2021屆八省新高考物理模擬卷（湖北專用）（解析版） (二)

2021屆八省新高考物理模擬卷一湖北卷（05）

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分，在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符

合題目要求，第8~H題有多項符合題目要求。

1.（2020?湖北高三月考）兩束同色細平行光相距為“，從空氣中互相平行地斜射到梯形玻璃磚的上表面，

如圖所示，當它們從玻璃磚的下表面垂直射出后，有（）

A.兩束光平行，距離為“

B.兩束光平行，距離大于d

C.兩束光平行，距離小于d

D.兩束光不平行，兩射出點的距離為"

【答案】B

【詳解】光線穿過玻璃磚，經過兩次折射，根據光路的可逆性，射出的光線與射入的光線平行，所以兩束

光穿過玻璃前后依舊平行，玻璃磚對兩束光的折射率是相同的，由于玻璃磚是梯形的，由圖象可知

MP>NQ

所以在玻璃磚內發(fā)生折射的兩束光線中，。比6向左偏離程度更大，兩光線遠離，兩者射出光線的距離變

大，故ACD錯誤，B正確。

故選B?

2.（2020?湖北恩施土家族苗族自治州?高三月考）交通運輸部發(fā)出通知部署ETC推廣安裝。如圖是小車分

別經過收費站的人工通道和ETC通道的片圖，已知小車加速、減速時加速度大小均為a,小車通過兩種

通道時從開始減速到恢復到原速度所行駛的距離一樣，則與走人工通道相比，走ETC通道節(jié)省的時間為

（）

人工通道ETC通道

A.2(%f)B,2")+加c.乜+，

aaa

【答案】C

【詳解】若走人工通道，則

5.=C2x-V

12

走ETC通道

由題意知

M=S2

解得

加'=乜

a

則與走人工通道相比，走ETC通道節(jié)省的時間為

”(2x力加>(2x寸+△“=>△「

故ABD錯誤，C正確。

故選C。

3.(2020.湖北荊門市.高三月考)如圖所示，某中學新校區(qū)裝修時，工人用質量為根的磨石對斜壁進行打

磨，當對磨石施加方向豎直向上、大小為尸的推力時，磨石恰好沿斜壁向上勻速運動，已知磨石與斜壁之

間的動摩擦因數為〃，則磨石受到的摩擦力大小為

A.//(F-mg)cos0B.(F-mg)sin6

C.(F-mg)cosffD.fi(F-mg)

【答案】C

【詳解】磨石受重力、推力、斜壁的彈力及摩擦力而處于平衡狀態(tài)，由圖可知，尸一定大于重力;

先將重力及向上的推力合力后，將二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解可得：在沿斜面方向

有：

f=(F-mg)cos0；

在垂直斜面方向上有：

FN=(F-mg)sinO

則

f=(F-mg)cosG=/z(F-mg)sin0

A.n(F-mg)cosO,與結論不相符，故A錯誤；

B.(F-mg)sind,與結論不相符,故B錯誤；

C.(F-mg)cosO,與結論相符，故C正確；

D.fi(F-ing),與結論不相符，故D錯誤。

故選C。

4.(2020?湖北襄陽五中高三月考)如圖甲所示，靜止在水平面上重力為此的物塊A受到豎直向上拉力F

作用。尸與時間f的關系如圖乙所示。則()

A.0~拓時間內拉力F對物體作的功不為零

B.2")時刻物塊速度最大

C.2"~3"時間內物塊處于失重狀態(tài)

D.2”與3力時刻拉力F的功率相同

【答案】D

【詳解】A.0~m時間內根據圖像可知拉力小于重力，所以物塊靜止不動，拉力對物體不做功，A錯誤；

B.根據圖像可知“時刻和3"）時刻外力等于物體重力，所以"）~2拓時間內根據牛頓第二定律可知物體做加

速度增大的加速運動，同理可知2加3加時間內物體做加速度減小的加速運動，在3加時刻物體所受合外力

為0，加速度為0,速度達到最大，B錯誤；

C.2a~3m時間內物塊所受拉力大于重力，處于超重狀態(tài)，C錯誤；

D.2ro時間內，選取豎直向上為正，F—/圖像和時間軸圍成的面積即為外力產對應的沖量，根據動量

定理

Fn+2R?

