核心素养卷（05）决胜2021年新高考物理核心素养卷（湖南专用）（解析版）

2021年湖南省新高考综合模拟

物理核心素养卷（05）

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.某同学在方格纸上建立直角坐标系，根据手拉纸带的Lt数据，在坐标系中描点，练习画丫-，图像，如

图所示。为了更清晰地反映纸带运动速度的变化规律，可以用某种方式把这些点连起来，下列哪种方式与

实际更加接近（）

【答案】C

【解析】为了更清晰地反映纸带运动速度的变化规律，可以用平滑的曲线连接各点，曲线所反映的情况就

会与实际更加接近，故C正确，ABD错误。故选C。

2.光电效应是十九世纪末人类发现的非常神奇的物理现象之一。关于光电效应，以下说法正确的是（）

A.用紫光照射某金属能发生光电效应，用黄光照射该金属一定能发生光电效应

B.对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应

C.在发生光电效应的前提下，仅增大照射光的强度，饱和光电流一定增大

D.在光电效应中，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

【答案】C

【解析】A.发生光电效应的条件是入射光的频率大于极限频率，因紫光的频率高于黄光的频率，若用紫光

照射某金属表面能发生光电效应，则用黄光照射不一定发生光电效应，A错误；

B.根据发生光电效应的条件可知，增加光照的强度，不一定能发生光电效应，B错误；

C.根据光电效应实验得出的结论知，保持照射光的频率不变，照射光的强度变大，饱和电流变大，C正确；

D.根据光电效应方程式

可知，光电子的最大初动能与入射光的频率为线性关系，不成正比例，D错误。

故选Co

3.静止在光滑斜面底端的物体质量为6kg,在恒力F作用下沿斜面向上匀加速运动，经过t时间撤去F。又

经过2t时间物体回到斜面底端，此时物体的动能为27J,斜面倾角为9=30。（g取10m/s2）则以下判断正确

的是（）

A.F=48NB.F=54N

C.第一个t时间F做了12J的功D.第一个t时间重力做功-12J的功

【答案】B

【解析】AB.设撤去F时物体的速度大小为V,物体回到出发点时的速度大小为/,物体回到斜面底端，此

时物体的动能为27J,则此时的速度为

取沿斜面向上方向为正方向，据题分析得知，撤去F后2t时间内物体做匀减速直线运动的位移与t时间内

匀加速直线运动的位移大小，方向相反，则有

解得

撤去F之前，根据动量定理

撤去F后，根据动量定理

解得

A错误B正确；

C.整个过程，重力做功为零，根据动能定理

C错误；

D.撤去F之前，根据动能定理得

解得

D错误。

故选B.

4.如图所示，质量为M的斜面体A置于水平地面上，质量为m的木块8置于A的斜面上，水平推力F作

用在A上，A、B均保持静止.则

A.A与B之间不存在摩擦力

B.A与地面之间不存在摩擦力

C.B对A的压力等于mg

D.地面对A的支持力等于（m+M）g

【答案】D

【解析】A.对8受力分析，8受重力，支持力，4对B的摩擦力三力作用平衡，所以A与8之间一定存在

摩擦力，故A错误；

B.将A8看成整体，由水平方向平衡可知，A受到地面水平向右的静摩擦力，故B错误；

C.将8的重力沿平行斜面和垂直斜面分解可得，8对A的压力等于mgCOS6,故C错误；

D.将A8看成整体，由竖直方向平衡可知，地面对A的支持力等于（m+M）g,故D正确.

5.两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图甲所示。一个电量为0.02C,

质量为0.01kg的小物块从C点静止释放，其运动的图像如图乙所示，其中8点处为整条图线切线斜率

最大的位置（图中标出了该切线）。则下列说法正确的（）

A.8点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=2V/m

B.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大

C.由C点到A点的过程中，电势逐渐升高

D.AB两点电势差UAB=-5V

【答案】D

【解析】A.图像中图线的斜率表示加速度，图像的斜率为

由牛顿第二定律可得

8点处为整条图线切线斜率最大的位置，因此8点为中垂线上电场强度最大的点，场强大小为

A错误；

B.由C到A的过程中物块的速度逐渐增大，则物块的动能逐渐增大，由能量守恒定律可得，物块的电势能

逐渐减小，B错误；

C.沿着电场线方向电势逐渐降低，由等量同种电荷电场线分布规律可得，由C点到A点的过程中，电势逐

渐降低，C错误：

D.由B点到A点的过程中，由动能定理可得

解得

因此

D正确；

故选D。

6.如图（a）所示，在倾角37°的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀

强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图（b）所示的规律变化。释放圆环后，在，=即。和/=%（）时

