（新高考）湖北高考押题卷 物理卷(解析版A3版)

好教育云平台好教育云平台此卷只装订不密封班级姓名此卷只装订不密封班级姓名准考证号考场号座位号普通高等学校招生全国统一考试物理注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。1．2020年11月27日00时41分，华龙一号全球首堆中核集团福清核电5号机组首次并网成功。如图所示是原子核的比结合能与质量数的关系图，下列说法正确的是()A．核反应中，质量守恒，电荷数守恒B．华龙一号的原理是核聚变反应C．原子核比结合能越大，原子核越稳定D．核裂变反应发生后，核子的平均质量不变【答案】C【解析】核反应遵守质量数守恒和电荷数守恒，质量不守恒，故A错误；华龙一号的原理是重核的裂变反应，故B错误；原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故C正确；核裂变反应发生后，会释放能量，所以核子的平均质量减小，故D错误。2．如图，间距为d的两平行光滑金属轨道间有竖直上向的匀强磁场，轨道AB－A′B′部分水平，轨道BC－B′C′部分与水平方向的夹角为45°，质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b分别垂直放置在水平轨道和斜轨道上（与轨道接触良好）。现用一水平向左的外力F作用在金属棒a上，使金属棒a以速度v0匀速运动，此时金属棒b恰好能静止在倾斜轨道上。已知重力加速度为g，导轨电阻不计。则匀强磁场的磁感应强度大小为()A．SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0C．SKIPIF1<0D．SKIPIF1<0【答案】B【解析】对金属棒b受力分析可知mgsin45°＝FAcos45°，金属棒a以速度v0做匀速运动，则有SKIPIF1<0联立解得SKIPIF1<0，故B正确。3．李娜是亚洲第一位大满贯女子单打冠军。若李娜某次训练击球时，第一次将网球从A点水平击出，网球击中D点；第二次将该网球从位于A点正下方且与D点等高的B点斜向上击出，最高点为C，网球也击中D点。A、C高度相同，忽略空气阻力，则()A．两次击球过程中，网球的初速度大小一定不相等B．网球两次击中D点时速大小相等C．网球两次击中D点时，重力做功的瞬时功率相同D．网球从B点到D点的过程中，重力对球的冲量为零【答案】C【解析】A、B两点发出的球都能到达D点，球从C到地面竖直方向做自由落体运动，根据竖直方向的运动可知tB＝2tA，vyA＝vyB，由于水平方向的位移相同，根据v＝eq\f(x,t)可知vxA＞vxB，根据速度的合成可知，球从A点抛出时的速度vA＝vxA，球从B点抛出时的速度SKIPIF1<0，故两次击球时球的初速度大小可能相等，A错误；第一次落到D点时的速度SKIPIF1<0，第二次落到D点时的速度SKIPIF1<0，故两过程中网球击中D点时速度不相等，B错误；vyA＝vyB，则重力的瞬时功率P＝mgvy，相同，故C正确；网球从B点到D点的过程中，重力的冲量I＝mgt，不为零，故D错误。4．一种电场的某条电场线与x轴重合，其场强大小E与坐标x的关系如图所示，下列说法正确的是()A．此电场是匀强电场B．由图像可以直接看出场强大小随x均匀增大C．图像的斜率表示电场的电势D．x1与x2之间的电势差等于阴影部分的面积【答案】D【解析】由题图可以看出E－x关系图像是抛物线图像，场强E随x指数增大，此电场并非匀强电场，AB错误；U＝Ed虽然是匀强电场的表达式，但可推导非匀强电场的U、E、x之间的关系，E－x图线与x轴所围成的面积表示电势差U，图像的斜率不能表示电场的电势，C错误，D正确。5．一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，当传播到x＝1m处的质点A时开始计时，t＝4s时的波形如图所示，且此时波刚好传播到x＝3m处，B、C两质点此时的位移均为y＝1m。下列说法正确的是()A．质点A振动的位移方程为y＝2sin(eq\f(π,2)t)cmB．此时质点B正在向y轴正方向运动C．t＝4s之后，质点C比质点B回到平衡位置要晚1sD．t＝11s时，平衡位置在x＝5m处的质点的位移为2cm【答案】A【解析】由题意知周期T＝4s，x＝1m处的质点A开始振动时，位移y＝2sin(eq\f(π,2)t)cm，故A正确；由图像可知λ＝2m，则波速v＝eq\f(λ,T)＝0.5m/s，B点正在向下振动，再经tB＝eq\f(1,12)T回到平衡位置，C点正在向上振动，再经tC＝SKIPIF1<0回到平衡位置，即质点C比质点B晚Δt＝eq\f(4,3)s的时间回到平衡位置，故BC错误；从开始计时到波传播到x＝5m处，需用时8s，振动时间为3s＝eq\f(3,4)T，由于起振方向向上，则t＝11s时x＝5m处的质点的位移y＝－2cm，故D错误。