2021屆八省新高考物理模擬卷（湖北專用）（解析版）

2021屆八省新高考物理模擬卷一湖北卷（02）

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，第卜7題只有一項符

合題目要求，第8~11題有多項符合題目要求。

1.（2020?湖北武漢市?高三其他模擬）原子鐘是利用原子躍遷產(chǎn)生固定頻率的光進(jìn)行計時的工具。據(jù)報道,

中國計劃在2020年6月發(fā)射最后一顆北斗衛(wèi)星，這也是中國北斗三號系統(tǒng)的“收官之星”，這些衛(wèi)星都采用

星載氫原子鐘。圖示為氫原子的能級圖，用大量處于〃=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時發(fā)射出的光照射光電

管陰極K,測得光電管中的遏止電壓（也叫截止電壓）為7.6V,己知普朗克常量丸MGKBXIOEJ.S，元電

荷e=1.6*10-9c，下列判斷正確的是（）

O

5JC4

4.55

3OL..S81

2g

31.熱

6

3.

A.電子從陰極K表面逸出的取大初動能為2.6eV

B.陰極K材料的逸出功為7.6eV

C.陰極K材料的極限頻率約為6.27xlOl4Hz

D.氫原子從〃=4能級躍遷到〃=2能級，發(fā)射出的光照射該光電管陰極K時能發(fā)生光電效應(yīng)

【答案】C

【詳解】A.根據(jù)最大初動能

E,=U<e=7.6eV

故A錯誤；

B.處于〃=2能級的氫原子躍遷到基態(tài)時發(fā)射出的光子能量為

e=hv=-3.4eV-（-13.6eV）=10.2eV

據(jù)

耳=加-%

得

因=/7吁Ek=10.2eV—7.6eV=2.6eV

故B錯誤;

C.根據(jù)

hvc=叱

得極限頻率為

喙=吆=6.27x1()14Hz

°h

故C正確；

D.從〃=4能級躍遷到〃=2能級，發(fā)射出的光子能量

￡'=hv'=-0.85eV-(-3.4eV)=2.55eV

不能發(fā)生光電效應(yīng)，故D錯誤。

故選C。

2.(2020?麻城市實驗高級中學(xué)高三其他模擬)物體A、8從同一地點同時沿同一方向做直線運(yùn)動，在0-%

時間內(nèi)，它們的丫-，圖像如圖所示。下列說法正確的是()

A.A、B的加速度大小均逐漸減小B.A的加速度逐漸增大，8的加速度逐漸減小

C.A、B將要相遇兩次D.A、B的平均速度均等于署

【答案】A

【詳解】AB.因速度一時間圖象的切線的斜率表示物體的加速度，由圖可知，兩物體的加速度都在不斷減

小，故A正確，B錯誤；

C.兩物體在圖中交點處距離最遠(yuǎn)，此后不斷接近，在兩圖線面積與橫軸包圍的面積相等處相遇，由于相遇

后A的速度一直比B大，故兩物體只有一次相遇，C錯誤；

D.因物體平均速度等于圖中圖線與橫軸所圍面積與時間之比，由圖可知A物體的平均速度大于空空，

2

B物體的平均速度小于乜署，故D錯誤。

2

故選Ao

3.（2020?湖北高三月考）如圖所示，S是水面波的波源，MN是擋板，Si、&是到S距離相等的兩個相同的

狹縫，8。為&S2中垂線上的兩點，實線代表波峰、虛線代表波谷，下列說法正確的是（）

A.A、C點為振動加強(qiáng)點

B.B、。點為振動加強(qiáng)點

C.當(dāng)&、&兩狹縫寬度增加時，。點振動一定更劇烈

D.當(dāng)&、S2兩狹縫距離減小時，力點振動幅度一定明顯降低

【答案】B

【詳解】A.A、C點是波峰和波谷疊加，為振動減弱點，故A錯誤；

B.8點是波谷和波谷疊加，為振動加強(qiáng)點，。點是波峰和波峰疊加，為振動加強(qiáng)點，故B正確；

C.當(dāng)$、52兩狹縫寬度增加時，如果縫的寬度大于波的波長，衍射現(xiàn)象不明顯，故C錯誤：

D.當(dāng)&、S2兩狹縫距離減小時，。點可能不是振動加強(qiáng)點，這時振動幅度降低，但如果$、S?兩個狹縫關(guān)

