2021届高考物理各省模拟试题汇编卷 湖北专版

2021届高考物理各省模拟试题汇编卷湖北专版

一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项

中，第1〜7题只有一项符合题目要求，第8〜11题有多项符合题目要求。全部

选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1.（2021•湖北公安联考）静止在匀强磁场（未画出）中的原子核，某时刻衰变放射出某种

粒子与反冲核，其初速度方向均与磁场方向垂直，粒子与反冲核在磁场中做匀速圆周运动，

轨迹如图所示。下列说法正确的是（）

A.该原子核发生了万衰变

B.磁场方向垂直纸面向里

C.1是反冲核的轨迹

D.压力、温度或与其他元素的化合等因素，都可能影响放射性元素衰变的快慢

2.（2021•湖北重点中学联考）如图所示为甲、乙两物体沿同一直线运动的丫―图像。?=0

时刻起，甲物体做匀减速直线运动，乙物体做变加速直线运动。在0~弓时间内（）

A.甲、乙两物体运动方向相反

B.甲、乙两物体运动的平均速度大小均为乜士”

2

C.若甲、乙两物体从同一位置开始运动，则4时刻两物体相遇

D.若甲、乙两物体在时刻相遇，则f=O时刻，甲物体在乙物体前

3.（2021•湖北六校联考）截面为长方形的中空“方钢”固定在水平地面上，截面一边与水

平面夹角为30。，如图所示。方钢内表面光滑，轻质细杆两端分别固定质量为%和啊的两

个小球A和3,已知小球、轻杆与横截面共面，当轻质细杆与地面平行时两小球恰好静止,

则A、B两小球质量之比」为（）

A.6B.3C—D.王

33

4.（2021•湖北重点中学联考）有一种在超市中常见的“强力吸盘挂钩”如图甲所示。图乙、

图丙是其工作原理示意图。使用时，按住锁扣把吸盘紧压在墙上（如图乙），然后把锁扣扳

下（如图丙），让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出，使吸盘牢牢地被固定在墙壁上。若吸

盘内气体可视为理想气体，且温度始终保持不变。则此过程中（）

甲乙丙

A.吸盘内气体压强增大B.吸盘内气体分子的密度增大

C.吸盘内气体分子的平均速率增大D,吸盘内气体要吸收热量

5.（2021•湖北武汉供题）登上火星是人类的梦想,中国已经成功发射了“天问一号”探测器

用于实施火星着陆探测任务.若将地球和火星的公转均视为匀速圆周运动，忽略行星自转的影

响，根据下表的信息，下列说法正确的是（）

行星半径/m质量/kg公转轨道半径/m

地球6.4x10s6.0xlO241.5xl0n

火星3.4xl066.4xlO232.3xlO11

A.火星表面的重力加速度比地球的大B.火星的第一宇宙速度比地球的小

C.火星绕太阳运动的加速度比地球大D.火星绕太阳运动的周期比地球小

6.（2021•湖北武汉联考）如图所示，a、b、c为三只完全相同的灯泡，L为直流电阻不计

的自感系数很大的纯电感线圈，电源内阻不计.下列判断正确的是（）

A.S闭合的瞬间，a、b、c三灯亮度相同

B.S闭合足够长时间后，a、b、c三灯亮度相同

C.S断开的瞬间，a、c两灯立即熄灭

D.S断开后，6灯先突然闪亮后再逐渐变暗熄灭

7.（2021•湖北武汉押题）正方形ABC。四个顶点上放置着电荷量相同的、电性如图所示的

点电荷，。为正方形两对角线的交点,M、N、尸、Q分别为AO、BO、CO、的中点.取无

穷远处电势为零，下列说法正确的是（）

A.M、N、P、。四点的场强相同

B.M、N、尸、。四点的电势均为零

C.将一质子从M点沿MON移动到N点的过程中，电场力先做正功后做负功

D.将一电子从M点沿MOP移动到P点的过程中,电势能先增加后减小

8.（2021•湖北武汉供题）如图所示，放置在光滑圆管内的轻弹簧的一端固定在管的O端，

另一端连接一小球，让管从水平位置绕。点缓慢地转到竖直位置。假设弹簧的形变在弹性

限度内，在转动过程中（）

A.弹簧对小球的弹力不断增大B.小球对管壁的压力不断增大

C.小球的重力势能-定不断增大.D.小球的重力势能可能先增大后减小

9.（2021•湖北荆门龙泉中学）我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和

拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量

均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某

列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（）

A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反

B.做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3：2