6．如图，在水平桌面上叠放着两个物块M和m，M与桌面间的动摩擦因数为μ1，m与M之间的动摩擦因数为μ2，一根轻绳一端与M相连，另一端绕过光滑的定滑轮A系在竖直杆上的B点，现将另一个物体G用光滑轻质挂钩挂在轻绳上AB之间的O点，已知整个装置处于静止状态时，竖直杆与绳OB的夹角为α，则()A．将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时绳的张力变小B．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离时绳的张力增大C．M所受的摩擦力为μ1(M＋m)gD．剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为μ2g【答案】B【解析】设滑轮A和竖直杆之间的绳长为L，距离为d，则根据晾衣绳模型可知SKIPIF1<0，而2Tsinα＝G，解得绳子上的张力SKIPIF1<0，所以将绳的B端向上缓慢移动一小段距离时，d不变，L不变，故α不变，所以绳子的张力不变，A错误；将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，则d变大，L不变，故α变大，因此绳子的张力增大，B正确；由于有整个装置处于静止状态，所以M和m都受力平衡，M和m之间没有摩擦力，因此M所受的摩擦力等于绳子的张力。但由于是静摩擦力，所以SKIPIF1<0，C错误；剪断A处轻绳瞬间，m的加速度为零，D错误。7．如图所示，某机器人研究小组自制的机器车能够自动识别障碍物上、下坡。该机器车质量m＝20kg，在水平路面AB段以速度v1＝6m/s匀速行驶，BC段是一段陡坡。机器车在BC段仅用t＝5s就运动到了坡顶，且到达坡顶前机器车已经以速度v2＝3m/s做匀速运动。已知整个过程中该机器车的输出功率保持不变，机器车在AB段受到的阻力Ff1＝200N，在BC段所受阻力恒定，机器车经过B点时无机械能损失，则下列说法正确的是()A．该机器车的额定功率为400WB．该机器车经过B点后刚开始上坡的加速度大小为10m/s2C．该机器车速度减至4m/s时，其加速度大小为6m/s2D．BC段的长度为10.5m【答案】B【解析】该机器车在AB段匀速运动，则F＝Ff1，则额定功率P＝Ff1v1＝200×6W＝1200W，故A错误；机器车到达坡顶之前匀速运动，满足P＝(Ff2＋mgsinθ)v2，刚经过B点时F－(Ff2＋mgsinθ)＝maB，解得aB＝－10m/s2，即机器车经过B点后刚开始上坡的加速度大小为10m/s2，故B正确；该机器车速度减至4m/s时，根据牛顿第二定律可知F′－(Ff2＋mgsinθ)＝ma′，其中P＝F′v′，解得a′＝－5m/s2，即加速度大小为5m/s2，故C错误；设BC段长度为s，从B到C的过程中，根据动能定理Pt－(Ff2＋mgsinθ)s＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv12，解得s＝15.675m，故D错误。8．如图所示，图甲为氢原子的能级图，大量处于n＝3激发态的氢原子跃迁时，发出频率不同的大量光子，其中频率最高的光子照射到图乙电路中光电管阴极K上时，电路中电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是()A．光电管阴极K金属材料的逸出功为5.09eVB．这些氢原子跃迁时共发出3种频率的光C．若调节滑动变阻器滑片能使光电流为零，则可判断图乙中电源右侧为正极D．氢原子跃迁放出的光子中有2种频率的光子可以使阴极K发生光电效应现象【答案】ABD【解析】由图甲可知光子的能量E＝－1.51eV－(－13.6eV)＝12.09eV，由图丙可知遏止电压为7V，所以光电子的初动能Ek＝eU＝7eV，所以金属材料的逸出功W＝E－Ek＝5.09eV，故A正确；由排列组合的规律可知，处于n＝3激发态的氢原子跃迁时能够发出3种频率的光，故B正确；光电子由阴极K向对面的极板运动，形成的电流在图乙中从右向左流动，要阻止该电流，需要施加反向电压，即电源左侧应该为正极，故C错误；只要光子的能量大于5.09eV，就可以使阴极K发生光电效应，由图甲可知满足要求的有2种频率的光子，故D正确。9．电阻不可忽略的线圈L0可看作是一个定值电阻R0（线圈电阻）与一个纯线圈L串联而成，如图甲。