于8。對稱的減小時，D點是振動加強(qiáng)點，此時振動幅度不變，故D錯誤。

故選B。

4.（2020湖北恩施土家族苗族自治州.高三月考）如圖甲所示，真空中有一半徑為心電荷量為+。的均勻

帶電球體，以球心為坐標(biāo)原點，沿半徑方向建立x軸。理論分析表明，x軸上各點的場強(qiáng)隨x變化關(guān)系如圖

乙所示，則（）

kQ

A.由處場強(qiáng)大小為音

玉

B.必處場強(qiáng)大小為

R'

C.可處電勢大小為絲

玉

D.X2處場強(qiáng)大小為華

X2

【答案】D

【詳解】A.球體內(nèi)某點的電場強(qiáng)度，由E=與

r

x3

OR

共同確定，所以為處的場強(qiáng)大小不是華，A錯誤；

玉

BD.電荷量為Q的均勻帶電球體，以球心為坐標(biāo)原點，當(dāng)作點電荷，則有也處場強(qiáng)大小半，B錯誤，D

正確；

C.由U=Ed,可知E-尤圖線與x軸所圍的面積表示電勢差，設(shè)坐標(biāo)原點是零電勢,用處的場強(qiáng)大小不是華，

則為處的電勢大小不是絲，C錯誤.

/

故選D。

5.（2020?湖北高三月考）疫情期間，網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)離不開手機(jī)。某同學(xué)用手機(jī)上網(wǎng)課時為了解放雙手，使用了

如圖所示的磁性手機(jī)支架，支架上的強(qiáng)磁鐵與粘在手機(jī)背面的引磁片緊緊吸附在一起，使手機(jī)處于傾斜狀

態(tài)而保持靜止。下列說法正確的是（）

A.手機(jī)一共受到三個力的作用

B.磁性手機(jī)支架對手機(jī)的合力大于手機(jī)的重力

C.調(diào)整支架使手機(jī)與水平面夾角增大，手機(jī)受到的摩擦力減小

D.調(diào)整支架使手機(jī)與水平面夾角增大，支架對桌面的壓力大小不變

【答案】D

【詳解】A.手機(jī)受到支架對手機(jī)的磁力，支架對手機(jī)的彈力，支架對手機(jī)的摩擦力，自身的重力，共四個

力，故A錯誤；

B.磁性手機(jī)支架對手機(jī)的合力與手機(jī)的重力為一對平衡力，大小相等，故B錯誤；

c.調(diào)整支架使手機(jī)與水平面夾角e增大，手機(jī)受到的摩擦力為

f-mgsin0

可知摩擦力增大，故C錯誤;

D.支架與手機(jī)整體處于平衡狀態(tài)，受到桌面的支持力與總重:力大小相等，根據(jù)牛頓第三定律，支架對桌面

的壓力大小等于支持力大小，即等于總重力大小，與支架和水平面的夾角無關(guān)，故D正確。

故選D。

6.（2020.湖北高三月考）如圖所示，邊長為。的正方體無蓋盒子A3CO-4放置在水平地面上,

。為直線43'上的一點，且與A'的距離為將小球（可視為質(zhì)點）從。點正上方距離2a處以某一速度

水平拋出，不計空氣阻力，重力加速度為g。為使小球能落在盒子內(nèi)部，則小球拋出時的速度不超過（）

C.J2gaD.y/ga

【答案】A

【詳解】依題意，可知小球水平拋出能落到盒子內(nèi)的最遠(yuǎn)距離是落到C點，有

1，

a=2gt

XQC=匕"

根據(jù)幾何知識，有

xoc,=+/=\[5a

聯(lián)立，解得

故選A?

