2021届高考物理模拟预热卷（湖南地区专用）.pdf

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1、绝密启用前2021届高考物理模拟预热卷（湖南地区专用）学校：姓名：班级：考号：注意事项：1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2、请将答案正确填写在答题卡上一、单选题1.太阳内部发生的核反应模式之一是质子-质子循环，即四个;H结合生成一个；H e,并释放出大量能量，其链式反应方程为;H+；Hf：H+：e+-;H+：H-：He+y,;He+：H e f；He+2：H,下列说法正确的是（）A.反应中，释放了 丫光子，则反应为衰变反应B.循环结果可表示为4；H-：He+2：e+vC.四个;H生成一个；He过程中存在质量亏损D.核电站中的核反应方式与太阳内部发生的主要核反应方式相同2.已知某品牌

2、概念车的质量为额定功率为P,运动过程中，汽车所受的阻力大小恒定，若保持额定功率P不变，汽车能PV达到的最大速度为v o若汽车以5的恒定功率启动，从静止开始做加速直线运动，当速度为彳时，汽车的加速度大小为q,当速度为g时，汽车的加速度大小为巴,则加速度之差4-%为（）P P P 2PA.-B.-C.-D.-27wv 3mv 4/wv 3mv3.如图所示，一卫星在距地面高度刚好等于地球半径的轨道上做匀速圆周运动，其轨道平面与地球赤道平面重合，转动方向和地球自转方向相同，在地球赤道上某处有一个可以接收卫星信号的基站。已知地球的半径为R,自转周期为T,第一宇宙速度为口，引力常量为G,则由以上信息可求得

3、（）A.地球的质量为不B.该卫星的周期为处VC.基站能够连续接收到卫星信号的最长时间为生酗3yD.地球同步卫星的轨道径为4.为探测某空间存在的匀强磁场的磁感应强度B的大小，某同学用两根绝缘细线将质量为，h长为L的导体棒乃水平悬挂于。1、。2两点，如图甲所示。已知磁场的方向与导体棒 垂直，当导体棒中通入沿。向力方向、大小为/的恒定电流时，稳定后，细线与竖直方向的夹角均为6=60。；当导体棒中通入沿向b方向、大小为g的恒定电流时，稳定后，细线与竖直方向的夹角均为a=3（T,如图乙所示。重力加速度为g,则该匀强磁场的磁感应强度8的大小为（）图甲B.詈 c察 D.瞥5.如图，水平面内有A、B、C、D、

4、E、尸六个点，它们均匀分布在半径为R、圆心为。的同一圆周上。若水平面内存在一场强大小为E、方向沿AD的匀强电场，在圆心。处固定一电荷量为。的负点电荷，其中 为鄙电力常量，则（）A.在六个点中，A 点的场强最小 B.C点的场强大小为E,方向沿CD方向C.F点的场强大小为E,方向沿FD方向 D.D点的场强大小为2 E,方向沿9 4 方向6.在如图所示的电路中两电表都为理想电表，凡是一定值电阻，灯泡甲、乙的阻值不变。现将开关S 闭合，电路中的电流稳定后，将滑动变阻器R的滑片P 向a 端缓慢移动一小段距离，再次稳定后，下列说法正确的是（）A.两个电表的示数都变小 B.电容器两端的电压变小C.甲灯泡的功

5、率增大，乙灯泡功率减小 D.突然将S断开，甲、乙两灯同时熄灭二、实验题7.某同学利用如图甲所示的实验装置探究小车的加速度。与拉力F、小车质量M 之间的关系，其中A 为小车，8 为电火花打点计时器，C 为装有细砂的小桶，。为一端带有滑轮的长木板，所用交流电的频率为50 H z,实验时已平衡了摩擦力。（1）图乙是他某次实验得到的一条纸带，每两计数点间均有四个点未画出，部分实验数据已在图乙中标出。则打A 点时小车的速度大小为 m/s,小车的加速度大小为 nVs2 （结果均保留两位有效数字）（2）用该装置验证牛顿第二定律时，保持细砂和小桶的总质量，”不变，逐 渐 减 小 小 车 质 量 则 该 同 学