在如图乙所示电路中，常规变压器T线圈电阻不可忽略，变压器原线圈接理想交流电源，当滑动变阻器触头P向b端滑动时，下列说法正确的是()A．变压器初级线圈电压降低B．变压器输入功率变小C．小灯泡变暗D．R1消耗功率增大【答案】CD【解析】初级线圈电压U1等于理想交流电源电压，不变，故A错误；当滑动变阻器触头P向b端滑动时，由R1、R2组成的电路总电阻减小，副线圈电流增大，由I1＝eq\f(n2,n1)I2得原线圈电流增大，则变压器输入功率变大，B错误；U2＝eq\f(n2,n1)U1不变，由于常规变压器T线圈电阻不可忽略，所以次级线圈等效为有内阻的电源，变压器次级线圈电压E＝U2－I2r降低，小灯泡变暗，故C正确；灯泡两端的电压降低，则灯泡的电流降低，而副线圈的总电流变大，因此电阻R1两端电流升高，功率增大，故D正确。10．有A、B两颗绕地球运动的人造卫星，其轨道分别为如图所示的Ⅰ和Ⅱ，轨道Ⅰ为半径为R的圆，轨道Ⅱ为长轴等于2R的椭圆，两轨道不在同一平面内，轨道Ⅱ上c、d两点距离轨道Ⅰ垂直距离均为l且是两轨道距离最近的两点，O点为地球球心位置，已知地球质量为M，万有引力常量为G。下列说法正确的是()A．A、B运行周期之比TA∶TB＝1∶1B．若B经过c点时到A的距离为l，则下次距离为l时B恰好经过d点C．若A的运行速率为v0，设B经过a点时的速率为v，则v＜v0D．若Oa＝eq\f(1,2)R，则B经过b点时的加速度与A的加速度之比为4∶9【答案】AD【解析】由开普勒第三定律得SKIPIF1<0，其中RA、RB是圆轨道半径或椭圆轨道半长轴，因此TA∶TB＝1∶1，A正确；若B经过c点时到A的距离为l，则下次距离为l时B恰好经过一个周期又回到c点，同时A经过一个周期又回到上次位置，两卫星相距最近，B错误；若A的运行速率v0＝eq\r(\f(GM,R))，B经过a点时的速率SKIPIF1<0，C错误；卫星加速度a＝eq\f(GM,r2)，因此SKIPIF1<0，D正确。11．如图甲所示，虚线MN两侧的空间均存在与纸面垂直的匀强磁场，右侧匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小恒为B0，左侧匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，规定垂直纸面向外为磁场的正方向。一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S0。将该导线做成半径为r的圆环固定在纸面内，圆心O在MN上。则下列说法正确的是()A．0～t0时间内，圆环中的电流方向为逆时针方向B．t＝t0时刻圆环中的电流为0C．t＝eq\f(3,2)t0时刻圆环受到的安培力大小为SKIPIF1<0D．在0～t0时间内，通过圆环的电荷量为SKIPIF1<0【答案】CD【解析】0～t0时间内，圆环中左侧的磁通量向内减小，右侧磁通量不变，根据楞次定律可知圆环中的电流方向为顺时针方向，故A错误；根据法拉第电磁感定律，圆环中产生的感应电动势E＝eq\f(ΔB,Δt)S，t＝t0时刻磁通量变化率不为0，则电动势不为0，圆环中的电流不0，B错误；上式中S＝eq\f(1,2)πr2，SKIPIF1<0，据欧姆定律有I＝eq\f(E,R)，据电阻定律有SKIPIF1<0，t＝eq\f(3,2)t0时刻圆环受到的安培力SKIPIF1<0，力方向垂直于MN向左，故C正确；在0～t0时间内，通过圆环的电荷量SKIPIF1<0，又SKIPIF1<0，eq\x\to(E)＝eq\f(ΔΦ,Δt)，圆环磁通量的变化量ΔΦ＝B0‧eq\f(1,2)πr2，联立解得SKIPIF1<0，故D正确。二、非选择题：本题共5小题，共56分。12．(6分)某学生用图甲所示的实验装置测量物块与斜面间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图乙所示，已知图中每相邻两个计数点间还有一个点未标出。(l)由图乙可知：物块下滑过程打计数点D时物块的速度vD＝m/s，该过程物块运动的加速度a＝m/s2；（结果保留两位小数）(2)已知当地的重力加速度g，斜面倾角θ，则物块与斜面间的动摩擦因数可表示为μ＝＿＿＿＿。（用g、θ及a等物理理表示）【答案】(l)0.773.96(2)SKIPIF1<0（每空2分）【解析】(l)由公式SKIPIF1<0，其中T＝0.04s，解得vD＝0.77m/s，SKIPIF1<0m/s2；(2)由公式SKIPIF1<0，解得SKIPIF1<0。13．(10分)某同学准备测量一节干电池电动势和内电阻，他从实验室里借来如下实验器材：A．