2021届高考物理各省模拟试题汇编卷 湖南专版

2021届高考物理各省模拟试题汇编卷湖南专版

一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中，只有一项

是符合题目要求的。

1.（2021•湖南高三联考）用波长为2的黄色光照射逸出功为W的铀原子，使之发生光电效

应。已知普朗克常量为肌光在真空的速度为c,电子所带电荷量为e。则对应的遏止电压

为（）

heheW/UWc

AeAeeceece

2.（2021•湖南东安质检）用绝缘轻质细线悬挂一质量为〃?、电荷量为q的带正电的小球。

在空间施加一向右下方与水平方向夹角为30°的匀强电场，当小球保持静止时，细线与竖

直方向成。角，在30°,则所加匀强电场的电场强度的值为（）

.配

Amg_B些cD岛明

2qq2q3q

3.（2021•湖南邵东调研）如图所示为两个物体A和8在同一直线上沿同一方向同时开始运

动的四图线，已知在第3s末两个物体在途中相遇，贝11（）

A.A、B两物体在减速阶段的加速度大小之比为3：1

B.3s内物体A的平均速度比物体8的大

C.uls时，两物体第一次相遇

D.A、B两物体是从同一地点出发

4.（2021•湖南三湘联考）2020年夏天，全国多地受持续强降雨的影响,为保障群众生命财产

安全，各地积极采取措施，全力防汛抗洪.在某一受灾地区,救援人员划船将河对岸的受灾群众

进行安全转移.一艘船船头指向始终与河岸垂直，耗时9min到达对岸;另一艘船行驶路线与河

岸垂直，耗时15min到达对岸.假设河两岸理想平行，整个过程水流速恒为煤，船在静水中速度

恒为%1，且％>>%，则烁”水（）

A.5：4B.5：3C.3：4D.3:5

5.（2021•湖南永州六县联考）如图所示，a、。间接有一电压稳定的正弦交流电，交流电流

表和交流电压表均为理想电表，开始时开关S处于断开状态，下列说法正确的是（）

A.若仅将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动，电压表的示数将增大

B.若仅将滑动变阻器的滑动触头P向右滑动，电流表的示数将增大

C.若仅将开关S闭合，电压表的示数将减小

D.若仅将开关S闭合，电流表的示数将减小

6.（2021•湖南怀化联考）质谱仪又称质谱计,是分离和检测不同同位素的仪器。某质谱仪的

原理图如图所示,速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E，匀强磁场的磁感应强度大小

为用,偏转磁场（匀强磁场）的磁感应强度大小为82。电荷量为q的粒子在加速电场中由静止

加速后进入速度选择器恰好能从速度选择器进入偏转磁场做半径为R的匀速圆周运动。粒

子重力不计，空气阻力不计。该粒子的质量为（）

qBBRqBBRqB、RqBR

A.----t---2--D.----t--2---l.------D.---2----

E2EB2EB}E

二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项

符合题目要求全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7.（2021•湖南高三联考）竖直平面内有水平向右的匀强电场，将一带正电的小球在电场中

