2021屆高考物理金榜押題卷（三）（湖北專版）

2021屆高考物理金榜押題卷（三）（湖北專版）

一、單選題

1.D（氣）和T（晁）發(fā)生核反應(yīng)會產(chǎn)生氧核，核反應(yīng)方程是：H+：Hf；He+X,關(guān)于該核反應(yīng)下

列說法正確的是（）

A.該反應(yīng)為a衰變B.方程中的X是盧瑟福發(fā)現(xiàn)的

C.：H的比結(jié)合能比；He的大D.反應(yīng)后核子的平均質(zhì)量減小

2.如圖所示為某物體做直線運(yùn)動的v-f圖象，其中在r=0和r=時刻物體的瞬時速度分別為%和

v,o則下列有關(guān)物體在0~f。運(yùn)動過程中的說法正確的是（）

A.物體的速度方向和加速度方向始終相同B.物體的速度大小和加速度大小都逐漸變小

C.合外力對物體先做正功后做負(fù)功D.物體的平均速度大小小于以土乜

2

3.如圖所示，波源S在豎直方向做簡諧運(yùn)動,其位移隨時間變化的關(guān)系式為y=10sin57tfcm,產(chǎn)生

的波向左、右同時傳播，波速v=6m/s,P、Q是分別位于波源左、右兩側(cè)的質(zhì)點，質(zhì)點。到波源

的距離是質(zhì)點尸到波源距離的3倍，從r=0時開始計時，當(dāng)波源第二次到達(dá)波峰時，波剛好傳到

P點。則從f=0時開始計時到質(zhì)點。第一次到達(dá)負(fù)向最大位移處的過程中，波源通過的路程為（）

PSQ

?__________?__________________________?

A.1.2mB.1.4mC.1.6mD.1.8m

4.某同學(xué)利用激光筆研究某種透明材料的折射率。如圖所示是透明材料制成的玻璃磚，厚度為

〃=3.00cm,平面MNP。與玻璃磚上表面夾角為c,一細(xì)激光束沿平面MNP。入射，入

射點為O,。在玻璃磚下表面投影點為0'。細(xì)激光束在平面MNP。內(nèi)改變?nèi)肷浞较驎r，折射光線

在玻璃磚下表面的出射點到?！嚯x的最大值為4=3.00cm,最小值為4=&cm。則透明材料

的折射率〃及平面MNP。與玻璃磚上表面ABCZ）的夾角a分別為（）

A.〃=&,a=45°B./?=—,cr=45°C.〃=應(yīng),a=30°D./?=—,?=30°

22

5.如圖所示，質(zhì)量相等的甲、乙兩物體（均可視為質(zhì)點），分別從傾角為60。、30。的光滑斜面的頂

點A、2由靜止滑下，最后到達(dá)斜面底端。點，A、B、C在同一豎直線上，下列說法正確的是（）

A.甲、乙兩物體到達(dá)。點時的速度大小之比為1:1

B.在。點，甲、乙兩物體重力的功率之比為6:1

C.整個過程中，甲、乙兩物體重力的沖量之比為1：1

D.整個過程中，甲、乙兩物體所受合力的平均功率之比為6:1

6.如圖，水平面內(nèi)有A、B、C,D、E、F六個點、,它們均勻分布在半徑為R、圓心為。的同一圓周

上。若水平面內(nèi)存在一場強(qiáng)大小為E、方向沿4）的勻強(qiáng)電場，在圓心。處固定一電荷量為上后

k

的負(fù)點電荷，其中％為靜電力常量，則（）

A.在六個點中，A點的場強(qiáng)最小B.C點的場強(qiáng)大小為E,方向沿8方向

C.F點的場強(qiáng)大小為E,方向沿FD方向D.O點的場強(qiáng)大小為2E,方向沿ZM方向

7.2020年12月17B1時59分，嫦娥五號返回器攜帶月球樣品在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定區(qū)域安全著

陸，探月工程嫦娥五號任務(wù)取得圓滿成功。若未來在月球上建造一個“球形溶洞實驗室”，假設(shè)月球

是一個質(zhì)量分布均勻的半徑為R的球體，球心為0,在球內(nèi)挖一個球形溶洞，溶洞球心在點，

半徑為4=乩48是一條垂直于。?的直徑，如圖所示。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對殼內(nèi)物體

