物理2021年高考考前押题密卷（湖南卷）（考试版+全解全析）

2021年高考考前押题密卷（湖南卷）

注意事项

考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求

1.本试卷共6页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。

3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。

4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再

选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置

作答一律无效。

5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。

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.如图所示，在同一个水平而内的彼此绝缘的两个光滑圆环A、B,大圆环A中还有顺时针方向的恒定电

流/。小圆环B的一半面积在环A内、一半面积在环A外，下列说法正确的是（）

A.穿过环B的磁通量为0

B.环B中有持续的感应电流

C.若增大环A内的电流，则环B会向右移动。

D.若减小环A内的电流，则环B会产生道时针方向的电流

2.如图，理想变压器原线圈和副线圈上定值电阻都为R。，且原线圈上扁的功率等于副线圈上每个尺功率,

A.ab端输入电压是副线圈输出电压的2倍

B.a、b端输入电压是原线圈中叫两端电压的2倍

C.原线圈中通过凡的电流是副线圈中每个叫电流的2倍

D.a、b端输入电压是副线圈中&两端电压的3倍

3.2021年，航天科技集团计划安排40多次宇航发射任务。其中，载人航天空间站工程是全年宇航任务的

重中之重。若某航天空间站绕地周期为兀=90min,设地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,下列关于

该航天空间站说法正确的是（）

A.地球对该空间站的万有引力的大小与空间站到地心的距离成反比

B.空间站在轨运行速度一定大于7.9km/s

C.空间站离地高度大于地球同步卫星离地高度

D.该空间站处的重力加速度大小为

4.如图所示，A8CD为竖直平面内的绝缘光滑轨道，其中A8部分为倾角为30。的斜面，BCD部分为半径为

R的四分之三圆弧轨道，与斜面平滑相切，C为轨道最低点，整个轨道放置在电场场强为E的水平匀强电场

中。现将一带电荷量为+q、质量为m的小滑块从斜面上A点由静止释放，小滑块恰能沿圆弧轨道运动到。

点。已知重力加速度为g,且qE=Gmg,下列说法正确的是（）

B.小滑块运动到C点时对轨道的压力为9mg

C.小滑块运动过程中最大动能为3mgR

D.小滑块从。点抛出后恰好落在轨道上的B点

5.如图所示，A,B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，4放在固定的光滑斜面上，B,C两小球在竖直

方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无

拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,

重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态。释放4后，A沿斜面下滑至

速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是（）

A.斜面倾角a=60°

B.A获得最大速度为2gJ蒙

C.C刚离开地面时，8的加速度最大

D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒

6.在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物.如图甲所示，与水平面成9角倾斜的传送带以恒定速率

运动，皮带始终是绷紧的，将m=lkg的货物放在传送带上的A处，经过1.2s到达传送带的8端.用速度

传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图象如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2,由v-t图

可知（）

A.A、B两点的距离为2.4m

B.货物与传送带间的动摩擦因数为0.5

C.货物从4运动到B过程中，传送带对货物做功大小为12.8J

D.货物从A运动到8过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为11.2J

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.在研究光电效应规律的实验中，用频率分别为片、2的单色光照射到同一个光电管上，测得光电子的最

