2021年湖南學(xué)考選擇性物理真題及答案

1、2021年湖南學(xué)考選擇性物理真題及答案注意事項：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中，只有一項是符合題目要求的。1.核廢料具有很強的放射性，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

2、，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，但輻射強度在安全劑量內(nèi)則沒有傷害2.物體的運動狀態(tài)可用位置x和動量p描述，稱為相，對應(yīng)p-x圖像中的一個點。物體運動狀態(tài)的變化可用p-x圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡。假如一質(zhì)點沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運動，則對應(yīng)的相軌跡可能是ABCD3.“復(fù)興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|(zhì)量為m的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為P,若動車組所受的阻力與其速率成正比（Fm=kv,k為常量），動車組能達到的最大速度為vm.下列說法正確的是A.動車組在勻加速啟動過程

3、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動C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P,則動車組勻速行駛的速度為34vmD.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t達到最大速度vm,則這一過程中該動車組克服阻力做的功為12mv2m-Pt4.如圖，在（a，0）位置放置電荷量為q的正點電荷，在（0，a）位置放置電荷量為q的負點電荷，在距p（a，a）為2a的某點處放置正點電荷Q，使得p點的電場強度為零，則Q的位置及電荷量分別為A.(0,2a)，2qB. (0,2a) ， 22qC. (2a,0) ，2qD. (2a，0) ，22q5.

4、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，B為半圓水平直徑的端點。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推動小滑塊由A點向B點緩慢移動，力F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A.推力F先增大后減小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，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為n1:n2, 輸入端C、D接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡L1、L2的阻值始終與定值電阻Ro的阻值相同。在滑動變阻器R的滑片從a端滑動到b端的過程中，兩個燈泡始終發(fā)

5、光且工作在額定電壓以內(nèi)，下列說法正確的是AL1先變暗后變亮，L2一直變亮B. L1先變亮后變暗，L2一直變亮C.L1先變暗后變亮，L2先變亮后變暗D. L1先變亮后變暗，L2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選項中，有多項符合題目要求。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月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準(zhǔn)確進入預(yù)定軌道。根據(jù)任務(wù)安排，后續(xù)將發(fā)射問天實驗艙和夢天實驗艙，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116 ,下列說法正確的是A.核心艙進入軌道

6、后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的(1617)2倍B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7.9km/sC.核心艙在軌道上飛行的周期小于24hD.后續(xù)加掛實驗艙后，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），此時彈簧形變量為x.撤去外力并開始計時，A、B 兩物體運動的a-t圖像如圖（b)所示，S1表示0到t1時間內(nèi)A的a-t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小，S2、S3分別表示t1到t2時間內(nèi)A、B的a-t圖線與坐標(biāo)軸所圍面積大小。A在t1時刻的速度為V0。下列說法正確的是A.0到t1時

7、間內(nèi)，墻對B的沖量等mAv0 B.mAmBC.B運動后，彈簧的最大形變量等于xD.S1-S2=S39. 如圖，圓心為O的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑，將電荷量為q(q0)的粒子從a點移動到b點，電場力做功為2W(W0);若將該粒子從c點移動到d點，電場力做功為W。下列說法正確的是A.該勻強電場的場強方向與ab平行B.將該粒子從d點移動到b點，電場力做功為0.5WC.a點電勢低于c點電勢D.若只受電場力，從d點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動10.兩個完全相同的正方形勻質(zhì)金屬框，邊長為L，通過長為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

8、處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場。磁場區(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的平面內(nèi)以初速度v0水平無旋轉(zhuǎn)拋出，設(shè)置合適的磁感應(yīng)強度大小B使其勻速通過磁場，不計空氣阻力。下列說法正確的是A.B與v0無關(guān)，與H成反比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)H、v0和B,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?nèi)⒎沁x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

9、）某實驗小組利用圖（a)所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關(guān)系，主要實驗步驟如下：（1)用游標(biāo)卡尺測量墊塊厚度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)n和滑塊對應(yīng)的加速度a；（5)在右支點下增加墊塊個數(shù)（墊塊完全相同），重復(fù)步驟（4),記錄數(shù)據(jù)如下表；根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖（c)上描點，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_m/s2(保留三位有效數(shù)字)。12.(9分）某實驗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

