2021年新高考物理真題湖南卷

1、湖南省 2021 年普通高中學(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(hào)填寫(xiě)在本試卷和答題卡上。2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)，回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上。寫(xiě)在本試卷上無(wú)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(gè)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(shuō)法正確的是a放射性元素經(jīng)過(guò)兩個(gè)完整的半衰期后，將完全衰變殆盡b原子核衰變時(shí)電荷數(shù)守恒，質(zhì)量數(shù)不

2、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(guò)量放射性輻射對(duì)人體組織有破壞作用，但輻射強(qiáng)度在安全劑量?jī)?nèi)則沒(méi)有傷害2. 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可用位置x 和動(dòng)量 p 描述，稱(chēng)為相，對(duì)應(yīng)p-x 圖像中的一個(gè)點(diǎn)。物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化可用p-x 圖像中的一條曲線(xiàn)來(lái)描述， 稱(chēng)為相軌跡。 假如一質(zhì)點(diǎn)沿 x 軸正方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則對(duì)應(yīng)的相軌跡可能是abcd3. “復(fù)興號(hào)”動(dòng)車(chē)組用多節(jié)車(chē)廂提供動(dòng)力，從而達(dá)到提速的目的?？傎|(zhì)量為m 的動(dòng)車(chē)組在平直的軌道上行駛。該動(dòng)車(chē)組有四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂，每節(jié)車(chē)廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為 p,若動(dòng)車(chē)組所受的阻力與其速率成正比（fm=kv,k為常量），動(dòng)車(chē)組能達(dá)到的最大速

3、度為 ?. 下列說(shuō)法正確的是a.動(dòng)車(chē)組在勻加速啟動(dòng)過(guò)程中，牽引力恒定不變b.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，則動(dòng)車(chē)組從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)c.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出的總功率為2.25p, 則動(dòng)車(chē)組勻速行駛的速度為34?d.若四節(jié)動(dòng)力車(chē)廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車(chē)組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t 達(dá)到最大速度 ?, 則這一過(guò)程中該動(dòng)車(chē)組克服阻力做的功為12?2?- ?4. 如圖，在（ a，0）位置放置電荷量為 q的正點(diǎn)電荷，在（ 0，a）位置放置電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷，在距 p（a，a）為2a的某點(diǎn)處放置正點(diǎn)電荷 q ，使得 p點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，則 q 的位置及電荷量分別為a.(0,2a) ， 2q b. (

4、0,2a) ， 2 2q c. (2a,0) ， 2q d. (2a ，0) ，2 2q 5.質(zhì)量為 m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，a 為半圓的最低點(diǎn)， b為半圓水平直徑的端點(diǎn)。凹槽恰好與豎直墻面接觸，內(nèi)有一質(zhì)量為 m的小滑塊，用推力 f 推動(dòng)小滑塊由 a點(diǎn)向 b點(diǎn)緩慢移動(dòng)，力 f的方向始終沿圓弧的切線(xiàn)方向，在此過(guò)程中所有摩擦均可忽略，下列說(shuō)法正確的是a.推力 f 先增大后減小b.凹槽對(duì)滑塊的支持力先減小后增大c.墻面對(duì)凹槽的壓力先增大后減小d.水平地面對(duì)凹槽的支持力先減小后增大6.如圖，理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為?1: ?2, 輸入端 c 、d接入電壓有效值恒定的

5、交變電源，燈泡 ?1、?2的阻值始終與定值電阻ro的阻值相同。在滑動(dòng)變阻器 r的滑片從 a 端滑動(dòng)到 b 端的過(guò)程中，兩個(gè)燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以?xún)?nèi)，下列說(shuō)法正確的是a?1先變暗后變亮， ?2一直變亮b. ?1先變亮后變暗， ?2一直變亮c.?1先變暗后變亮， ?2先變亮后變暗d. ?1先變亮后變暗， ?2先變亮后變暗二、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(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5 分，選對(duì)但不全的得3 分，有選錯(cuò)的得 0 分。7.2021 年 4 月 29日，中國(guó)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(wèn)

6、天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙，計(jì)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116 , 下列說(shuō)法正確的是a.核心艙進(jìn)入軌道后所受地球的萬(wàn)有引力大小約為它在地面時(shí)的(1617)2倍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 ma、mb的 a、b兩物體用輕彈簧連接構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，外力f 作用在 a 上，系統(tǒng)靜止在光滑水平面上（b 靠墻面） ，此時(shí)彈簧形變量為x. 撤去外力并開(kāi)始計(jì)時(shí)， a、b 兩物體運(yùn)動(dòng)的 a-t 圖像如圖