7.（2020?湖北高三月考）如圖，地月拉格朗日點心位于地球和月球的連線上，處在該點的物體在地球和月

球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球做勻速圓周運(yùn)動。已知地球質(zhì)量與月球質(zhì)量之比

為81:1,假設(shè)地球球心到點心的距離為月球球心到點L的距離的左倍，則最接近長的數(shù)值是（）

A.6.5D.10.5

【答案】A

【詳解】設(shè)地球質(zhì)量為月球質(zhì)量桁，物體質(zhì)量為機(jī)°，地球球心到點4的距離為可，月球球心到點心

的距離為巴，月球轉(zhuǎn)動周期為T，取物體為研究對象，由牛頓第二定律可得

取月球為研究對象，由牛頓第二定律可得

由題意可知

,AM81

k=—,——=——

聯(lián)立解得A=6.5

故選A?

8.（2020?湖北恩施土家族苗族自治州?高三月考）如圖甲所示為某一品牌的小型甩干機(jī)，內(nèi)部白色的小筐是

甩衣桶，其簡化模型如圖乙所示。當(dāng)甩衣桶在電動機(jī)的帶動下轉(zhuǎn)動時，衣服貼在甩衣桶壁上，若濕衣服的

質(zhì)量為1kg,衣服和桶壁間的動摩擦因數(shù)為（）.（）1,甩衣桶內(nèi)壁半徑為0.1m,甩干機(jī)外壁的半徑為0.2m,

當(dāng)電動機(jī)的角速度達(dá)到100rad/s時，衣服上的一水滴從桶壁上的小孔被甩出，下降高度為〃時撞到外壁上，

假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2,下列說法正確的是（）

甲乙

A.電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度至少為200rad/s時，衣服才能貼在桶壁上不掉下來

B.電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度至少為100rad/s時，衣服才能貼在桶壁上不掉下來

C.h等于1.5mm

D.h等于3mm

【答案】BC

【詳解】AB.當(dāng)衣服與桶壁間的最大靜摩擦力等于重力時，衣服才能恰好貼在桶壁上不掉下來，又最大靜

摩擦力等于滑動摩擦力，衣服隨桶轉(zhuǎn)動的向心力由桶壁的支持力提供，因此有

fn、=NFz=mg

網(wǎng)=nviTr

兩式聯(lián)立，可得

0)=斤rad/s=100rad/s

即電動機(jī)轉(zhuǎn)動的角速度至少為lOOrad/s時，衣服才能貼在桶壁上不掉下來，故A錯誤B正確;

CD.水滴以沿桶壁切線方向的速度飛出，到碰到外壁的過程中做平拋運(yùn)動，其運(yùn)動的俯視圖如圖所示:

水滴飛出的速度大小為

v=<z>r=100x0.lm/s=10m/s

水滴的水平位移

x=JR2一r=vt

解得f=0.01而，故其豎直位移

m=0.0015m=1.5mrn

9.（2020?湖北高三月考）一艘宇宙飛船帶著任務(wù)出發(fā)了。在遠(yuǎn)離星球的太空中沿直線飛行時，啟動推進(jìn)器，

飛船受到推力廠的作用，在短時間加內(nèi)速度改變了Au（其它星球?qū)λ囊珊雎裕?；?dāng)飛船飛近一個無

名的孤立星球時，關(guān)閉發(fā)動機(jī)后飛船能以速度u在離星球的較高軌道上繞星球做周期為7；的勻速圓周運(yùn)動;