10、開關(guān)、一個定值電阻（阻值為R0）、一個電流表（內(nèi)阻為RA)、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于R0，并配有可在電阻絲上移動的金屬夾）、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。主要實驗步驟如下：（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)I,得到多組數(shù)據(jù)：（4)整理數(shù)據(jù)并在坐標(biāo)紙上描點繪圖，所得圖像如圖(b)所示，圖線斜率為k,與縱軸截距為d,設(shè)單角度對應(yīng)電阻絲的阻

11、值為r0,該電池電動勢和內(nèi)阻可表示為E=_,r_(用R0、RA、k、d、r0表示）（5)為進一步確定結(jié)果，還需要測量單位角度對應(yīng)電阻絲的阻值r0。利用現(xiàn)有器材設(shè)計實驗，在圖（c)方框中畫出實驗電路圖（電阻絲用滑動變阻器符號表示）；（6)利用測出的r0,可得該電池的電動勢和內(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（每個粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q)以初速度v垂直進入磁場，不計重力及帶電粒子之間的相互作用。對處在xOy平面內(nèi)的粒子，求解以下問題。（1)如圖（a),寬度為2r1的帶電粒子流沿x軸正方向射入圓心為A(0, r1),半徑為r1的圓形勻強磁場

12、中，若帶電粒子流經(jīng)過磁場后都匯聚到坐標(biāo)原點O,求該磁場磁感應(yīng)強度B1的大?。海?)如圖（a),虛線框為邊長等于2r2的正方形，其幾何中心位于C(0，-r2)。在虛線框內(nèi)設(shè)計一個區(qū)域面積最小的勻強磁場，使匯聚到O點的帶電粒子流經(jīng)過該區(qū)域后寬度變?yōu)?r2,并沿x軸正方向射出。求該磁場磁感應(yīng)強度B2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）；（3)如圖（b),虛線框和I 和II均為邊長等于r3的正方形，虛線框和IV均為邊長等于r4的正方形。在I、II、和IV中分別設(shè)計一個區(qū)域面積最小的勻強磁場，使寬度為2r3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0,再經(jīng)過和IV后

13、寬度變?yōu)?r4.并沿x軸正方向射出，從而實現(xiàn)帶電粒子流的同軸控束。求I和中磁場磁感應(yīng)強度的大小，以及II和IV中勻強磁場區(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L的水平軌道通過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與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為.以水平軌道末端0點為坐標(biāo)原點建立平面直角坐標(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的位置由靜止開始下滑，求A經(jīng)過0點時的速度大?。唬?）若A

14、從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經(jīng)過O點落在弧形軌道PQ上的動能均相同，求PQ的曲線方程；（3）將質(zhì)量為m(為常數(shù)且5)的小物塊B置于0點，A沿傾斜軌道由靜止開始下滑，與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且A落在B落點的右側(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S1和S2)封閉一定質(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沙，活塞從A下降h高度到B位置時

15、，活塞上細沙的總質(zhì)量為m，在此過程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始終不變，整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強(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F做功大于0,小于mghB.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變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(P0S1h+mgh)E.左端活塞到達B位置時，外力F等于mgS2S1(2)(8分）小贊同學(xué)設(shè)計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開

16、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，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活塞，右端用相同細繩A細繩同細繩豎直懸掛一個質(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，測得環(huán)境溫度T1=300K。設(shè)外界大氣壓強P0=1.0x105Pa,重力加速度g=10m/s2。(i)當(dāng)電子天平示數(shù)為400.0g時，環(huán)境溫度T2為多少？(ii)該裝置可測量的最高環(huán)境溫度Tmax為多少？16.【物理一選修3-4(13分)（1）（5分)均勻介質(zhì)中,波源位于O點的簡諧橫波在xOy水平面內(nèi)傳播,波面為圓,t=0時刻,波面分布如圖(a)所示,其中實線表示波峰,虛線表示相鄰的波谷.A處質(zhì)點的振動圖像如圖(b)所示,z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A點傳播到B點,所需時間為4sB.t=6s時,B處質(zhì)點位于波峰C.t=8s時,C處質(zhì)點振動速度方向豎直向上D.t=10s時,D處質(zhì)點所受回復(fù)力方向豎直向上E.E處質(zhì)點起振后,12s內(nèi)經(jīng)過的路程為12cm(2)(8分)我國古代著作墨經(jīng)中記載了小孔成倒像的實驗,認識到光沿直線傳播.身高1.6m的人站在水平地面上,其正前方