的引力為零。則下列說法正確的是（）

A.在J點靜止釋放一個小球，小球?qū)⒆黾铀俣仍龃蟮募铀龠\(yùn)動

B.在AO1連線中點用一細(xì)線懸掛一個小球，小球靜止時細(xì)線的方向指向O點

C.在A點沿A?方向拋出一個小球，小球?qū)⒆鰟蜃兯偾€運(yùn)動

D.在A點拋出一個小球，小球不可能運(yùn)動到B點

二、多選題

8.如圖甲所示，M是一個小型理想變壓器，其右側(cè)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖的一部分，《為

阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，常溫和低于常溫時其電阻等于K，N為一定值電阻，電壓表和

電流表均為理想交流電表。原、副線圈匝數(shù)比4：%=4:1,其輸入端外。間所接電壓"隨時間1

的變化關(guān)系如圖乙所示。報警電路兩端電壓超過一定值時觸發(fā)報警（圖甲中未畫出），下列說法

正確的是（）

圖甲圖乙

A.電壓表的示數(shù)可能大于30VB.通過&的電流的頻率為55Hz

C.報警電路一定接在"兩端D.增大飛的阻值可提高該報警系統(tǒng)的靈敏度

9.如圖，質(zhì)量為機(jī)、帶電荷量為q的質(zhì)子（不計重力）在勻強(qiáng)電場中運(yùn)動，先后經(jīng)過水平虛線上

A3兩點時的速度大小分別為隊有丫，方向分別與他成。=60。角斜向上、，=30。角斜向下。已

知則（）

A.電場方向與反垂直B.場強(qiáng)大小為網(wǎng)二

qL

C.質(zhì)子從A點運(yùn)動到8點所用的時間為&D.質(zhì)子的最小動能為［機(jī)/

v8

10.如圖所示，在距地面高/?=L25m處固定有兩根間距為/=O.5m水平放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌

的左端接有電源E,右端邊緣處靜置有一長/=0.5m、質(zhì)量帆=0.2kg、電阻R=5.0C的導(dǎo)體棒

ab,導(dǎo)體棒所在空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小8=1.0T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場。閉合開關(guān)后，導(dǎo)體

棒而以某一初速度水平向右拋出，已知導(dǎo)體棒落地點到拋出點的水平距離d=2.5m,重力加速度

g=10m/s2,則()

A.在空中運(yùn)動過程中，導(dǎo)體棒“端的電勢低于匕端的電勢

B.導(dǎo)體棒拋出時的初速度大小為5m/s

C.在空中運(yùn)動過程中，導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小恒定

D.閉合開關(guān)后，通過導(dǎo)體棒的電荷量為1.0C

11.如圖所示，光滑水平面上靜置A、B、C、。四個物塊，其中機(jī)八=外,=旭0=根，B、C兩物塊用

一輕質(zhì)彈簧連接，若A以速度%向右滑動與B發(fā)生碰撞并粘在一起，然后繼續(xù)向右運(yùn)動，當(dāng)及C

速度相等時，C恰好與。發(fā)生彈性碰撞，碰后瞬間O的速度為生，設(shè)整個過程中碰撞時間均極

6

短，下列說法正確的是()

A.物塊。的質(zhì)量為2"

B.物塊C對物塊D的沖量大小為外

2

C整個過程中整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能為［機(jī)片

40

D.C、。碰撞后彈簧壓縮至最短時彈性勢能為‘相片

120

三、實驗題

12.研究平拋運(yùn)動的實驗裝置如圖甲所示，實驗過程中用頻閃照相法來獲取小球做平拋運(yùn)動時不同

時刻的位置。

回答下列問題：

（1）某次實驗過程中獲得小球連續(xù)三個時刻的位置如圖乙所示，若頻閃照相機(jī)的頻率為

/=10Hz,用刻度尺測得照片上％=2.52cm、%=3.48cm,照片上物體影像的大小與物體的實際

大小的比值為4=0.1,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=（用字母表示）=m/s?（計算結(jié)果

