2021年湖南卷高考真題物理試卷-學生用卷

2021年湖南卷高考真題物理試卷-學生用卷

一、選擇題本題共6小題，每小題4分，共24分.在每小題給出的四個選項

中，只有一項是符合題目要求的.

1、【來源】2021年高考真題湖南卷第1題4分

核廢料具有很強的放射性，需要妥善處理.下列說法正確的是（）

A.放射性元素經過兩個完整的半衰期后，將完全衰變殆盡

B.原子核衰變時電荷數守恒，質量數不守恒

C.改變壓力、溫度或濃度，將改變放射性元素的半衰期

D.過量放射性輻射對人體組織有破壞作用，但輻射強度在安全劑量內則沒有傷害

2、【來源】2021年高考真題湖南卷第2題4分

物體的運動狀態(tài)可用位置X和動量p描述，稱為相，對應p-x圖像中的一個點.物體運動狀態(tài)的變

化可用p_x圖像中的一條曲線來描述，稱為相軌跡.假如一質點沿入軸正方向做初速度為零的勻加

速直線運動，則對應的相軌跡可能是（）

D.

3、【來源】2021年高考真題湖南卷第3題4分

“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的.總質量為m的動車組在平直的軌道

上行駛.該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為P，若動車組所受的阻力與其

速率成正比(Fw-ku,k為常量)，動車組能達到的最大速度為也;下列說法正確的是

()

A.動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變

B.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動

C.若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為2.25P，則動車組勻速行駛的速度為3

D.若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間，達到最大速度則這

一過程中該動車組克服阻力做的功為

4、【來源】2021年高考真題湖南卷第4題4分

如圖，在位置放置電荷量為q的正點電荷，在(0,卬位置放置電荷量為一4的負點電荷，在距

Pia,a)為0a的某點處放置正點電荷Q，使得P點的電場強度為零.則Q的位置及電荷量分別為

()

AfO.2aT宿

Bg2a)’

c⑵110y%

D(2a0)，2y[2q

5、【來源】2021年高考真題湖南卷第5題4分

質量為M的凹槽靜止在水平地面上，內壁為半圓柱面，截面如圖所示，A為半圓的最低點，B為半

圓水平直徑的端點.凹槽恰好與豎直墻面接觸，內有一質量為m的小滑塊.用推力F推動小滑塊由

4點向6點緩慢移動，力F的方向始終沿圓弧的切線方向，在此過程中所有摩擦均可忽略，下列說法

A.推力尸先增大后減小

B.凹槽對滑塊的支持力先減小后增大

C.墻面對凹槽的壓力先增大后減小

D.水平地面對凹槽的支持力先減小后增大

6、【來源】2021年高考真題湖南卷第6題4分

如圖，理想變壓器原、副線圈匝數比為”，輸入端C、。接入電壓有效值恒定的交變電源，燈泡

L，、J的阻值始終與定值電阻a。的阻值相同.在滑動變阻器R的滑片從0端滑動到b端的過程中，兩

個燈泡始終發(fā)光且工作在額定電壓以內，下列說法正確的是（）

A.L,先變暗后變亮，L,一直變亮

B.J先變亮后變暗，J一直變亮

C.J先變暗后變亮，j先變亮后變暗

D.L,先變亮后變暗，先變亮后變暗

二、選擇題本題共4小題，每小題5分，共20分.在每小題給出的四個選項

中，有多項符合題目要求.全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯

的得。分.

7、【來源】2021年高考真題湖南卷第7題5分

2021年4月29日，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準確進入預定軌道.根據任務安排，后續(xù)將

發(fā)射問天實驗艙和夢天實驗艙，計劃2022年完成空間站在軌建造.核心艙繞地球飛行的軌道可視

為圓軌道，軌道離地面的高度約為地球半徑的下列說法正確的是（）

A.核心艙進入軌道后所受地球的萬有引力大小約為它在地面時的（土/

B.核心艙在軌道上飛行的速度大于7,9km/s

C.核心艙在軌道上飛行的周期小于24h

D.后續(xù)加掛實驗艙后，空間站由于質量增大，軌道半徑將變小

8、【來源】2021年高考真題湖南卷第8題5分

如圖（a）,質量分別為巾,、由口的八、B兩物體用輕彈簧連接構成一個系統，外力F作用在4上，

系統靜止在光滑水平面上（B靠墻面），此時彈簧形變量為x，撤去外力并開始計時，八、8兩物體

運動的a-1圖像如圖（b）所示，工表示0到c,時間內內的a-，圖線與坐標軸所圍面積大小,

5,分別表示腦到和時間內A、8的a--i圖線與坐標軸所圍面積大小.4在3時刻的速度為下列說

法正確的是（）

GJ儲

ffi（a）

A.o到乙時間內，墻對E的沖量等于m/卜

B

'mt>ma

C.8運動后，彈簧的最大形變量等于x

D-S,-￡=5，

9、【來源】2021年高考真題湖南卷第9題5分

如圖，圓心為。的圓處于勻強電場中，電場方向與圓平面平行，ab和cd為該圓直徑.將電荷量為q

（0>°）的粒子從a點移動到七點，電場力做功為2W（小>0）；若將該粒子從c點移動到d點，

電場力做功為⑷.下列說法正確的是（）

”......?工

:（）\:

\V

..........

