2022年湖南普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理真題及答案

2022年湖南普通高中學業(yè)水平選擇性考試物理真題及答案

注意事項：

1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準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題目的答案標號涂黑。如需

改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。

寫在本試卷上無效。

3.考試結束后，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.關于原子結構和微觀粒子波粒二象性，下列說法正確的是()

A.盧瑟福的核式結構模型解釋了原子光譜的分立特征

B.玻爾的原子理論完全揭示了微觀粒子運動的規(guī)律

C.光電效應揭示了光的粒子性

D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣揭示了電子的粒子性

【參考答案】C

【詳解】A.波爾的量子化模型很好地解釋了原子光譜的分立特征，A錯誤；

B.玻爾的原子理論成功的解釋了氫原子的分立光譜，但不足之處，是它保留了經(jīng)典理論中

的一些觀點，如電子軌道的概念，還不成完全揭示微觀粒子的運動規(guī)律，B錯誤；

C.光電效應揭示了光的粒子性，C正確；

D.電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，證實了電子的波動性，質子、中子及原子、分子均具有

波動性，D錯誤。

故選Co

2.如圖，四根完全相同的均勻帶正電絕緣長棒對稱放置在長方體的四條長邊a、b、c、d

上。移去a處的絕緣棒，假定另外三根絕緣棒電荷分布不變。關于長方體幾何中心0點處電

場強度方向和電勢的變化，下列說法正確的是()

a

A.電場強度方向垂直指向a,電勢減小B.電場強度方向垂直指向c,電勢減

小

C.電場強度方向垂直指向a,電勢增大D.電場強度方向垂直指向c,電勢增

大

【參考答案】A

【詳解】根據(jù)對稱性可知，移去a處的絕緣棒后，電場強度方向垂直指向a,再根據(jù)電勢的

疊加原理，單個點電荷在距其r處的電勢為

夕=上幺（取無窮遠處電勢零）

r

現(xiàn)在撤去a處的絕緣棒后，q減小，則。點的電勢減小。

故選Ao

3.如圖（a）,直導線栩V被兩等長且平行的絕緣輕繩懸掛于水平軸必’上，其所在區(qū)域存

在方向垂直指向。。的磁場，與0。距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化,

其截面圖如圖（6）所示。導線通以電流/,靜止后，懸線偏離豎直方向的夾角為心下列

說法正確的是（）

A.當導線靜止在圖（a）右側位置時，導線中電流方向由川指向M

B.電流/增大，靜止后，導線對懸線的拉力不變

C.tan。與電流/成正比

D.sin。與電流/成正比

【參考答案】D

【詳解】A.當導線靜止在圖（a）右側位置時，對導線做受力分析有

?0(0)

可知要讓安培力為圖示方向，則導線中電流方向應由M指向MA錯誤；

BCD.由于與例'距離相等位置的磁感應強度大小相等且不隨時間變化，有

,八BIL

sin9=------,Fx=mgcos0

mg

則可看出sin。與電流/成正比，當/增大時J增大，則cos?減小，靜止后，導線對懸

線的拉力A減小，BC錯誤、D正確。

故選D。

4.1932年，查德威克用未知射線轟擊氫核，發(fā)現(xiàn)這種射線是由質量與質子大致相等的中性

粒子（即中子）組成。如圖，中子以速度％分別碰撞靜止的氫核和氮核，碰撞后氫核和氮

核的速度分別為％和v2。設碰撞為彈性正碰，不考慮相對論效應，下列說法正確的是（）

o---孝-----------o-----*V1

中子氫核

O--->°---------。-*v2

中子氮核

A.碰撞后氮核的動量比氫核的小B.碰撞后氮核的動能比氫核的小

C.師大于匕D.嶺大于％

【參考答案】B

【詳解】設中子的質量為〃?，氫核的質量為加，氮核的質量為14根，設中子和氫核碰撞后

中子速度為匕，由動量守恒定律和能量守恒定律可得

mv0=mvy+mvy

；mvo-~mv\+~mv3>

聯(lián)立解得

W=%

設中子和氮核碰撞后中子速度為匕，由動量守恒定律和能量守恒定律可得

mv0=14mv2+mv4

1211A2I2

—mv0=—?I4mv；+—mv4

聯(lián)立解得

“石2"

可得

W=%>V2

碰撞后冠核的動量為

H

〃=機W=mv()

氮核的動量為

,.28mv0

pN=l4mv2=

可得

PN>PH

碰撞后氫核的動能為

I2I2

4r=^mvi=2mvo

氮核的動能為

?I..928/MVo

E=-l4/nv；=-------

fN2225

可得

4>E]