刻，圆环均能恰好静止在斜面上。假设圆环与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37'=0.6,则圆环

和斜面间的动摩擦因数为（)

3151927

A.-B.—C.—D.—

4162028

【答案】D

【解析】根据楞次定律可知，0〜8to时间内感应电流的方向沿顺时针方向，由左手定则可知圆环上部受安

培力沿斜面向下，设圆环半径为r,电阻为R,在

r=8fo时

有

.△①AB1,Bf,,E,

C兀广=—=—L

E.=——=--------―nr,I1

△t216r0R

此时圆环恰好静止由平衡得

同理在

t=%时

圆环上部分受到的安培力沿斜面向上

邑=竺=3恪

2

△t2r0R

圆环此时恰好静止，由平衡得

联立以上各式得

故ABC错误，D正确。

故选Do

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.如图所示，小车板面上的物体质量为m=8kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,

这时弹簧的弹力为6N.现沿水平向右的方向对小车施以作用力，使小车由静止开始运动起来，运动中加速

度由零逐渐增大到Im/s2,随即以lm/s2的加速度做匀加速直线运动.以下说法正确的是（）

A.物体与小车始终保持相对静止，弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

B.物体受到的摩擦力一直减小

C.当小车加速度（向右）为0.75m/s2时，物体不受摩擦力作用

D.小车以lm/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物体受到的摩擦力为8N

【答案】AC

【解析】弹簧弹力开始与静摩擦力平衡，大小为6N,当整体加速度从零逐渐增大到lm/s2,则物块的加速

度也从零逐渐增大到lm/s2,根据牛顿第二定律知，物块的合力从0增大到8N,摩擦力方向向左减小到零,

然后又向右增加，在整个过程中，物体相对小车静止，弹簧弹力不变.故A正确，B错误.当小车加速度（向

右）为0.75m/s2时，则物块所受的合力F朽ma=6N,弹簧的弹力等于6N,则摩擦力为零.故C正确.小车

以lm/s2的加速度向右做匀加速直线运动时，物块所受的合力F/ma=8N,弹簧的弹力等于6N,则摩擦力

的大小为2N,方向水平向右.故D错误.

8.嫦娥三号探测器欲成功软着陆月球表面，首先由地月轨道进入环月椭圆轨道I,远月点A距离月球表面

为h,近月点8距离月球表面高度可以忽略，运行稳定后再次变轨进入近月轨道口。已知嫦娥三号探测器在

环月椭圆轨道周期为了、月球半径为H和引力常量为G,根据上述条件可以求得（）

A.探测器在近月轨道H运行周期B.探测器在环月椭圆轨道I经过8点的加速度

C.月球的质量D.探测器在月球表面的重力

【答案】ABC

【解析】A.根据开普勒第三定律可得

解得

A正确；

B.探测器在环月椭圆轨道工经过8点时，由万有引力提供向心力

即

B正确：

C.由万有引力提供向心力

可得

c正确：

D.由于不知道探测器的质量，无法求出探测器在月球表面的重力，D错误。

故选ABCo

9.如图是远距离输电的示意图，两个变压器均为理想变压器，输电导线的总电阻为r,升压变压器匝数比

为小：n2,发电机输出的电功率为P,输出电压为U,导线上损失的功率为P报，用户得到的功率为P用，升

压变压器原副线圈两端的电压分别为a、U2,输电线上输送的电流大小为下列判断正确的是（）

A.输电线上电流大小为/=¥B.输电线上损失的电压为"损=呼

吗U]丐q

nP

C.输电线上损失的功率隼=今■厂D.用户得到的功率扁=尸-告71r

【答案】BD

【解析】A.对于理想变压器有

-一Uin.