---to-Foto=mvt

解得2加時刻物體的速度

V.△.必

2m

廠的瞬時功率為

6=2玲匕=瑞皿

m

同理，2冷?3/0時間內根據動量定理

―5一%-埒。=mv2~研

解得

m

3小時刻尸的瞬時功率為

m

D正確。

故選D。

5.（2020?湖北高三月考）如圖所示，一粒子發(fā)射源P能夠在紙面內向各個方向發(fā)射速率為V、比荷為4的

帶正電粒子，空間存在垂直紙面向里的勻強磁場（圖中未畫出），不考慮粒子間的相互作用和粒子重力，

已知粒子做圓周運動的半徑大小為人紙面內另一點A距尸的距離恰為“，則（）

A.磁感應強度的大小為一

kv

B.粒子在磁場中均沿順時針方向做圓周運動

冗d

C.粒子從產出發(fā)至少經過時間一到達A點

6v

D.同一時刻發(fā)射出的帶電粒子到達A點的時間差為*

3v

【答案】D

【詳解】A.根據

2

V

qvB=m—

r

則

mvv

D----------

qrkd

選項A錯誤；

B.由左手定則可知，粒子在磁場中均沿逆時針方向做圓周運動，選項B錯誤;

C.能經過4點且用時間最短的粒子在磁場中轉過的角度為60。，則用時間

60°f12ndnd

t=------T=-x——=——

360°6v3v

選項C錯誤；

D.能經過A點且用時間最長的粒子在磁場中轉過的角度為300。，則用時間

.300°丁52nd571d

t=------T=-x------=------

360°6v3v

則同一時刻發(fā)射出的帶電粒子到達A點的時間差為

選項D正確。

故選D。

6.（2020?湖北高三月考）學習物理知識可以幫助我們分析一些生活中的實際問題。在抗擊新冠肺炎疫情居

家學習期間，某同學用手托禮盒進行表演。若禮盒的質量為如手與禮盒之間的動摩擦因數為〃，重力加

速度為g,設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，手掌一直保持水平。則下列說法中正確的是（

A.若手托著禮盒保持靜止狀態(tài)，則手對禮盒的作用力大于/ng

B.若手托著禮盒一起向右勻速運動，則禮盒受到水平向右的靜摩擦力

C.若手托著禮盒一起向右勻加速運動，則手對禮盒的作用力大小為“取

D.若手托著禮盒一起向右勻減速運動，則手對禮盒的作用力大小不會超過JIT77mg

【答案】D

【詳解】A.若手托著禮盒保持靜止狀態(tài)，則手對禮盒的作用力等于A錯誤；

B.若手托著禮盒一起水平向右勻速運動，合力為零，禮盒受重力和支持力作用而平衡，則禮盒不受摩擦

力作用，B正確；

C.若手托著禮盒一起水平向右勻加速運動，設加速度為4,禮盒受重力、支持力和靜摩擦力，手對禮盒的

作用力為支持力和靜摩擦力的合力，如圖所示

故手對盤子的作用力大小為

F='(mg)?>mg

C錯誤;

D.若手托著禮盒一起水平向右勻減速運動，則禮盒受到向左的靜摩擦力，但并沒有發(fā)生相對滑動，所以

受到的摩擦力

耳sm

手對禮盒的作用力

F4《(mg)2+("mg￥=J1+從2mg

D正確。

故選Do

7.（2020.湖北高三月考）如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖，升壓變壓器與發(fā)電廠相連，降壓變壓

器與用戶相連，兩變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠輸出發(fā)電功率P、升壓變壓器原線圈兩端電壓和輸電線

總電阻保持不變。當升壓變壓器原副線圈匝數比為k時，用戶得到的功率為則當升壓變壓器的原副線

圈匝數比為nk時，用戶得到的電功率為（）

A.(1-〃2%2)2+〃2左

C(1-/+今

【答案】B

【詳解】由題意知當升壓變壓器原副線圈的質數比為及時，在根據變壓器的規(guī)律可得

/：A=1：&

設輸電線總電阻為R，根據能量守恒可得

P-P、=I；R=k2『R

解得

P-p

k2I2

當升壓變壓器的原副線圈匝數比為nk時，在根據變壓器的規(guī)律可得

此時損失的功率為

%=年R=〃242/2R=〃2（p一片）

用戶得到的功率為

^=P-^=P-n2（P-^=（l-n2）P+n2^

故B正確，ACD錯誤。

故選B。

8.（2020.湖北高三月考）發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星的一種方式是采用1925年物理學家霍曼提出的霍曼轉移