保留至小數(shù)點后兩位）；

（2）要測出小球離開斜槽末端時的速度大小，還需要測量的物理量是；

（3）若實驗中，斜槽末端切線不水平，則僅從這一影響因素分析，重力加速度的測量值

（填“偏大”“偏小”或‘沒有影響”），小球離開斜槽末端的速度的測量值_______（填“偏大”“偏小”或

“沒有影響”）。

13.某實驗小組自制三個水果電池并將其串聯(lián)起來（如圖甲所示，總電動勢約為4.5V）,利用如下

器材設(shè)計了如圖乙所示的電路，先測量未知電阻阻值，再利用圖丙所示電路測量水果電池的電動

勢及內(nèi)阻。實驗室提供的器材有：

電流表A1（量程0~15mA,內(nèi)阻為外=10￡2）；

電流表A2（量程0~100mA,內(nèi)阻為u=L5C）；

定值電阻與（阻值K=90Q）；

定值電阻R?（阻值旦=190Q）；

滑動變阻器&（阻值范圍0~300）；

電阻箱尺（阻值范圍0~999.90）；

待測電阻段（電阻約55C）；

開關(guān)S,導(dǎo)線若干。

...

圖甲

(1)圖乙中為使測量更準(zhǔn)確，電阻A應(yīng)選(填符號)，已知此電路設(shè)計不會損壞電表,

其原因是。

(2)實驗小組在某次實驗中，測得/,=12mA,/2=60mA,則待測電阻Rx的阻值為

(3)測水果電池電動勢和內(nèi)阻時，圖丙中電阻8選擇％,某實驗小組通過處理實驗數(shù)據(jù)，作出了

電阻B的阻值R與電流表A?示數(shù)的倒數(shù),之間的關(guān)系圖象，如圖丁所示，則水果電池的總電動勢

為，總內(nèi)阻為。

四、計算題

14.如圖所示，封閉的柱形導(dǎo)熱容器內(nèi)裝有一定質(zhì)量的理想氣體，被橫截面積為S(厚度不計)的

導(dǎo)熱活塞分隔成48兩部分，不計活塞與容器壁間的摩擦力。當(dāng)容器做自由落體運(yùn)動時，兩部分

氣體的體積剛好相等。將容器固定在傾角，=53。的斜面上，平衡時，A、8兩部分氣體的體積之比

為2:1,且A部分氣體的壓強(qiáng)等于P。，重力加速度為g,sin53°=0.8,氣體的溫度始終保持不變。

(1)求活塞的質(zhì)量及容器做自由落體運(yùn)動時48兩部分氣體的壓強(qiáng)；

(2)若把容器倒置在水平地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，使A部分氣體在8部分氣體的下方，則平衡時

A3兩部分氣體的壓強(qiáng)之差為多少？

15.一臺起重機(jī)將質(zhì)量為l.Ox1。3kg的貨物從靜止開始豎直勻加速吊起，在2s末貨物的速度達(dá)到2

m/s時起重機(jī)剛好達(dá)到額定功率，然后以額定功率繼續(xù)提升貨物，又經(jīng)過3s貨物已經(jīng)向上勻速運(yùn)

動。已知重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力，求：

(1)起重機(jī)的額定功率P；

(2)貨物5s內(nèi)上升的總高度。

16.如圖所示，半徑為/的弧形金屬薄板，頂部有一直徑為43=/)的小孔，圓弧圓心。處有一粒

子源，粒子源與金屬薄板間存在電勢差為。的均勻輻向電場，金屬薄板上方有一垂直紙面的有界

勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為瓦直線/W為過小孔圓心且與圓弧相切的水平線。質(zhì)量為機(jī)、電荷量為

+q的粒子，從粒子源。處無初速度逸出，經(jīng)電場加速后從小孔射出，立即進(jìn)入磁場，從小孔左右

兩側(cè)射出的粒子，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后以水平方向速度離開磁場。當(dāng)角，很小時取sine=tan6=e,不

計粒子重力及其相互作用。求：

(1)粒子進(jìn)入磁場的速度大小。

(2)從小孔左右兩側(cè)射出的粒子在磁場中運(yùn)動的時間差.