故B正確，ACD錯誤。

故選Bo

5.2022年北京冬奧會跳臺滑雪空中技巧比賽場地邊，有一根系有飄帶的風力指示桿，教練

員根據(jù)飄帶的形態(tài)提示運動員現(xiàn)場風力的情況。若飄帶可視為粗細一致的勻質長繩，其所處

范圍內風速水平向右、大小恒定且不隨高度改變。當飄帶穩(wěn)定時，飄帶實際形態(tài)最接近的是

【參考答案】A

【詳解】飄帶上任意選取一點P,以尸點及P點以下的部分飄帶為研究對象，設飄帶總長乙

飄帶寬度為&質量為如P點距離飄帶下端距離x,P點以下的部分飄帶受到的重力與風

力分別為

Gr=?-x，F(xiàn)=kxdv2

L

則重力與風力的的合力與水平方向的夾角為

cFkv2dL

tan=x—=--------

Gxmg

根據(jù)題中數(shù)據(jù)可得，tan。恒定，則P點以下的部分飄帶的受到的重力與風力的合力方向不

變，則。點上方飄帶對其拉力方向不變。

故選Ao

6.如圖，理想變壓器原、副線圈總匝數(shù)相同，滑動觸頭R初始位置在副線圈正中間，輸入

端接入電壓有效值恒定的交變電源。定值電阻4的阻值為R,滑動變阻器&的最大阻值為

9R,滑片巳初始位置在最右端。理想電壓表V的示數(shù)為U,理想電流表A的示數(shù)為下

列說法正確的是（)

A.保持B位置不變，P?向左緩慢滑動的過程中，/減小，U不變

B.保持B位置不變，巳向左緩慢滑動的過程中，R1消耗的功率增大

C.保持P2位置不變，匕向下緩慢滑動的過程中，/減小，。增大

D.保持巳位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，飛消耗的功率減小

【參考答案】B

【詳解】AB.由題意可知，原副線圈的匝數(shù)比為2,則副線圈的電流為2/，根據(jù)歐姆定律

可得副線圈的電壓有效值為

U2=2IR、

則變壓器原線圈的電壓有效值為

t/,=2U2=4陽

設輸入交流電的電壓有效值為則

Uo=4/7?,+1R2

可得

/=%

44+R2

保持R位置不變，巳向左緩慢滑動的過程中，/不斷變大，根據(jù)歐姆定律

U、=4IR

可知變壓器原線圈的電壓有效值變大，輸入電壓有效值不變，則R?兩端的電壓不斷變小，

則電壓表示數(shù)U變小，原線圈的電壓電流都變大，則功率變大，根據(jù)原副線圈的功率相等,

可知R1消耗的功率增大，故B正確，A錯誤；

CD.設原副線圈的匝數(shù)比為〃，同理可得

U、=n-IR,

則

/陽+/&

整理可得

1=^^—

n~Rf+R2

保持已位置不變，R向下緩慢滑動的過程中，“不斷變大，則/變小，對R?由歐姆定律可

知

U=IR2

可知U不斷變小，根據(jù)原副線圈的功率相等可知飛消耗的功率

整理可得

耳=四/?2—

川為+24

n"

可知n=3時，"消耗的功率有最大值，可知用消耗的功率先增大，后減小，故CD錯誤。

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.神舟十三號返回艙進入大氣層一段時間后，逐一打開引導傘、減速傘、主傘，最后啟動

反沖裝置，實現(xiàn)軟著陸。某興趣小組研究了減速傘打開后返回艙的運動情況，將其運動簡化

為豎直方向的直線運動，其V-/圖像如圖所示。設該過程中，重力加速度不變，返回艙質

量不變，下列說法正確的是（）

A.在0~%時間內，返回艙重力的功率隨時間減小

B.在0~%時間內，返回艙的加速度不變

c.在彳~q時間內，返回艙的動量隨時間減小

I）.在》2~，3時間內，返回艙的機械能不變

【參考答案】AC

【詳解】A.重力的功率為

P=mgv

由圖可知在0~G時間內，返回艙的速度隨時間減小，故重力的功率隨時間減小，故A正確；

B.根據(jù)廣2圖像的斜率表示加速度可知在時間內返回艙的加速度減小，故B錯誤；

C.在友時間內由圖像可知返回艙的速度減小，故可知動量隨時間減小。故C正確；

D.在夕友時間內，由圖像可知返回艙的速度不變，則動能不變，但由于返回艙高度下降，

重力勢能減小，故機械能減小，故D錯誤。

故選AC。

8.如圖，火星與地球近似在同一平面內，繞太陽沿同一方向做勻速圓周運動，火星的軌道

半徑大約是地球的1.5倍。地球上的觀測者在大多數(shù)的時間內觀測到火星相對于恒星背景由

西向東運動，稱為順行；有時觀測到火星由東向西運動，稱為逆行。當火星、地球、太陽三

者在同一直線上，且太陽和火星位于地球兩側時，稱為火星沖日。忽略地球自轉，只考慮太

陽對行星的引力，下列說法正確的是（）

火星

-——

恒星背景

A.火星的公轉周期大約是地球的」二倍

B.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為順行

C.在沖日處，地球上的觀測者觀測到火星的運動為逆行

D.在沖日處，火星相對于地球的速度最小

【參考答案】CD

【詳解】A.由題意根據(jù)開普勒第三定律可知

瑤笈

火星軌道半徑大約是地球軌道半徑的1.5倍，則可得

故A錯誤;

