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2021年湖北省新高考物理试卷
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．（4分）20世纪60年代，我国以国防为主的尖端科技取得了突破性的发展。1964年，我国第一颗原
子弹试爆成功；1967年，我国第一颗氢弹试爆成功。关于原子弹和氢弹，下列说法正确的是（ ）
A．原子弹和氢弹都是根据核裂变原理研制的
B．原子弹和氢弹都是根据核聚变原理研制的
C．原子弹是根据核裂变原理研制的，氢弹是根据核聚变原理研制的
D．原子弹是根据核聚变原理研制的，氢弹是根据核裂变原理研制的
2．（4分）2019年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中，陈芋
汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5m完成技术动作，随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近
似为自由落体运动，重力加速度大小取10m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ）
A．0.2s B．0.4s C．1.0s D．1.4s
3．（4分）抗日战争时期，我军缴获不少敌军武器武装自己，其中某轻机枪子弹弹头质量约8g，出膛速
度大小约750m/s。某战士在使用该机枪连续射击1分钟的过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约
12N，则机枪在这1分钟内射出子弹的数量约为（ ）
A．40 B．80 C．120 D．160
4．（4分）如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小f
恒定，物块动能E 与运动路程s的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10m/s2，物块质量m和所
k
受摩擦力大小f分别为（ ）
A．m＝0.7kg，f＝0.5N B．m＝0.7kg，f＝1.0NC．m＝0.8kg，f＝0.5N D．m＝0.8kg，f＝1.0N
5．（4分）如图所示，由波长为 和 的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射
1 2
光。透射光经扩束器后垂直照射λ 到双λ 缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位
置，P 和P 分别是波长为 和 的光形成的距离O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜
1 2 1 2
一侧面上，从另一侧面M和λ N位λ置出射，则（ ）
A． ＜ ，M是波长为 的光出射位置
1 2 1
B．λ1 ＜λ2 ，N是波长为 λ1 的光出射位置
C．λ1 ＞λ2 ，M是波长为λ1 的光出射位置
D．λ1 ＞λ2 ，N是波长为 λ1 的光出射位置
6．（4λ分）λ如图所示，理想λ变压器原线圈接入电压恒定的正弦交流电，副线圈接入最大阻值为 2R的滑动
变阻器和阻值为R的定值电阻。在变阻器滑片从a端向b端缓慢移动的过程中（ ）
A．电流表A 示数减小
1
B．电流表A 示数增大
2
C．原线圈输入功率先增大后减小
D．定值电阻R消耗的功率先减小后增大
7．（4分）2021年5月，天问一号探测器软着陆火星取得成功，迈出了我国星际探测征程的重要一步。
火星与地球公转轨道近似为圆，两轨道平面近似重合，且火星与地球公转方向相同。火星与地球每隔
约26个月相距最近，地球公转周期为12个月。由以上条件可以近似得出（ ）A．地球与火星的动能之比
B．地球与火星的自转周期之比
C．地球表面与火星表面重力加速度大小之比
D．地球与火星绕太阳运动的向心加速度大小之比
（多选）8．（4分）关于电场，下列说法正确的是（ ）
A．电场是物质存在的一种形式
B．电场力一定对正电荷做正功
C．电场线是实际存在的线，反映电场强度的大小和方向
D．静电场的电场线总是与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面
（多选）9．（4分）一电中性微粒静止在垂直纸面向里的匀强磁场中，在某一时刻突然分裂成a、b和c
三个微粒，a和b在磁场中做半径相等的匀速圆周运动，环绕方向如图所示，c未在图中标出。仅考虑
磁场对带电微粒的作用力，下列说法正确的是（ ）
A．a带负电荷
B．b带正电荷
C．c带负电荷
D．a和b的动量大小一定相等
（多选）10．（4分）一列简谐横波沿x轴传播，在t＝0时刻和t＝1s时刻的波形分别如图中实线和虚线
所示。已知x＝0处的质点在0～1s内运动的路程为4.5cm。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播
B．波源振动周期为1.1s
C．波的传播速度大小为13m/sD．t＝1s时，x＝6m处的质点沿y轴负方向运动
（多选）11．（4分）如图所示，一匀强电场E大小未知、方向水平向右。两根长度均为L的绝缘轻绳分
别将小球M和N悬挂在电场中，悬点均为O。两小球质量均为m、带等量异号电荷，电荷量大小均为
q（q＞0）。平衡时两轻绳与竖直方向的夹角均为 ＝45°。若仅将两小球的电荷量同时变为原来的2倍，
两小球仍在原位置平衡。已知静电力常量为k，重力θ 加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A．M带正电荷 B．N带正电荷 C．q＝L D．q＝3L