向右水平抛出，不计空气阻力，关于小球的运动，下列分析正确的是（）

©—>^0

A.小球做匀变速曲线运动B.小球的速率先减小后增大

C.电场力对小球一直做正功D.小球的机械能守恒

8.（2021•湖南三湘联考）如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有质量为m

的物块，系统处于静止状态，此时弹簧的压缩量为内。现用一竖直向上的力F使物块向上

运动，》表示物块离开初始位置的位移，拉力尸随x变化图像如图所示，其斜率为弹簧

的劲度系数，则下列说法正确的是（）

牡,打

777777^7777777。即,

A.物块向上做匀加速直线运动

B.物块刚开始运动的瞬间加速度为娱-g

m

C.物块向上运动的过程中，弹簧与物块整体机械能守恒

D.当弹簧恢复原长的瞬间，物块的速度v=J奶而G--g不

Vm

9.（2021•湖南怀化联考）如图所示，轻质弹簧与倾角为37°的固定斜面平行，弹簧的下端

固定，上端与物块相连，绕过光滑定滑轮的轻绳分别与物块和小球相连。开始时用手托住小

球，使弹簧处于原长状态，滑轮左侧的轻绳与斜面平行，滑轮右侧的轻绳竖直，然后由静止

释放小球。已知小球的质量是物块质量的两倍，重力加速度大小为g,物块与斜面间的动

摩擦因数为0.5,msin37o=（）.6,cos37°=0.8,不计空气阻力。下列说法正确的是（）

A.释放小球的瞬间，小球的加速度大小为良

3

B.物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能与物块机械能的增加量之和

C.物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力、轻绳拉力、摩擦力做功之和

D.物块上滑过程中，轻绳拉力对小球做的功等于小球机械能的变化

10.（2021•湖南东安质检）如图所示，ABC为等边三角形，电荷量为-g的点电荷固定在A

点，止匕时C点处的电场强度为E。再将一电荷量为+4的点电荷0从无穷远处（电势为0）

移到C点并固定，此过程中，电场力对正电荷做功为W,再将一电荷量为-q的点电荷乌从

无穷远处移到8点。下列说法正确的是（）

........................--C

A.移入之前，C点的电势为-也W

q

B.。2从无穷远处移到8点的过程中，所受电场力做的功为2W

C.0移到B点后，C处的正电荷受力大小为

D.Q移到B点后，Q1的电势能为-2W

三、非选择题：共56分。第11〜14题为必考题，每个试题考生都必须作答第15〜16题为选

考题，考生根据要求作答。

（-）必考题：共43分。

11.（2021•湖南邵东调研）某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,

已知小车的质量为祛码及祛码盘的总质量为，小所用的打点计时器所接的交流电的频

率为50Hz,实验步骤如下：

A.按图所示安装好实验装置，其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直；

B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车能沿长木板向下匀速运动；

C.挂上祛码盘，接通电源后，再放开小车，打出一条纸带，由纸带求出小车的加速度;

D.改变祛码盘中祛码的质量，重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.

根据以上实验过程，回答以下问题：

（1）（单选）对于上述实验，下列说法正确的是（）

A.小车的加速度与祛码盘的加速度大小相等

B.实验过程中祛码盘处于超重状态

C.祛码和祛码盘的总质量满足远小于小车的质量

D.弹簧测力计的读数应小于祛码和祛码盘总重力的一半

（2）实验中打出的一条纸带如图乙所示，由该纸带可求得小车的加速度为m/s2.（结果保留

2位有效数字）

Q2347

乙（单位:cm）

（3）由本实验得到的数据作出小车的加速度〃与弹簧测力计的示数F的关系图象，与本实验

相符合的是.

