2021年1月湖南水平考模擬-物理批注版

湖南省2021年普通高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試

物理

注意事項：

i.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

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、將本試題卷和答題卡一井交回

一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項

是符合題目要求的。

1.2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置一一中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在

成都建成并首次實現(xiàn)利用核聚變放電。下列方程中，正確的核聚變反應(yīng)方程是（）批注［fill：A

2382344

（A）^H+^H-SHe+'on（B）92U-9oTh+2He2021年湖南高考模擬1

（C）^U+'on-'^Ba+^Kr+S'on（D）^He+^uAI-^isP+Z'on

【詳解】核聚變反應(yīng)是兩輕核反應(yīng)變成中等質(zhì)量的核。

A.^H+\H-SHe+'oii,是輕核聚變，故A正確；

B."7u~23%Th+42He,此核反應(yīng)反應(yīng)物只有一個原子核且生成物由氮核，屬于a衰變,

故B錯誤；

235l4489

C.92U+'on-*5f,Ba+36Kr+3'（）n,此反應(yīng)反應(yīng)物和生成物都有中子，構(gòu)成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，

且生產(chǎn)物至少有兩個中等質(zhì)量的核，故屬于重核裂變，故C錯誤；

427,o,

D.2He+l3Al->15P+2on,此反應(yīng)是用a粒子轟擊生成了同位素磷，是人工核轉(zhuǎn)變，發(fā)

現(xiàn)同位素磷和正電子的方程，故D錯誤；

故選A。

2.有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，QJ；

一個質(zhì)量為加的小球以速度v從井口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小fyn''

球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向

反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計空氣阻力。從小球/,

水平射入水井到落至水面的過程中，下列說法正確的是（）批注［fj2］:D

（A）小球下落時間與小球質(zhì)量加有關(guān)||I

2021年湖南高考模擬2

（B）小球下落時間與小球初速度v有關(guān)三三三三

（C）小球下落時間與水井井口直徑"有關(guān)IEm主息目I

（D）小球下落時間與水井井口到水面高度差〃有關(guān)1

【詳解】因為小球與井壁做多次彈性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，

則將小球的運動軌跡連接起來就是一條做平拋的拋物線,可知小球在豎直方向做自由落體運

動，卜.落時間由"g可知，卜落時間與小球的質(zhì)量，"，小球初速度P以及井I1直徑均無

關(guān)，只與井"到水面高度差〃有關(guān)。

故選D。

3.如圖，兩個帶等量正電的點電荷，分別固定在絕緣水

平桌面上的A、B兩點，一絕緣圓形細(xì)管水平固定在桌

面A、B兩點間，且圓形細(xì)管圓心O位于A、B連線的

中點，細(xì)管與A、B連線及中垂線交點分別為C、E、D、

F。一個帶負(fù)電的小球在細(xì)管中按順時針方向做完整的

圓周運動，不計一切摩擦，下列說法正確的是()批注田3]:C

(A)小球從C運動到D的過程中，速度先減小后增大2021年湖南高考模擬3

(B)在兩個帶正電的點電荷產(chǎn)生的電場中，C點的電勢比F點的電勢低

(C)小球在C、E兩點的速度大小相等，有相同的電勢能

(D)小在D、F兩點所受的電場力相同

【詳解】A.小球從C到D的過程中電場力的方向一直與速度方向是鈍角，電場力一直做負(fù)

功，速度一直減小，A錯誤；

B.由等量正電荷的電場線的分布可知，電場線在OC方向由C指向0,在OF方向則有0

指向F,順著電場線電勢降低，因此有力。＞性，B錯誤；

C.由等量正電荷的電場的對稱性可得，在C、E兩點電勢相等，則小球在C、E兩點具有

相同的電勢能，小球在細(xì)管中運動，僅有電場力做功，由能量守恒定律可得小球在C、E兩

點動能變化等于在在C、E兩點電勢能變化，故小球動能變化為零，故在在C、E兩點的速

度大小相等，C正確；

D.等量同種電荷的電場線如圖

。點電場線在向上，F(xiàn)點電場在向下，因此電場力方向不同，D錯誤。

故選C。

C選項的另解：

產(chǎn)=必生.

