高中物理高考 试卷05-2021届八省新高考物理模拟卷（湖南专用）（原卷版）

2021届八省新高考物理模拟卷—湖南卷（05）

一、选择题：本题共6小题，每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1．（2020·湖南永州市·高三月考）2007年是我国著名物理学家、曾任浙江大学物理系主任的王淦昌先生一百周年诞辰。王先生早在1941年就发表论文，提出了一种探测中微子的方案：原子核可以俘获原子的K层电子而成为的激发态，并放出中微子（当时写作），即。而又可以放出光子而回到基态，即。下列说法正确的是（　　）

A．是核聚变反应

B．和的核子数相同

C．和的比结合能相同

D．的过程中，由于质量数守恒，故未出现质量亏损

2．（2020·双峰县第一中学高三月考）如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O是球心，碗的内表面光滑，一根轻质杆的两端固定有两个小球，质量分别是m1、m2，当它们静止时，m1、m2与球心的连线跟水平面分别成60°、30°，则两小球m1、m2的质量之比m1：m2是（　　）

A．1∶2 B．∶1

C．1∶ D．∶2

3．（2020·湖南湘潭县一中高三月考）如图所示，理想变压器的原线圈接在一个输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源上，副线圈所在电路中接有电灯泡a、电感L、理想交流电压表和理想交流电流表。当交流电的频率为f时，电压表示数为U、电流表示数为I，电灯泡正常工作；现将交流电的频率增加为2f时。则（　　）

A．电压表示数减小 B．电流表示数增加

C．电灯泡a亮度变亮 D．原线圈输出功率减小

4．（2020·长沙市·湖南师大附中高三月考）如图所示，某同学将一篮球斜向上拋出，篮球恰好垂直击中篮板反弹后进入球框，忽略空气阻力，若抛射点远离篮板方向水平移动一小段距离，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，且球不会与篮框相撞，那么改变抛射初速度的大小以及初速度与水平方向的夹角，下列方案可行的是（　　）

A．增大抛射速度，同时减小 B．减小抛射速度，同时减小

C．减小抛出速度，同时增大 D．增大抛出速度，同时增大

5．（2020·湖南长沙市·长沙一中高三月考）如图所示为一种电容传声器。b是固定不动的金属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的金属膜片，a、b构成一个电容器。其工作原理是当声波作用于金属膜片时，金属膜片发生相应的振动，于是就改变了它与固定极板b间的距离，从而使电容发生变化，而电容的变化可以转化为电路中电信号的变化。闭合开关K，若声源S发出声波使a向右运动时（　　）

A．电容器的电容减小 B．a、b板之间的电场强度减小

C．流过电流表的电流方向为自左向右 D．电容器两板间的电压会增大

6．（2020·娄底市春元中学高三月考）如图所示为东方明珠广播电视塔，是上海的标志性文化景观之一，塔高约468米。游客乘坐观光电梯大约1 min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（　　）

A．时，电梯处于失重状态

B．7~53 s时间内，绳索拉力最小

C．时，电梯处于超重状态

D．时，电梯速度恰好为0

二、选择题：本题共4小题，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。

7．（2020·湖南湘潭县一中高三月考）如图甲所示，将一足够长的光滑斜面固定放置在地球表面上，斜面倾角为θ，A、B两个小球质量相等，均可视为质点；A球沿斜面由静止开始下滑，B球做自由落体运动，A、B两球速率的平方与位移的关系图像如图乙所示。已知地球半径为R，引力常量为G，则（　　）

A．倾角为θ=30°

B．A、B两球的动能相等时，两球重力的瞬时功率之比为PA∶PB=1∶1

C．地球质量

D．地球的平均密度

8．（2020·湖南长沙市·雅礼中学高三月考）如图，在一竖直平面内，BCDF段是半径为R的圆弧挡板，AB段为直线型挡板(长为)，两者在B点相切，＝37°，C、F两点与圆心等高，D在圆弧形挡板的最低点，所有接触面均光滑，绝缘挡板处于水平方向场强为的匀强电场中．现将带电量为＋q，质量为m的小球从挡板内侧的A点由静止释放，小球沿挡板内侧ABCDF运动到F点后抛出，在这段运动过程中，下列说法正确的是(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

A．匀强电场的场强大小可能是

B．小球运动到D点时动能一定不是最大

C．小球机械能增加量的最大值是

D．小球从B到D运动过程中，动能的增量为

9．（2020·湖南宁乡一中高三月考）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程（　　）

A．两次提升过程中电机的最大牵引力相等

B．电机输出的最大功率相等

C．矿车上升所用的时间之比为

D．电机所做的功之比为

10．（2020·湖南长沙市·长郡中学高三月考）如图所示，在水平桌面上放置一周长为L，质量为m的近超导体（导体仍有微小电阻）圆环，圆环的横截面面积为S，电阻率为ρ．一磁铁在外力作用下，从圆环正上方下移至离桌面高H处撤去外力，磁铁恰好受力平衡，此时圆环中的感应电流大小为I，其所在处磁场的磁感应强度大小为B，方向与水平方向成角，经过一段时间后，磁铁会缓慢下移至离桌面高为h的位置，在此下移过程圆环中的感应电流可认为保持不变，设重力加速度g，则

