湖南省永州市2021届高三物理5月高考信息卷（一）（Word版附答案）

永州市 2021 年高考模拟考试试卷(一) 物 理 注意事项： 1．本试卷共 6 页，16 题（含选考题）。全卷满分 100 分。考试用时 75 分钟。 2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 3．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答 题卡上，写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。 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．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。 下列选项符合史实的是 A．焦耳发现了电流热效应的规律 B．安培总结出了点电荷间相互作用的规律 C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D．法拉第对带电粒子在磁场中受力作了深入研究并得到了定量的结果 2．蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约 40 米以上（相当于 10 层楼）高度的 桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的长橡皮条的另一端绑在踝关节处，然 后两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的 v-l 图像如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，游客及携带装备的总质 量为 75kg，弹性绳原长为 10m，重力加速度 g 取 10m/s2。下列说法正确的是（ ） A．整个下落过程中，游客始终处于失重状态 B．游客及携带装备从静止开始下落 15m 的过程中重力的冲量为 1125N·s C．弹性绳的劲度系数约为 50N/m D．弹性绳长为 24m 时，游客的加速度大小约为 18m/s2 3． 20 世纪人类最伟大的创举之一是开拓了太空的全新领域．现有一艘远离星球在太空中直 线飞行的宇宙飞船，为了测量自身质量，启动推进器，测出飞船在短时间Δt 内速度的改变为 Δv，和飞船受到的推力 F（其它星球对它的引力可忽略）．飞船在某次航行中，当它飞近一个 孤立的星球时，飞船能以速度 v，在离星球的较高轨道上绕星球做周期为 T 的匀速圆周运动．已 知星球的半径为 R，引力常量用 G 表示．则宇宙飞船和星球的质量分别是（ ） A． F v t   ， 2v R G B． F v t   ， 3 2 v T G C． F t v   ， 2v R G D． F t v   ， 3 2 v T G 4．港珠澳大桥总长约 55 公里，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最 长的跨海大桥，也是世界公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁．如 图所示的路段是一段半径约为120m 的圆弧形弯道，路面水平，路面对轮胎的径向最大静摩擦 力为正压力的 0.8 倍，下雨时路面被雨水淋湿，路面对轮胎的径向最大静摩擦力变为正压力的 0.4 倍，若汽车通过圆弧形弯道时做匀速圆周运动，汽车可视为质点，取重力加速度 210m/sg  ，下列说法正确的是 A．汽车以 72km/h 的速率通过此圆弧形弯道时的向心加速度为 243.2m/s B．汽车以 72km/h 的速率通过此圆弧形弯道时的角速度为 0.6rad/s C．晴天时，汽车以100km/h 的速率可以安全通过此圆弧形弯道 D．下雨时，汽车以 60km/h 的速率通过此圆弧形弯道时将做离心运动 5．教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向 定值电阻 R 供电，电路如图所示，理想交流电流表 A、理想交流电压表 V 的量程足够大，其 读数分别为 I、U，此时 R 消耗的功率为 P。若发电机线圈的转速变为原来的 2 倍，则下列选 项正确的是（ ） A．R 消耗的功率变为 2P B．电压表 V 的读数变为 2U C．电流表 A 的读数变为 0.5I D．通过 R 的交变电流频率不变 6．如图是远距离输电的部分线路。A、B 两点分别为铁塔与输电线的连接点，输电线质量分布 均匀，下列说法正确的是（ ） A．输电线上电流相等时，输电线越粗，在输电线上消耗的电能越多 B．若 A 点高于 B 点，输电线两端的切线与竖直方向的夹角 A B  C．若 A、B 两点等高，A、B 两端点对输电线的弹力大小之和等于输电线的重力 D．