7、（ b)所示， s1表示 0 到 t1時(shí)間內(nèi) a 的 a-t圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積大小，s2、s3分別表示 t1到 t2時(shí)間內(nèi) a、b的 a-t 圖線(xiàn)與坐標(biāo)軸所圍面積大小。a在 t1時(shí)刻的速度為 v0。下列說(shuō)法正確的是a.0 到 t1時(shí)間內(nèi)，墻對(duì) b的沖量等 mav0 b.mambc.b 運(yùn)動(dòng)后，彈簧的最大形變量等于x d.s1-s2=s39.如圖，圓心為 o的圓處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)方向與圓平面平行，ab 和 cd 為該圓直徑，將電荷量為 q(q0) 的粒子從 a 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)， 電場(chǎng)力做功為 2w(w0);若將該粒子從 c 點(diǎn)移動(dòng)到 d 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為w 。下列說(shuō)法正確的是a.該勻強(qiáng)電場(chǎng)

8、的場(chǎng)強(qiáng)方向與ab 平行b.將該粒子從 d 點(diǎn)移動(dòng)到 b 點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為0.5w c.a 點(diǎn)電勢(shì)低于 c 點(diǎn)電勢(shì)d.若只受電場(chǎng)力，從 d 點(diǎn)射入圓形電場(chǎng)區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)10. 兩個(gè)完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長(zhǎng)為l，通過(guò)長(zhǎng)為 l的絕緣輕質(zhì)桿相連，構(gòu)成如圖所示的合體。距離組合體下底邊h 處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。磁場(chǎng)區(qū)域上下邊界水平，高度為l，左右寬度足夠大。把該組合體在垂直磁場(chǎng)的平面內(nèi)以初速度v0水平無(wú)旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小b使其勻速通過(guò)磁場(chǎng)，不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是a.b與v0無(wú)關(guān)，與 ? 成反比b.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，金屬框中電流的大小和方向保

9、持不變c.通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)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)h、v0和b,只要組合體仍能勻速通過(guò)磁場(chǎng)，則其通過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量不變?nèi)?、非選擇題：共56 分。第 1114 題為必考題，每個(gè)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(cè)量墊塊厚度 h, 示數(shù)如圖（ b) 所示，h=_cm ；（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

10、合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個(gè)數(shù)n和滑塊對(duì)應(yīng)的加速度 a；（5)在右支點(diǎn)下增加墊塊個(gè)數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4), 記錄數(shù)據(jù)如下表；根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（ c) 上描點(diǎn)，繪制圖線(xiàn)。如果表中缺少的第 4組數(shù)據(jù)是正確的，其應(yīng)該是_m/?2(保留三位有效數(shù)字)。12.(9 分）某實(shí)驗(yàn)小組需測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，器材有：一節(jié)待測(cè)電池、 一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)、一個(gè)定值電阻（阻值為 ?0） 、一個(gè)電流表（內(nèi)阻為 ?)、 一根均勻電阻絲 （電阻絲總阻值大于 ?0，并配有可在電阻絲上移動(dòng)的金屬夾） 、導(dǎo)線(xiàn)若干。由于缺少刻度尺，無(wú)法測(cè)量電阻絲長(zhǎng)度， 但發(fā)現(xiàn)桌上有一個(gè)圓形時(shí)鐘表盤(pán)。某同學(xué)提出將電阻絲繞在該表盤(pán)上，

11、利用圓心角來(lái)表示接入電路的電阻絲長(zhǎng)度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1)將器材如圖（ a)連接：（2)開(kāi)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(kāi)關(guān)，記錄每次接入電路的電阻絲對(duì)應(yīng)的圓心角和電流表示數(shù) i, 得到多組數(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(xiàn)斜率為k, 與縱軸截距為d, 設(shè)單角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值為?0, 該電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻可表示為e=_,r_( 用?0、?、k、d、?0表示）（5)為進(jìn)一步確定結(jié)果， 還需要測(cè)量單位角度對(duì)應(yīng)電阻絲的阻值?0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在圖（c) 方框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖 （電阻絲用滑動(dòng)

12、變阻器符號(hào)表示） ；（6)利用測(cè)出的 ?0, 可得該電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。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(gè)粒子的質(zhì)量為 m、電荷量為 q)以初速度 v 垂直進(jìn)入磁場(chǎng)， 不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用。對(duì)處在xoy 平面內(nèi)的粒子，求解以下問(wèn)題。（1)如圖（ a),寬度為 2?1的帶電粒子流沿 x 軸正方向射入圓心為a(0, ?1),半徑為 ?1的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，若帶電粒子流經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后都匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn)o,求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度 ?1的大小：（2)如圖（ a),虛線(xiàn)框?yàn)檫呴L(zhǎng)等于2?2的正方形，其幾何中心位于c(0，-?2)。在虛線(xiàn)框內(nèi)設(shè)計(jì)一個(gè)區(qū)

13、域面積最小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使匯聚到o 點(diǎn)的帶電粒子流經(jīng)過(guò)該區(qū)域后寬度變?yōu)??2,并沿 x 軸正方向射出。求該磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度b2的大小和方向，以及該磁場(chǎng)區(qū)域的面積（無(wú)需寫(xiě)出面積最小的證明過(guò)程）；（3)如圖（b),虛線(xiàn)框和 i 和 ii 均為邊長(zhǎng)等于 ?3的正方形，虛線(xiàn)框和 iv 均為邊長(zhǎng)等于?4的正方形。在 i、ii、和 iv 中分別設(shè)計(jì)一個(gè)區(qū)域面積最小的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，使寬度為 2?3的帶電粒子流沿x 軸正方向射入 i 和 ii 后匯聚到坐標(biāo)原點(diǎn)0,再經(jīng)過(guò)和 iv 后寬度變?yōu)?2?4.并沿 x 軸正方向射出， 從而實(shí)現(xiàn)帶電粒子流的同軸控束。求i 和中磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，以及 ii 和 iv 中勻強(qiáng)磁場(chǎng)