(3)從小孔左右兩側(cè)射出的帶電粒子從磁場飛出時位置的豎直高度差。

參考答案

1.答案：D

解析：該反應(yīng)為聚變反應(yīng)，不是a衰變，A錯誤；根據(jù)質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)守恒可知，方程中的X表

示中子；n,是查德威克發(fā)現(xiàn)的，B錯誤；聚變反應(yīng)釋放能量，有質(zhì)量虧損，反應(yīng)后核子的平均質(zhì)

量減小，；H的比結(jié)合能比；He的小，C錯誤、D正確。

2.答案：D

解析：物體先做減速運(yùn)動，后做加速運(yùn)動，物體的速度方向和加速度方向先相反后相同，選項A

錯誤；物體的速度大小和加速度大小都是先減小后增大，選項B錯誤；根據(jù)動能定理可知合外力

對物體先做負(fù)功后做正功，選項C錯誤；若物體做勻變速直線運(yùn)動，則在0~f0過程中物體的平均

速度大小為”五，由題圖可知物體在。過程中的位移小于做勻變速直線運(yùn)動的位移，所以物

體在0~辦過程中的平均速度大小小于當(dāng)匕，選項D正確。

3.答案：D

解析：由y=10sin5mcm可知波源起振方向豎直向上，所以從r=0時開始計時到波源第二次到達(dá)

波峰所用時間為r0=（l+；）r=0.5s,波傳播的距離即S、P之間的距離&P=%=3m,則質(zhì)點。

到波源的距離=34戶=9m,因此波傳播到。點所需的時間乙=1.5s,質(zhì)點。從開始振動到第

一次到達(dá)負(fù)向最大位移處，需要的時間芍=[7=0.3$,所以從f=0時開始計時到質(zhì)點。第一次到

達(dá)負(fù)向最大位移處波源振動的總時間為f總=乙+4=1.8s=?T,波源在此過程中通過的路程為

5=—x4A=1.8m,故D正確。

2

4.答案：A

解析：當(dāng)光線沿MN方向射入時，入射角q=90。，折射角為4,折射光線在玻璃磚下表面的出射

點到0'距離為最大值4，由幾何關(guān)系有tan4=4=1,得4=45。，〃=坐_=直，當(dāng)光線垂

hsinq

直MN方向射入時，入射角，2=90。-。，折射角為0；,折射光線在玻璃磚下表面的出射點到O'

距離為最小值義,由幾何關(guān)系有tan。：=幺=且，得義=30。，代入〃=包"=血，得

h3sin02

2=45。，?=90°-6?2=45°,故A正確。

5.答案：C

解析：對兩物體分別進(jìn)行受力分析可得，甲、乙兩物體加速度大小之比為生=強(qiáng)”=6：1,位

%sin30°

CD

移之比絲=筆攣=G：1,由直線運(yùn)動規(guī)律有2/4。=諦，2〃乙80=名，綜合可得

BDCD?1乙乙

cos30°

星匡X絲=6:1,A錯誤；在。點，重力的功率之比為殳=唯曳巴亞=3:1,B錯

n乙N。乙BDP乙cos60°

恂

誤；整個過程中，甲、乙兩物體的運(yùn)動時間之比為九="=1:1,甲、乙兩物體所受重力相等，

t乙工

a乙

則重力的沖量大小之比為1:1,C正確；兩物體所受合力大小之比為殳=些包”=6:1,則合

F-cmgsin30°

%

力做的功之比為％■=之"=3:1,則合力的平均功率之比為2=去=3：1,D錯誤。

'乙

6.答案：B

Q

解析：圓心處的點電荷在圓周上產(chǎn)生的場強(qiáng)大小為g=kF=E,A點的場強(qiáng)最大，為

EA=Et+E=2E,方向沿AQ方向，A錯誤；由幾何知識可知C點的場強(qiáng)大小為％=E,方向沿

8方向，尸點的場強(qiáng)大小為EF=2Esin60"=&E,方向沿/力方向，。點的場強(qiáng)大小為

ED=E-E=G,場強(qiáng)最小，B正確，CD錯誤。

F'-'EE

7.答案：C

解析：設(shè)月球的密度為p,如圖所示，對于溶洞中任意一點P,設(shè)OP=r,0/=個

4?