电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω）B．电流表A2（量程为2mA，内阻为100Ω）C．电压表V（量程为6V，内阻约为10kΩ）D．滑动变阻器R1（最大电阻值为10Ω）E．电阻箱R2（最大电阻值为999.9Ω）F．开关、导线若干G．待测干电池(l)该同学发现电压表的量程太大，准备用电流表和电阻箱改装为一量程为2.0V的电压表，则其应该选择的电流表是________(填“A1”或“A2”)，电阻箱的接入电路的电阻值应该为______Ω；(2)请你帮助该同学在图甲中补充完整实验电路图；(3)实验过程中，该同学多次调节滑动接入电路的电阻值，得到两电流表A1的示数I1和电流表A2的示数I2如下表所示。请你根据表中的数据帮助该同学在图乙的坐标系中描点并连线。根据图线可知，该干电流的电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω。（结果保留两位小数）I1/A00.400.50I2/mA1.371.25【答案】(l)A2（1分）900（2分）(2)见解析图（2分）(3)描点连线见解析图（1分）1.45（2分）0.82（2分）【解析】(l)要用已知精确内阻的电流表改装电压表，所以选A2，电流表与电阻箱串联后改装为电压表，则有U＝I2m(r2＋R)，解得R＝900Ω。(2)如图所示。(3)由闭合电流的欧姆定律可得E＝I2(r2＋R)＋I1r，则有SKIPIF1<0，由图可知SKIPIF1<0A，SKIPIF1<0，解得E＝1.45V，内阻r＝0.82Ω。14．(8分)如图所示，一竖直放置的气缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为2p0，气室2内气体压强为p0，气柱长均为L，活塞面积为S，活塞与气缸间无摩擦，气缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放上质量为m的细砂，重力加速度为g。若SKIPIF1<0，则气室1内气体压强为多少？【解析】若SKIPIF1<0，对活塞AB有：pS＝p0S＋mg（2分）解得：p＝4p0（1分）单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1，则有：p0LS＋2p0LS＝4p0xS（2分）解得x＝eq\f(3,4)L，假设不成立（1分）所以气体完全进入气室1，则有：p0LS＋2p0LS＝pxLS（1分）解得：px＝3p0。（1分）15．(15分)如图甲所示，倾角为θ的倾斜轨道与水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高h处由静止释放滑块A，此后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间不计）。已知B与轨道间的动摩擦因数为μ，A与轨道间无摩擦，重力加速度大小为g。滑块A的部分速度－时间图像如图乙所示。（A、B均可视为质点，水平轨道足够长，A过Q点时速度大小不变、方向变为与轨道平行。）(1)求A、B的质量之比mA∶mB；(2)当P、Q的距离sPQ＝0.2h，θ＝30°时，要使在B的速度减为零之前，A与B能发生第二次碰撞，试确定μ的取值范围。【解析】(1)第一次碰撞前的过程中A的机械能守恒，有：mAgh＝eq\f(1,2)mAvA02（1分）解得vA0＝eq\r(2gh)第一次碰撞过程中，以向左方向为正方向，由动量守恒，机械能守恒有mAvA0＝mAvA＋mBvB（1分）eq\f(1,2)mAvA02＝eq\f(1,2)mAvA2＋eq\f(1,2)mBvB2（1分）由图乙可知，碰后滑块A反向，速度大小vA＝－eq\f(3,5)vA0（1分）解得：mA∶mB＝1∶4，vB＝eq\f(2,5)eq\r(2gh)。（2分）(2)设第一次碰撞至B的速度减为零经历的时间为t，A与B在时间t内发生的位移分别为xA、xB对B，由动量定理有：－μmBgt＝0－mBvB（1分）解得SKIPIF1<0由运动学规律有SKIPIF1<0（1分）对A，在时间t内，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别为t1、t2。在倾斜轨道上，由牛顿第二定律有：mgsin30°＝ma（1分）由运动学规律有SKIPIF1<0（1分）解得SKIPIF1<0SKIPIF1<0（1分）SKIPIF1<0（1分）由题意可得xA＞xB，μ＞0（1分）联立解得：SKIPIF1<0。（2分）16．