A．超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向

B．磁铁在H处受力平衡时，桌面对超导圆环的支持力为mg+BILcosθ

C．磁铁下移过程，近超导圆环产生热量为BILcosθ（H–h）

D．磁铁下移过程，通过近超导圆环的电荷量为

三、非选择题：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。

11．（2020·湖南长沙市·长郡中学高三月考）为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图所示的实验装置，他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为D的两立柱上，固定点分别为P和Q，P低于Q，绳长为L（L>）他们首先在绳上距离P点10cm处（标记为C）系上质量为m的重物（不滑动），由测力计读出绳PC、QC的拉力大小TP和TQ，随后改变重物悬挂点的位置，每次将P到C点的距离增加10cm，并读出测力计的示数，最后得到TP、TQ与绳长之间的关系曲线如图所示，由实验可知：

(1)曲线Ⅱ中拉力最大时，C与P点的距离为_____cm，该曲线为_____（选填“TP”或“TQ”）的曲线。

(2)在曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，可读出绳的拉力TQ=_____N，此时它与L、D、m和重力加速度g的关系为TQ=_____。

12．（2020·湖南永州市·高三月考）某实验探究小组利用下列实验器材测量电池的电动势和内阻。

A．待测电池 （电动势约1.5 V，内阻r较小）

B．灵敏电流表G（量程0~100 mA，内阻rg=18 Ω）

C．电阻箱R（0~10.00Ω）

D．各种型号的定值电阻

E．开关及导线若干

(1)为了满足实验要求，该实验小组首先把现有的灵敏电流表改装成0~0.6A的电流表，改装时应并联一个阻值_______Ω的定值电阻。

(2)该实验小组利用改装后的电流表和上述器材用图甲所示电路来测电源的电动势和内阻。

①实验时，在闭合开关前，电阻箱的阻值应调至____（填“最大值”或“最小值”）。

②图乙是实验小组由实验数据绘出的－R（其中I为改装后电流表的示数）图像，根据图像及条件可求得电源的电动势E＝___V，内阻r＝___Ω。（结果均保留两位有效数字）

13．（2020·湖南长沙市·雅礼中学）如图所示，在以0为圆心的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强 磁场，磁感应强度为B=0. 20 T。AO、CO为圆的两条半径，夹角为120°。 一个质量为m=3.2×10-26 kg、电荷量q=-l.6×10-19C的粒子经电场由静止加速后，从图中A点沿AO进入磁场，最后以v=l．0×105m/s的速度从C点离开磁场。不计粒子的重力。求：（结果保留2位有效数字）

(1)加速电场的电压；

(2)粒子在磁场中运动的时间；

(3)圆形有界磁场区域的半径。

14．（2020·长沙市·湖南师大附中高三月考）神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动规律。天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成，两星视为质点，不考虑其他天体的影响。A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，它们之间的距离保持不变，如图所示。引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。

(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为m′的星体（视为质点）对它的引力，设A和B的质量分别为m1、m2，试求的表达式（用m1、m2表示）；

(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；

(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。若可见星A的速率，运行周期，质量，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗？（，）

选考试题：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．[选修3-3]

(1)（2020·湖南长沙市·雅礼中学高三月考）下列说法中正确的是_________

A．如图甲所示为热机工作能流分配图，如果在理想情况下没有任何漏气、摩擦、不必要的散热损失，热机的效率会达到100%

B．如图乙所示为分子间的引力和斥力随分子间距离变化的关系图，若两分子间距从r0开始逐渐增大，则分子力先变大后变小，分子势能逐渐变大

C．如图丙所示为某理想气体分子速率分布图象，由图可知与0℃相比，100℃时速率大的分子所占比例较多

D．在某样品薄片上均匀涂上一层石蜡，然后用灼热的金属尖接触样品的背面，结果得到如图丁所示石蜡熔化的图样，则该样品一定为非晶体

E.如图戊所示，透明塑料瓶内有少量水，水上方有水蒸气．用橡胶皮塞把瓶口塞住，向瓶内打气，当瓶塞跳出时，瓶内会出现“白雾”，这时由于气体膨胀对外做功温度降低造成的

(2)（2020·湖南高三月考）如图所示，开口向上的气缸由粗细不同的两段圆简组成，下段内径为r，上段内径为2r，活塞a在气缸上段中的位置离活塞b的距离为h，活塞b在气缸下段正中，下段气缸高度h，两活塞厚度不计，a的质量为4m，b的质量为m，大气压强为p0，环境温度为T0，两个活塞与气缸内壁无摩擦，且气密性好，缸内封闭有两段气体I、II，重力加速度为g，上段气缸足够高，求：

（1）气体II的压强；

（2）若给气体I、II同时缓慢加热，使两部分气体升高相同的温度，使活塞b刚好上升，这时两部分气体温度升高了多少，活塞a上升的高度为多少。

16．[选修3-4]

(1)（2020·湖南高三月考）如图所示，O为一上下振动的波源，振幅为2cm，振动频率为10Hz，产生的简谐横波以4m/s的速度同时向左、右方向传播。已知A、B两质点到O点的水平距离分别为OP=1.9m、OQ=2.2m，下列说法正确的是（　　）

A．这列波的波长是20cm

B．A、B两质点不可能同时到达平衡位置；

C．当A质点处于波峰时，B质点恰好处于波谷

D．A、B均开始振动后，0.2s内两质点的路程均为16cm

E.当O质点刚过平衡位置时，A、B两质点振动方向一定相同

(2)（2020·湖南长沙一中高三月考）如图所示，C是半圆柱形玻璃体的圆心，CD是半圆柱形玻璃体的对称面和纸面的交线，A、B是与CD轴等距且平行的两束不同单色细光束，有一个垂直CD放置的光屏（D点是垂足），沿CD方向不断左右移动光屏，可在屏上得到一个光斑P（图中未画出），已知半圆柱形玻璃体的半径是R，，B光的折射率，求：

(1)光斑P到D点的距离；

(2)A光的折射率nA（可用根式表示）。