2021届湖南雅礼中学新高考原创预测试卷（三）物理

2021届湖南雅礼中学新高考原创预测试卷（三）

物理

★祝考试顺利★

注意事项：

1、考试范围：高考范围。

2、答题前，请先将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写在试题卷和答题卡

上的相应位置，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。用2B铅笔将答题卡上试卷

类型A后的方框涂黑。

3、选择题的作答：每个小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂

黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选择题答题区域的答案一律无效。

4、主观题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸

和答题卡上的非答题区域的答案一律无效。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答

案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。

5、选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用2B铅笔涂黑。答案用

0.5毫米黑色签字笔写在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非选

修题答题区域的答案一律无效。

6、保持卡面清洁，不折叠，不破损，不得使用涂改液、胶带纸、修正带等。

7、考试结束后，请将本试题卷、答题卡、草稿纸一并依序排列上交。

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~

18题只有一个选项符合题目要求，第19~21题有多项符合题目要求。全部选对的

得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1.1920年，卢瑟福在一次著名演讲中预言了中子的存在。卢瑟福的学生查德威克从1921年开

始关于中子的实验探索，历经12年，终于在1932年发现了中子。查德威克发现中子的核反应

方程式为：a+：Be-^X+n,则X的原子序数Z和质量数M分别为（）

A.510B.512C.611D.612

【答案】D

【解析】

【详解】查德威克发现中子核反应方程式为

:He+：Bef^X+：n

则根据质量数和电荷数守恒可知

M=4+9-l=12

Z=2+4=6

故选D。

2.甲、乙两辆车在同一平直公路上同向行驶，两车位置x随时间f变化如图所示，下列说法正

确的是（）

A.甲车做匀变速直线运动B.△时刻两车加速度相同

C.0七时间内两车的平均速度相等D.在图示运动过程中，乙车始终没有超

过甲车

【答案】D

【解析】

【详解】A.因为x-r图像的斜率等于速度，可知甲车做匀速直线运动，选项A错误：

B.因为x-f图像的斜率等于速度，则。时刻甲车的加速度为零，乙车的速度逐渐减小，加速度

不为零，选项B错误；

C.时间内乙车的位移大于甲车，则两车的平均速度不相等，选项C错误；

D.在时刻乙车从后面追上了甲车，然后甲车又把乙车拉开，即在图示运动过程中，乙车始

终没有超过甲车，选项D正确。

故选D。

3.某次模拟航天器即将返回地面的部分飞行轨迹如图所示，航天器先在距地面2R高的圆轨道

H上做周期为T的匀速圆周运动。某次，航天器运动到P点时控制室迅速操作使其变轨到与轨

道H相切于尸点的椭圆轨道I。已知地球半径为R。则航天器变轨时的操作和变轨后周期为

B.减速，一C.加速，一D.减速,

49

湎

【答案】D

【解析】

【详解】航天器由轨道n进入轨道I做的是向心运动，需点火减速，来减小需要的向心力，使

万有引力等于所需要的向心力；根据开普勒第三定律

7；2__(2/?)3_8

守一孑一©Ri一天

则

故选D。

4.一电阻R接到有效值为/o的正弦式交变电源上，一个周期内产生的热量为0;若将此电阻

接到电流变化如图所示的交变电源上，则一周期内产生的热量为Q2,已知两电源的变化周期

相同，则Q言i为（）

24

C.一D.

3?