6、 作 出 的 1图象可能正确的是8.小李走进实验室，看到一个如图甲所示的二极管（正向电阻较小，反向电阻较大），二极管的两个管脚长短不一，正负极的标识不清楚，于是他计划用实验室的多用电表判断短管脚B的正负。图甲（1）用多用电表欧姆挡“xlk ”倍率两次实验情况如图乙、丙所示，由此可知（填“4”或B”）端为二极管的正极。（2）小李设计了如图丁所示的实验电路测量二极管正、反向电压均为5 V 时的阻值（图示电路为测量二极管加反向电压时的电路），电路中电流表用多用电表电流挡代替，请把图戊实物图用笔画线连接完整。图戊（3）欲测二极管加反向电压时的阻值，单刀双掷开关应掷于 端（填或b”）o（4）欲用如图丁所

7、示的电路测正向电阻，调整二极管的正负极接法以及电流表的内外接法后进行测量，则正向电阻的测量值（填“大于”“小于”或“等 于 ）真实值，理由是 o三、计算题9.由某种导电性能极好的新型材料制成的圆柱体物块（可以看成中间是均匀介质的电容器），质量为团，高为d,底面宜径也为乩如图所示，物块放在绝缘斜面上，空间存在平行于斜面、磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场。已知物块电阻可忽略不计，该材料的相对介电常数为心与斜面间的动摩擦因数为从从 tan。），静 电 力 常 量 为 重 力 加 速 度 为 g。现将物块在斜面上由静止释放，求：（1）当物块速度为田时，物块上表面所带电荷量大小Q,并指出其电性。（2）

8、任一时刻速度口与时间，的关系。10.如图，在竖直面内有一固定绝缘轨道AB。？，其中ABC为粗糙的水平轨道，与半径为R 的光滑圆弧轨道CQ。尸相切于 C 点，直径R2与竖直半径。夹角8=37。质量未知、电荷量为乡的带正电小球静止于C处。现将一质量为?的不带电物块静置在A 处，在水平向右的恒定推力/作用下，物块从A 处由静止开始向右运动，经时间6 到达8 处，之后立即改变推力的大小，使推力的功率恒定，又经时间4,撤去推力，物块恰与小球发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰后瞬间，在过尸点竖直线的右侧加上一沿AC方向的匀强电场（图中未画出），小球沿圆弧轨道运动到。点时速率最大并恰好通过3P点,落到水平轨道

9、上的S处。已知物块与水平轨道间的动摩擦因数为0 5 重力加速度大小为g,F=1m g，推力的恒定功 率 为 料 2,物块与小球碰前瞬间的速度大小为“反晨取s i n 3 7=0.6,c o s 3 7 =0.8。求:(1)物块第一次到达B点时的速度大小4以 及 反 C两点间的距离x；(2)小球过P点时的速度大小v 以及S、C两点间的距离L；(3)小球的质量.1 1 .【物理选修3-4】(1)在同种均匀介质中沿x 轴传播的甲、乙两列同类机械横波，其在r =0 时刻的图象如图(a)、(b)中实线所示，经r =0.7 s 甲波的图象如图(a)中虚线所示。已知两波的频率均小于2.5 H z,下列说法正

10、确的是。A.这两列波的传播方向一定相同B.这两列波的传播速度大小相等C.介质中乙波可能的段大传播速率为y m/s2 1D.乙波中介质质点的振动周期一定为茹sE.两波叠加的区域中介质质点的最大振动位移为3 5 c m(2)在正方体玻璃砖的正中间有一个点光源S,若在正方体的各个面中心各贴一张黑色遮光纸片，恰好没有光线直接经玻璃面折射后射出。己知正方体棱长为2/,遮光纸片 与 棱 的 最 小 距 离 为,s in 37=0.6(不考虑光线在正方体中的反射)。(i)求此玻璃的折射率；(ii)若将遮光纸拿去，并将点光源下移到正方体的底面中心，求其他面有光射出区域的面积。1 2 .【物理选修3-31(1)