12.（2021•湖南东安质检）实验兴趣小组计划测量某干电池的电动势和内阻。

（1）如图所示是他们计划采用的电路图。

（2）已知定值电阻R0=1C,实验测得电阻箱阻值R、电流表示数/,计算得到:；

。根据得到的数据，在方格纸上作出关系图像，如图乙，由图像可计算出该干电池的

电动势为V（保留三位有效数字），内阻为Qo

（3）为了得到更准确测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为50mV的电压表

并联在电流表的两端，调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图丙

所示，则该干电池的电动势应为V(保留三位有效数字)，内阻应为

丙

13.(2021•湖南三湘联考)如图所示，水平传送带的左端与一倾角6=37。的粗糙斜面平滑

连接。传送带以恒定速度v=2m/s逆时针转动。斜面上4点离斜面底端的长度s=16m,

传送带的长度L=1。m,一个质量机=2kg的小滑块与斜面的动摩擦因数4=0.5,小滑块

与传送带的动摩擦因数〃,=0.40,重力加速度g取10m//。

....______x

(i)若滑块从。点静止释放，求小滑块运动到斜面上离P点最远的距离；

(2)若滑块从A点静止释放，求小滑块从4点开始运动，到第二次经过P点的过程中系统产

生的热量。

14.(2021•湖南怀化联考)如图所示，两根足够长的光滑直金属导轨MN、PQ平行固定在

倾角为0的绝缘斜面上，两导轨间距为乙，导轨的电阻不计。导轨顶端M、P两点间接

有滑动变阻器和阻值为R的定值电阻。一根质量为机、电阻不计的均匀直金属杆必放在

两导轨上，与导轨垂直且接触良好。空间存在磁感应强度大小为3、方向垂直斜面向下的

匀强磁场。调节滑动变阻器的滑片，使得滑动变阻器接入电路的阻值为2R,让就由静止开

始沿导轨下滑。重力加速度大小为g。

(2)求必下滑的速度最大时，定值电阻上消耗的电功率产；

（3）若在必由静止开始至下滑到速度最大的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为。，求

该过程中岫下滑的距离x以及通过滑动变阻器的电荷量q。

（二）选考题：共13分。请考生从两道中任选一题作答。如果多做，则按第一题计分。

15.【物理一一选修3-3]（2021•湖南永州六县联考）

（1）下列说法正确的是（）

A.一定质量的理想气体吸收热量时，温度和内能均可能保持不变

B.根据热力学第二定律可知热量不能从低温物体传递到高温物体

C.烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体

D.液体与大气相接触时，表面层内分子间的相互作用力表现为引力

E.-定量的气体在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积的平均碰撞次数随着温度的降低而

增加

（2）随着国内新型冠状病毒肺炎防疫形势的不断向好，各类学校开始稳步复学校内勤消毒

成为防疫的必要措施。如图所示，容积为V的喷雾器内有3V的水，上部封闭有压强为1atm

4

的空气，关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内打气，每次打入气体的压强为1atm、体积为

-!-丫，忽略整个过程中气体温度的变化。

（i）当水面上方气体压强增至4atm时，求打气筒打气的次数；

（ii）当水面上方气体压强增至4atm时，不再向喷雾器内打气，打开喷雾阀门，当喷雾器

内的水剩下时，求喷雾器内气体的压强。（保留三位有效数字）

4

16.【物理一一选修3-4】（2021•湖南怀化联考）

（I）关于机械振动、机械波，下列说法正确的是（）

A.在竖直方向上做受迫振动的弹簧振子，稳定后其振动频率等于驱动力的频率

B.做简谐运动的单摆，其质量越大，振动频率越大

C.在简谐运动中，介质中的质点在一周期内的路程一定是一个振幅

D.只有频率相同的两列波在相遇区域才可能形成稳定的干涉图样

E.简谐横波在介质播速度由介质本身的性质决定

（2）如图所示，长方形ABCD为一透明物体的截面，此截面所在平面内的光线从边上

的P点入射后恰好在边发生全反射，并第一次从5c边上的Q点射出。

AP=L,AB=4®,BQ=3L,光在真空中的传播速度为c。求：

AB

■Q

DC

（i）光线从P点入射时与4）边的夹角a的余弦值cosa；

（ii）光线在透明物体中从P点传播到Q点所用的时间t。

答案以及解析

1.答案：B

解析：本题考查光电效应方程，目的是考查学生的理解能力。由光电效应方程可知：