大初动能分别为线1、线2,遏止电压分别为U&、《2,若测得则（）

A.V]>V2B.W<v2C.Eu>EkD.&<耳2

8.检测某品牌汽车刹车性能时，让汽车沿直线先加速到一定速度。然后急刹车，测得从刹车开始汽车相继

通过两段距离都为12m的路程，所用的时间分别为0.4s,0.6so设汽车刹车过程做匀减速运动，则（）

A.刹车的加速度大小为10m/s：B.刹车的初速度大小为30m/s

C.刹车的距离为28.9mD.刹车的时间为1.7s

9.如图所示，在半径为R的圆形区域内存在着垂直于纸面向里、磁感应强度大小为8的匀强磁场，甲、乙

两个相同的负电荷分别从图中A点和。点以方向相同、大小不同的速度垂直于磁场的方向射入，两电荷的

速度方向与A。的夹角均为30。。已知甲电荷速度大小为vi,从磁场边缘的C点离开磁场（C点未画出），速

度方向偏转了120。，若乙电荷也从C点离开磁场，不计电荷的重力及电荷间的相互作用力，则下列说法正

确的是（）

XX文'、、X/

\

'、二一

A.甲、乙两电荷的比荷均为生

BR

B.甲、乙两电荷的比荷均为4-

BR

C.甲、乙两电荷的速度之比为2：3

D.甲、乙两电荷在磁场中运动的时间之比为2：3

10.如图所示，上表面距离地面高为H、长度为L的水平传送带以速度V。（％=廊）匀速传动，小物块

静止放在传送带左端，到右端后水平抛出（忽略空气阻力），恰好从竖直光滑圆轨道的A点沿切线进入轨道,

最后刚好能够通过圆轨道的最高点C再次水平抛出。已知小物块与水平传送带之间的动摩擦因数等于0.5,

ZAOB=60°.重力加速度为g，圆轨道半径为R。下列关系正确的是（）

A.L>RB.L<RC.H>2RD.H=2R

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.（6分）

（1）以下是"探究加速度与力、质量的关系”的实验，请回答相关问题。

①本实验需要补偿小车所受的阻力，如图甲所示是为补偿阻力进行的四种操作，其中正确的是

（单选）。

图甲

②如图乙所示是本实验中打下的一条纸带，在其上取了0、1、2、3、4、5、6这7个计数点（相邻两计数

点间均有4个计时点未画出），已知交流电的频率为50Hz,则打下计数点3时小车的速度大小为

m/s,小车的加速度大小为m/sz（结果均保留两位有效数字）

0123456

1234567891011121314151617181920

_______________________________________________________________________cm_

图乙

（2）小梁同学利用如图丙所示的装置来探究碰撞中的不变量，将斜槽固定在铁架台上，使槽的末端水平。

先将小球A从斜槽上某一位置静止释放（未放小球B）,把小球A的落点位置标记为1；然后在斜槽末端放

上小球B,再将小球A从原先位置静止释放与小球B发生弹性正碰，把小球A与B的落点位置分别标记为2

和3。若将小球A抛出点的正下方标记为。，球A的质量大于B的质量，则0、1、2、3四点位置分布正确

的应为图丁中的（单选）。

图丁

在测量某电源电动势和内阻时，因为电压表和电流表的影响，不论使用内接法还是外接法，都会产生系统

误差，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组设计了如图甲实验电路进行测量。实验操作步

骤如下：（已知Ro=2Q）

①将滑动变阻器滑到最左端位置；

②单刀双掷开关S与1接通，闭合开关So,调节滑动变阻器R,记录下若干组数据3-/1的值；

③断开开关So,将滑动变阻器调到最左端，单刀双掷开关S与2闭合，闭合开关S。，调节滑动变阻器R,

记录下若干组数据56的值；

④分别作出两种情况所对应的和5上图像。

（1）单刀双掷开关接1时，某次读取电表数据时，两个电表指针如图乙所示，此时5=V,

h=A»

（2）当单刀双掷开关接2位置时，即使将Ro看作电源内阻，测出的电源电动势和内阻也存在系统误差，原

因是（填"电压"或"电流"）表的示数偏（填"大"或"小"）。

（3）根据测得数据，作出和。2力图像如图丙所示，根据图线求得电源电动势E=,内阻

:o（结果均保留两位小数）

图丙

13.（13分）

如图所示，光滑轨道abc固定在竖直平面内，帅倾斜、be水平，与半径R=0.4m竖直固定的粗糙半圆形轨

道cd在c点平滑连接。可视为质点的小球甲和乙静止在水平轨道上，二者中间压缩有轻质弹簧，弹簧与两

小球均不拴接且被锁定。现解除对弹簧的锁定，小球甲在脱离弹簧后恰能沿轨道运动到a处，小球乙在脱

离弹簧后沿半圆形轨道恰好能到达最高点或已知小球甲的质量mi=2kg,a、b的竖直高度差h=0.45m,

己知小球乙在c点时轨道对其弹力的大小F=100N,弹簧恢复原长时两小球均在水平轨道上，不计空气阻

力，重力加速度g取:10m/s2。求：

（1）小球乙的质量；

（2）弹簧被锁定时具有的弹性势能Ep；

（3）小球乙在半圆形轨道上克服摩擦力所做的功Wf。

b

14.（15分）

如图，两根相距L的平行光滑金属导轨水平放置，一端与电容为C的电容器相连。在导轨之间x>0一侧存在

沿x方向均匀增大的稳恒磁场，磁感应强度8=kx,其方向与导轨平面垂直。一根质量为m的金属棒置于导

轨上，并与导轨垂直。棒在水平外力作用下从x=0处以速度v沿导轨向右匀速运动，所有电阻不计。求：

（1）金属棒在X=X1处时电容器所带的电荷量Q1；

（2）电路中的电流i；

（3）金属棒在X=X2处时电容器储存的电能。

XXXXXXX

XXXXXXX

XXXX

C：,XBx

XXXXXXX

XXXXXXX

XXXXXXX

O\--------------------------------

（二）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）（5分）下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对