點電荷的庫侖力為戶，將點電荷牝從無限遠處移到離點電荷S距離r處，電場力

做功

則距離點電荷3距離;?處電勢

Wkq.

(p=—=-L

夕2r

電勢是標(biāo)量，則本題中兩個等量正電荷由電勢在。點的電勢為

加絲+四

rACrBC

同理E點的電勢為

3絲+絲

rBErAE

因此可知外=/，則電勢能相同，由能量守恒可得C和E兩點動能相同，速度大小相等,

故C正確。

4.有四個電源甲，乙、丙、丁，其路端電壓U與電流/的關(guān)系圖象分別如圖（a）、（b）、（c）、

（d）所示，將一個6Q的定值電阻分別與每個電源的兩極相接，使定值電阻消耗功率最大

的電源是（）批注[fj4]:D

2021年湖南高考模擬4

（A）甲電源（B）乙電源（C）丙電源（D）丁電源

【詳解】S/圖像縱軸的截距為電源電動勢，斜率為內(nèi)阻，因此可知四個電源的電動勢都為

12V,而內(nèi)阻r甲=12C,rz.=6￡1,廠內(nèi)=4C,rj=3C。

定值電阻消耗的功率為尸=（看產(chǎn)R，可知內(nèi)阻越大功率越小，因此丁定值電阻消耗功率最

大。

故選D。

5.如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質(zhì)導(dǎo)

線框abed用不可伸長的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測力端,

導(dǎo)線框與磁感應(yīng)強度方向垂直，線框的bed部分處于勻強磁場

中，b、d兩點位于勻強磁場的水平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通

以大小為/、方向如圖所示的恒定電流，導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時，

力傳感器的示數(shù)為入。只改變電流方向，其它條件不變，力傳

感器的示數(shù)為&,該勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）批注[fj5]:C

XXXX2021年湖南高考模擬5

F「FiFi-F?

(A)4/L(B)4/L

位(FLFi)gm)

(D)

(C)4/L4a

【詳解】線框在磁場中受到安培力的等效長度為bd=，5L,當(dāng)電流方向為圖示方向時，由

左手定則可知導(dǎo)線框受到的安培力豎直向上，大小為F=WBIL.

因此對導(dǎo)線框受力平衡可得：A+F=mg；

當(dāng)導(dǎo)線框中的電流反向，則安培力方向豎直向下，此時有"?g+F=F2：

聯(lián)立可得：8=盅蹙&o

故選C。

6.如圖，一根質(zhì)量為機的勻質(zhì)繩子，兩端分別固定在同一高度的

兩個釘子上，中點懸掛一質(zhì)量為M的物體，系統(tǒng)平衡時，繩子中點

兩側(cè)的切線與豎直方向的夾角為a,釘子處繩子的切線方向與豎直

方向的夾角為夕，則（）批注［fj6J:B

tanam+Mtana2021年湖南高考模擬6

(A)(B)

tan/?-mtan6一M

cosaMcosani

(C)(D)

co邛cos成m~\~M

【詳解】設(shè)中點處繩了?的拉力為T,則對中間結(jié)點分析可知

2Tcosa=Mg

設(shè)懸掛點處繩子的拉力為T，對繩子和M受力分析可知

27"*cosp-mg+Mg

對一側(cè)繩子進行受力分析，水平方向有

7MsinB=Tsina

m+M

解得：5M°

故選B?

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.在“嫦娥五號”任務(wù)中，有一個重要環(huán)節(jié)，軌道器和返

回器的組合體（簡稱“甲”）與上升器（簡稱“乙”）要在環(huán)

月軌道上實現(xiàn)對接，以使將月壤樣品從上升器轉(zhuǎn)移到返回器

中，再由返|5|器帶回地球。對接之前，甲、乙分別在各自的

軌道上做勻速圓周運動，且甲的軌道半徑比乙小，如圖所示,

為了實現(xiàn)對接，處在低軌的甲要抬高軌道。下列說法正確的

是（）批注［fj7］:BD

（A）在甲抬高軌道之前，甲的線速度小于乙2021年湖南高考模擬7

（B）甲可以通過增大速度來抬高軌道

（C）在甲抬高軌道的過程中，月球?qū)椎娜f有引力逐漸增大

（D）返回地球后，月壤樣品的重量比在月球表面時大

「Mmv~

G—=lYl---

【詳解】A.在甲抬高軌道之前，兩衛(wèi)星均繞月球做勻速圓周運動，由「廣，可

平

得線速度為，r.