P^r4

OO\=cl,沒有溶洞時P點的重力加速度8=6—^^=—6兀夕人而溶洞內(nèi)的物質(zhì)在P點產(chǎn)生的

r3

重力加速度為&=gG7卬設(shè)除去溶洞內(nèi)的物質(zhì)后P點的重力加速度為g2,根據(jù)平行四邊形定

則和幾何知識可知心的方向與OO|連線平行，可得義=1Ga/,即溶洞中各點的重力加速度大小

相等，方向與連線平行，在q點靜止釋放一個小球，小球?qū)⒆黾铀俣炔蛔兊募铀龠\(yùn)動，選項

A錯誤；在A01連線中點用一細(xì)線懸掛一個小球，小球靜止時細(xì)線的方向平行于001連線，選項B

錯誤；在A點沿方向拋出一個小球，小球?qū)⒆銎綊佭\(yùn)動，即勻變速曲線運(yùn)動，選項C正確；

在A點拋出一個小球，如果小球做斜拋運(yùn)動，只要初速度大小和方向恰當(dāng)，小球可能運(yùn)動到B

點，選項D錯誤。

8.答案：CD

解析：由圖乙可知，輸入電壓有效值為220V,根據(jù)變壓器電壓與匝數(shù)的關(guān)系，可得副線圈兩端的

電壓有效值為55V,電壓表測得的是尺2兩端的電壓，則常溫和低于常溫時，電壓表示數(shù)為27.5

V,高溫和出現(xiàn)火警時，&電阻減小，副線圈中電流增大，因副線圈兩端電壓不變，與兩端電壓

增大，則電壓表示數(shù)減小，A錯誤；變壓器與電阻不改變電流頻率，由圖乙可知，電流頻率為50

Hz,B錯誤；圖甲電路中，用兩端的電壓隨溫度升高而減小，不符合報警電路要求，打兩端電壓

因"電阻減小而增大，符合要求，原副線圈兩端電壓不變，故報警電路只能接在與兩端，C正

確；增大凡的阻值會使與分得的電壓增大，報警器更容易被觸發(fā)，D正確。

9.答案:BC

解析：質(zhì)子在勻強(qiáng)電場中做拋體運(yùn)動，在與電場方向垂直的方向上分速度相等，設(shè)以與電場線的

夾角為尸，如圖所示，結(jié)合以與以方向垂直有vsin￡=6vcos￡,解得戶=60。，電場方向不與

垂直，A錯誤；根據(jù)動能定理有qElsin(Q+a-90。)=；砥后丫)2-3m廿，解得后=呼1,B

正確；由圖中關(guān)系可知AC=Lcos(/?+a-90。)，質(zhì)子從A點運(yùn)動到3點所用的時間

/=’二=內(nèi)，c正確；質(zhì)子沿電場線方向的分速度為零時動能最小，質(zhì)子的最小動能為

vsinpv

—/n(vsin/7)2=—mv2,D錯誤。

28

10.答案：BC

解析：由右手定則可知，導(dǎo)體棒在空中運(yùn)動過程中，在水平方向上要切割磁感線，從而產(chǎn)生感應(yīng)

電動勢，但無感應(yīng)電流，不受安培力，故導(dǎo)體棒在平拋運(yùn)動過程中水平方向上的速度%不變，由

E=可知導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變，且。端電勢高于b端電勢，故選項C正確、A

錯誤；導(dǎo)體棒從拋出到落地的時間為，=、一=0.5s,故導(dǎo)體棒做平拋運(yùn)動的初速度

%=：=5m/s,選項B正確；設(shè)閉合開關(guān)時導(dǎo)體棒中有電流流過的時間為加，由動量定理可得

B7/加=m%-0,因g=故有即〃=，，代入數(shù)據(jù)解得4=2.0C,選項D錯

BI

誤。

11.答案：BC

解析：物塊A、B碰撞過程中，根據(jù)動量守恒定律得%%=(%+%)匕

,解得匕=與，此碰撞過程中損失的機(jī)械能為=之后C、Z)間

的碰撞為彈性碰撞，所以整個過程中整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能為C正確；當(dāng)8、C共速

