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1、2021年湖南卷高考真题物理试卷-学生用卷一、选择题本题共6小题，每小题4分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.1、【来源】2021年高考真题湖南卷第1题4分核废料具有很强的放射性，需要妥善处理.下列说法正确的是（）A.放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽B.原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒C.改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期D.过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害2、【来源】2021年高考真题湖南卷第2题4分物体的运动状态可用位置X和动量p描述，称为相，对应p-x图像中的一个点.物体运动状态的变化可用p
2、 _ x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹.假如一质点沿入 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（）D.3、【来源】2 02 1 年高考真题湖南卷第3 题 4 分“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的.总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶.该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P，若动车组所受的阻力与其速率成正比(F w-k u,k 为 常 量)，动车组能达到的最大速度为也;下列说法正确的是()A.动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B.若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C.若四节动力车厢输出的总功率为2.2
3、 5 P，则动车组匀速行驶的速度为3D.若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间，达 到 最 大 速 度 则 这一过程中该动车组克服阻力做的功为4、【来源】2 02 1 年高考真题湖南卷第4 题 4分如图，在 位 置 放 置 电 荷 量 为 q 的正点电荷，在(0,卬位置放置电荷量为一4 的负点电荷，在距P i a,a)为0 a的某点处放置正点电荷Q，使得P 点的电场强度为零.则Q的位置及电荷量分别为()A fO.2aT 宿B g2a)c110 y%D (2a0)，2y2q5、【来源】2 02 1 年高考真题湖南卷第5 题 4 分质量为M的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱
4、面，截面如图所示，A 为半圆的最低点，B 为半圆水平直径的端点.凹槽恰好与竖直墙面接触，内有一质量为m的小滑块.用推力F 推动小滑块由4点向6点缓慢移动，力F 的方向始终沿圆弧的切线方向，在此过程中所有摩擦均可忽略，下列说法A.推力尸先增大后减小B.凹槽对滑块的支持力先减小后增大C.墙面对凹槽的压力先增大后减小D.水平地面对凹槽的支持力先减小后增大6、【来源】20 21 年高考真题湖南卷第6 题 4 分如图，理想变压器原、副线圈匝数比为”，输入端C、。接入电压有效值恒定的交变电源，灯泡L，、J的阻值始终与定值电阻a。的阻值相同.在滑动变阻器R的滑片从0 端滑动到b 端的过程中，两个灯泡始终发光
5、且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（）A.L,先变暗后变亮，L,一直变亮B.J先变亮后变暗，J一直变亮C.J先变暗后变亮，j先变亮后变暗D.L,先变亮后变暗，先变亮后变暗二、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。分.7、【来源】20 21 年高考真题湖南卷第7 题 5 分2 02 1年4月2 9日，中国空间站天和核心舱发射升空，准确进入预定轨道.根据任务安排，后续将发射问天实验舱和梦天实验舱，计划2 02 2 年完成空间站在轨建造.核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度约为地球
6、半径的下列说法正确的是（）A.核心舱进入轨道后所受地球的万有引力大小约为它在地面时的（土/B.核心舱在轨道上飞行的速度大于7,9km/sC.核心舱在轨道上飞行的周期小于2 4hD.后续加挂实验舱后，空间站由于质量增大，轨道半径将变小8、【来源】20 21 年高考真题湖南卷第8 题 5 分如 图（a）,质量分别为巾,、由 口 的八、B 两物体用轻弹簧连接构成一个系统，外力F 作用在4 上，系统静止在光滑水平面上（B 靠墙面），此时弹簧形变量为x，撤去外力并开始计时，八、8 两物体运动的a-1图像如图（b）所示，工表示0 到c,时间内内的a-，图线与坐标轴所围面积大小,5,分别表示脑到和时间内A、