11、以 下 关 于 分 子 动 理 论 的 说 法 正 确 的 是。A.布朗运动是由悬浮在液体中的固体小颗粒之间的相互碰撞产生的B.内能不同的物体，分子热运动的平均动能可能相同C.生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成D.分子势能总是随分子间距离的增大而减小E.一定质量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加(2)新冠病毒具有很强的传染性，转运新冠病人时需要使用负压救护车，其主要装置为车上的负压隔离舱(即舱内气体压强低于外界的大气压强)，这种负压舱既可以让外界气体流入，也可以将舱内气体过滤后排出。若生产的某负压舱容积为0.6 初始时温度为2

12、7 C,压强为1.0 x 1 0 5 P a；运送到某地区后，外界温度变为1 5,大气压强变为0.9x 1 0$P a ,已知负压舱导热且运输过程中与外界没有气体交换，容积保持不变。绝对零度取-2 73。(i)求送到某地区后负压舱内的压强；(ii)运送到某地区后需将负压舱内气体抽出，使压强与当地大气压强相同，求抽出的气体质量与舱内剩余质量之比。四、多选题1 3.4 8 两小球分别固定在轻杆的正中间和一端，轻杆的另一端固定在水平光滑转轴。上，让轻杆在竖直平面内转动，如图所示。两球质量均为?，轻杆长度为2/,重力加速度为g,若系统恰能在竖直平面内做圆周运动，那么()A.小球8在经过最低点时的动能为

13、4mm4B.从最低点运动到最高点，轻杆对小球A做的功为gmg/C.转动中小球B的机械能守恒46D.通过最低点时段轻杆的弹力为方z g14.理论研究表明，无限长通电直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小B=（其中是常量、/是导线中电流大小、rr是该点到直导线的距离）。三根等长对称的通电长直导线P、Q、R互相平行，均垂直纸面放置，三根导线中通入的电流大小均为/,P、Q中的电流方向均垂直纸面向里，R中的电流方向垂直纸面向外，且导线间的距离相等。若P在P与Q连线中点。处产生的磁感应强度大小为4,贝 女）/、*，/、t，、，/%/、，、0.0P 0A。点的磁感应强度大小为（2+4）勺 B.0点的磁感应强

14、度大小为C.P受到的安培力方向沿RQ方向 D.R受到的安培力方向由R指向。15.如图所示，在竖直平面内建立如图所示的直角坐标系，），轴沿竖直光滑杆，x轴沿光滑水平面，现有长为L=2,的轻杆，上端与套在竖直光滑杆上质量为m的小环B通过轻质较链相连，下端和中点各固定一个质量均为，”的小球A和P,初始轻杆竖直静止放置，小球A在水平面上。某时刻受到扰动，小球4沿x轴正方向运动，环B沿竖直光滑杆向下运动，轻杆与x轴负方向夹角为仇已知重力加速度为g,下列说法正确的是（）A.小球P的运动轨迹是直线B.当6=45时，环和两球速度大小的关系式为“C.环B刚要接触水平面时的速度大小为2榨 D.轻杆对P球一直不做功

15、16.如图甲所示为固定在匀强磁场中的正三角形导线框而c,磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间，变化的规律如图乙所示。规定垂直纸面向里为磁场的正方向，逆时针方向为线框中感应电流的正方向，水平向左为安培力的正方向，关于线框中的电流/与边所受的安培力尸随时间r变化的图象（不考虑2 s末和4 s末线框中的电流及必边的受力情况），下列选项正确的是（）参考答案1.答案：C解析：反应属于轻核聚变反应，选项A 错误；循环结果可表示为4；H f；He+2；e+2 v,选项B 错误；四个;H 生成一个:He过程中释放大量能量，存在质量亏损，选项C 正确；核电站发生的核反应方式是重核裂变，选项D 错误