到達(dá)孤立星球附近時，再次關(guān)閉發(fā)動機(jī)后飛船在星球表面做勻速圓周運(yùn)動的周期（，登陸星球后，宇航員

用彈贊測力計稱量一個質(zhì)量為機(jī)的祛碼時讀數(shù)為N。已知引力常量為G,忽略該星球自轉(zhuǎn)。則（）

Fbt

A.宇宙飛船的質(zhì)量為——B.宇宙飛船的質(zhì)量為姑AL

AvAv

C.孤立星球的質(zhì)量為上工D.孤立星球的質(zhì)量為」!工

271G16G萬4加3

【答案】ACD

【詳解】AB.飛船直線推進(jìn)時，根據(jù)動量定理可得

Fkt=ZMAV

解得飛船的質(zhì)量為

FZ

in-------

Av

故A正確，B錯誤;

C.飛船繞孤立星球運(yùn)動時，根據(jù)萬有引力提供向心力可得

2

2兀、）mv

解得

2兀G

故C正確;

D.用彈簧秤稱量時，則有

NGM

在星球表面運(yùn)動時有

解得

故D正確;

故選ACD。

10.（2020.湖北襄陽三中高三月考）如圖所示，HH氏是同種金屬材料（自由電荷為電子）、上下表面為正

方形的兩個霍爾元件，山的邊長和厚度均為H2邊長和厚度的2倍。將兩個霍爾元件放置在同一勻強(qiáng)磁場B

中，磁場方向垂直于兩元件正方形表面。在兩元件上加相同的電壓，形成圖示方向的電流，M、N兩端形成

霍爾電壓U,下列說法正確的是（）

A.Hi中的電流強(qiáng)度是山中電流強(qiáng)度的2倍

B.Hi、出上M端電勢高于N端電勢

C.Hi中產(chǎn)生的霍爾電壓是H2中產(chǎn)生的霍爾電壓的2倍

D.H］中產(chǎn)生的霍爾電壓等于H2中產(chǎn)生的霍爾電壓

【答案】AD

【詳解】A.根據(jù)電阻R=0（，設(shè)正方形金屬導(dǎo)體邊長為小

厚度為6,則

Dap

R=p——=—

abb

則

24=&，

在兩導(dǎo)體上加上相同電壓，則R中的電流等于&中電流的2倍，故A正確;

B.電子定向移動的分析與電流方向反向，在磁場中受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可知，向M表面偏轉(zhuǎn),

所以M端電勢低于N端電勢，故B錯誤:

CD.根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡，則有

evB=e^-,

a

由電流:

I=nesv=neabv=—

R

及電阻:

ap

RD=p—=—

abb

聯(lián)立解得:

BUabBU

U=Bav=Ba------

Hneabnepabnep

則有Hi中產(chǎn)生的霍爾電壓和H2中產(chǎn)生的霍爾電壓相等，故C錯誤，D正確；

故選：ADo

11.（2020?湖北高三月考）如圖所示，固定在水平面上的足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌處于垂直平面向下的勻強(qiáng)

磁場中，一端連接著一個電容器和電源，導(dǎo)軌上放著一根長度與導(dǎo)軌間距相同，有固定阻值的均勻?qū)w棒。

與電容器連接的單刀雙擲開關(guān)先與左邊閉合，待充電結(jié)束后，某時刻與右邊閉合，作為計時起點，隨后導(dǎo)

體棒在運(yùn)動的過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，不計其他位置的電阻，則電容器所帶電量4、導(dǎo)體棒的運(yùn)動速度

丫、流過導(dǎo)體棒的電流/、通過導(dǎo)體的電量Q隨時間f變化的圖像可能的是（）

C\

O

【答案】BCD

【詳解】開關(guān)先與左邊閉合，使電容器充電。后與右邊閉合，導(dǎo)體棒通以放電電流，電容器兩端電勢差減

小，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生向右的安培力，使得導(dǎo)體棒向右加速運(yùn)動切割磁感應(yīng)線產(chǎn)生反電動勢且逐漸增大，所以