軌道，該軌道可消耗最小能量來發(fā)射地球靜止軌道衛(wèi)星。發(fā)射時首先讓衛(wèi)星進入停泊軌道，在。點點火使

衛(wèi)星進入CTO軌道，在尸點再次點火使衛(wèi)星進入CEO軌道。忽略因火箭點火產生的質量變化，則下列說

法正確的是（）

A.衛(wèi)星在停泊軌道的運行速率小于在CEO軌道運行速率

B.衛(wèi)星在CTO軌道上。點速率大于/點速率

C.衛(wèi)星在CTO軌道上F點速率等于在CEO軌道運行速率

D.衛(wèi)星在停泊軌道的機械能小于在CEO軌道的機械能

【答案】BD

【詳解】A.根據

—MmV

G——=m—

rr

可得

在停泊軌道半徑比GEO軌道半徑小，則速率比在GEO軌道大，A錯誤；

B.根據開普勒第二定律可知，衛(wèi)星在GTO軌道上。點速率大于F點速率，B正確；

C.GTO軌道進入GEO軌道需要在F點點火加速，則衛(wèi)星在GTO軌道上尸點速率小于在GEO軌道運行

速率，C錯誤；

D.兩次點火衛(wèi)星機械能均增加，所以GEO機械能大于停泊軌道機械能，D正確。

故選BD。

9.（2020.湖北黃石市.黃石二中高三月考）如圖所示，光滑絕緣的水平面上固定有一通電直導線，一個金

屬圓環(huán)分別沿圖示竹、也、V3三個不同方向運動，下列說法正確的有（）

A.沿三個方向運動時，圓環(huán)中將產生順時針方向的電流

B.當環(huán)叨方向運動時，圓環(huán)先減速運動后沿平行導線方向勻速運動

C.當環(huán)沿叨和V2運動時，圓環(huán)所受的安培力方向相同

D.環(huán)沿這三個方向運動，最終都將停止運動

【答案】BC

【詳解】AD.環(huán)沿與導線平行方向即黨運動，磁通量不變，無感應電流產生，不會受到安培力，從而一

直做勻速直線運動。故AD錯誤；

B.當環(huán)也方向運動時，磁通量變化，產生感應電流。根據對稱性與來拒去留，可知圓環(huán)受到的安培力垂

直于導線方向指向導線，故圓環(huán)先減速運動。當垂直于導線方向的速度減到零后，環(huán)沿與導線平行方向運

動，磁通量不變，無感應電流產生，不會受到安培力，沿平行導線方向勻速運動，故B正確；

C.當環(huán)沿叨和V2運動時，磁通量變化，產生感應電流。根據對稱性與來拒去留，可知圓環(huán)受到的安培力

都垂直于導線方向指向導線，故C正確。

故選BCo

10.（2020?湖北高三月考）如圖所示，兩電阻不計的光滑金屬導軌水平放置，間距為/,AQ、BC分別與導

軌垂直，末端乩C右側均為半徑為R的,豎直圓弧，圓弧軌道與水平軌道平滑連接，軌道左端通過開關

4

連接一電容為C的電容器，A8CD區(qū)域內存在方向豎直向下的、磁感應強度為2的勻強磁場，一長為/、

質量為〃八電阻為r的導體棒置于導軌上處，電容器的初始電荷量為2。，閉合開關，導體棒即開始運

動，設其到達8C前已經達到穩(wěn)定狀態(tài)，全過程導體棒上產生的焦耳熱為。，重力加速度為g,導體棒到

達BC以后恰好不沿圓弧運動，下列說法正確的是（）

B

A.導體棒運動到BC時的速度為旅

B.導體棒由AD到BC過程中安培力對導體棒做功為Q+；根gR

C.導體棒達到穩(wěn)定狀態(tài)時的電流為處

Cr

D.導體棒由AC到8C過程中流過導體棒的電荷量為?-CB/廊

【答案】AD

【詳解】A.由題意得，導體棒到達8c以后恰好不沿圓弧運動，可知導體棒滑到水平軌道末端的速度為

v=J無，A正確：

B.由動能定理得，安培力對導體棒做的功等于導體棒獲得的動能，為gmgR,B錯誤；

C.導體棒勻速時，其兩端電壓與電容器兩端電壓相等，回路的電流為0,c錯誤；

D.電容器兩端最終的電荷量為

q^CBl/gR

所以放電的電荷量為Q,-CB/嫻，D正確。

故選ADo

11.(2020?湖北高三月考)如圖所示，A、B、C三個一樣的滑塊從粗糙斜面上的同一高度同時開始運動。

A由靜止釋放；B的初速度方向沿斜面向下，大小為血；C的初速度方向沿水平方向，大小也為山。斜面

足夠大，A、B、C運動過程中不會相碰，則()