16、。2.答案：Ap P解析：汽车以额定功率启动，当牵引力大小等于阻力大小时，汽车具有最大速度，即丫=7。当汽车以二的恒定功率启动,f2速度为Z 时牵引力与-P-2-V-42PPv=V由 牛 顿 第 二 定 律 有 口 人 呻，解得q=嬴：速 度 为 产，牵引力用由W-2V-P-2-V-3牛 顿 第 二 定 律 有 居 解 得。,=，则q-=L，故 A 选项正确，B、C、D 选项错误。2mv 2mv3.答案：D解析：由于地球的第一宇宙速度为丫 =麻，而8=器，两式联立可解得地球质量M=W，选项A 错误；由万有引力提AG供向心力可得G”=机 空2/?,结合例=呸可解得卫星围绕地球做圆周运动的周期7=

17、生 酶，选项B 错误；以地球为参考系，则卫星围绕地球做圆周运动的角速度为0=倏-%=1-李，基站能够连续接收到的卫星信号范围如图所示,由几何关系可知N4QB=1 2 0,故基站能够连续接收到卫星信号的最长时间为r=：x,解得r=.坐？门、,选项C错误；由于同步卫星的周期与地球自转的周期相同，设同步卫星的轨道半径为r,则有G9 =，驾r,解得厂=母冲，r2 T-V 4n2选项D 正确。4.答案：B解析：设安培力的方向与竖直方向夹角为夕，则通电流/时，水平方向有7；sin60=Bsin夕，竖直方向有7；cos60+BILco&P-mg,当导体棒中通入沿a 向b 方向、大小为g 的恒定电流时，则稳定

18、后水平方向有笃sin30=；8比sin/7,竖直方向有（cos30+；Bcos/?=，g,联立解得8比=，咫,4=60,即8=詈，选项B 正确。5.答案：B解析：圆心处的点电荷在圆周上产生的场强大小为耳=A：M =E,A点的场强最大，为E.=E、+E=2 E,方向沿AD方向,A 错误；由几何知识可知。点的场强大小为展=,方向沿CD方向，尸点的场强大小为昂=2Esin6（T=G E,方向沿FD方 向,。点的场强大小为与）=E-E =0,场强最小，B 正确，CD错误。6.答案：C解析：滑动变阻器R的滑片尸向。缓慢滑动一段距离，R接入电路的阻值变小，回路中总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，由欧姆

19、定律可知流过号的电流减小，根据串并联规律可知流过电流表的电流增大，电流表示数增大，灯泡甲两端电压增大，电压表示数增大，电容器两端电压变大，选项AB错误；路端电压减小，灯泡甲两端的电压增大，功率增大，则灯泡乙两端的电压减小，功率减小，选项C正确；断开开关S后，电容器和甲灯组成了一个闭合回路，电容器放电电流通过甲灯，甲灯不立即熄灭，乙灯立即熄灭，选项D错误。7.答案：（1）0.7 0；0.51（2）C解析：（1）由于小车做匀加速直线运动，由匀变速直线运动规律可得打A点时的速度匕=t x l 0 T m/s k 0.7（）m/s,2 x 0.1加速度0 =772+7.21-6.19*0-2 1 n

20、zs，=0.5 m/s?；（2）当小车质量M不变时，由牛顿第二定律可得4 x 0.r 吆 1 1F=Ma,mg-F=m a,两式联立可解得 一z M，由此可以看出，当满足m M时，a图线的斜率1+7 7MM,mg二一嬴 g为定值，所以开始的时候图线应为一条过原点的直线，随着历的减小，当不再满足机”时，斜率X将随1 H-M着M的减小而减小，故a-上 图线应向下弯曲，选项C正确。8.答案：（1）8（2）如图所示（3）b（4）小于；电压表的分流作用解析：（1）红表笔接欧姆表内部电路的负极，红表笔接4端，二极管电阻较小，表明二极管导通，因此A端是二极管的负极，8端是二极管的正极。（2）二极管的短管脚接