【答案】B

【解析】

【详解】将电阻R接到有效值为/o的正弦式交变电源上，一个周期内产生的热量为

当接到如图所示的电源上时，则一周期内产生的热量

JTT7

2=(方浓5+仍5=小心

则

旦，

23

故选B。

5.如图所示，水平地面上质量为M、半径为R且内璧光滑的半圆槽左便J靠竖直墙壁静止。质

量为，"的小球可视为质点，从槽口A的正上方某高处由静止释放，并从A点沿切线进入槽内,

最后从C点离开凹槽，8为凹槽的最低点。关于小球与槽相互作用的过程，下列说法中正确的

是（）

A.小球在槽内从A运动到8的过程中，小球与槽在水平方向动量不守恒

B.小球在槽内从A运动到B过程中，小球机械能不守恒

C.小球在槽内从B运动到C的过程中，小球与槽在水平方向动量不守恒

D.小球离开C点以后，将做竖直上抛运动

【答案】A

【解析】

【详解】AB.小球在槽内从A运动到8的过程中，因为槽的左侧是竖直的墙壁，槽不会向左

运动，小球与槽在水平方向上动量不守恒；小球从A运动到B时，只有重力做功，小球的机

械能守恒，A正确，B错误；

C.小球在槽内从B运动到C的过程中，槽向右运动，小球与槽在水平方向上动量守恒，C错

误；

D.小球离开C点以后，由于小球即有竖直向上的分速度，又有水平方向分速度，所以小球做

斜上抛运动，D错误。

故选Ao

6.如图甲所示，用绝缘轻绳将一矩形线框静止悬吊在空中，线框处于竖直平面内。线框正上

方有一固定通电直导线，导线中通入大小、方向按图乙所示规律变化的电流，取图甲中箭头

所示的方向为电流的正方向。已知通入电流的过程中线框一直处于静止状态，则下列关于轻

绳上的拉力的说法中正确的是（）

i/A

图甲图乙

A.UO.O5s时，矩形线框中的感应电动势为0

B.仁0.10s时，矩形线框中的感应电动势为0

C.0-0.05s时间内轻绳上的拉力小于线框的重力

I）.0~0.10s时间内轻绳上的拉力小于线框的重力

【答案】BC

【解析】

【详解】A.UO.O5s时，直导线中电流的变化率不为零，则穿过矩形线框的磁通量的变化率

不为零，则线框中的感应电动势不为0,选项A错误；

B./=0.10s时，直导线中电流的变化率为零，则穿过矩形线框的磁通量的变化率为零，则线

框中的感应电动势为0,选项B正确；

CD.0~0.05s时间内，直导线中电流向左减小，穿过线圈的磁通量向外减小，则线框中的感

应电流方向为逆时针方向，则线框受的安培力的合力向上，则轻绳上的拉力小于线框的重力;

同理可判断0.05s~0.1s时间内，线框受安培力的合力向下，则轻绳上的拉力大于线框的重力;

选项C正确，D错误。

故选BC。

7.如图所示，在正方形ABCD的4和C分别固定电荷量为+q和-q的点电荷，图中E、尸分别

为两条边的中点。下列说法正确的是（）

A.E、尸两点场强相同

B.B、。两点电势相等

C.将电子从E点移动到尸点的过程中电场力先做负功后做正功

D.将电子从E点移动到F点的过程中电势能一直增加

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.根据等量异种电荷的电场线分布可知，E、F两点场强相同，选项A正确；

B.等量异种电荷连线的垂直平分线是电势为零的等势线，则2、。两点电势相等，选项B正

确；

CD.从E点到F点，电势逐渐降低，则将电子从E点移动到尸点的过程中电势能一直增加，

电场力一直做负功，选项C错误，D正确。

故选ABDo

8.某重力为G的同学两次乘坐不同的升降电梯到同一楼层，为了研究电梯的运动情况，两次

均站在台秤上及时记录下从启动到到达整个过程台秤的示数变化情况。该同学绘制出的台秤

示数随时间变化的图线如图所示•下列说法中正确的是（）

A.升降电梯对该同学的支持力的最大功率之比2：1

B.该同学两次上楼所用时间之比3：2

C.升降电梯上升过程支持力的总冲量之比4：5

D,升降电梯上升过程支持力对人做的总功之比4：5

【答案】AC

【解析】

【详解】A.电梯加速上升的加速度

4=l2%0.1g

m

则根据

P=Fv=\Amg-atcct

则两次升降电梯对该同学的支持力的最大功率之比2:1,选项A正确;

B.电梯匀减速运动的加速度

%=mgO.9mg=o]g

m

电梯上升的高度为

_—1o

H=2x-a,t-

则第二次中电梯减速运动的时间也为上；设匀速上升的时间为K则

2

2x—a.+a,—t-H

1

212

解得

2

则第二次中运动的时间

t,=2x%+%=%

2222°

该同学两次上楼所用时间之比

2%：|fo=4：5

选项B错误；

C.甲图中电梯的支持力的冲量为

4=l.lmg./()+0.9mg-t。=2，咫小

乙图中电梯的支持力的冲量为

5

-^+mg-t+0.9mgtQ

/2=1.Img()

则升降电梯上升过程支持力的总冲量之比4：5,选项C正确;