A.A和C所受的滑動摩擦力大小不相等

B.A將比C先滑到斜面底端

C.滑到斜面底端時，B的動能最大

D.滑到斜面底端時，C的機械能減少最多

【答案】CD

【詳解】A.AC兩個滑塊所受的滑動摩擦力

f=RFZ=/.imgcos0

由于A、B、C是三個一樣的滑塊，所以摩擦力大小相等，選項A錯誤；

B.AC兩個滑塊所受的滑動摩擦力大小相等，A所受滑動摩擦力沿斜面向上，C沿斜面向上的力是滑動摩

擦力的分力，所以C沿斜面向下的加速度大于A沿斜面向下的加速度，C先到達斜面底端。選項B錯

誤；

C.三個滑塊重力相同，下降的高度相同，量力做功相同，摩擦力對A、B做功相同，C克服摩擦力做功

最大，A的初動能為零，B、C的初動能相等，則滑到斜面底端時，B滑塊的動能最大，選項C正確；

D.滑動摩擦力做功與路程有關，C運動的路程最大，C克服摩擦力做功最大，C減少的機械能最多，選

項D正確。

故選CD.

二、非選擇題：本題共5小題，共56分

12.（2020.湖北武漢市.高三期末）如圖所示的裝置可以用來測量滑塊與水平面之間的動摩擦因數.在水平

面上將彈簧的一端固定，另一端與帶有擋光片的滑塊接觸（彈簧與滑塊不固連）.壓縮彈簧后，將其釋

放，滑塊被彈射，離開彈簧后經過O處的光電門，最終停在P點.

…擋光片光電門

-W1白f白

OP

（1）除了需要測量擋光片的寬度d,還需要測量的物理量有一.

A.光電門與P點之間的距離s

B,擋光片的擋光時間t

C.滑塊（帶擋光片）的質量m

D.滑塊釋放點到P點的距離x

（2）動摩擦因數的表達式g=（用上述測量量和重力加速度g表示）.

（3）請?zhí)岢鲆粋€可以減小實驗誤差的建議：

.2

【答案】AB——多次測量取平均值：選用寬度d較小的擋光片

2gs/7

d1,v2d2

【解析】（1）遮光片經過光電門的速度v=一；由動能定理：一加了=〃mgs解得〃=——=——T；貝IJ

t22gs2gst2

除了需要測量擋光片的寬度d,還需要測量的物理量有：光電門與P點之間的距離

和擋光片的擋光時間t,故選AB.

（2）動摩擦因數的表達式〃=耳??；

（3）可以減小實驗誤差的建議：多次測量取平均值可減小偶然誤差；選用寬度。較小的擋光片可減小測

量速度產生的誤差.