7、8 的a-法正确的是（）-i 图线与坐标轴所围面积大小.4 在3时 刻 的 速 度 为 下 列 说GJ 储ffi（a）A.o到乙时间内，墙对E 的冲量等于m/卜B mt maC.8 运动后，弹簧的最大形变量等于xD-S,-=5，9、【来源】2 0 2 1年高考真题湖南卷第9 题 5 分如图，圆心为。的圆处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，a（0 ）的粒子从a 点移动到七点，电场力做功为2W（小 0）电场力做功为 .下列说法正确的是（）”.工:（）:V.b 和c d 为该圆直径.将电荷量为q；若将该粒子从c 点移动到d 点，A.该匀强电场的场强方向与必平行B.将该粒子从d点移动到七点，电场力做
8、功为O.SWC.a 点电势低于c点电势D.若只受电场力，从d 点射入圆形电场区域的所有带电粒子都做曲线运动10、【来源】2 02 1年高考真题湖南卷第10题 5 分两个完全相同的正方形匀质金属框，边长为L，通过长为L 的绝缘轻质杆相连，构成如图所示的组合体.距离组合体下底边“处有一方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场.磁场区域上下边界水平，高度为2,左右宽度足够大.把该组合体在垂直磁场的平面内以初速度,，水平无旋转抛出，设置合适的磁感应强度大小B 使其匀速通过磁场，不计空气阻力.下列说法正确的是（）XXXXj XXXXXXXXXXXXXKA.8 与以无关与H i 成反比B.通过磁场的过程中，金属框
9、中电流的大小和方向保持不变C.通过磁场的过程中，组合体克服安培力做功的功率与重力做功的功率相等D.调节H、，.和8，只要组合体仍能匀速通过磁场，则其通过磁场的过程中产生的热量不变1ft三、非选择题共56分.第1广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4 3分.11、【来源】2 0 2 1年高考真题湖南卷第11题 6 分某实验小组利用图（a）所示装置探究加速度与物体所受合外力的关系.主要实验步骤如下：（1）用游标卡尺测量垫块厚度八，示数如图（b）所示，h=接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；在右支点下放一垫块，改变气垫导轨
10、的倾斜角度；在气垫导轨合适位置释放滑块，记录垫块个数n 和滑块对应的加速度0；（2）在右支点下增加垫块个数（垫块完全相同），重复步骤，记录数据如下表:fl123456(a/n)J)0.0870.1800.2600.4250.519根据表中数据在图（c）上描点，绘制图线.牌一ii-圜黑虺:.1函国国i丽画画荆辅围圆幽i wt感i寐黑麓在向Bi爵端一4如果表中缺少的第4组数据是正确的，其应该是字）.m/s2 （保留三位有效数12、【来源】2021年高考真题湖南卷第12题9分某实验小组需测定电池的电动势和内阻，器材有：一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电 阻（阻值为R）、一个电 流 表（内阻为
11、R）、一根均匀电阻丝（电阻丝总阻值大于R,并配有nn nA n n可在电阻丝上移动的金属夹）、导线若干.由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，但发现桌上有一个圆形时钟表盘.某同学提出将电阻丝绕在该表盘上，利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度.主要实验步骤如下：（1）将器材如图（a）连接;改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角6和电流表示数/,得到多组数据；（2）整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图（b）所示，图线斜率为k，与纵轴截距为d，设单位角度对应电阻丝的阻值为，O，该电池电动势和内阻可表示为E=-r =-:（用Rn、RA、k、小 心表示）0图也)(3)为进一
12、步确定结果，还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值一 利用现有器材设计实验，在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示)；图IC)利用测出的r,可得该电池的电动势和内阻.(4)无(5)无(6)无1 3、【来源】2 0 2 1 年高考真题湖南卷第1 3 题 1 3 分带电粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制备的关键技术之一.带电粒子流(每个粒子的质量为m、电荷量为+q)以初速度c 垂直进入磁场，不计重力及带电粒子之间的相互作用.对处在平面内的粒子，求解以下问题.(1)如 图(a),宽度为2 rl的带电粒子流沿x 轴正方向射入圆心为期 0,心)、半径为八的圆形匀强磁场中，若带电粒子流经过
13、磁场后都汇聚到坐标原点0,求该磁场磁感应强度8,的大小；（2）如 图（a）,虚线框为边长等于2入的正方形，其几何中心位于c（）._ 在虚线框内设计一个区域面积最小的匀强磁场，使汇聚到。点的带电粒子流经过该区域后宽度变为2段，并沿X轴正方向射出.求该磁场磁感应强度8.的大小和方向，以及该磁场区域的面积（无需写出面积最小的证明过程）；（3）如 图（b）虚线框 和n均为边长等于r，的正方形,虚线框H I和W均为边长等于心的正方形.在I、n、i n和I V中分别设计一个区域面积最小的匀强磁场，使宽度为2 r，的带电粒子流沿X轴正方向射入I和1I后汇聚到坐标原点0,再经过H I和W后宽度变为2乙，并沿x