時，有(叫+為)匕=(%+叫+%)為，解得匕=￡,C、￡)發(fā)生彈性碰撞的過程中，有

mv=mv+m

mcv2=mcv3+ml)-,~^czc3o,聯(lián)立解得匕=一^■，叼，=3，"，A錯誤：C、D

碰撞過程中物塊C對物塊￡＞的沖量/=&?=等，B正確；物塊C與。碰撞后，取A、B、C和彈

簧整體為研究對象，C、力碰后彈簧壓縮至最短時，根據(jù)動量守恒定律得

(mA4-niR)v2+mcv3=(mA+mK+mc)v4,C、。碰撞前瞬間彈簧的彈性勢能為

Epi+%)匕2~^mA+tnB+如川='機(jī)說，C＞。碰撞后彈簧的最大彈性勢能為

m

Ep=Em+；（mA+〃%）W+一g（%+B+ec）5，聯(lián)立解得紇=，*，D錯誤。

12.答案：（1）⑴-X）廣geo（2）A、3兩點間的水平距離（B、C兩點間的水平距離，或

k

A、C兩點間的水平距離）（3）沒有影響;偏小

解析：（1）由題意可知小球從A到B的時間與從B到C的時間相等，小球在豎直方向做勻加速直

線運(yùn)動，根據(jù)Ay=g"以及照片上物體影像的大小與物體的實際大小之比，可得當(dāng)B=

即g=（%一乂）尸代入數(shù)據(jù)得g=9.60m/S?。（2）要測出小球離開斜槽末端時的速度大小，還需

k

要測量A、3兩點間的水平距離x（或8、C兩點間的水平距離x,或A、C兩點間的水平距離

2x）,即丫=土="。（3）無論斜槽末端切線是否水平，小球均做拋體運(yùn)動，豎直方向的分運(yùn)動

ktk

為勻變速直線運(yùn)動，水平方向的運(yùn)動不會影響豎直方向的運(yùn)動，故僅從“斜槽末端切線不水平''這一

影響因素分析，重力加速度的測量值沒有影響；若斜槽末端切線不水平，小球離開斜槽末端后利

用丫=土=也得到的是小球離開斜槽末端時速度在水平方向上的分速度，測量值偏小。

ktk

13.答案：（1）%;水果電池的內(nèi)阻可能比較大

（2）50。

（3）4.3V;41.5Q

解析：（I）水果電池的電動勢約4.5V,電流表A1與電阻&串聯(lián)，相當(dāng)于量程為

U=%（4+&）=3V的電壓表，可知圖乙中電阻A應(yīng)選Rz；水果電池的內(nèi)阻可能比較大，所以此

電路設(shè)計不會損壞電表。（2）由4=12mA,/2=60mA,可得

=12x（10+190）C=5OQ（3）由電路圖丙可知，電流表A2,電阻B以及電源組

?12-1,60-12

成閉合電路，由閉合電路的歐姆定律有E=/?（R+4+r），即R=+由圖丁中圖線可

*2

知E=Z=-^—V=4.3V,6+r=10￡Q,解得r=41.5C。

30-10

14.答案：（1）設(shè)活塞的質(zhì)量為瓶，容器放置在斜面平衡時，B部分氣體的壓強(qiáng)設(shè)為Z,對活塞受

力分析，由力的平衡條件可得〃?gsin6+puS=PBS

容器做自由落體運(yùn)動時.，活塞處于完全失重狀態(tài)，A3兩部分氣體對活塞的壓力之差為0,兩部

分氣體壓強(qiáng)相等，設(shè)為p,設(shè)柱形容器的容積為丫

對A部分氣體由玻意耳定律有pg=為,

對B部分氣體由玻意耳定律有=P“g

解得y，迦，p=+p。

gsin64g3

（2）若把容器倒置在水平地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)平衡時43兩部分氣體的壓強(qiáng)分