U=U[,P=U1\=UJ、,—=一

c/2n2

解得

故A错误；

B.输电线上一损失的电压为

故B正确；

C.输电线损失的功率

故C错误；

D.用户得到的功率

故D正确。

故选BDo

10.半径为a、右端开小口的导体圆环和长为2a的导体直杆，单位长度电阻均为圆环水平固定放置，

整个内部区域分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为a直杆在圆环上以速度v平行于直径CD向

右做匀速直线运动，直杆始终有两点与圆环良好接触，从圆环中心。开始，直杆的位置由0确定，如图所

示。贝IJ（）

A.8=0时，直杆产生的电动势为2氏"

B.时，直杆产生的电动势为百Bau

2B2av

C.6=0时，直杆受的安培力大小为;一

（兀+2）/?0

7T3B~av

D.6时，直杆受的安培力大小为/<

3（5兀+3）凡

【答案】AD

【解析】AC.当6=0时，直杆切割磁感线的有效长度4=2a,所以直杆产生的电动势为

此时直杆上的电流为

直杆受到的安培力大小

选项A正确，选项C错误;

7T

BD.当时，宜杆切割磁感线的有效长度为

直杆产生的电动势为

此时电路的总电阻为

直杆上的电流为

直杆受到的安培力大小

选项B错误，选项D正确。

故选AD。

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.某实验小组用落体法结合光电门测量重力加速度g,装置如图甲所示。

⑴实验前用螺旋测微器测出小球的直径，示数如图乙所示，则小球直径"=mm。

⑵固定板通过铁夹水平固定在铁架台上，使小球紧靠固定板由静止释放，实验中光电门1发生了计时故障,

但光电门2正常工作，小球通过光电门2所用时间为t,测出两光电门间的距离为h,保持固定板和光电门

1的位置不变，改变光电门2的位置，重复上述实验，测得多组h及小球通过光电门2的时间t,需要作出

h-（选填"L或"!，，）图象，得到一条一次函数图线，斜率为k,则重力加速度的测量

t厂

值等于（用k和d表示）。

Id2

【答案】5.6954—

t22k

I解析】⑴口］小球直径d=5.5mm+0.01mmxl9.5=5.695mm

⑵⑵⑶小球通过光电门2时的速度

则

可得

则需要作出〃一3图象，得到一条一次函数图线，斜率为七则

重力加速度的测量值

12.某兴趣小组利用图甲示装置测量电流表的内阻以及一节干电池的电动势和内阻。给定的实验器材：两

个相同的电流表A「A2,电阻箱4、R2,两节相同的干电池组成电源，一只开关，导线若干。

⑴闭合开关S之前，电阻箱与应调到（填"最大"或"零"）。

⑵闭合开关S,调节电阻箱飞、此当电流表A?满量程时电流表A1的指针在满量程的g刻度处，电阻箱4

阻值如图乙所示，则电流表A1的内阻叫为Q。若电流表A1的量程为保持与不变，将与和

A1看作一个新的电流表，新电流表的量程为。

⑶保持"的阻值不变，仅撤去电流表A?连接好电路，再闭合开关S,改变电阻箱R2的电阻R,得到电流

表A1的读数/,作出〃?一/图象如图丙，则一节干电池的电动势£=,内阻「=。（用

字母U。，/。，4表示）

【答案】最大10.0或1031&法乎一？

【解析】⑴⑴为保护电表，电阻箱R2应调到最大。

⑵[2]⑶电阻箱R1=5.5Q：根据并联电路的电压相等

所以

改装后的电流表的量程为原来的3倍，即为3/g。

⑶⑷⑸根据闭合电路欧姆定律

其中

得至I

所以

得到

13.如图所示，匝数N=10、横截面积5=0.04的线圈中有方向竖直向上的均匀增加的匀强磁场；两相足够

长的平行金属导轨间距为2=0.5m,固定在倾角为30。的斜面上；导轨通过开关S与线圈相连。一光滑金属杆

质量m=0.05kg,阻值Ri=0.2Q,放置在导轨的M、N位置，M、N等高；导轨底端连接一阻值为生=0.8Q

的电阻；导轨所在区域有垂直于斜面向上的匀强磁场82=0.5T。闭合S,金属杆恰能静止；线圈与导轨的电

阻忽略不计。g取10m/s2。求：

（1）Bi变化率的大小；

（2）断开S,金属杆从静止开始运动，金属杆达到稳定状态时速度的大小。

【答案】(1)0.5T/S；(2)4m/s

【解析】(1)线圈中的感应电动势

导线中的电流为

金属杆受力平衡

解得

(2)匀速时

解得

vm=4m/s

14.如图所示，质量M=2kg、高h=0.2m的长木板静止在粗糙的水平地面上，长木板与地面间的动摩擦因数

内=0.1。在长木板上放置一个质量m=lkg,大小可以忽略的铁块，离左端B点的距离为1m,铁块与木板间

的动摩擦因数0=0.3,最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2,不计空气阻力。若在长木板上施加一