14、區(qū)域的面積（無(wú)需寫(xiě)出面積最小的證明過(guò)程） 。14.(15 分）如圖， 豎直平面內(nèi)一足夠長(zhǎng)的光滑傾斜軌道與一長(zhǎng)為l的水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接， 水平軌道右下方有一段弧形軌道pq.質(zhì)量為 m 的小物塊 a與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 .以水平軌道末端0 點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系 xoy,x軸的正方向水平向右， y 軸的正方向豎直向下，弧形軌道p端坐標(biāo)為（2l, l),q端在 y 軸上。重力加速度為g. （1）若 a 從傾斜軌道上距 x 軸高度為 2l的位置由靜止開(kāi)始下滑，求a 經(jīng)過(guò)0 點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）若 a 從傾斜軌道上不同位置由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)o 點(diǎn)落在弧形軌道pq 上的動(dòng)

15、能均相同，求pq 的曲線(xiàn)方程；（3）將質(zhì)量為 m( 為常數(shù)且 5)的小物塊b 置于 0 點(diǎn)，a 沿傾斜軌道由靜止開(kāi)始下滑，與 b 發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短） ，要使 a 和 b 均能落在弧形軌道上，且 a 落在 b落點(diǎn)的右側(cè)，求a 下滑的初始位置距x 軸高度的取值范圍。(二)選考題：共 13 分。請(qǐng)考生從兩道題中任選一題作答。如果多做， 則按第一題計(jì)分。15.物理選修 3-3(13 分）（1)(5 分）如圖，兩端開(kāi)口、下端連通的導(dǎo)熱汽缸，用兩個(gè)輕質(zhì)絕熱活塞（截面積分別為 s1和 s2)封閉一定質(zhì)量的理想氣體， 活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦。 在左端活塞上緩慢加細(xì)沙，活塞從 a 下降 h 高度到 b

16、位置時(shí)，活塞上細(xì)沙的總質(zhì)量為m，在此過(guò)程中，用外力 f作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變，整個(gè)過(guò)程環(huán)境溫度和大氣壓強(qiáng) (po)保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為g.下列說(shuō)法正確的是 _ 。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1 個(gè)得 2 分，選對(duì) 2 個(gè)得 4 分，選對(duì)3 個(gè)得 5 分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分，最低得分為0 分）a.整個(gè)過(guò)程，外力f做功大于 0,小于 mgh b.整個(gè)過(guò)程，理想氣體的分子平均動(dòng)能保持不變c.整個(gè)過(guò)程，理想氣體的內(nèi)能增大d.整個(gè)過(guò)程，理想氣體向外界釋放的熱量小于(p0s1h+mgh) e. 左端活塞到達(dá) b 位置時(shí)，外力 f等于mg?2?1(2)(8 分）小贊同學(xué)

17、設(shè)計(jì)了一個(gè)用電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開(kāi)口向上并固在桌面上用質(zhì)量m,=600g 、截面積 s=20cm2的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無(wú)摩擦。 一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)a 上，左端用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩a 細(xì)繩同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量m2=1200g 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600.0g 時(shí)，測(cè)得環(huán)境溫度t1=300k。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)p0=1.0 x105pa,重力加速度g=10m/s2。(i)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g 時(shí)，環(huán)境溫度 t2為多少？(ii)該裝置可測(cè)量的最高環(huán)境溫度tmax為多少？16. 【物

18、理一選修 3-4(13分) （1） （5 分)均勻介質(zhì)中 , 波源位于 o點(diǎn)的簡(jiǎn)諧橫波在xoy水平面內(nèi)傳播 , 波面為圓,t=0時(shí)刻, 波面分布如圖 (a) 所示, 其中實(shí)線(xiàn)表示波峰 , 虛線(xiàn)表示相鄰的波谷 .a處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如圖(b) 所示 ,z軸正方向豎直向上。下列說(shuō)法正確的是_.( 填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì) 1個(gè)得 2 分, 選對(duì) 2 個(gè)得 4 分, 選對(duì) 3 個(gè)得 5 分。每選錯(cuò) 1 個(gè)扣 3 分, 最低得分為 0 分) a.該波從 a點(diǎn)傳播到 b點(diǎn), 所需時(shí)間為 4s b.t=6s 時(shí),b 處質(zhì)點(diǎn)位于波峰c.t=8s 時(shí),c 處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度方向豎直向上d.t=10s 時(shí),d 處質(zhì)點(diǎn)所受回復(fù)力方向豎直向上e.e 處質(zhì)點(diǎn)起