3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

A.0℃的铁和0℃的冰，它们的分子平均动能相同

B.单晶体有固定的熔点和形状，多晶体没有固定的熔点和形状

C.空气相对湿度越大，空气中水蒸气压强越接近包和汽压，水蒸发越慢

D.因为液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，所以液体表面存在张力

E.用油膜法估测分子大小时，用油酸酒精溶液体积除以单分子油膜面积，可得油酸分子的直径

（2）（8分）

如图所示，竖直导热圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的4倍，细筒足够长，粗筒中A、B两轻质活塞间

封有一定量的理想气体，气柱长/=10cm。活塞A上方为水银，粗细两筒中水银柱的高度分别为〃=3cm

和〃=2cm,两活塞与筒壁间的摩擦不计。用外力向上托住8,使之处于平衡状态。若外界大气压始终为

Po=76cmHg,环境温度为27℃。

①保持温度不变，向上缓慢推动活塞B,试计算粗筒中的水银柱刚好完全进入细筒时，封闭气体的压强P2

和活塞B上升的距离X；

②在第①问的基础上，固定活塞B的位置不变，将装置放入57℃的恒温箱中。一段时间后，在细筒上方注

入水银，为保证活塞A不向下移动，则注入水银的最大高度力'为多少？

16.[物理选修3-4]

（1）（5分）

A、B是一列简谐横波传播路径上的两个质点，两质点的振动图像如图所示，A质点的振动比8质点的振动

滞后7s。A、B两点间的距离为3.5m。则。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4

分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）

C.简谐波的传播速度大小为0.5m/s

D.某1s内，A、8两质点的振动方向可能相反

E.质点A的速度最大时，质点B的加速度一定最大

（2）（8分）

如图所示，等腰三角形A8C是三棱镜的截面，底角/4=/。=30。。48面镀有银，一束单色光垂直AC边从

。点射入，照射在AB边的中点E,反射光照射在AC面上，AC面的反射光线照射到BC边上的F（图中未画

出）点，在F点的出射光线平行于AC。已知AB边长为L,光在真空中的传播速度为C,不考虑光在8c面的

反射。

①试判断光在AC面是否会发生全反射；

②求光从D点传播到F点所用的时间。

2021年高考考前押题密卷（湖南卷）

物理•全解全析

12345678910

CDDBBBBACBDAD

1.【答案】c

【解析】

A.由题图，根据安培定则可知整个A环上的电流在其内部的磁场均向里，磁场在B环内左半圆环垂直纸面

向里，右半边圆环磁场垂直向外，则小圆环B在A环内部的磁场比外部强，根据磁通量的概念可知小圆环B

在A环内部分的磁通量（向内）大于外环部分的磁通量（向外），根据合磁通量的概念，总体表现为A环内的磁

通量，所以穿过小圆环B的磁通量不为0,且磁通量指向纸面内，故A错误；

B.A中通恒定电流/,环B中磁通量不变，故无感应电流，故B错误；

C.若增大环A内的电流，则环B中向里的磁通量增加，根据楞次定律，环B为了阻碍磁通量增加，则环B

会向右移动，故C正确；

D.若减小环A内的电流，则环B中向里的磁通量减小，根据楞次定律判断，会产生顺时针方向的电流，故

D错误。

故选Co

2.【答案】D

【解析】

AB.原线圈上R。的功率等于副线圈上每个R。功率，则

则

/|：=1：2

总功率

P“b=3P

&/=3以=3。副

4u

故AB错误;

C.因为（"2=1:2,所以原线圈中通过&的电流等于副线圈中每个用电流，故C错误；

D.副线圈输出电压等于副线圈中《两端电压，故。、b端输入电压是副线圈中&两端电压的3倍，故D

正确。

故选D»

3.【答案】D

【解析】

A.根据万有引力定律，地球对该空间站的万有引力的大小与空间站到地心距离的平方成反比，故A错误；

B.根据

第一宇宙速度为7.9km/s,由于由于飞船的轨道半径r大于地球半径R,故空间站在轨运行速度一定小于

7.9km/s,故B错误；

C.根据

可得T=2加—,而同步卫星的周期为24h大于空间的周期，故空间站离地高度小于地球同步卫星离地

GM

高度，故C错误;