C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比

D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1：2

10.（2021•湖北武汉押题）如图所示，电路中所有二极管均为理想二极管,K=&=&=R4=R,

图丙和图丁中的变压器为原、副线圈匝数相同的理想变压器,P为原线圈中央抽头，输入端接

同一正弦交流电源,耳、与、6、《四个电阻的功率分别为4、鸟、6、舄，下列关系式正确的

是（）

图丁

Cj:2=1:应

A.P、:P2=1:2B.4：月=1:4

D.g:正=1:16

11.（2021•湖北武汉押题）如图所示，正方形金属线圈abed边长为L，电阻为R。现将线

圈平放在粗糙水平传送带上，油边与传送带边缘QV平行，随传送带以速度v匀速运动。匀

强磁场的边界PQVM是平行四边形，磁场方向垂直于传送带向上，磁感应强度大小为民P0

与QN夹角为45。，长为2工,尸。足够长，线圈始终相对于传送带静止，在线圈穿过磁场区

域的过程中，下列说法错误的是（）

pM

A.线圈感应电流的方向先是沿ode瓦z后沿abeda

B.线圈受到的静摩擦力先增大后减小

C.线圈始终受到垂直于ad向右的静摩擦力

D.线圈受到摩擦力的最大值为岁旦

R

二、非选择题：本题共5小题，共56分。

12.（2021•湖北荆州模拟）为了验证“动量守恒定律”与“完全弹性碰撞”两个实验，某

同学设计了如下图所示的实验装置，在气垫导轨C上固定4、B两个光电门，滑块a、b上

均有宽度为d的挡片，实验开始前，将滑块a置于光电门A的左侧，滑块b置于AB两

个光电门之间。开始时，给光电门A的左侧的滑块a一向右的初速度，测得其挡光片通过

光电门A的时间为1,与滑块b发生碰撞后，反向再次经过光电门A的时间为马，滑块b

的挡光片经过光电门3所用的时间为小

（1）用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图所示，宽度d=nrnio

（2）假如你是他的合作者，为了判断导轨是否已经调节水平，你的合理化建议或做法是

（3）用天平测得。、6滑块的质量分别为叫和色，为了满足上述情境中的实验要求，对滑

块的质量要求是叫色（填：“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）完成上述实验，若4近似等于就可以说明在误差允许的范围内，碰撞前后，系

统动量守恒。

（5）实验中，发现系统碰撞前、后总动量略有不同，说明两点可能的原因

（6）若用第一种验证方法，己验证在误差允许的范围内碰撞前后系统动量确实守恒的基础

上，为了验证是否属于“完全弹性”碰撞。他给出了以下关系，你认为其中合理的是：o

A.l+l=lB.空+3=2C.萼=3+与=i

f]t2t32Gt-片4t2t3

（7）如果两个滑块在实验开始之前，都放在A、8两个光电门之间，如图所示，而不是将«

放在A的左侧，为了完成动量守恒的验证实验，你怎样设计？写出需要添加的器材和实验

步骤。

13.（2021•湖北武汉押题）某实验小组要测量-定值电阻的阻值R、电源的电动势和内阻。

实验器材如下：

A.待测电源E

B.电压表Y、V2

C.电流表A

D.定值电阻凡

E.滑动变阻器R

F.开关和导线若干

实验步骤如下:①按如图甲所示电路连接好实验器材；

②闭合开关，读出电压表Y和V2以及电流表A的示数以、5、/；

③移动滑动变阻器触头，重复②，得到多组数据；

④描绘出5-/,图像如图乙所示。

050002

图甲

回答下列问题:

⑴由图乙。可得，定值电阻的阻值尺=Qo

(2)由图中数据可求得电源的电动势E=—V,电源内阻厂=Qo

(3)若考虑电流表、电压表内阻的影响，则定值电阻凡测—段真，电源电动势

%E真，谢—金(选填“等于”“大于”或“小于”)。

14.(2021•湖北公安联考)体积为2.0x10-3m3的带塞的烧瓶，内盛1.0义10$pa、300K的氧气,

加热到400K时，塞子被顶开(不考虑此时瓶内氧气温度的变化)，立即塞好塞子并停止加

热，烧瓶又逐渐降温到300K。设外界大气压强恒为1.0x105pa。求

⑴瓶中所剩氧气的压强；

(2)瓶中所剩氧气占原有氧气的比例。

15.(2021•湖北公安联考)如图(a)所示，质量M=2kg,长为L的圆管竖直放置，顶端塞有质

量为m=1kg的弹性小球。1=0时，让管从静止自由下落，”1.0s时落地，落地后管立刻以与

落地时大小相等的速率竖直弹起,第一次弹起后管上升过程的速度图像如图(b)所示(以竖直

向下为正方向)。之后管每次落地后，总以与落地时相等的速率竖直弹起。已知小球始终没有

从管中滑出，球与管之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,不计空气阻力及圆管与地面碰撞的

时间，重力加速度g取10m/s2,求：

图(a)图(b)