14、轴正方向射出，从而实现带电粒子流的同轴控束.求I和HI中磁场磁感应强度的大小，以及n和N中匀强磁场区域的 面 积（无需写出面积最小的证明过程）.14、【来源】2021年高考真题湖南卷第14题15分如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L 的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道右下方有一段弧形轨道PQ.质量为m的小物块八与水平轨道间的动摩擦因数为以水平轨道末端0 点为坐标原点建立平面直角坐标系x O y，x 轴的正方向水平向右，y 轴的正方向竖直向下，弧形轨道P 端坐标为（2 L，nL），Q 端在y 轴 上.重力加速度为g.（1）若小物块A 从倾斜轨道上距x 轴高度为的位置由静止
15、开始下滑，求小物块八经过。点时的速度大小.（2）若小物块A 从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过。点落在弧形轨道P Q 上的动能均相同，求P Q 的曲线方程.（3）将质量为新X （4为常数且久,5）的小物块8 置于。点，A 沿倾斜轨道由静止开始下滑.，与B 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），要使A 和B 均能落在弧形轨道上，且月落在B 落点的右侧，求A 下滑的初始位置距”轴高度的取值范围.（二）选考题：共 13分.请考生从两道题中任选一题作答.如果多做，则按第一题计分.物理选修3-3（13分）1 5、【来源】2 0 2 1 年高考真题新高考湖南卷第1 5 题 1 3 分（5分,8 分）(1)如
16、图，两端开口、下端连通的导热汽缸，用两个轻质绝热活塞(截面积分别为5,和5,)封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦.在左端活塞上缓慢加细沙，活塞从弁下降内高度到由立置时，活塞上细沙的总质量为m，在此过程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始终不变.整个过程环境温度和大气压强力 呆持不变，系统始终处于平衡状态，重力加速度为夕下列说法正确的是()”Aa-2A.整个过程，外力 做功大于，小于mo/iB.整个过程，理想气体的分子平均动能保持不变C.整个过程，理想气体的内能增大D.整个过程，理想气体向外界释放的热量小于(DcS+m o h】E.左端活塞到达B位置时，外力F等 于 十St(2)
17、小赞同学设计了一个用电子天平测量环境温度的实验装置，如图所示.导热汽缸开口向上并固定在桌面上，用质量巾，=600父 截面积s=2 0cm2的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦.一轻质直杆中心置于固定支点A上，左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞，右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m,=12 002的铁块，并将铁块放置到电子天平上.当电子天平示数为600.00时，测得环境温度7=3 00K，设外界大气压强P,=1,0 x l()5p重力加速度a-lOm/s2,当电子天平示数为4 O 0 Q&时，环境温度丁，为多少？该装置可测量的最高环境温度丁 .为多少？物理选修3-4（13分）1 6、【来
18、源】2 0 2 1 年高考真题湖南卷第1 6 题 1 3 分（1）均匀介质中，波源位于。点的简谐横波在T。）水平面内传播，波面为圆.=0时刻，波面分布如 图）所示，其中实线表示波峰，虚线表示相邻的波谷.八处质点的振动图像如图（b）所示，A.该波从/I 点传播到8 点，所需时间为4 sB.t=6 s 时，日处质点位于波峰C.（.=8 5 时，C 处质点振动速度方向竖直向上D.1=1 0 5 时，。处质点所受回复力方向竖直向上E.E 处质点起振后，1 2 s 内经过的路程为1 2 c n i(2)我国古代著作 墨经中记载了小孔成倒像的实验，认识到光沿直线传播.身高i.6 m 的人站在水平地面上，其
19、正前方o.6 m 处的竖直木板墙上有一个圆柱形孔洞，直径为1.0 c m、深度为1.4 c n:，孔洞距水平地面的高度是人身高的一半.此时，由于孔洞深度过大，使得成像不完整，如图所示.现在孔洞中填充厚度等于洞深的某种均匀透明介质，不考虑光在透明介质中的反射.若该人通过小孔能成完整的像，透明介质的折射率最小为多少？若让掠射进入孔洞的光能成功出射，透明介质的折射率最小为多少？1、【答案】D;2、【答案】D;3、【答案】C;4、【答案】B;5、【答案】C;6、【答案】A;7、【答案】A;C;8、【答案】A;B;D;9、【答案】A;B;1 0、【答案】C;D;1 1、【答案】(1)I。2；u 1m t 1 2、【答案】(l)1 j；(4)暂无(5)暂无(6)暂无1 3、【答案】(1)三o n 三方向垂直纸面向里:8/=0；8卬=史；1 tm Ui ar5广消T；S#审 Y14、【答案】（1）回 京（2Mir（MLv 4（U 1）7T.16、【答案】（1）A;C;E;（2）1.38 1.72