BC.根據(jù)

—Mmv"

G—r-=m—

rr

可得

7也

由于火星軌道半徑大于地球軌道半徑，故火星運行線速度小于地球運行線速度，所以在沖日

處火星相對于地球由東向西運動，為逆行，故B錯誤，C正確；

D.由于火星和地球運動的線速度大小不變，在沖日處火星和地球速度方向相同，故相對速

度最小，故D正確。

故選CD。

9.球形飛行器安裝了可提供任意方向推力的矢量發(fā)動機，總質量為M。飛行器飛行時受到

的空氣阻力大小與其速率平方成正比（即4k為常量）。當發(fā)動機關閉時，飛行器

豎直下落，經(jīng)過一段時間后，其勻速下落的速率為10m/s；當發(fā)動機以最大推力推動飛行

器豎直向上運動，經(jīng)過一段時間后，飛行器勻速向上的速率為5m/s。重力加速度大小為g,

不考慮空氣相對于地面的流動及飛行器質量的變化，下列說法正確的是（）

A.發(fā)動機的最大推力為L5"g

B.當飛行器以5m/s勻速水平飛行時，發(fā)動機推力的大小為

C.發(fā)動機以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時，飛行器速率為50m/s

D.當飛行器以5m/s的速率飛行時，其加速度大小可以達到3g

【參考答案】BC

【詳解】A.飛行器關閉發(fā)動機，以匕=l（）m/s勻速下落時，有

Mg=Av,2=ZxlOO

飛行器以歸5m/s向上勻速時，設最大推力為凡

Fm=Mg+kv：=Mg+左x25

聯(lián)立可得

Fm=\.25Mg,后=逸

100

A錯誤；

B.飛行器以匕=5m/s勻速水平飛行時

7（峋2+的）2=平圖

B正確；

C.發(fā)動機以最大推力推動飛行器勻速水平飛行時

f=4F；-(Mg)?=^Mg=牝2

解得

v4=56m/s

C正確；

D.當飛行器最大推力向下，以匕=5m/s的速率向上減速飛行時，其加速度向下達到最大值

Fm+Mg+kv^=Mam

解得

4=2.5g

D錯誤。

故選BC。

10.如圖，間距L=lm的U形金屬導軌，一端接有0.1。的定值電阻A,固定在高〃=0.8m

的絕緣水平桌面上。質量均為01kg的勻質導體棒a和6靜止在導軌上，兩導體棒與導軌接

觸良好且始終與導軌垂直，接入電路的阻值均為O.1C，與導軌間的動摩擦因數(shù)均為0.1（設

最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），導體棒“距離導軌最右端1.74m。整個空間存在豎直向下

的勻強磁場（圖中未畫出），磁感應強度大小為O.1T。用尸=0.5N沿導軌水平向右的恒力

拉導體棒&當導體棒a運動到導軌最右端時，導體棒6剛要滑動，撤去?，導體棒a離開

導軌后落到水平地面上。重力加速度取lOm/sz,不計空氣阻力，不計其他電阻，下列說法

正確的是（）

A.導體棒a離開導軌至落地過程中，水平位移為0.6m

B.導體棒a離開導軌至落地前，其感應電動勢不變

C.導體棒a在導軌上運動的過程中，導體棒人有向右運動的趨勢

D.導體棒a在導軌上運動的過程中，通過電阻R的電荷量為O.58C

【參考答案】BD

【詳解】C.導體棒a在導軌上向右運動，產(chǎn)生的感應電流向里，流過導體棒人向里，由左

手定則可知安培力向左，則導體棒6有向左運動的趨勢，故C錯誤；

A.導體棒6與電阻E并聯(lián)，有

BLv

當導體棒a運動到導軌最右端時，導體棒6剛要滑動，有

?I,

B?萬L=〃mg

聯(lián)立解得a棒的速度為

v=3m/s

a棒做平拋運動，有

x=vt

12

h;=2gt

聯(lián)立解得導體棒a離開導軌至落地過程中水平位移為

x=1.2m

故A錯誤;

B.導體棒a離開導軌至落地前做平拋運動，水平速度切割磁感線，則產(chǎn)生的感應電動勢不

變，故B正確；

D.導體棒a在導軌上運動的過程中，通過電路的電量為

0.1x1x1.74

q-1\t-0.15(=1.16C

R+-R

2

導體棒6與電阻7?并聯(lián)，流過的電流與電阻成反比，則通過電阻R的電荷量為

q=2=0.58C

R2

故D正確。

故選BD?

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。

11.小圓同學用橡皮筋、同種一元硬幣、刻度尺、塑料袋、支架等，設計了如圖（a）所示

的實驗裝置，測量冰墩墩玩具的質量。主要實驗步驟如下：

支橡刻I

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筋尺m1回冰

I

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硬幣

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