(1)球和管间的滑动摩擦力的大小；

(2)管从第一次落地到第二次落地所用的时间；

(3)圆管的最小长度。

16.(2021•湖北荆州模拟)如图,在尤伽平面内,x=0与x=3L两直线之间存在两匀强磁场,

磁感应强度大小相同，方向均垂直于xOy平面，X轴为两磁场的分界线;在第n象限内存在沿

y轴负方向、场强大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子从x轴

上的A点以某一初速度射入电场，一段时间后，该粒子运动到y轴上的尸(0,L/2)点,以速度

%垂直于y轴方向进入磁场。不计粒子的重力。

⑴求A点的坐标；

(2)若粒子能从磁场右边界离开，求磁感应强度的取值范围;

(3)若粒子能从。(3乙,0)点离开，求磁感应强度的可能取值。

答案以及解析

1.答案：A

解析：A、静止的放射性原子核发生衰变后，所放射的粒子与反冲核组成的系统动量守恒，

运动的方向相反；图中粒子与反冲核在磁场中做匀速园周运动的轨迹为内切圆，根据左手定

则可知两个粒子的带电量电性相反，即释放的粒子与新核的电性相反，可知该原子核发生的

衰变为

B衰变，故A正确；B、由图仅仅能知道释放的粒子与新核的电性相反，由于不知道具体

运动的方向，所以不能判断出磁场的方向，故B错误C、放射的粒子与反冲核组成的系统

动量守恒，可得：mv=-MV,根据公式厂=就可知放Bq射出的粒子与反冲核的轨迹的半径

与它们电荷量成正比，由于反冲核的电荷量大，所以半径小的轨迹2是反冲核的轨迹，故C

错误；D、半衰期是由放射性元素本身决定的，与压力、温度或与其他元素的化合等因素

无关，故D错误。故选：Ao

2.答案：D

解析：因V-。图象的“面积”等于位移，若甲、乙两物体在与时刻相遇，则在0-马时间内乙

的位移大于甲的位移，则f=0时刻，甲物体在乙物体前面，选项D正确。

3.答案：B

解析：两个小球均受到重力、支持力和轻杆的弹力，受力情况如图所示：

方钢对两个小球的支持力沿杆方向的分力相等，即F=F',

根据图中几何关系可得：F=mAgtan30°,F'=mBgtan60°,

所以有：久=则迎=3,故B正确、ACD错误。故选：Bo

m

Btan30°

4.答案：D

解析：ABC.吸盘内封闭了一定质量的理想气体，由图可知，吸盘内的气体体积变大，吸盘

内气体分子的密度减小；温度不变，吸盘内气体分子的平均动能不变，平均速率不变；温度

不变，体积变大，由玻意耳定律可知，吸盘内气体压强减小，故ABC错误；

D.理想气体温度不变，内能不变，体积变大，气体对外做功，根据热力学第一定律可知,

吸盘内气体要吸收热量，故D正确。

5.答案：B

Mm_.

解析：根据G矍=得星球表面的重力加速度g=器CTM，地球的质量大约是火星质量的

10倍，半径大约是火星的2倍,则地球表面重力加速度大,A错误;根据G粤=m-得星球的第

R?R

鬻，地球的质量大约是火星质量的10倍，半径大约是火星的2倍，则地球的

一宇宙速度v=

第一宇宙速度较大,B正确;根据万有引力定律得G号=1n等=ma，因为地球公转半径小,

则地球绕太阳运动的加速度大、周期小,C、D错误.

6.答案：D

解析：A.S闭合的瞬间，工中产生自感电动势阻碍电流的增加，此时可认为A两灯串联与a

灯并联，则此时6、c两灯亮度相同，与。灯不同，选项A错误；

B.由于工的电阻不计，则S闭合足够长时间后，b灯被L短路，则b灯熄灭，c灯变得更亮,

选项B错误；

CD.S断开的瞬间，通过各个灯原来的电流立即消失，而通过L的电流要通过三盏灯形成新

的回路，则a、c两灯将逐渐熄灭，b灯中因为原来电流为零，所以6灯先突然闪亮后再逐

渐变暗熄灭，选项C错误，D正确。

故选D。

7.答案：D

解析：以〃点为例,A、C位置的两个点电荷在M点的合电场强度方向指向。点,B位置的点

电荷在M点产生的电场强度方向由M指向8点Q位置的点电荷在M点产生的电场强度方

向由M指向。点，所以〃点的电场强度方向由M指向。点，同理可得P点的电场强度方向

由P指向。点，而N、Q点的电场强度方向分别由0点指向N和0,根据对称性可

知,M、N、尸、。四点的场强大小相同，但方向不同，取无穷远处电势为零，沿着电场线方向电

势逐渐降低，则〃、N、P、。四点的电势不为零,A、B错误;根据点电荷周围电势分布的特点

可知,M点的电势高于零,N点的电势低于零,故将一质子从M点沿MON移动到N点的过程中,

电场力一直做正功,C错误;根据点电荷周围电势分布的特点可知/点的电势高于零,P点的电

势高于零，将一电子从M点沿〃。尸移动到尸点的过程中，电场力先做负功后做正功，电势能先

增加后减小,D正确.