21、电源的负极，多用电表使用电流挡时，红表笔接电源的正极。（3）由于是测量二极管加反向电压时的阻值，：极管反向阻值较大，因此采用电流表内接法，选择开关掷于b端。（4）测量:极管的正向电阻时，阻值较小，因此采用电流表外接法，选择开关掷于。端，根据/?=子可知，由于电压表的分流作用，代入计算的电流值偏大，因此正向电阻的测量值小于真实值。9.答案：3）当物块沿斜面向下以速度v运动时，切割磁感线产生电动势，由右手定则判定，知上表面带正电，下表面带负电电动势物块形成电容器的电容。=。=等4 M 16k又C嚏解得。=畔*16K（2）物块加速运动，电容器充电，存在充电电流，所以物块受重力、摩擦力、支持力和安培力

22、作用，根据牛顿第二定律得mg sin 0 pmg cos 0 idB=ma甘 H.AG 人 八 eBd?Av其中 i=,AQ=-Av,-aAr 16k Ar切出 16A（sin0-u cos6ng解得 16版+）。为定值，则物块做初速度为0 的匀加速直线运动，速度v与时间t 的关系为v=1竺 吵 ，署?叫/6km+sB-d解析：310.答案：（1）物块从A 点运动到8 点的过程，根据牛顿第二定律有5 根 g-?g=以其中=;由运动学公式有w=叫解得V）=gf物块从8 点运动到C 点的过程，根据动能定理有n1 2 1 2rti-川ng x m vi-m v其中P=gzg彳,匕=频解得 x=10g

23、r”23R（2）如图，设小球质量为M,小球过P 点时受到的重力与电场力的合力沿PO 方向且恰好提供所需的向心力，则出 二 Jcos。R解 得 再小球从尸点飞出后在竖直方向做匀加速运动，则R+Rcos6=ysin6r+；g/解 得=符（另一解不合题意，舍去）水平射程4=VCOS/9S、C 两点间的距离L=A,+Ksin。=(3)电场力大小为月=M g%1 1。设碰撞后瞬间小球的速度为,小球从C点运动到P 点的过程，根据动能定理有-Mg(R+R eo s 6)一 R s i n 6 =；Mv2-；Mv；解 得 =庐 区设碰撞后瞬间物块的速度为匕，则mv2=tnvy+Mvc1 mv2 1 2 1 ”

24、2=-t r t V y +-M解得M=3?解析：1 1.答案：(1)B C E(2)(i)遮光纸片为圆纸片，设圆纸片的半径为一，则r=l-l4射向圆纸片边缘的光恰好发生全反射，由折射定律得s i n 90 n=-s i n C由几何关系得联立解得=g(i i)由以上分析可知，光线发生全发射的临界角为3 7光线在侧面恰好发生全发射时有t a n 3 7=彳3解得/?=/4由于2 R v 2/,则光线在侧面射出的区域为半圆形，半径为R若正方体足够大，则上表面有光射出的区域应为圆形半径 R =2/t a n 3 70又 2*=3/2 0/则正方体的上表面全部有光射出有光射出的区域面积为S =2 成

25、 2 +/=咨+编 尸解析：(I)两列波的传播方向不确定，选 项 A 错误；同种波在同种均匀介质中传播速度大小相等，选 项 B正确：对甲波,I131T=-0.4S,根 据 图(a)0.4 s,解得 说=2.8s或0.56 s,T fi=-s,由V=F可知，当7=0.56s时波速最大，且最大波速%=彳 m/s m/s,两波速率15 7 0.56 7相等，且吆=%时乙波的频率满足题干，选项C正确；根据甲波的可能周期，对应的传播速率有三种可能，所以乙波的周期也有三个可能的值，选项D错误；虽然两波的频率不同不能产生稳定干涉，但当两列波的波峰或波谷在某点相遇时，该点的振动位移为两列波单独产生的位移的叠加