由于热胀冷缩，夏季输电线与竖直方向的夹角变小，输电线两端的弹力变大 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，全部选对得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 7． 2020 年 10 月 16 日习近平总书记强调量子力学是人类探究微观世界的重大成果，量子科 技发展具有重大的科学意义和战略价值。现代物理学的众多分支学科，例如原子和分子物理、 原子核和粒子物理等，都离不开量子力学。下列关于原子和原子核说法中正确的是 A. 237 93  Np 发生β衰变说明 237 93  Np 原子核内有电子 B.大量处于 4n  能级的氢原子向 1n  能级跃迁时，用发出的光照射逸出功为 3.34 eV 的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为 9.41eV C.原子核中的中子与其他核子间无库仑力，但有核力，有助于维系原子核的稳 定 D.正负电子对湮灭技术是一项较新的核物理技术.一对正负电子湮灭生成光子的事实，说明核 反应中质量守恒定律是有适用范围的 8．如图所示，有一长方体 ABCD-A1B1C1D1，AB=2BC，BB1=BC，M、 N、P、Q 分别为 AB、A1B1、C1D1、CD 的中点（图中未画出），下列说 法正确的是（ ） A．若 B 点放置一正点电荷，则电势差 UCC1＜UNP B．若 B 点放置一正点电荷，则电势差 UCC1＞UNP C．若在 B1、B 两点分别放置等量异种点电荷，则 C1、M 两点的电场强度大小相等 D．若在 B1、B 两点分别放置等量异种点电荷，则 D、D1 两点的电势相等 9．如图所示，光滑直角细杆 POQ 固定在竖直平面内，OP 边水平，OP 与 OQ 在 O 点平滑相 连，A､B 两小环用长为 L 的轻绳相连，分别套在 OP 和 OQ 杆上已知 A 环质量为 m，B 环为 2m。初始时刻，将轻绳拉至水平位置拉直（即 B 环位于 O 点）然后同时释放两小环，A 环到 达 O 点后，速度大小不变，方向变为竖直向下，已知重加速度为 g， 下列说法正确的是 A．B 环下降高度为 2 2 L 时，A 环与 B 环速度大小相等 B．在 A 环到达 O 点的过程中，B 环速度一直增大 C．A 环到达 O 点时速度大小为 gL D．当 A 环到达 O 点后，若在转弯处机械能损失不计，再经 1 2 L g 的时间能追上 B 环 10．有人设计了如图所示的简易实验装置来筛选实验室所需要的离子。S 为离子源，能够提供 大量比荷和速率均不一样的离子。A、B 为两个板间电压为 U 的平行金属板，相距为 d（d 很 小）。上部分成圆弧形，中轴线所在圆弧半径为 R（如虚线所示），该区域只存在电场；下部分 平直，且中间还充满磁感应强度为 B 的匀强磁场。不计离子重力影响，下列说法错误的是 （ ） A．所加磁场的方向垂直于纸面向外 B．通过改变 U 和 B，可以选取满足要求的正离子 C．所有速率等于 U dB 的离子均能通过该仪器 D．通过该仪器的离子，比荷一定为 2 U dRB 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。 （一）必考题：共 43 分 11．（6 分）质量均为 m 的物块 A、B 用跨过定滑轮的不可伸长的轻绳连接，在物块 B 的正下 方地面上固定有与计算机相连的位移传感器 D，如图（a）所示；在物块 B 上加一个质量为 m0 的槽码 C 后由静止释放物块，结果在计算机上得到 如图（b）所示的 x-t 图像，x 表示 B 到传感器的距离，t 表示运动时间，P (a,b)是图线上一点，c 是图线的纵截距，过 P 点图线的切线与纵轴交点的 纵坐标为 d（图中未画出）。当地重力加速度为 g。 （1）物块 B 经时间 a 时的速度大小为_________； （2）根据题给条件和计算机显示的数据，若________≈________，则可认为在误差允许 的范围内 A、B、C 组成的系统机械能守恒。 12．（9 分）在“DIS 描绘电场等势线”的实验中， (1)给出下列器材，电源应选用__________，传感器应选用__________（用字母表示）。 A． 6V 的交流电源 B．6V 的直流电源 C．电流传感器 D．电压传感器 (2)按图示连接电路。在电极 A、B 的连线上等距离的取 a 、b 、 c 、 d 、 e 共 5 个基准点。 （a）已知传感器正接线柱的电势高于负接线柱时，计算机读数显示为正。若在图中连接传感 器正接线柱的红探针接触 a 点，连接负接线柱的黑探针接触 b 点时，读数为正，则可以判断 电极 A 接在电源的__________极上（选填“正”或“负”）。 （b）在寻找基准点 e 的等势点时，将红探针固定于 e 点，黑探针在纸上移动，当移动到某点 时读数为负，为了找到到基准点 e 的等势点，则黑探针应平行于 A、B 连线向__________（选 填“A”或“B”）端移动。 (3)如果将红探针固定在电极 A 上，黑探针沿 AB 连线移动，每移动一小段相等距离记录一次 传感器读数，以到 A 的距离 x 为横坐标，传感器读数 y 为纵坐标，作出的图可能为下图中的 ________。 