二、非选择题：本题共5小题，共56分。
12．（7分）某同学假期在家里进行了重力加速度测量实验。如图（a）所示，将一根米尺竖直固定，在
米尺零刻度处由静止释放实心小钢球，小球下落途经某位置时，使用相机对其进行拍照，相机曝光时
间为 s。由于小球的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。根据照片中米尺刻度读出小球所在
位置到释放点的距离H、小球在曝光时间内移动的距离Δl。计算出小球通过该位置时的速度大小v，
进而得出重力加速度大小g。实验数据如下表：
次数 1 2 3 4 5
Δl/cm 0.85 0.86 0.82 0.83 0.85
v/（m•s﹣1） 4.25 4.10 4.15 4.25
H/m 0.9181 0.9423 0.8530 0.8860 0.9231（1）测量该小球直径时，游标卡尺示数如图（b）所示，小球直径为 mm。
（2）在第2次实验中，小球下落H＝0.9423m时的速度大小v＝ m/s（保留3位有效数字）；
第3次实验测得的当地重力加速度大小g＝ m/s2（保留3位有效数字）。
（3）可以减小本实验重力加速度大小测量误差的措施有 。
A．适当减小相机的曝光时间
B．让小球在真空管中自由下落
C．用质量相等的实心铝球代替实心钢球
13．（9分）小明同学打算估测5个相同规格电阻的阻值。现有一个量程为0.6A的电流表、一个电池组
（电动势E不大于4.5V、内阻r未知）、一个阻值为R 的定值电阻、一个阻值为R 的定值电阻（用作
0 1
保护电阻）、开关S和导线若干。他设计了如图（a）所示的电路，实验步骤如下：
第一步：把5个待测电阻分别单独接入A、B之间，发现电流表的示数基本一致，据此他认为5个电阻
的阻值相等，均设为R。
第二步：取下待测电阻，在A、B之间接入定值电阻R ，记下电流表的示数I 。
0 0
第三步：取下定值电阻R ，将n个（n＝1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B之间，记下串联
0
待测电阻的个数n与电流表对应示数I 。
n
请完成如下计算和判断：
（1）根据上述第二步， 与R 、R 、E、r的关系式是 ＝ 。
0 1
（2）定义Y＝ ﹣ ，则Y与n、R、R 、E的关系式是Y＝ 。
0
（3）已知R ＝12.0 ，实验测得I ＝0.182A，得到数据如下表：
0 0
n Ω1 2 3 4 5
I /A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200
n
Y/A﹣1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495
根据上述数据作出Y﹣n图像，如图（b）所示，可得R＝ （保留2位有效数字），同时
可得E＝ V（保留2位有效数字）。 Ω
（4）本实验中电流表的内阻对表中Y的测量值 影响（选填“有”或“无”）。14．（9分）质量为m的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为S的活塞封闭一定量的理想气体。
在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。当气缸如图（a）竖直倒立静置时，缸内气体体积为
V ， 温 度 为 T 。 已 知 重 力 加 速 度 大 小 为 g ， 大 气 压 强 为 p 。
1 1 0
（1）将气缸如图（b）竖直悬挂，缸内气体温度仍为T ，求此时缸内气体体积V ；
1 2
（2）如图（c）所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V 时，求此时缸
3
内气体的温度。
15．（15分）如图所示，一圆心为O、半径为R的光滑半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑水
平面在Q点相切。在水平面上，质量为m的小物块A以某一速度向质量也为m的静止小物块B运动。
A、B发生正碰后，B到达半圆弧轨道最高点时对轨道压力恰好为零，A沿半圆弧轨道运动到与O点等
高的C点时速度为零。已知重力加速度大小为g，忽略空气阻力。
（1）求B从半圆弧轨道飞出后落到水平面的位置到Q点的距离；
（2）当A由C点沿半圆弧轨道下滑到D点时，OD与OQ夹角为 ，求此时A所受力对A做功的功率；
（3）求碰撞过程中A和B损失的总动能。 θ16．（16分）如图（a）所示，两根不计电阻、间距为L的足够长平行光滑金属导轨，竖直固定在匀强磁
场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，磁感应强度大小为B。导轨上端串联非线性电子元件Z和阻值
为R的电阻。元件Z的U﹣I图像如图（b）所示，当流过元件Z的电流大于或等于I 时，电压稳定为
0
U 。质量为m、不计电阻的金属棒可沿导轨运动，运动中金属棒始终水平且与导轨保持良好接触。忽
m
略空气阻力及回路中的电流对原磁场的影响，重力加速度大小为 g。为了方便计算，取I ＝ ，U
0 m
＝ 。以下计算结果只能选用m、g、B、L、R表示。
（1）闭合开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v ；
1
（2）断开开关S，由静止释放金属棒，求金属棒下落的最大速度v ；
2
（3）先闭合开关S，由静止释放金属棒，金属棒达到最大速度后，再断开开关 S。忽略回路中电流突
变的时间，求S断开瞬间金属棒的加速度大小a。