A.該勻強電場的場強方向與必平行

B.將該粒子從d點移動到七點，電場力做功為O.SW

C.a點電勢低于c點電勢

D.若只受電場力，從d點射入圓形電場區(qū)域的所有帶電粒子都做曲線運動

10、【來源】2021年高考真題湖南卷第10題5分

兩個完全相同的正方形勻質金屬框，邊長為L，通過長為L的絕緣輕質桿相連，構成如圖所示的組

合體.距離組合體下底邊“處有一方向水平、垂直紙面向里的勻強磁場.磁場區(qū)域上下邊界水平，

高度為2,左右寬度足夠大.把該組合體在垂直磁場的平面內以初速度,，水平無旋轉拋出，設置合

適的磁感應強度大小B使其勻速通過磁場，不計空氣阻力.下列說法正確的是（）

XXXXjXXXX

XXXXXXXXXK

A.8與以無關'與Hi成反比

B.通過磁場的過程中，金屬框中電流的大小和方向保持不變

C.通過磁場的過程中，組合體克服安培力做功的功率與重力做功的功率相等

D.調節(jié)H、，.和8，只要組合體仍能勻速通過磁場，則其通過磁場的過程中產生的熱量不變

1ft

三、非選擇題共56分.第1廣14題為必考題，每個試題考生都必須作答.第

15、16題為選考題，考生根據要求作答.

（-）必考題：共43分.

11、【來源】2021年高考真題湖南卷第11題6分

某實驗小組利用圖（a）所示裝置探究加速度與物體所受合外力的關系.主要實驗步驟如下：

（1）①用游標卡尺測量墊塊厚度八，示數如圖（b）所示，h=

②接通氣泵，將滑塊輕放在氣墊導軌上，調節(jié)導軌至水平；

③在右支點下放一墊塊，改變氣墊導軌的傾斜角度；

④在氣墊導軌合適位置釋放滑塊，記錄墊塊個數n和滑塊對應的加速度0；

（2）在右支點下增加墊塊個數（墊塊完全相同），重復步驟④，記錄數據如下表:

fl123456

(a/n)?J)0.0870.1800.2600.4250.519

根據表中數據在圖（c）上描點，繪制圖線.

圜

■牌

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::B::i-1

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感

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圓

端

黑

麗

幽

■麓

在

向

一

4

如果表中缺少的第4組數據是正確的，其應該是m/s2（保留三位有效數

字）.

12、【來源】2021年高考真題湖南卷第12題9分

某實驗小組需測定電池的電動勢和內阻，器材有：一節(jié)待測電池、一個單刀雙擲開關、一個定值

電阻（阻值為R）、一個電流表（內阻為R）、一根均勻電阻絲（電阻絲總阻值大于R,并配有

nnnAnn

可在電阻絲上移動的金屬夾）、導線若干.由于缺少刻度尺，無法測量電阻絲長度，但發(fā)現桌上

有一個圓形時鐘表盤.某同學提出將電阻絲繞在該表盤上，利用圓心角來表示接入電路的電阻絲

長度.主要實驗步驟如下：

（1）①將器材如圖（a）連接;

③改變金屬夾的位置，閉合開關，記錄每次接入電路的電阻絲對應的圓心角6和電流表示數/,得到

多組數據；

（2）④整理數據并在坐標紙上描點繪圖，所得圖像如圖（b）所示，圖線斜率為k，與縱軸截距為

d，設單位角度對應電阻絲的阻值為「，該電池電動勢和內阻可表示為

，O

E=----------'r=---------------------------------:（用Rn、RA、k、小心表示）

0

圖也)

(3)⑤為進一步確定結果，還需要測量單位角度對應電阻絲的阻值一?利用現有器材設計實驗，在

圖(c)方框中畫出實驗電路圖(電阻絲用滑動變阻器符號表示)；

圖IC)

⑥利用測出的r,可得該電池的電動勢和內阻.