因他（分，則甲的線速度大于乙的線速度，故A錯誤：

B.低軌衛(wèi)星甲變?yōu)楦哕壭l(wèi)星，需要做離心運動，則需要萬有引力小于向心力，則需向后噴

氣增大速度，故B正確；

一八Mm

F=G—z-

C.在甲抬高軌道的過程中，離月球的距離r逐漸增大，由"可知月球?qū)πl(wèi)星的萬

有引力逐漸減小，故C錯誤：

D.因地球表面的重力加速度比月球表面的重力加速度大，則由G=mg可知月壤樣品的重

量在地表比在月表要大，故D正確。

故選BD

如圖，兩根足夠長，電阻不計的光

8.XXXXXXX

滑平行金屬導(dǎo)軌，固定在同一水平面上，

B

其間距為1m,左端通過導(dǎo)線連接一個RXXXxL

R=1.5Q的定值電阻。整個導(dǎo)軌處在磁

XXXXXXX

感應(yīng)強度大小B=0.4T的勻強磁場中，

磁場方向豎直向下，質(zhì)量用=0.2kg、長度L=lm、電阻r=0.5Q的勻質(zhì)金屬桿垂直導(dǎo)軌放

置，且與導(dǎo)軌接觸良好，在桿的中點施加一個垂直金屬桿的水平拉力凡使其靜止開始運動。

拉力F的功率P=2W保持不變，當(dāng)金屬桿的速度v=5m/s時撤去拉力F。下列說法正確的

是（）批注[fj8]:BC

（A）若不撤去拉力F,金屬桿的速度會大于5m/s2021年湖南高考模擬8

（B）金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小可能為0.9m/s?

（C）從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，通過金屬桿的電荷量為2.5C

（D）從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿上產(chǎn)生的熱量為2.5J

【詳解】A.若不撤去拉力F,對棒由牛頓第二定律有

F—BIL=ma

P=Fv

,BLv

1=------

R+r

（R+r）Pv,

西3=5m/s

當(dāng)a=0時，速度達到最大，聯(lián)立各式解得最大速度為：YBL

即桿的最大速度不會超過5m/s,故A錯誤；

B.若在F撤去前金屬桿的切割速度忤=4m/s時，代入各式可得加速度為

P_B孫

a=------"=0.9m/s2

m

撤去產(chǎn)后棒減速的速度為也=4m/s時，加速度為

a=R+1=1.6m/s2

m

故金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小為0.9m/s?或1.6m/s2,故B正確；

C.從撤去拉力尸到金屬桿停下，棒只受安培力做變減速直線運動，取向右為正，由動量定

理有一BIL?A/=0—mv.

而電量的表達式;q=i,叫

mv__

q=----=2.5C

可得：BL

故C正確；

—IV,,.,..=0----mV

D.從撤去拉力尸到金屬桿停下的過程由動能定理：2

而由功能關(guān)系有：W?=Q；

另金屬桿和電阻R串聯(lián)，熱量比等于電阻比，有:

聯(lián)立解得：2,=0.625Jo

故D錯誤；

故選BC。

9.甲、乙兩同學(xué)相約去參觀博物館。兩人同時從

各自家中出發(fā)，沿同一直線相向而行，經(jīng)過一段

時間后兩人會合。身上攜帶的運動傳感器分別記

錄了他們在這段時間內(nèi)的速度大小隨時間的變化

關(guān)系，如圖所示。其中，甲的速度大小隨時間變

化的圖線為兩段四分之一圓弧，則()批注[fj9]:BCD

(A)在〃時刻，甲、乙兩人速度相同2021年湖南高考模擬9

(B)0?h時間內(nèi)，乙所走路程大于甲

(C)在h時刻，甲、乙兩人加速度大小相等

(D)0?”時間內(nèi)，甲、乙兩人平均速率相同

【詳解】A.因為兩個人是相向運動的，說明運動方向相反，因此“時刻速度方向相反，A

錯誤；

B.，圖像的面積表示物體運動的位移大小，因此可得乙的路程大于甲的路程，B正確；

C.圖像的斜率表示加速度，設(shè)交點為A,則n時刻交點A恰好等分出〃的圓周，因此

2k

由幾何關(guān)系可得過A點圓的切線的斜率和乙的斜率大小相等，都為4,C正確;

D.通過觀察可以看出甲的圖像面積為

S=-TTR2+R2--7tR2=R2

44

乙圖像的面積為R\說明甲乙的路程相等，則平均速率相同，D正確。

故選BCD.

10.如圖，三個質(zhì)量均為1kg的

物體A、B、C疊放在水平桌面

上，B、C用不可伸長的輕繩跨

過一光滑輕質(zhì)定滑輪連接，A與

B之間、B與C之間的接觸面以

及輕繩均與桌面平行，A與B之

間、B與C之間以及C與桌面之

間的動摩擦因數(shù)分別為0.4、0.2和0.1,重力加速度g取lOmH,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動

摩擦力。用力尸沿水平方向拉物體C,以下說法正確的是()批注［fjlOJ:AC

(A)拉力尸小于11N時，不能拉動C2021年湖南高考模擬)0

(B)拉力F為17N時，輕繩的拉力為4N

(C)要使A、B保持相對靜止，拉力F不能超過23N

(D)A的加速度將隨拉力廠的增大而增大

【詳解】A.當(dāng)C物體即將運動時:C物體水平方向桌面給C的向右的摩擦力/*,繩子向

右的拉力T,B給C向右的摩擦力片＜：,其中

f^=O.l(mA+mB+〃k)g=3NfBC=0.2(mA+mB)g=4N

當(dāng)即將滑動時應(yīng)有

F=fA+T,T=fBC=W

可解得：F=11No故A正確；

C.因此B和C的加速度大小相等，在A和B即將發(fā)生相對滑動，對A受力分析可得

ftW=0AmAg=mAa

對AB整體受力分析可得

T_%C=(〃?A+牲”

對c物體受力分析可得

八7一猴一瓢=〃?

聯(lián)立解得：F=23N?

說明A和B發(fā)生相對滑動的臨界力大小為F=23N,故C正確:

B.當(dāng)F=17N時，沒有發(fā)生相對滑動，此時對AB整體

T"c=(〃%+%)%

對C物體受力分析

F-T-fBc-f地~mca\

聯(lián)立解得：7=8N。故B錯誤；

D.當(dāng)拉力增大，A和B發(fā)生相對滑動時，則A物體受到滑動摩擦力，加速度為

a=0.4g=4m/s2

加速度不變，D錯誤。

故選AC。

三、非選擇題：共56分。第11?14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。

（-）必考題：共43分。

11.（6分）某同學(xué)利用滑塊在氣墊導(dǎo)軌上的運動測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?，如圖（a）所示,

所用器材包括：氣墊導(dǎo)軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數(shù)字計時器、光電門等。

導(dǎo)軌下方兩支點間的距離為實驗步驟如下：批注gill：（D等于

（2）0.304

,、力1I

⑶砥&_茄）

（4）測量遮光片寬度d偏?。y量

運動時間偏大，或氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平

2021年湖南高考模擬11

（1）開動氣泵，調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，輕推滑塊，當(dāng)光電門A記錄的遮光時間（填“大

于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時間時:認(rèn)為氣墊導(dǎo)軌水平；

（2）用游標(biāo)卡尺測量遮光片寬度d。如圖（b）所示，d=cm；

（3）在導(dǎo)軌左支點下加一高度為/?的墊塊，讓滑塊從導(dǎo)軌頂端滑下，記錄遮光片經(jīng)過A、

B兩處光電門的光時間Aa及遮光片從A運動到B所用的時間抽，可求出重力加速度g

=（用題中給出的物理量符號表示）；

（4）分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重力加速度的測量值比該地的實際值偏小，寫出一條產(chǎn)生這一結(jié)

