文档文本内容
2021 年湖北省普通高中学业水平选择性考试 物理 全卷满分100 分。考试用时75 分钟。 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. 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. 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5 m 完成技术动作，随后5 m 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10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为（ ） A. 0.2 s B. 0.4s C. 1.0 s D. 1.4s 3. 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8 g，出膛速度大小约 750 m/s。某战士在使用该机枪连续射击1 分钟 过程中，机枪所受子弹的平均反冲力大小约12 N，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. 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Ek与运动路程s 的关系如图（b）所示。重力加速度大小取10 m/s2，物块质量m 和所受摩擦力大小f 分别为（ ） A. m=0.7 kg，f=0.5 N B. m=0.7 kg，f=1.0N C. m=0.8kg，f=0.5 N D. m=0.8 kg，f=1.0N 5. 如图所示，由波长为λ1和λ2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光。透射光 经扩束器后垂直照射到双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，P1和P2分别 是波长为λ1和λ2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一侧面上，从另一侧面 M 和N 位置出射，则（ ） A. λ1<λ2，M 是波长为λ1的光出射位置 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. 如图所示，理想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A1示数减小 B. 电流表A2示数增大 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. 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 8. 关于电场，下列说法正确的是（ ） A. 电场是物质存在 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 9. 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 10. 一列简谐横波沿 x 轴传播，在t=0 时刻和t=1 s 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0~1 s 内运动的路程为4.5 cm。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1.1 s C. 波的传播速度大小为13 m/s D. t=1 s 时，x=6 m 处的质点沿y 轴负方向运动 11. 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θ=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. D. 二、非选择题∶本题共S 小题，共56 分。 12. 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 。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 /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 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. 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0.6 A 的电流表、一个电池组（电动势E 不大于4.5 V、内阻r 未知）、一个阻值为R0的定值电阻、一个阻值为R1的定值电阻（用作保护电阻）， 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R0，记下电流表的示数I0。 第三步∶取下定值电阻R0，将n 个（n=1，2，3，4，5）待测电阻串联后接入A、B 之间，记下串联待测电 阻的个数n 与电流表对应示数In。 请完成如下计算和判断∶ （1）根据上述第二步， 与R0、R1、E、r 关系式是 =___________。 （2）定义 ，则Y 与n、R、R0、E 的关系式是Y=__________。 （3）已知R0=12.0Ω，实验测得I0=0.182 A，得到数据如下表∶ n 1 2 3 4 5 In/A 0.334 0.286 0.250 0.224 0.200 Y/A-1 2.500 1.998 1.495 1.030 0.495 根据上述数据作出 图像，如图（b）所示，可得R=______Ω（保留2 位有效数字），同时可得 E=______V（保留2 位有效数字）。 （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. 质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为 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V1，。温度为 T1。已知重力加速度大小为g，大气压强为p0。 (1)将气缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T1，求此时缸内气体体积V2； (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V3时，求此时缸内气体的 温度。 15. 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θ，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。 16. 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 图像如图（b）所示，当流过元件Z 的电流大于或等于 时，电压稳定为Um。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 ， 。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v1； （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v2； （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 时间，求S 断开瞬间金属棒的加速度大小a。