Ek=hv-W,v=-,Ek=&e,解得-比，选项B正确。

AXee

2.答案：B

解析：小球保持静止时受到重力mg、电场力F和细线的拉力7,作出受力分析图如图所示,

根据作图法可知，F=mg,因此电场场强的值为：E=±=蟹,B正确。

qq

3.答案：C

解析：A、图象的斜率表示加速度，则A在减速过程的加速度q="=|5|=-2"//，B

在减速过程的加速度“2=□殳=1=-1"院2,所以A、B两物体在减速阶段的加速度大小

电3-1

之比为2:1,故A错误。

B、由图象的“面积”读出两物体在3s内B的位移大于A的位移，则B的平均速度大于A

的平均速度。故B错误。

C、由图象的''面积”表示位移可知，l-3s内8的位移/=；x(4+2)x2加=6m。A的位

移4=；x2x2+2x2/〃=6〃?，且第3s末两个物体在途中相遇，所以f=ls时，两物体相遇,

故C正确。

D、由图象的“面积”读出两物体在3s内的位移不等，而在第3s末两个物体相遇，可判断

出两物体出发点不同。故D错误。

故选：Co

4.答案：A

解析：两艘小船过河示意图如图所示.小船船头指向始终与河岸垂直，过河时间为％=且；小

船行驶路线与河岸垂直，过河时间为々=d将5=9min4=15min代入得

咻:丫水=5:4,A项正确.

5.答案：C

解析：当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻将增大，副线

圈中的电流心将减小，电压表的示数。丫=/2兄将减小，A项错误;由乙=生知原线圈中的

h«i

电流人减小即电流表的示数减小，B项错误；若将开关S闭合，副线圈所接负载电阻的总阻

值减小，副线圈中的电流/,增大，则由人=也知电流表的示数6增大，D项错误；电流表

，2«1

的示数内增大，原线圈两端的电压q=u-/内减小，由幺=与知副线圈两端的电压&减

U2叱

小，电压表的示数"v=4-/2也减小，C项正确。

6.答案：A

解析：A.在速度选择器中做匀速直线运动的粒子能进入偏转磁场，由平衡条件得：

£2

粒子速度：V=—,粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得：qvB=mv-,解得:

AR2

机=色空4；故A正确，BCD错误；故选：Ao

E

7.答案：AC

解析：本题考查带电小球在电场和重力场中的运动，目的是考查学生的理解能力。小球受到

的电场力方向水平向右，重力方向竖直向下，合力恒定且与初速度方向不在同一直线上，所

以小球做匀变速曲线运动速率一直增大，电场力对小球一直做正功，小球的机械能一直增大,

选项A、C正确。

8.答案：AD

解析：最开始处于平衡状态，血g=%。施加向上拉力，物块刚开始运动的瞬间，

及+g-mg=，叫,解得4=4，B项错误。物块向上运动的过程中，

m

F+k(xt-x)-mg=ma.即F=依-g+,〃g+,而F=J^,+kx,F与x成一次函数，所

以加速度为定值，即向上做匀加速直线运动，A项正确。物块向上运动的过程中，将物块与

弹簧看成整体，拉力对物体做正功，整体机械能增加，C项错误。由题意可知，弹力做功图

像如图所示，弹簧弹力做的功即为所围成图形的面积，W并

以物块为研究对象，拉力做的功即为围成图形的面积，由动能定理可知，

；(玲+耳)玉一mgX],又因为机g=Q,解得y=_+片)'_gX1,故D项正

确。

9.答案：AD

解析：A.令物块的质量为m,则小球的质量为2m,释放小球瞬间，对小球和物块整体根据牛

顿第二定律有2mg-mgsin37°-(imgcos37°=3ma,解得a=-|-,故A正确；

B.根据能量守恒定律可知，物块上滑过程中，小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能、物块

机械能的增加量以及物块和斜面摩擦力产生的热量之和，故B错误；

C.根据动能定理可知，物块上滑过程中，物块动能的增加量等于它所受重力、轻绳拉力、摩

擦力以及弹簧的弹力做功之和，故C错误；

D.小球运动过程中受到重力以及绳子的拉力，根据功能关系可知，绳子拉力所做的功等于小

球机械能的变化，故D正确。故选：AD。

10.答案：ACD

解析：A.电荷量为+g的点电荷从无穷远处(电势为0)移到C点，电场力做功为W,由

,、w

W=q(Q-(pc\,得a=-----，A正确；

q

B.Q固定于。点，3点在AC中垂线上，即等量异种电荷连线中垂线上，电势与无穷远处电

势相同，例=(),所以Q从无穷远处移到5点的过程中，电场力不做功，B错误;