果的可能原因：。

【詳解】（1）調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌水平后，輕推滑塊能做勻速直線運動，則滑塊通過兩光電門的時

間應(yīng)相等；

（2）20分度的游標(biāo)卡尺精確度為0.05mm,則遮光片寬度為d=3mm+2x（）.O2mm=3.04mm

=0.304cm。

（3）滑塊經(jīng)過兩光電門的時間較短，其平均速度可認(rèn)為是經(jīng)過兩位置的瞬時速度，有

dd

VA.=—緝，Vn8=——絕

滑塊做勻加速直線運動，行：噸=1么+的2

而對滑塊由牛頓第二定律有

h

a=gsina=g

聯(lián)立各式解得重力加速度為g=^（今一擊）.,

（4）根據(jù)重力加速度的測量公式分析，測量值偏小，可能的原因如測量遮光片寬度"偏小,

（或測量運動時間偏大，或氣墊導(dǎo)軌未調(diào)水平）

12.（9分）太陽能電池是一種可將光能轉(zhuǎn)換為電能的器件。

一同學(xué)用圖（a）所示電路測量某單晶硅太陽能電池的輸出太

—

萬

陽

0電

能

電流/和輸出電壓U之間的關(guān)系，探究該電池的伏安特性,阻

箱

電

用一定強度的光照射太陽能電池，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱,—

池

測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示.

U10.0d1111122?2.

圖(a)

V468024680246

I/m7.7.7.7.7.7.7.7.6.6.5.2.

A000000009672

乍出該太陽能電池的伏安特性曲線:

圖（b）

（2）根據(jù)所作伏安特性曲線可知，電池電阻（填“是”或“不是”）常數(shù)，短

路電流為mA,電動勢為V（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）；

（3）根據(jù)所作伏安特性曲線，估算該太陽能電池的最大輸出功率為mW（結(jié)果

保留1位小數(shù)）。

【詳解】（1）根據(jù)圖中表格將點標(biāo)出，并用平滑曲線連接。

（2）因為電源的伏安特性曲線不是一條直線，因此內(nèi)阻不是常數(shù)，由圖可得短路電流為7.0

mA,電源電動勢為2.7V。

（3）圖像的電流電壓分別為干路電流和路段電壓，由P=UI可知圖像的面積表示輸出功率,

可得當(dāng)電流為6.6mA,電壓為2.2V時輸出功率最大,為P=W=2.2x6.2W=14.5mW。

13.（13分）在某些精密實驗中，為了避免變化

的電場和磁場之間的相互干擾，可以用力學(xué)裝置

對磁場中的帶電粒子進行加速。如圖，表面光滑

的絕緣平板水平放置在磁感應(yīng)強度大小為B的勻

強磁場中，磁場方向垂直于豎直面向里。平板上

有一個質(zhì)量為，小電荷量為q的帶電粒子，初始

時刻帶電粒子靜止在絕緣平板上，與絕緣平板左

側(cè)邊緣的距離為乩在機械外力作用下，絕緣平板

以速度打豎直向上做勻速直線運動。一段時間后帶電粒子從絕緣平板的左側(cè)飛出，并垂直

入射到一塊與絕緣平板相互垂直的熒光屏上，不計帶電粒子的重力。批注田13]:（1）粒子帶正電。因為

（1）指出帶電粒子的電性，并說明理由；粒子能夠向左運動離開絕緣平板，說

（2）求帶電粒子在絕緣平板上的運動時間f；明粒子在和絕緣平板向上運動的時

（3）求整個過程中帶電粒子在豎直方向位移的大小兒候受到向左的洛倫茲力，因此帶正電;