(4)無

(5)無

(6)無

13、【來源】2021年高考真題湖南卷第13題13分

帶電粒子流的磁聚焦和磁控束是薄膜材料制備的關鍵技術之一.帶電粒子流(每個粒子的質量為

m、電荷量為+q)以初速度c垂直進入磁場，不計重力及帶電粒子之間的相互作用.對處在平

面內的粒子，求解以下問題.

(1)如圖(a),寬度為2rl的帶電粒子流沿x軸正方向射入圓心為期0,心)、半徑為八的圓形勻強

磁場中，若帶電粒子流經過磁場后都匯聚到坐標原點0,求該磁場磁感應強度8,的大?。?/p>

（2）如圖（a）,虛線框為邊長等于2入的正方形，其幾何中心位于c（（）._「』在虛線框內設計一個

區(qū)域面積最小的勻強磁場，使匯聚到。點的帶電粒子流經過該區(qū)域后寬度變?yōu)?段，并沿X軸正方向

射出.求該磁場磁感應強度8.的大小和方向，以及該磁場區(qū)域的面積（無需寫出面積最小的證明

過程）；

（3）如圖（b）'虛線框［和n均為邊長等于r，的正方形,虛線框HI和W均為邊長等于心的正方

形.在I、n、in和IV中分別設計一個區(qū)域面積最小的勻強磁場，使寬度為2r，的帶電粒子流沿X

軸正方向射入I和1I后匯聚到坐標原點0,再經過HI和W后寬度變?yōu)?乙，并沿x軸正方向射出，從

而實現帶電粒子流的同軸控束.求I和HI中磁場磁感應強度的大小，以及n和N中勻強磁場區(qū)域

的面積（無需寫出面積最小的證明過程）.

14、【來源】2021年高考真題湖南卷第14題15分

如圖，豎直平面內一足夠長的光滑傾斜軌道與一長為L的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，

水平軌道右下方有一段弧形軌道PQ.質量為m的小物塊八與水平軌道間的動摩擦因數為以水平

軌道末端0點為坐標原點建立平面直角坐標系xOy，x軸的正方向水平向右，y軸的正方向豎直向

下，弧形軌道P端坐標為（2〃L，nL），Q端在y軸上.重力加速度為g.

（1）若小物塊A從傾斜軌道上距x軸高度為的位置由靜止開始下滑，求小物塊八經過。點時的速度

大小.

（2）若小物塊A從傾斜軌道上不同位置由靜止開始下滑，經過。點落在弧形軌道PQ上的動能均相

同，求PQ的曲線方程.

（3）將質量為新X（4為常數且久,5）的小物塊8置于。點，A沿傾斜軌道由靜止開始下滑.，與B發(fā)生

彈性碰撞（碰撞時間極短），要使A和B均能落在弧形軌道上，且月落在B落點的右側，求A下滑的

初始位置距”軸高度的取值范圍.

（二）選考題：共13分.請考生從兩道題中任選一題作答.如果多做，則按第

一題計分.

[物理——選修3-3]（13分）

15、【來源】2021年高考真題新高考湖南卷第15題13分（5分,8分）

(1)如圖，兩端開口、下端連通的導熱汽缸，用兩個輕質絕熱活塞(截面積分別為5,和5,)封閉一

定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦.在左端活塞上緩慢加細沙，活塞從弁下降內高度到由立

置時，活塞上細沙的總質量為m，在此過程中，用外力F作用在右端活塞上，使活塞位置始終不

變.整個過程環(huán)境溫度和大氣壓強力呆持不變，系統始終處于平衡狀態(tài)，重力加速度為夕下列說

法正確的是()

‘”■■■””■■■"■"A▼■■■■■■a

-2

A.整個過程，外力「做功大于°，小于mo/i

B.整個過程，理想氣體的分子平均動能保持不變

C.整個過程，理想氣體的內能增大

D.整個過程，理想氣體向外界釋放的熱量小于(DcS"+moh】

E.左端活塞到達B位置時，外力F等于十

St

(2)小贊同學設計了一個用電子天平測量環(huán)境溫度的實驗裝置，如圖所示.導熱汽缸開口向上并固

定在桌面上，用質量巾，=600父截面積s=20cm2的活塞封閉一定質量的理想氣體，活塞與汽缸

壁間無摩擦.一輕質直桿中心置于固定支點A上，左端用不可伸長的細繩豎直懸掛活塞，右端用相

同細繩豎直懸掛一個質量m,=12002的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上.當電子天平示數為

600.00時，測得環(huán)境溫度7\=300K，設外界大氣壓強P,=1,0xl()5p￡重力加速度

a-lOm/s2,

①當電子天平示數為4O0Q&時，環(huán)境溫度丁，為多少？

②該裝置可測量的最高環(huán)境溫度丁….為多少？

[物理——選修3-4]（13分）

16、【來源】2021年高考真題湖南卷第16題13分