13.（2020?湖北高三月考）某實驗小組欲將一量程為2V的電壓表Vi改裝成量程為3V的電壓表，需準確

測量電壓表Vi的內阻，經過粗測，此表的內阻約為2kC。可選用的器材有：

電壓表V2（量程為5V,內阻為5k。）

滑動變阻器4（最大值為100Q）

電流表（量程為0.6A,內阻約為0.1C）

電源（電動勢E=6V,內阻不計）

定值電阻R（阻值已知且滿足實驗要求）。

B

0

乙

圖甲為測量電壓表V的內阻實驗電路圖，圖中M、N為實驗小組選用的電表。

（1）請選擇合適的電表替代M、N,按照電路圖用線條替代導線連接實驗電路；

（2）實驗電路正確連接，調節(jié)滑動變阻器，M表的讀數為Y,N表的讀數為X,請用兩表的讀數和定值電阻

R表示電壓表Vi的內阻；

（3）改變滑動變阻器滑片的位置，得到多組M表和與之對應的N表的讀數，建立直角坐標系，通過描點作

出M表（縱坐標）和與之對應的N表的讀數（橫坐標）的函數圖象。若使M表和N表可同時達到滿偏，則函

數圖象的斜率約為:（結果保留2位有效數字）

（4）若測得電壓表V的內阻準確值為Ro,則將此表改成量程為3V的電壓表需（選填“串”或“并”）聯(lián)電

阻的阻值為o

XR

2.5串

Y-X2

【詳解】⑴川將一量程為2V的電壓表V］改裝成量程為3V的電壓表，應將定值電阻與電壓表Vi（N）串

聯(lián)，為測量電壓表Vi的內阻，再將電壓表VMM）并聯(lián)到電壓表Vi和定值電阻兩端，電路如圖

（2）［2］根據歐姆定律可得，M表（縱坐標）和與之對應的N表的讀數（橫坐標）的函數關系為

%R+R?*

Rvi

（3）［3］R“約為2kC,而電路分壓需要5V,R“分到電壓為2V,故要求R分壓為3V,電阻約為3kC,圖象

斜率約為

3+2

k2.5

（4）［4］［5］將電壓表改裝成大量程的電壓表時應串聯(lián)電阻分壓，根據串聯(lián)電路規(guī)律可知，串聯(lián)電阻應分IV電

壓即為電壓表Vi的一半，串聯(lián)電路中電流相等，則串聯(lián)電阻應為電壓表Vi的一半即為當。

2

14.（2020?湖北高三月考）如圖，一根張緊的水平彈性長繩上的。、〃兩點相距L=12.0m,6點在〃點的右

方。一列簡諧橫波沿此長繩向右傳播。在匚0時刻，a點的位移y“=A（A為質點振動的振幅），b點的位移

y〃=0,且向下運動。經過片0.5s,a點的位移y“=0,且向下運動，〃點的位移為＞=-A。

（1）若這一列簡諧波的波長力3求波可能的傳播速度；

（2）若這一列簡諧波的波長入＜3且傳播速度v=40m/s,推導質點“可能的振動方程。

??---------

左ab右

【答案】(1)v=32n+8m/s(〃=0,1,2...)；(2)xa=Acos57r(4k+1)t(k=l,2,...)

【詳解】（1）由題意

L=-A

4

=+(n=0,l,2...)

而

A

v=—

T

解得

V=(32H+8)m/s(n=0,1,2...)

(2)由題意

L=+—m=1,2,3...)

而

A

v=—

T

且y=40m/s解得

3〃=5〃z+3

故

〃=6,11,16..5%+1(攵=1,2,.?.)

a的振動方程

42萬

"Acos予

解得

X"=Acos5?(4A+l)f(攵=1,2,…)

15.(2020?湖北高三月考)“麥昆彈射車”因為其安裝簡單，可玩性高，廣受孩子們的歡迎，其裝置如圖所

示，按下按鈕后玩具車被彈簧彈出，可以在擺好的賽道上飛馳。某賽道可以抽象為如圖所示模型，玩具車

在A點被彈出后，恰好到達豎直方向圓形軌道最高點C,駛過圓形軌道后經過長為x的粗糙水平面BD

后，進入斜面DE,DE與水平方向夾角8=53。，最終停在E點。己知A、C、E三個點高度相同，粗糙軌

道BD和DE動摩擦因數均為〃=0.1,其他摩擦不計，已知玩具車質量為0」炮，圓形軌道半徑廠0.4m,求

(1)彈簧的彈性勢能EP

(2)BD長度x

(3)若斜面DE與水平面夾角6可以調節(jié)，使小車返回圓環(huán)時不脫離軌道，6的正切值需滿足什么條件。

7

【答案】(l)0.2J；(2)1.4m；(3)^<arctan—

16

【詳解】(1)玩具車恰好通過最高點，即在C點只受到重力，重力提供向心力

2

mg=m—

由A點到。點只有重力做功，機械能守恒

Ep+mghA=gmv|+mghc

h\=hc

聯(lián)立得

￡p=0.2J

(2)從C點到E點動能定理

12

-/umgx-jLimgcos0L=O-—mvc

sine弓

得

x=1.4m

(3)設改變夾角。后玩具車能到達斜面最高點，D與斜面最高點間長度為從C點到最高點動能定理

1八八

0--mvc=mg(2R-l'sin0)-pimgx-/zmg/'cos0

玩具車返回B點后不脫離軌道，即小車到達B點左側與半徑等高處G點時速度為0,F點到G點動能定理

mg(/'sin。一H)-pmgx-“ngl'cos6=0-0

聯(lián)立得

7

tan0八=——

16

即

7

0<arctan—

16

16.(2020?湖北高三月考)如圖1所示，兩條平行光滑水平導軌間距為L左側彎成豎直面內的四分之一

圓弧，其半徑也為L右側折成傾斜導軌，其傾角為245。。導軌水平部分有豎直向上的勻強磁場，磁感

應強度8隨時間f變化規(guī)律如圖2所示。導體棒外固定在圓弧導軌最高點，c”固定在水平導軌上，與圓

弧底端相距為”，導體棒外、4長均為L、電阻均為R,質量分別為機和2〃?。從0時刻開始，靜止釋放

導體棒當時到達圓弧底端時立即釋放導體棒cd。不計導軌電阻和空氣阻力，已知L=lm,R=0.5C,

m=lkg,g=10m/s2,Bo=2T?求：

(1)導體棒ab在圓弧導軌上運動的過程中導體棒W產生的焦耳熱。；

(2)若水平導軌足夠長，且兩棒在水平導軌上不會相撞，則兩棒在水平導軌上運動過程中通過導體棒截面的

電荷量q是多少；

(3)在(2)的條件下，若傾斜導軌足夠長，且導體棒落在傾斜導軌上立即被鎖定，求導體棒帥、c