【詳解】（1）粒子帶正電。因為粒子能夠向左運動離開絕緣平板，說明粒子在和絕緣平板向

上運動的時候受到向左的洛倫茲力，因此帶正電；(2)t=

（2）帶點粒子在豎直方向做勻速直線運動，受到向左的洛倫茲力，大小為F=q\、B,因此

水平方向做勻加速直線運動(3)h=

7〃?(加vR/+〃明2)

d=atqB(1一

F-qv}B-ma^

聯(lián)立解得：

2021年湖南高考模擬13

（3）粒子離開絕緣平板式具有豎直向上的速度w，水平勻加速，則有1二2就

-V

tan0=—

設(shè)粒子離開絕緣平板時的速度與豎直方向的夾角為仇則匕

粒子離開磁場后做勻速圓周運動，合速度為V=+V

V2

qvB=m—

由洛倫茲力提供向心力可得R

粒子離開絕緣平板后豎直方向的位移為也=R—Rsin。

在絕緣平板時上升的高度"

總高度

聯(lián)立可得:h=、陪+近哪五層符）

\lCfDqB\l2qBd-\~mv\

小+nw；)/

2dm%m(2q%Bd

h=-----------------1—

Bq

14.（15分）如圖，一滑板的上表面由長

度為Z的水平部分AB和半徑為R的四分之

一光滑圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水

平地面上。物體P（可視為質(zhì)點）置于滑板

上面的A點，物體P與滑板水平部分的動

摩擦因數(shù)為“一根長度為L、不

可伸長的細(xì)線，一端固定于0,點，另一端

系一質(zhì)量為，血的小球Q。小球Q位于最低點時與物體P處于同一高度并恰好接觸。現(xiàn)將小

球Q拉至與0,同一高度（細(xì)線處于水平拉直狀態(tài)），然后由靜止釋放，小球Q向下擺動并與

物體P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短）。設(shè)物體P的質(zhì)量為機，滑板的質(zhì)量為2加。批注田14]:(1)T=3”

（I）求小球Q與物體P碰撞前瞬間細(xì)線對小球拉力的大小；8〃“）江

（2）若物體P在滑板上向左運動從C點飛出，求飛出后相對C點的最大高度；(2)h=3(“M+m/-皿+R)

（3）耍使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，求臂的取值

范圍。2021年湖南高考模擬14

【詳解】（1）小球Q在下落過程中機械能守恒，因此有

2

n%gL=i/Move

在最低點對小球Q牛頓第二定律可得

T%

聯(lián)立解得：T=3,nog

（2）小球Q和物塊P發(fā)生彈性碰撞，則機械能和動量守恒，因此

mvmv+mv

-//%+tnv02oQ=~oQ-o

解得

_2%此_2人應(yīng)E

%='