D.电梯的初速度为零，末速度也为零，则人的动能变化为零，则支持力做功等于克服重力功,

则两次支持力做功相等，选项D错误。

故选AC。

第II卷（非选择题，共174分）

注意事项：

第II卷须用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试

题考生都必须作答。第33题~第38题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题：共11题，129分。

9.学习了自由落体运动后，某同学用相机频闪照相法对自由下落的小球的运动情况进行研究。

如图为该同学拍摄的一个小球在砖墙边下落的顿闪照片，该同学查得拍照相机频闪的周期为

0.08so为了求出小球下落的加速度，该同学测量了墙上每块砖的厚度约为6cm,结合拍摄的

照片以及测量量，初步估算小球下落的加速度为m/s2o照片中小球经过3位置时的下落

速度片m/s（计算结果均保留两位有效数字）。使用该方法测量自由落体运动的加速度,

引起误差的原因是：（写出一条即可）。

I“

【答案】（1）.9.4（2）.2.6（3）.空气阻力（或小球位置的确定，砖块缝隙）

【解析】

【详解】［1］由图可知，1、2两位置的间距xi=12cm,2、3两位置的间距X2=18cm,3、4两位

置的间距X3=24cm,则Ax=6cm,根据Ar―zT2,有

AJC0.06

m/s2=9.4m/s2

T1~0.082

⑵小球经过3位置时的速度

x+x_0.18+0.24

v=23m/s=2.6m/s

2T-2x0.08

⑶引起误差的原因有：小球下落过程中受到空气阻力的作用、确定小球所在位置的误差、不

同砖块厚度的差异、砖块之间的缝隙等都会造成测量误差。

10.某同学想要测量一个电池组的电动势和内电阻，因实验室未找到合适的电压表，所以用一

灵敏电流计G改成电压表V。电路原理图如图甲所示，R）为4.0。的定值电阻。已知灵敏电流

计G的满偏电流/g=lmA,内阻总为5C。

实验步骤如下：

(1)为了获得量程为6V的电压表，则需要将灵敏电流计与电阻箱R'联(填“串”或者

“并”)，电阻箱阻值应调整为_______

(2)将改装后的电压表接入虚线框内后，测得几组实验数据如表格所示，利用图象进行数据处

理，在图乙中作出U-/2图象。

次数123456

灵敏电流计G读数//mA0.970.950.930.900.880.86

改装后转换为电压表读数U/V5.825.705.565.425.285.15

电流表A读数h/mA20406080100120

(3)由图象可求得，该电池组的电动势E=_V。内阻-__。(结果保留三位有效数字)。

(5.90-6.00)(5).2.75Q(2.60-3.10)

【解析】

【详解】(1)口］［2］为了获得量程为6V的电压表，则需要将灵敏电流计与电阻箱R串联，电阻

箱阻值应调整为

R=3一-'=二叱-5=5995。

(2)[3]作出U-/2图象如图

(3)[4]由图象可求得，该电池组的电动势

£=5.96V

[5]内阻

△U„5.96—5.15八一八

r--------Rn------------C-4Q=2.75c

△120.12

11.如图，离子源产生某种离子，以初速度也进入两端电压为U的加速电场加速后、从距离

P。边界八处进入垂直纸面向外磁感应强度为B的匀强磁场中，进入磁场的速度是进入电场速

度的三倍。经磁场偏转后从磁场下边界尸。离开磁场，离开磁场时速度与边界PQ方向的夹角

为60。。不计离子重力。求：

(1)该离子的比荷；

⑵磁感应强度B。

04-…-U-'^亡h\..:..：.：..：..：.….

4V2

【答案】(l)a"=d；(2)„B=『3U

mU8〃%

【解析】

【详解】(1)离子在电场中加速过程由动能定理得

40=；皿3%)2_；加片

解得

兄=%

mU

(2)由磁场偏转轨迹的几何关系得

cos60

R

解得

R=2h

磁场中由洛伦兹力提供向心力

v2

qvB=m—

R

其中v=3%,2=史1

mU

代入解得

12.如图所示，在坚直平面内，倾角族37。的光滑绝缘轨道AB与半径为R=2.5m的光滑绝缘

圆弧轨道2c在B点相切，。为半圆弧轨道的圆心，C。竖直。整个轨道处于水平向右，大小

为E=3Xl(y3v/m的匀强电场中。C处装有力传感器，能测出轨道C点处受到的压力。某次，

一电荷量为『3XI0-3C,质量为机=1.2kg的带正电的小球，以某一初速度从A点沿轨道向上

运动，运动到C点时，力传感器的示数恰好为0。重力加速度g取lOm/s"V486«22o求:

(1)小球到达C点的速度大小；

(2)小球在B点对轨道的压力；

(3)若小球离开C点后能落回斜面A8上。求小球从C点落到斜面时间。

28

【答案】(l)5m/s；(2)81N,方向垂直于AB向下；(3)—S

25

【解析】

【详解】(1)力传感器示数为0,则小球到达C点时仅受重力和电场力，由重力提供向心力

2

mg="噂

vc=yfgR=5m/s

(2)从B点运动到C点的过程中，克服重力和电场力做功，由动能定理得

1,1,

-mg(R+Rcos0)-qERsin^=—?nvc--mvg

mv^=165kgm2/s2

由小球的受力分析，小球受到重力与电场力的合力

F=^mg=15N

尸与重力方向的夹角

0qE3

tan0=—=—

mg4

芹6=37。

所以尸的方向垂直于A&因此在8点

2

FF=m^-

NR

代入数据解得

£v=81N

由牛顿第三定律可得，小球随轨道的压力

盘'=M=81N

方向垂直于A8向下。

(3)设小球落到离B距离为x的尸点，则小球水平方向作匀减速直线运动

qE

见=一

tn

xcos6-Rsin。=-

竖直方向作自由落体运动

1,

R+RcosO+xsinO=—gt~

代入数据解得

28…

t--s«1.12s

25

13.一定质量的理想气体从状态A到状态B再到状态C,其p-V图象如图所示。图中AB平行

于V轴，8C延长线过原点。下列说法正确的是。

A.从状态A到状态3,气体内能增大

B.从状态A到状态B,气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少

C.从状态B到状态C,气体温度不变

D.从状态B到状态C,气体放出热量

E.从状态B到状态C,外界对气体做的功大于气体放出的热量

【答案】ABD

【解析】

【详解】A.从状态A到状态B,气体压强不变，体积变大，则温度升高，气体的内能增大，

选项A正确：

B.从状态A到状态B,气体压强不变，体积变大，分子数密度减小，温度升高，分子平均速

率变大，但是因气体压强不变，则气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数减少，

选项B正确；

C.从状态8到状态C,气体的pV乘积减小，则温度降低，选项C错误；

DE.从状态B到状态C,气体温度降低，内能减小，体积减小，外界对气体做功，根据热力

学第一定律可知，气体放出热量，且外界对气体做的功小于气体放出的热量，选项D正确，E

错误。

故选ABDo

14.如图所示，竖直面内一粗细均匀的U形细玻璃管与一个横截面积为0.1m2的汽缸相连。初

始时，汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞锁定在与上底面相距40cm处，U形管中右侧液

柱比左侧高16cm。已知理想气体的初始温度为27°C,大气压为po=76cmHg=l.OXlO5pa,活

塞的质量不计，U形管很细，管内气体不计。

(i)升高封闭气体的温度，某时刻U形管中两边的液面相平，求此时气体的温度为多少？

(ii)接着将活塞解锁，对封闭气体缓慢加热，某时刻活塞与上底面相距60cm。判断该过程

U形管两侧水银的高度差变化情况，并求此过程气体对外做的功。

【答案】(i)38OK；(ii)U型管中两侧水银柱的高度差不变；对外做功2000J

【解析】

【详解】(i)开始时封闭气体内的压强

Pi=/?()-pg/z=76cmHg_]6cmHg=60cmHg

气体发生等容变化，

Tt=300K,p2=76cmHg

且=正

4一丁2

T2=38OK

(ii)气体发生等压变化，所以U型管中两侧水银柱的高度差不变。气体体积增大，对外做功:

5

W=-p2AV=-1.0X10X0.1X(0.6-0.4)J=-2000J

15.一列波沿x轴负方向传播，f=0和，=0.1s时波形图分别为图中的实线和虚线所示。已知该

波的周期T>0」s。下列说法正确的是。

A.波速为1m/s

B.频率为7.5Hz

C.M点在片石s时处于平衡位置

D.M点在/=0.2s时处于平衡位置

E.若此波传入另一种介质中波速变为6m/s,则它在该种介质中的波长变为0.6m

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.由题意可知,

〃T+%=0.1s

4

0.1

T=

3（"=0、1、2、3...）

n+—

4

因7>0.1s,则"=0,解得

T=-s