C.由电场强度的合成可知，C正确；

D.移入Q,前，C点的电势网=-巴，移入Q,后，B点与C点距离和A点与C点距离相等,

q

则此时C点的电势必=-2±W"，所以此时电势能为-2W,D正确。

q

11.答案：（1）C（2）0.16（3）A

解析：（1）A、由图可知，小车的加速度是祛码盘的加速度大小的2倍，故A错误；

B、实验过程中，祛码向下加速运动，处于失重状态，故B错误；

C、祛码和祛码盘的总质量满足远小于小车的质量，为了保证数据计算时的准确性，故C正

确；

I）、实验过程中，祛码向下加速运动，处于失重状态，故弹簧测力计的读数小于祛码和祛码

盘总重力的一半，故D错误；

（2）设相邻两个计数点之间的位移分别为为、马、七，相邻两个计数点之间的时间间隔

T=5x0.02s=0.1s,由Ar=a尸结合作差法得：a=玉二?•=竺处上驾m/s?=0.16m/s?.

2T22x0.12

（3）由题意可知，小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系应该是成正比，即为过原点

的一条倾斜直线，故A与本实验符合.

12.答案：（2）1.37（1.35T45都算对）;0.2（0.20也得分）（3）1.37（结果与（2）问第一

个空一致）；0.1（0.10也得分）

解析：（2）根据闭合电路欧姆定律E=/（R+r+&）,得/?=石.；-r-&,所以图线的斜率

表示电源电动势，E=8-4T2）V=I.37V,截距绝对值表示r+9=O.4x3C=1.2Q。

6.7-0

（3）可测得电流表的内阻（=2=33°x10：。=010C,考虑电表内阻对实验的影响，

A33x10-2

IA.

得/?=£.；-（%+r+《），所以图线的斜率仍表示电动势，电动势的准确值为1.37V,图线

的截距表示（4+厂+%）,所以内阻精确值为/■jOZO-0.10）0=0.1。。

13.答案：（1）若滑块从。点静止释放，小滑块受到水平向左的摩擦力，小滑块从静止开始做

匀加速直线运动，直到速度与传送带速度相等，

由动能定理可得〃2%gS2=1wy得S2=°$m<10m,此后匀速直线运动，即物体在P点以

v=2m/s沿着斜面冲上斜面。

设小滑块运动到斜面上离P点最远的距离为x,则由动能定理可知：

一"zgxsin0-内mgxcos0=0--mv2

解得比=0.2m

⑵小滑块沿斜面下滑，由动能定理可得:

12

mgssin6-必mgscos^=—tnv],-0

解得vp=8m/s

产生的热量Qi=〃Mgscos6=128J

小滑块划上传送带后，受到水平向左的摩擦力，做匀减速直线运动，由动能定理得:

-42mgs1=°一J,nvp。

4=8m<10m,即小滑块先做匀减速，再反向匀加速，当速度与传送带速度相等，再做匀

速直线运动

一从2mg=ma?,解得%=-4m/s2

小滑块匀减速的时间弓=竺3=2s

。2

传送带与小滑块的相对位移％=vt2+4=12m

产生的热量。2="2mgz2=96J

v—0

此后反向匀加速：t3=------=0.5s

a2

传送带与小滑块的相对位移Aq=呜-邑=。,5m

产生的热量。3=/4"7g%=4J

小滑块从A运动到Q的过程中产生的热量Q=Q++2=228J

14.答案：(1)ab下滑的速度最大时，其切割磁感线产生的感应电动势为：E=BL%,

F

此时通过定值电阻的电流为：/=—^,“6所受安培力的大小为：尸=8〃,由受力平衡条件

R+2R

有：mgsinQB/"解得：%=3喋丁

(2)由电功率公式有：P=/2R,解得：

BI:

(3)由定值电阻上产生的焦耳热为Q可知，滑动变阻器上产生的焦耳热为2Q。

设就下滑的距离为x时达到最大速度，由能量守恒定律有：mgxsin〃=g桃耳+Q+