 ，并配有可在電阻絲上移動0RAR0R 的金屬夾） 、導(dǎo)線若干。由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現(xiàn)桌上有一個圓形時鐘表盤。某同 學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： （1）將器材如圖（a）連接： （2）開關(guān)閉合前，金屬夾應(yīng)夾在電阻絲的_端（填“a”或“b” ） ； （3）改變金屬夾的位置，閉合開關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的圓心角 和電流表示數(shù) ，得到I 多組數(shù)據(jù)； （4）整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為 ，與縱軸截距為
12、，設(shè)單kd 位角度對應(yīng)電阻絲的阻值為 ，該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為 _， _ （用 、0r Er0R 、 、 、 表示）ARkd0r （5）為進(jìn)一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值 。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實(shí)驗(yàn)，在圖（c）0r 方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（電阻絲用滑動變阻器符號表示） ； （6）利用測出的 ，可得該電池的電動勢和內(nèi)阻。0r 13.（13 分） 帶電粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制備的關(guān)鍵技術(shù)之一。帶電粒子流（每個粒子的質(zhì)量為 、電荷m 量為 ）以初速度 垂直進(jìn)入磁場，不計重力及帶電粒子之間的相互作用。對處在 平面內(nèi)的粒子，qv xOy 求解以下問題。 （1）如圖（a） ，寬度
13、為 的帶電粒子流沿 軸正方向射入圓心為 、半徑為 的圓形勻強(qiáng)磁場中，12rx10,Ar1r 若帶電粒子流經(jīng)過磁場后都匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn) ，求該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大??；OB （2）如圖（a） ，虛線框?yàn)檫呴L等于 的正方形，其幾何中心位于 。在虛線框內(nèi)設(shè)計一個區(qū)域2r2,Cr 面積最小的勻強(qiáng)磁場，使匯聚到 點(diǎn)的帶電粒子流經(jīng)過該區(qū)域后寬度變?yōu)?，并沿 軸正方向射出。求x 該磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度 的大小和方向，以及該磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小的證明過程） ；2B （3）如圖（b） ，虛線框和均為邊長等于 的正方形，虛線框和均為邊長等于 的正方形。在3r 4r 、和中分別設(shè)計一個區(qū)域面積最小的勻強(qiáng)磁場，使寬
14、度為 的帶電粒子流沿 軸正方向射入32rx 和后匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn) ，再經(jīng)過和后寬度變?yōu)?，并沿 軸正方向射出，從而實(shí)現(xiàn)帶電粒子流O4rx 的同軸控束。求和中磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，以及和中勻強(qiáng)磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小 的證明過程） 。 14.（15 分） 如圖，豎直平面內(nèi)一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為 的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，水平軌L 道右下方有一段弧形軌道 。質(zhì)量為 的小物塊 與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為 。以水平軌道末端PQmA 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系 ， 軸的正方向水平向右， 軸的正方向豎直向下，弧形軌道OxOyy 端坐標(biāo)為 ， 端在 軸上。重力加速度為 。P2,
15、Lg （1）若 從傾斜軌道上距 軸高度為 的位置由靜止開始下滑，求 經(jīng)過 點(diǎn)時的速度大??；Ax2LAO （2）若 從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過 點(diǎn)落在弧形軌道 上的動能均相同，求OPQ 的曲線方程；PQ （3）將質(zhì)量為 （ 為常數(shù)且 ）的小物塊 置于 點(diǎn)， 沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與 發(fā)m5BB 生彈性碰撞（碰撞時間極短） ，要使 和 均能落在弧形軌道上，且 落在 落點(diǎn)的右側(cè)，求 下滑的初AABA 始位置距 軸高度的取值范圍。x （二）選考題：共 13 分。請考生從兩道題中任選一題作答。如果多做，則按第一題計分。 15. 物理選修 3-3（13 分） （1） （5 分）如圖，兩端
16、開口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為 和 ）封閉1S2 一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從 下降 高度到 位置AhB 時，活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為 。在此過程中，用外力 作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變。整個過mF 程環(huán)境溫度和大氣壓強(qiáng) 保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為 。下列說法正確的是0p g _。 （填正確答案標(biāo)號。選對 1 個得 2 分，選對 2 個得 4 分，選對 3 個得 5 分。每選錯 1 個扣 3 分，最低得分為 0 分） A. 整個過程，外力 做功大于 0，小于Fmgh B. 整個過程，理想氣體的分子平均
17、動能保持不變 C. 整個過程，理想氣體的內(nèi)能增大 D. 整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于 01pShmg E. 左端活塞到達(dá) 位置時，外力 等于BF21g （2） （8 分）小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并 固定在桌面上，用質(zhì)量 、截面積 的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間160gm20cS 無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn) 上，左端用不可伸長的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直A 懸掛一個質(zhì)量 的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為 時，測得環(huán)2 60.g 境溫度 。設(shè)外界大氣壓強(qiáng) ，重力加速度 。130KT50
18、1.Pap21m/sg （i）當(dāng)電子天平示數(shù)為 時，環(huán)境溫度 為多少？40.g2T （ii）該裝置可測量的最高環(huán)境溫度 為多少？max 16. 物理選修 3-4（13 分） （1） （5 分）均勻介質(zhì)中，波源位于 點(diǎn)的簡諧橫波在 水平面內(nèi)傳播，波面為圓。 時刻，波面Oxy0t 分布如圖（a）所示，其中實(shí)線表示波峰，虛線表示相鄰的波谷。 處質(zhì)點(diǎn)的振動圖像如圖（b）所示，A 軸正方向豎直向上。下列說法正確的是_。 （填正確答案標(biāo)號。選對 1 個得 2 分，選對 2 個得z 4 分，選對 3 個得 5 分。每選錯 1 個扣 3 分，最低得分為 0 分） A. 該波從 點(diǎn)傳播到 點(diǎn)，所需時間為AB4s
19、 B. 時， 處質(zhì)點(diǎn)位于波峰6stB C. 時， 處質(zhì)點(diǎn)振動速度方向豎直向上8C D. 時， 處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上10stD E. 處質(zhì)點(diǎn)起振后， 內(nèi)經(jīng)過的路程為E12s12cm （2） （8 分）我國古代著作墨經(jīng)中記載了小孔成倒像的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識到光沿直線傳播。身高 的人1.6m 站在水平地面上，其正前方 處的豎直木板墻上有一個圓柱形孔洞，直徑為 、深度為 ，0.6 .0c4c 孔洞距水平地面的高度是人身高的一半。此時，由于孔洞深度過大，使得成像不完整，如圖所示?，F(xiàn)在孔 洞中填充厚度等于洞深的某種均勻透明介質(zhì)，不考慮光在透明介質(zhì)中的反射。 （i）若該人通過小孔能成完整的像，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？ （ii）若讓掠射進(jìn)入孔洞的光能成功出射，透明介質(zhì)的折射率最小為多少？
2021年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試【物理】