放電電流逐漸減小。

當(dāng)反電動勢增大到與電容器兩端電勢差等大時，電流消失，安培力為零。導(dǎo)體棒做勻速直線運(yùn)動，電容器

兩端電勢差不再改變，所帶電量不再減小，通過導(dǎo)體棒的電荷量不再增加。

選項A錯誤，BCD正確。

二、非選擇題：本題共5小題，共56分

12.（2020?湖北高三月考）研究表明：人從高處下落，腳觸地瞬間受到的沖擊力是人體自身重力的數(shù)倍。為

探究這個問題，某同學(xué)用重物從高處自由下落沖擊地面來模擬人體落地的情形。下表為實驗過程中測得的

相關(guān)數(shù)據(jù)。

常收和測fit物理品測盤數(shù)據(jù)

重力加速度g|9.8m/J

市物（包括傳感器）的質(zhì)量m8.500kg

政物下落高度〃45.00cm

16物反彈高度人20.00rm

最大沖擊力F.850.00N

質(zhì)物地面接觸時間，0.100s

（1）為測量地面對重物的平均作用力尸與重物重力mg的比值，上表中的不需要測量（填物理量

的符號）；若不考慮重物與地面的形變，由上表可知￡=____________（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）；

mg

（2）通過上述實驗，如果人從一定的高度由靜止豎直跳下，為減小腳觸地瞬間受到的沖擊力，可采取什么措

施？.

【答案】m、Fm6.1穿上運(yùn)動鞋或屈腿彎曲，增加腳與地面的接觸時間

【詳解】（1）”］重物在空中運(yùn)動過程中，由機(jī)械能守恒有

mgn,=13mv2

所以重物與地面接觸前瞬時的速度大小

H=J?gH

重物離開地面瞬時的速度大小

v2

重物與地面接觸過程，設(shè)豎直向上為正方向，由動量定理有

(F-mg)t=mv2+mVj

解得

n尸四丁

所以地面對重物的平均作用力尸與重物重:力，〃g的比值

F回+0F,

——=--------r=---------bl

因此上表中的不需要測量的是根和工,。

[2]代入數(shù)據(jù)解得

F0x0.2000+J2x0.4500

+1?6.1

79^8x0.100

Q）R]MF=m亞逅亞畫+mg可以看出人從一定的高度由靜止豎直跳下，可以通過穿上運(yùn)動鞋或屈

腿彎曲，增加腳與地面的接觸時間來減小人受到地面的沖擊力。

13.（2020?湖北武漢市?華中師大一附中高三月考）用下列器材測量電容器的電容:一塊多用電表，一臺直流穩(wěn)

壓電源，一個待測電容器（額定電壓16V）,定值電阻凡（阻值未知），定值電阻&=150Q電流傳感器、數(shù)據(jù)采集

器和計算機(jī),單刀雙擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干.

實驗過程如下：

實驗次數(shù)實驗步驟

①用多用電表的、10“擋■量電阻品,指針偏轉(zhuǎn)如圖（甲）所示.

第1次②將電阻4等器材按照圖（乙）正確連接電路，將開關(guān)S與1端連接.電源向電容器充電.

③將開關(guān)S擲向2端，測得電流隨時間變化的i-t曲線如由（丙）中的實線a所示.

用電阻R：替換用，重復(fù)上述實臉步驟②③，測得電流隨時間變化的小，曲線如國（?。┲械哪硹l

第2次

虛線所示.

說明:兩次實驗中電源輸出的直流電壓恒定且相同.