8.答案：AD

解析：设弹簧原长为L,管与水平面的夹角为9,弹簧的形变量为x,弹簧的劲度系数

为ko

弹簧对小球的弹力库=mg-sin6可知0增大，弹力增大，故A正确；

B.压力大小为七=7wg-cos。可知9增大，压力增大，故B错误；

CD1艮据kx=mg-sin0,Ep=mg(L—x)sin0

联立得=—螫yJsinJ

根据数学知识可得，随着e增大，小球的重力势能可能先增大后减小，故C错误，D正确。

9.答案：BD

解析：启动时乘客的加速度的方向与车厢运动的方向是相同的，所以启动时乘客受到车厢作

用力的方向与车运动的方向相同，故A错误；设每一节车厢的质量是m,阻力为万咫，做

加速运动时，对6、7、8车厢进行受力分析得£—3A〃g=3栈，对7、8车厢进行受力分析

得F「2kmg=2ma,联立可得大：工=3:2,故B正确；设进站时从关闭发动机到停下来滑

2

行的距离为s,则y=2磔，又8kmg=8ma,可得$=—,可知进站时从关闭发动机到停下

2kg

来滑行的距离与关闭发动机时的速度的平方成正比，故C错误；设每节动车的功率为P,

当只有两节动力车时，最大速率为v,贝|2尸=8Awgv,改为4节动车带4节拖车的动车组

时，最大速度为v',则4P=8切吆"，所以M=2v,故D正确。

10.答案：AD

解析：设电源电压有效值为U,则

修1”2_U2_(2U)21_2U2

4=丁万=航出='=获g=7《=下'=

-———------：g=1:2,4:骂—1'16,月:R=1:2,£:B=1:16,故AD正确，BC错误.

RR一

11.答案：BCD

解析：线圈穿越磁场区域过程中感应电流的方向先是沿adca后沿项正确；线圈进

入磁场区域过程中，受到安培力先增大后减小，线圈穿出磁场区域过程中，所受安培力先增

大后减小，故线圈穿越磁场区域过程中受到静摩擦力先增大后减小再增大再减小,B项错误;

线圈穿越磁场区域时均受到垂直于PQ向右的静摩擦力，C项错误；当改进入磁场区域时，

线圈所受摩擦力最大，为/=G=近BIL=近BLB.0竺上45.二夜炉丸,故D项错误。

*RR

12.答案：(1)49.30

(2)轻轻放上去，滑块能保持静止。或导轨上只放置一个滑块，从导轨的一端给他一个初

速度，连续通过两个光电门的时间相等

(3)小于(4)q=、

班(4+f2)

(5)导轨不严格水平，碰撞时动量有损失，两者质量测量不准确，空气阻力的存在；两遮

光片宽度不严格相等(选最贴切的两条即可)

(6)CD

(7)弹簧，二者放于两光电门之间，弹簧弹开，记录两滑块通过光电门的时间。看是否满

足色=也

’I’3

解析：

13.答案：(1)2.0(2)3,0；2.0(3)小于；等于；大于

解析：(1)乙图中。为4-/图像，由坐标点可得线=」-0=2.00。

0.500

(2)乙图中6为4-/图像，由坐标点(0.500,1.0)和(0.625,0.5)及石=。+/任+4)可得:

£=3.0V,r=2.0Qo(3)由于电压表V分流，测量值实际为定值电阻号与V并联的总电

阻，所以此测量值偏小：电动势为等效电源(电源、电流表、定值电阻凡与V一起)的电

动势，所以电动势相等，电源内阻的测量值应减去电流表的内阻才等于电源内阻的真实值。

14.答案：⑴初始状态P]=Po=1.0xlO?Pa,V=2.0x10-3m3,工=30眼；

塞子被顶开后^uPouLOxl仃Pa,体积为V2,温度《=40眼；

烧瓶内气体降温到300K时7>300K,压强为p3。

活塞顶开后，瓶中气体降温过程，由查理定律得

圣=导①，代入数据得A=7.5x10*Pa②.

7213

⑵气体从开始加热至塞子被顶开，由盖・吕萨克定律得

VVV

才=1③，瓶中所剩氧气与原有氧气的比例为〃V=才④，联立各式得〃=75%⑤.

解析：

15.答案：（1）由图乙可知,向下为正方向，在才2=L5s-1.0s=0.5s内，管的加速度为

2

a1=-==20m/s

t20.5

设球和管间的滑动摩擦力大小为了,由牛顿第二定律得：

Mg+f=Max,解得了=20N

（2