26、，即20cm+l5cm=3 5 c m,选项E正确。12.答案：（1）BCE（2）（i）舱内气体的体积不变，设初始时的压强为“，温度为工，运送到某地区后的压强为 生，温度为4，由查理定律可得苧=*1*24=1.0 x10$Pa,1=300K,7；=288K代入求解可得p2=9.6x10 Pa（ii）设当地的大气压强为小，首先让舱内气体进行等温膨胀，设膨胀前的气体体积为匕，膨胀后的气体体积为%则由玻意耳定律可得%/代入数据可解得 丫=%故需要抽出的气体的体积为封=-=白因抽出的气体与舱内气体的密度相同，故抽出气体质量与舱内剩余气体的质量之比为A/n _百 匕 _ 1m&%1 5解析：（1）布朗运

27、动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子的撞击作用不平衡而产生的，选项A错误；内能包括分子动能和分子势能，内能不同，分子的平均动能可能相同，选项B正确；生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项C正确；由于两分子间的距离为r=为时分子势能最小，所以从相距很近到无穷远随着分子间距离的增大，分子势能先减小后增大，选项D错误：一定质量的理想气体在等压膨胀时，v由二二C可知，气体的温度升高，故内能一定增加，选项E正确。T13.答案:BD解析：转动中系统只有重力做功，机械能守恒，因此A、B从最低点转到最高点时有3机5+；机%=，咫,2/+陪-4/,

28、且741以=2以，解得选项A错误；从最低点运动到最高点，对4由动能定理得W-mg-2/=o-?匕，解得4W=-m g l,选 项B正确；转动中除重力外，轻杆也对8做功，因此小球B的机械能不守恒，选 项C错误；通过最低点时,4 8所受合力等于其做圆周运动所需向心力，即解得F=竺，郎，选项D正确。I 21 514.答案：BCR=k-=解析：导线间的距离设为L,p、。在。处产生的磁感应强度大小均为L Z-券,R在。处产生的磁感应强度大小为5 LB2=k,.，=瞪4。由于P、。在 点产生的磁感应强度等值反向，所 以O点的磁感应强度大小为立q，B正确,Lsin60 J3L 43 3A错误：任意两根导线之

29、间的安培力大小相等，均设为巴，如图所示，根 据“同向电流相吸，反向电流相斥”知P受到的安培力方向沿RQ方向，R受到的安培力方向由。指向R,C正确，D错误。解析：设P的坐标为（x，y）,根据几何知识可得OP=r,即小球P以。为圆心，以r为半径做圆周运动，选项A错误；当9=45时，杆不可伸长，小球A、环B和小球P沿杆方向的分速度大小相等，有匕co se=%sin O=v,即%=匕=，选项B正确；当B下降很小一段距离A r时，分析可知P下降的距离为包，运动时间相同，则该段时间内B竖直方向的速2度为竖直方向速度的两倍，当环B刚要接触水平面时，设小球A、环3和小球P的速度大小分别为为、为 和 入，系统减

30、小的重力势能为稣=2mgr+z g r,根据杆不可伸长可知，小球A速度为零，环3和小球产速度方向竖直向下，有%=0,%=2 5，根据机械能守恒定律有3mgr=，*哈+哈，解得%=2杼，选项C正确：从开始到B要接触水平面的过程，小球P的 动 能 的 增 加 量 机 哈=?咫，动能的增加量小于其重力势能的减少量，则杆对小球P解析：02 s时间内，磁场垂直纸面向里且均匀增大，0均匀增大，由楞次定律可知线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值；23s、34 s线框中的感应电流沿顺时针方向，且是恒定的负值，大小变为02 s时间内电流的5倍；46 s时间内，B垂直纸面向外且均匀减小，8均匀减小，线框中的感应电流沿逆时针方向，且是恒定的正值，故选项A正确，B错误；02 s时间内，感应电流恒定，B均匀增大，安培力随B均匀增大，根据左手定则可知外边所受安培力方向向右，为负值；23 s时间内，感应电流恒定，8均匀减小，安培力随8均匀减小，原边所受安培力方向向左，为正值，且2 s末安培力突变为原来的5倍；34 s时间内，感应电流恒定，8均匀增大，安培力随B均匀增大，山边所受安培力方向向右，为负值；46 s时间内，感应电流恒定，8均匀减小，安培力随B均匀减小，曲边所受安培力方向向左，为正值，故选项C错误，D正确。