D.空间站所在轨道的重力加速度为g',则重力等于向心力，有

,4/

mg=mr——

/()

GM=gR2

联立解得，该空间站处的重力加速度大小为

J16於R2g

g

故D正确。

故选D»

4.【答案】B

【解析】

小滑块恰能沿圆弧轨道运动到D点，表明小滑块能通过轨道的等效最高点，重力与电场力的合力为

F=J（号y+OgA=21ng

所以轨道等效最高点为圆心左上60。轨道上，即。点。在等效最高点，有

2

CV

2mg=m~

A.从A点到轨道等效最高点，根据动能定理得

1

mVO

mg(ssin30°—Reos30°-Rsin30°)+Eq{scos30°-Rsin60°+Rsin30°)2-

解得

5=1.57?

A错误;

B.从C到等效最高点，有

,.」1919

mg(-/?-/?cos60°)+E^(-7?sin6O°)=—m了——mvc~

在C点，有

N-mg=

解得

N=9mg

根据牛顿第三定律得滑块对轨道的压力为9mg,B正确；

C.小滑块运动到。点的圆上对称点时，速度最大，有

22

-2mg2R—gmv-；mvm

解得

12

=5mgR

C错误；

D.小滑块从。点抛出后，做类平抛运动，假设刚好落到8点，则有

2mg-ma,vt—R

则在合力方向上的位移为

y--at2=—R<R

-22

假设错误，D错误。

故选B.

5.【答案】B

【解析】

A.C刚离开地面时，对C有

kx2=mg

此时B有最大速度，即

传="A=°

对B有

T-kx2-mg=0

对A有

4mgsina-T=0

以上方程联立可解得

sina=0.5,a=30°

故A错误；

B.初始系统静止，且线上无拉力，对B有

kxt=mg

由上问知

mg

则从释放至C刚离开地面过程中，弹性势能变化量为零；此过程中A、B、C组成的系统机械能守恒，即

12

4mg(%,+x,)sin«=mg(%,+%,)+—(4m+m)v^m

以上方程联立可解得A球获得最大速度为

k=2g店

故B正确；

C.C刚离开地面时，B球的加速度为零，对B球进行受力分析可知，刚释放A时，B所受合力最大，此时B

具有最大加速度，故C错误；

D.从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球以及弹簧构成的系统机械能守恒，A、B两小球组成的

系统机械能不守恒。故D错误。

故选Bo

6.【答案】B

【解析】

A.48两点的距离等于全程物块的位移，根据运动学相关规律可得，速度时间图像与横轴所围面积表示

物体位移，可得

乙=疆仓必0.2+1?(24)?1争3.2m

所以A错误

B.根据牛顿运动定律可得

gsine+〃gcos6=10,gsinO-〃gcos9=2

代入数据计算可得，传送带的倾角为37。，货物与传送带间的动摩擦因数为0.5,B正确

C.根据能量守恒定律可得，传送带对物块做的功

1,

W=—mv~-mgLsin6=-11.2J

所以C错误

D.货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为

Q=〃加gcos(9gr相对=4.8J

所以D错误

7.【答案】AC

【解析】

由

或=皿，ucl＞uc2

可知

4＞线2

由于

耳=加一％

则有

匕＞匕

故AC正确，BD错误。

故选AC。

8.【答案】CD

【解析】

AB.设刹车的初速度为%,加速度为。，则有

12=x0.4--«x0.42

o2

2

24=voxl--tzxl

解得

2

«=20m/s，v0=34m/s

所以AB错误;