个水平向右的恒力F,求：

⑴要想将长木板从铁块下抽出，水平向右的恒力F应满足的条件；

(2)若水平向右的恒力F=16N,铁块与长木板分离时，两者的速度各为多大；

⑶接⑵问，求铁块落地前的整个过程中，铁块、长木板和地面组成的系统因摩擦所产生的热量。

【答案】⑴尸>12N;(2)5m/s,3m/s；(3)12.78J

【解析】⑴欲将长木板从铁块下抽出，两者间必存在相对运动，由牛顿第二定律得物块的加速度

隔离长木板，由牛顿第二定律得

代入数值得

即水平向右的恒力F应满足条件为

⑵若水平向右的恒力尸=16N,铁块相对于长木板发生相对滑动，对长木板受力分析，由牛顿第二定律得

代入数值得

铁块加速度

设经过时间h,铁块与木板分离，则

铁块离开长木板时长木板与滑块的速度分别为力、V2,根据速度时间公式有

(3)由⑵得铁块离开长木板过程中长木板运动的位移为

铁块离开长木板后做平抛运动，由平抛运动规律，得运动时间为

铁块离开长木板后，对长木板受力分析，由牛顿第二定律得

解得

所以铁块离开长木板到落地的时间内长木板位移为

解得

整个过程中，设铁块与木板间因摩擦生的热为Q1,木板与水平面间因摩擦生的热为则

得系统因摩擦所产生的热量

（-）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」物理选修3-3]

（1）,一定质量的理想气体由状态。经状态b、c到状态d,其体积1/与热力学温度7的关系如图所示，。、

a、d三点在同一直线上，帅和cd平行于横轴，be平行于纵轴，则下列说法正确的是（）

A.从状态。到状态b,气体吸收热量

B.从状态b到状态c,气体对外做功，内能减小

C.从状态c到状态d,气体的密度不变

D.从状态。到状态d,气体的内能增加

【答案】ACD

【解析】A.山状态。到状态b过程中，气体体积不变，则W=0,温度升高，则△〃>（）,根据

可知气体吸收热量，选项A正确；

B.从状态b到状态c,气体温度不变，内能不变，体积变大，则气体对外做功，选项B错误；

C.从状态c到状态d,气体体积不变，则气体的密度不变，选项C正确；

D.从状态。到状态d,气体温度升高，则内能增加，选项D正确.

故选ACD,

（2）.一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d,其体积1/与热力学温度7■的关系如图所示，。、

a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，be平行于纵轴，则由状态。变到状态b的过程中，气体

（填"吸收"或"放出"）热量，气体分子的平均动能（填"增大""减小"或"不变’）；从状态b到c,

气体对外做功，内能（填"增大""减小"或"不变）从状态c到d,气体密度（填"增大""减小"

或"不变"）；从状态a到d,气体内能（填"增大""减小"或"不变

【答案】吸收增大不变不变增大

【解析】⑺⑵由状态o变到状态b的过程中，气体体积不变，则W=0,温度升高，则气体内能增大,即AU>0,

根据AU=W+Q可知Q>0,即气体吸收热量，由状态。变到状态b的过程中，气体的温度升高，则气体分

子的平均动能变大。

⑶⑷⑸从状态b到c,气体温度不变，气体的内能不变；从状态c到d,气体体积不变，则气体的密度不变;

从状态。到状态d气体温度升高，则气体的内能增大。

16.[物理选修3-4]

（1）,如图所示，平行玻璃砖的底面涂有反射层，一束由Z?两种单色光组成的复色光以入射角45。射向

玻璃砖的上表面，经折射、反射再折射后从玻璃砖的上表面射出。不考虑光在玻璃砖其他表面的反射，下

列说法正确的是（）

A.玻璃砖对6光的折射率大于对。光的折射率

B.两种单色光从玻璃砖上表面出射后相互平行

C.b光比。光在玻璃中传播的时间长

D.用相同的装置观察光的干涉条纹，人光相邻两条亮条纹间距较大

【答案】BD