?/?om

請完成下列問題：

(1)由圖(甲)可知，電阻心的測量值為C；

(2)第1次實驗中，電阻吊兩端的最大電壓U=—V.利用計算機(jī)軟件測得i-t曲線和兩坐標(biāo)軸所圍的面積為

42.3mA?s,已知電容器放電時其內(nèi)阻可以忽略不計，則電容器的電容為C=—F;

(3)第2次實驗中，電流隨時間變化的i-t曲線應(yīng)該是圖(丁)中的虛線—(選填或“，),判斷依據(jù)是

【答案】(1)10094.7x10-3c與實線。比較，最大電流小，且與兩坐標(biāo)軸所圍面積相等

【詳解】(1)[1].歐姆表讀數(shù)=表盤刻度x倍率=10x10=100。；

(2)[2][3].由評圖象得到開始時電流為/=9()mA=0.09A；故最大電壓為

t/=//?i=0.09Axl00Q=9V

故電容為

。=幺=42.3mA.s=47xl

U9V

(3)[4],換用150c的電阻，則根據(jù)北=電，因第2次實驗的最大電流小些，故不是仇根據(jù)Q,=CU,“，

因兩條曲線分別與坐標(biāo)軸所圍的面積相等，故不是"，是C：

14.(2020?湖北宜昌市?高三月考)如圖為某高壓鍋結(jié)構(gòu)示意圖，鍋蓋上有兩個氣孔，氣孔1使鍋內(nèi)與外界

連通，此時鍋內(nèi)氣體與外界大氣壓強(qiáng)相等。當(dāng)鍋內(nèi)溫度達(dá)到40℃時，氣孔1會封閉，將鍋內(nèi)外隔離。若鍋

內(nèi)溫度繼續(xù)升高，鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，當(dāng)壓強(qiáng)增大到設(shè)計的最大值時，氣體會頂起氣孔2上的限壓閥。己

知限壓閥的質(zhì)量為20g,氣孔2的橫截面積為8mm2,鍋的容積為O.CMn?,現(xiàn)在鍋內(nèi)放入20℃、極少量的

水，然后蓋好鍋蓋加熱，很快水完全汽化后氣孔1封閉。求：(氣體可視為理想氣體，大氣壓強(qiáng)"°=L0xl()5pa)

(1)氣孔2上的限壓閥被頂起時，鍋內(nèi)氣體的溫度是多少？

(2)從氣孔1封閉到溫度升到120℃,漏出的氣體占?xì)饪?封閉時鍋內(nèi)氣體的百分比。

【答案】(1)118.25℃：(2)0.50%

【詳解】(1)氣體在氣孔1封閉到氣孔2上的限壓閥被頂起的過程中，據(jù)查理定律

且=隹

T1％

Pi=Po

限壓閥

p2S0=p0SQ+mg

7；=273K+40K=313K

5=273K+L

解得

/2=118.25℃

(2)密封的氣體在限壓閥頂起至升溫到120℃進(jìn)行等壓變化，據(jù)蓋呂薩克定律

匕=及

T2n

AV=V；-V；

漏出的氣體的占?xì)饪?封閉后鍋內(nèi)氣體的百分比為

〃=絲乂100%

代入數(shù)據(jù)解得

7=0.50%

15.(2020?湖北高三月考)某極限運(yùn)動員乘氣球升至距地面”=3.35xl()4m的高空后由靜止跳下，到達(dá)距

地面的高度/z=1.5xl()3m處時，運(yùn)動員打開降落傘并成功落地，取重力加速度大小g=10m/s2。

(1)若忽略空氣阻力，求該運(yùn)動員從靜止開始下落至距地面的高度/?=1.5xl()3m處所需的時間人

(2)實際上，物體在空氣中運(yùn)動時會受到空氣的阻力，物體高速運(yùn)動時所受阻力的大小可近似表示為

f=kv2,其中u為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān).已知該運(yùn)動員

在某段時間內(nèi)高速下落的丫-1圖像如圖所示，該運(yùn)動員和所帶裝備的總質(zhì)量初=160kg,求該運(yùn)動員在達(dá)

到最大速度時所受阻力的阻力系數(shù)k(結(jié)果保留一位有效數(shù)字).

4080120160Us

【答案】（l）80s；（2）0.01kg/m

【詳解】（1）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律有

解得