A． B． C． D． 13．（12 分）如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为 L、导轨左端 接有阻值为 R 的电阻，质量为 m 的导体棒垂直跨接在导轨上．导轨和导体棒的电阻均不 计，且接触良好．在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强 度大小为 B．开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度 v1 匀速向右移动时， 导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为 f 的恒定阻力，并很快达到恒定速度， 此时导体棒仍处于磁场区域内． （1）求导体棒所达到的恒定速度 v2； （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？ （3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的 功和电 路中消耗的电功率各为多大？ （4）若 t＝0 时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动， 经过较 短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其 v-t 关系如图（b） 所示，已 知在时刻 t 导体棒瞬时速度大小为 vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小． 14．如图所示，水平面上长为 L、质量为 m1 的薄木板 A 处于静止状态，质量为 m2 的光滑小物 体 B 以初速度 v0 滑上木板 A 的水平上表面，同时对木板 A 施加一个水平向右的恒定拉力，物 体 B 相对木板 A 运动路程 s= 4 3 L 后与木板分离，分离的同时撤去对木板的水平恒定拉力。已 知 m2>m1，A 与水平面间的动摩擦因数为μ，B 落地前后速度不变，落地以后的运动过程中，B 与 A 的碰撞为弹性碰撞。重力加速度为 g。求： （1）木板 A 受到的水平恒定拉力的大小； （2）B 沿水平面滑动过程中与 A 第一次相撞后各自的速度大小； （3）B 与 A 第二次相撞后各自的速度大小； （4）B 落地后 A 板运动的总路程。 （二）选考题：共 13 分，请考生从两题中任选一题作答，并用 2B 铅笔在答题卡上把所 选题目的题号涂黑。如果多做，则按第一题计分。 15．[物理—选修 3-3] （1）下列说法正确的是________。（填正确答案标号。） A.布朗运动虽不是分子的运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 B.气体从外界吸收的热量可以全部用来对外做功 C.梅雨季节，洗衣服后衣服难以变干是因为空气的相对湿度大 D.一定量的理想气体温度每升高 1 K 所吸收的热量与气体经历的过程有关 E.当某一密闭容器自由下落时，因完全失重，容器内密封的气体压强会变为零 （2）（2020·湖北武汉市·高三模拟）如图所示，一定质量的理想气体封闭在体积为 V0 的绝热 容器中，初始状态阀门 K 关闭，容器内温度与室温相同、为 T0=300K，有一光滑绝热活塞 C(体 积可忽略)将容器分成 A、B 两室，B 室的体积是 A 室的 2 倍，A 室容器上连接有一 U 形管(管 内气体的体积可忽略)，左管水银面比右管高 76cm。已知外界大气压等于 76cmHg。求： （1）将阀门 K 打开使 B 室与外界相通，稳定后，A 室的体积变化量是多少？ （2）打开阀门 K 稳定后，再关闭阀门 K，接着对 B 室气体缓慢加热，当加热到 U 形管左管 水银面比右管高 19 cm 时，A 室气体温度始终等于室温， B 室内温度是多少？ 16．[物理—选修 3-4] （1）图甲为一列沿水平方向传播的简谐横波在时刻 t 的波形图，图乙为质点 b 从时刻 t 开始 计时的 v－t 图象．若设振动正方向为沿+y 轴方向，则下列说法中正确的是 A．该简谐横波沿 x 轴负方向传播 B．该简谐横波波速为 0.4m/s C．若该波发生明显的衍射现象，则该波所遇到的障碍物或孔的尺寸一定比 4m 大得多 D．在时刻 t，质点 a 的加速度比质点 b 的大 E．再经过 2s，质点 a 随波迁移 0.8m （2）半径为 R 的半圆柱形玻璃砖，横截面如图所示。O 为圆心。已知玻 璃的折射率为 2 。当光由玻璃射向空气时，发生全反射的临界角为 45°， 一束与 MN 平面成 45°的平行光束射到玻璃砖的半圆柱面上，经玻璃折射 后，有部分光能从 MN 平面上射出。求能从 MN 平面射出的光束的宽度 为多少？ 永州市 2021 年高考模拟考试（一） 物理参考答案及评分标准 一、选择题(单选题每小题 4 分，共 24 分。多选题每小题 5 分，共 20 分。) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D C B B BC BC AD AC 二、非选择题 11．（1） d b a  （2 分） （2） 0 ( )m g c b （2 分） 2 0 1 (2 )( )2 d bm m a  （2 分） 12． B； D； 正； B； B 13．（12 分） 解： 导体棒受力平衡，可求所达到的恒定速度 v2，为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能 超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安培力最大，由受力平衡可求；根据能量守恒、 功率关系求解；对导体棒受力分析由牛顿第二定律，且加速度为斜率． 解：（1）有电磁感应定律，得 E=BL（v1﹣v2） 闭合电路欧姆定律 I= E R 导体棒所受安培力  2 2 1 2B L v vF BIL R   速度恒定时有  2 2 1 2B L v v fR   可得 2 1 2 2 fRv v B L   （2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过所受的最大安培力，即导体棒不动时，安 培力最大为 2 2 1 m B L vf R  （3）根据能量守恒，单位时间内克服阻力所做的功，即摩擦力的功率 1 2 2 fRP FV f v B L       电路中消耗的电功  22 22 2 1 2 2 2 B L v vE f RP R R B L     （4）因  2 2 1 tB L v v f maR    导体棒要做匀加速运动， 1v at ： 则  2 2 tB L at v f maR    可解得 2 2 2 2 tB L v fRa B L t mR   14．（16 分） 解：（1）设 A 在恒力 F 作用下的加速度为 a，A、B 达到共同速度 v0 所用时间为 t1，此时 B 相 对 A 的位移为 2 3 L ，如图所示 由运动学公式得 0 1v at 0 0 1 1 2 2 3 vv t t L  对板 A，由牛顿第二定律得  1 2 1F m m g m a   联立，解得   2 1 0 1 2 3 4 m vF m m g L    （2）设物体 B 在 A 上运动全过程所用时间为 t2，B 落地时 A 的速度为 v1，有 1 0 2 22 vv t t 解得 1 02v v 撤去力 F 后，设 A 的加速度大小为 a1，则有 1 1 1m g m a  设 A、B 从分离到第一次相撞所用时间为 t3，有 2 0 3 1 3 1 3 1 2v t v t a t  联立解得 0 3 2vt g 板 A 恰好减速到 0。第一次弹性碰撞过程中，有 2 0 2 0 1 1m v m v m v   2 2 2 2 0 2 0 1 1 1 1 1 2 2 2m v m v m v   联立解得 2 1 0 0 2 1 m mv vm m    ， 2 1 0 2 1 2mv vm m    （3）设从第一次碰后到第二次相碰所用时间为 t，则有 2 0 1 1 1 2v t v t a t   解得 0 12v vt g g     说明二次碰撞前板 A 已停止运动 第二次弹性碰撞 2 0 2 0 1 1m v m v m v    2 2 2 2 0 2 0 1 1 1 1 1 2 2 2m v m v m v    解得 2 2 1 0 0 2 1 m mv vm m           2 2 1 1 02 2 1 2m m mv v m m    （4）动能全部转化为内能 2 2 2 0 1 1 1 1 1 2 2m v m v m gs  解得   2 2 1 0 1 4 2 m m vs m g  15．[物理—选修 3-3]（13 分） （1）BCD（5 分） (2)（i）将阀门打开，等温变化，根据玻意耳定律有 0 0 0 02 ( )3 3 V Vp p V   解得 0 3 VV  （ii）再关闭阀门， U 形管内两边水银面的高度差为 19cm 时  76 19 cmHgA Bp p   A 室变化过程 p0、 02 3 V 、T0→pA、VA、T0 根据玻意耳定律有 0 0 A A 2 V3 Vp p 解得 0 8 15AV V B 室变化过程 p0、 0 3 V 、T0→pB、V0－VA、TB 根据查理定律有 0 0 B 0 A 0 B ( )3 Vp p V V T T  解得 525KBT  16．[物理—选修 3-4]（13 分） （1）ABD （2）图中，BO 为沿半径方向入射的光线，在 O 点正好发生全反射，入射光线③在 C 点与球 面相切，此时入射角  90i ，折射角为 r，则有 rni sinsin  ， 2 2sinsin  n ir ，即  45r ， 这表示在 C 点折射的光线将垂直 MN 射出，与 MN 相交于 E 点。 MN 面上 OE 即是出射光的宽度。 RrROE 2 2sin  。 1 分