+mm0+m

物體和滑板在水平方向上不受力，則水平方向動量守恒

mv（）-3叫

由能量守恒可得

i/(v,2+v;)+l

/Wx2/HV2+〃tngL+mgR

7MV?=1

物體離開滑板后兩物體水平方向都做勻速直線運動，因此水平相對位置不變，豎直方向

聯(lián)立可得：h=*?、2—（〃L+H）

（3）要求P有相對地面向右的速度，說明P要滑到曲面上再返回運動，物塊P相對滑板反

方向運動過程中，可以知道當(dāng)再次I可到8點時兩者的速度最大，此時P有向右運動的速度

即可，因此再次回到8時水平方向動量守恒可得

加%=mvA4-2mvB

由能量守恒可得

12121c2,

-加％=-機以+5x2機％+MgL

聯(lián)立可得方程

3片-2%以-學(xué)+4〃弘=0

因物體要經(jīng)過B點，因此耍求判別式大于零，速度向右說明結(jié)果耍小于零；則

I，2%±j4]-4x3（4〃gL-v；）

滿足不等式即

2%-，M-4x3（4〃gL-明八

4片-4x3（4〃gL_4）＞0以=g＜°

則：

聯(lián)立可得：鬻＞忐

（-）選考題：共13分。請考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題計分。

15.【物理選修3-3】（13分）

（5分）一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)a等壓膨脹到狀

態(tài)b,再等容增壓到狀態(tài)c,然后等溫膨脹到狀態(tài)d,

最后經(jīng)過一個復(fù)雜的過程回到狀態(tài)a,其壓強。與體

積丫的關(guān)系如圖所示。下列說法正確的是（）批注l?j!5J:BCE

（A）從a到b,每個氣體分子的動能都增大2021年湖南高考模擬15（I）

（B）從b到c,氣體溫度升高

（C）從c至Id,氣體內(nèi)能不變

（D）從d到a,氣體對外界做正功

（E）從a經(jīng)過b、c、d,再回到a的過程，外界向氣體傳遞的熱量與氣體對外界所做的功

相等

【詳解】A.從a到b,壓強不變，體積變大，則溫度升高，分子平均動能變大，但是并非

每個氣體分子的動能都增大，選項A錯誤;

B.從b到c,體積不變，壓強變大，則氣體溫度升高，選項B正確：

C.從c到d,氣體的溫度不變，則氣體內(nèi)能不變，選項C正確；

D.從d到a,氣體體積減小，則外界對氣體做正功，選項D錯誤；

E.從a經(jīng)過b、c、d,再回到a的過程，其中從a到d過程氣體對外做功的值等于圖線與V

軸圍成的面積，從d回到a時外界對氣體做功也等于圖像與V軸圍成的面積大小，則整個過

程中氣體對外界做功，而整個過程中內(nèi)能不變，則由熱力學(xué)笫一定律可知，外界向氣體傳遞

的熱量與氣體對外界所做的功相等，選項E正確。

故選BCE。

（8分）我們在吹氣球時，開始感覺特別困難，但當(dāng)把氣球吹到一定體積后，反而比較輕松。

一個探究小組對此進行了研究，通過充入不同量的某種理想氣體，測量了氣球內(nèi)氣體的體積

丫與對應(yīng)的壓強p,得到了如圖（a）所示的p』圖象，其中po為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。把不同量的

上述理想氣體分別充入甲、乙兩個相同的氣球，此時，甲、乙氣球內(nèi)氣體的體積分別為

和V”且丫4＞丫”，＞%，甲、乙氣球內(nèi)氣體的壓強分別為p甲和現(xiàn)把甲、乙兩氣球以

及一個容積為%的鋼瓶用帶閥門的三通細(xì)管（容積可忽略）連接，如圖（b）所示。初始時，

鋼瓶內(nèi)為真空，閥門《和K?均為關(guān)閉狀態(tài)。所有過程，氣體溫度始終保持不變.批注Ki16］：（I）變小

（1）打開閥門K”甲氣球體積將（填“變大”“變小”或“不變”）；/"V,I/"匕

(2)

（2）打開閥門K和K21把甲、乙兩氣球內(nèi)的所有氣體壓入鋼瓶，求壓入后鋼瓶內(nèi)氣體的%

壓強。2021年湖南高考模擬15（2）

圖（a）圖（b）

【詳解】（1）打開Ki后，因為丫根據(jù)圖象可知pzVp”，，所以甲氣球中的壓

強比較大，所以甲氣球中的氣體會被源源不斷的壓入大氣球（即乙氣球）內(nèi)，直到最后二者

壓強平衡，所以甲氣球的體積會變小。

（2）甲、乙兩氣球內(nèi)的氣體最終壓入鋼瓶，發(fā)生等溫變化，根據(jù)玻意耳定律得：

pV/.V/.~PGVG

解得最終鋼瓶內(nèi)的壓強為：PG=P"'V"v/?ZV/'.

16.【物理選修3-4】（13分）

（5分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，f=6s時的波形如圖（a）所示。在x軸正方向，

距離原點小于一個波長的A點，其振動圖象如圖（b）所示。本題所涉及質(zhì)點均已起振。下

列說法正確的是（）批注［fjl7］:ACE

2021年湖南高考模擬16（1）

圖(a)圖(b)

(A)平衡位置在x=3m與x=7m的質(zhì)點具有相同的運動狀態(tài)

(B)A點的平衡位置與原點的距離在0.5m至I]1m之間

(C)f=9s時，平衡位置在x=1.7m處的質(zhì)點加速度方向沿y軸正方向

(D