C.刹车的距离为

2

x=—=28.9m

2a

所以C正确；

D.刹车时间为

fJ=L7s

a

所以D正确；

故选CD。

9.【答案】BD

【解析】

AB.从A点射入的电荷在磁场中运动的轨迹如图所示

易证△4。。1是等边三角形，四边形AOCOi是棱形，轨迹半径r与磁场圆形区域的半径R相等，即片/?,又

2

Bq%-m—

r

解得甲、乙两电荷的比荷

幺=旦=工

mBrBR

故A错误，B正确；

CD.粒子在磁场中的周期为

2兀tn

甲、乙两电荷运动的周期相等，甲电荷在磁场中运动的时间

乙电荷在磁场中运动的轨迹是半圆，半径为/=",乙电荷运动的时间

2

所以甲、乙两电荷的速度之比

上=2=2

甲、乙两电荷在磁场中运动的时间之比为

2

3

故C错误，D正确。

故选BDo

10.【答案】AD

【解析】

CD.设小物块到4点时速度为v,其水平分速度为力。从A到C,由机械能守恒定律可得

12,八12

—=mgR(l+cos60°)+—mvc

物块刚好能通过C点，所以

mv^

m2-——-

R

联立解得

V=2y[gR

所以小物块在A点的水平分速度

匕=vcos600=y[gR=%

小物块从传送带右端平抛直到运动到C点的过程，机械能守恒，所以

；mv^+mgH=；mv^+mg-2R

联立解得

H=2R

C错误，D正确；

AB.小物块从传送带左端静止释放，经传送带加速后速度达到h通过的位移为X,由动能定理有

〃mgx=-1m%2

解得

x=R

如果传送带长度L小于x,从传送带右端抛出的速度小于七,不满足做圆周运动的条件。如果L大于X,当

小物块达到后与传送带共速，最后平抛而出，满足做圆周运动的条件，故A正确，B错误。

故选AD。

11.【答案】乙0.33(0.32〜0.33)0.50(0.49—0.50)B

【解析】

(1)①取下小桶，轻推一下小车，让小车做匀速直线运动，则平衡摩擦力了，所以乙正确；甲、丙、丁错

误；

故选乙。

②打下计数点3时小车的速度大小为

%(11.00-4.50)xl0-2

v,==--------------------®0.33m/s

z242x0.1

小车的加速度大小为

($6+$5+$4)一($3+s，+)(19.50-7.50-7.50)x102

=0.50m/s2

9T29x0.12

(2)由于球A的质量大于B的质量，碰撞过程动量守恒，则碰撞后A球动量减小，B球动量增大，则没有

碰撞时的落点在中间，碰撞后，被碰的B球落点在最前面，A球的落点在最后面，所以B正确；AC错误；

故选B.

12.【答案】1.300.10电流小1.80V2.50Q

【解析】

(1)电压表读数为1.30V。

电流表读数为0.10A«

(2)电压表分流，导致电流表示数偏小。

⑶单刀双掷开关接1时，电流表示数为零时，电压表测量准确，故电源电动势为3山的纵截距，即1.80V。

当单刀双掷开关接2位置时，电压表示数为零时，电流表测量准确，电路中的短路电流为0.4A,则有

F1Q

/?=—=—Q=4.5Q

”+rI0.4

解得

r=2.50Q

13.【答案】(1)1kg；(2)27J;(3)8J

【解析】

(1)对小球甲，由机械能守恒定律得

,12

mlgn=—miv^

对小球甲、乙，由动量守恒定律得

miVi=m2V2

对小球乙，在c点，由牛顿第二定律得

2

v2

F—m2g=/n,-^―

•R

联立解得

川2

m2—lkg,V2=6m/s或ni2=9kg,i/2=1m/s

小球乙恰好过d点，有

2

V

m2g=ni2—A

R

解得

Vd—y[gR—2m/s

由题意如＜"2,所以小球乙的质量m2=lkg。

(2)由能量守恒定律有

E,=5班呼+万机2%

解得弹簧被锁定时具有的弹性势能

4=27J

(3)对小球乙在半圆形轨道上运动的过程中，设摩擦力所做的功为W；由动能定理有

1212

；mm2

-Im.gR+W32丫「3V2

解得

W；=-8J

所以

Wf=8J

1,

2

14.【答案】(1)kLCVxi；(2)kLCv,电流方向为逆时针；(3)E=-C(kLvx2)-

【解析】

(1)金属棒在任意位置x时，电容器极板间电压等于金属棒在导轨之间产生的感应电动势，即

U=BLv=kLvx①

根据电容的定义

c=2②

u

由①②得电容器所带的电荷量

Q=kLCvx(3)

故金属棒在x=xi处时电容器所带的电荷量

Qi=kLCvxi④

(2)根据③式可知，在时间间隔/t内电容器电荷量的增加量为

AQ=kLCvAx⑤

电路中的电流

*⑥

△t

由速度定义可知

Ax=vAt⑦

联立⑤⑥⑦得

i=kLCv2⑧

电流方向为逆时针。

(3)金属棒在X=X2处时所受水平外力与安培力平衡，故水平外力

F=BiL=kLix2®

根据电路中的能量转化与守恒可知，电容器所储存的电能等于水平外力所做的功，即

E=W=--x,⑩

2■

联立⑧⑨⑩得电容器所储存的电能

E=-C(kLvx,)2⑪

2'

15.(1)【答案】ACD

【解析】

A.温度是分子平均动