2021年1月湖南省普通高等學校招生適應性考試物理試題

湖南省2021年普通高等學校招生適應性考試物理注意事項:1.答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦凈后，再選涂其他答案標號，回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3.考試結束后、將本試題卷和答題卡一井交回一、選擇題:本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.2020年12月4日，新一代“人造太陽”裝置——中國環(huán)流器二號M裝置（HL-2M）在成都建成并首次實現利用核聚變放電。下列方程中，正確的核聚變反應方程是A.B.C.D.2.有一圓柱形水井，井壁光滑且豎直，過其中心軸的剖面圖如圖所示，一個質量為m的小球以速度v從井口邊緣沿直徑方向水平射入水井，小球與井壁做多次彈性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不變、方向反向，小球豎直方向速度大小和方向都不變），不計空氣阻力。從小球水平射入水到落至水面的過程中，下列說法正確的是A.小球下落時間與小球質量m有關B.小球下落時間與小球初速度v有關C.小球下落時間與水井井口直徑d有關D.小球下落時間與水井井口到水面高度差h有關3.如圖，兩個帶等量正電的點電荷，分別固定在絕緣水平桌面上的A、B兩點，一絕緣圓形細管水平固定在桌面A、B兩點間，且圓形細管圓心O位于A、B連線的中點，細管與A、B連線及中垂線交點分別為C、E、D、F。一個帶負電的小球在細管中按順時針方向做完整的圓周運動，不計一切摩擦，下列說法正確的是A.小球從C運動到D的過程中，速度先減小后增大B.在兩個帶正電的點電荷產生的電場中，C點的電勢比F點的電勢低C.小球在C、E兩點的速度大小相等，有相同的電勢能D.小在D、F兩點所受的電場力相同4.有四個電源甲，乙、丙、丁，其路端電壓U與電流I的關系圖象分別如圖（a）、（b）、（c）、（d）所示，將一個6Ω的定值電阻分別與每個電源的兩極相接，使定值電消耗功率最大的電源是 A.甲電源 B.乙電源C.丙電源 D.丁電源5.如圖，力傳感器固定在天花板上，邊長為L的正方形勻質導線框abcd用不可伸長的輕質絕緣細線懸掛于力傳感器的測力端，導線框與磁感應強度方向垂直，線框的bcd部分處于勻強磁場中，b、d兩點位于勻強磁場的水平邊界線上。若在導線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流，導線框處于靜止狀態(tài)時，力傳感器的示數為F1。只改變電流方向，其它條件不變，力傳感器的示數為F2，該勻強磁場的磁感應強度大小為A. B.C. D.6.如圖，一根質量為m的勻質繩子，兩端分別固定在同一高度的兩個釘子上，中點懸掛一質量為M的物體，系統(tǒng)平衡時，繩子中點兩側的切線與豎直方向的夾角為α，釘子處繩子的切線方向與豎直方向的夾角為β，則A. B.C. D.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0分。7.在“嫦娥五號”任務中，有一個重要環(huán)節(jié)，軌道器和返回器的組合體（簡稱“甲”）與上升器（簡稱“乙”）要在環(huán)月軌道上實現對接，以使將月壤樣品從上升器轉移到返回器中，再由返回器帶回地球。對接之前，甲、乙分別在各自的軌道上做勻速圓周運動，且甲的軌道半徑比乙小，如圖所示，為了實現對接，處在低軌的甲要抬高軌道。下列說法正確的是A.在甲高軌道之前，甲的線速度小于乙B.甲可以通過增大速度來高軌道C.在甲抬高軌道的過程中，月球對甲的萬有引力逐漸增大D.返回地球后，月壤樣品的重量比在月球表面時大8.如圖，兩根足夠長，電阻不計的光滑平行金屬導軌，固定在同一水平面上，其間距為1m，左端通過導線連接一個R=1.5Ω的定值電阻。整個導軌處在磁感應強度大小B=0.4T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下，質量m=0.2kg、長度L=1m、電阻r=0.5Ω的勻質金屬桿垂直導軌放置，且與導軌接觸良好，在桿的中點施加一個垂直金屬桿的水平拉力F，使其靜止開始運動。拉力F的功率P=2W保持不變，當金屬桿的速度v=5m/s時撤去拉力F。下列說法正確的是A.若不撤去拉力F，金屬桿的速度會大于5m/sB.金屬桿的速度為4m/s時，其加速度大小可能為0.9m/s2C.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，通過金屬桿的電荷量為2.5CD.從撤去拉力F到金屬桿停下的整個過程，金屬桿上產生的熱量為2.5J9.甲、乙兩同學相約去參觀博物館。兩人同時從各自家中出發(fā)，沿同一直線相向而行，經過一段時間后兩人會合。身上攜帶的運動傳感器分別記錄了他們在這段時間內的速度大小隨時間的變化關系，如圖所示。其中，甲的速度大小隨時間變化的圖線為兩段四分之一圓弧，則A.在t1時刻，甲、乙兩人速度相同B.0-t2時間內，乙所走路程大于甲C.在t3時刻，甲、乙兩人加速度大小相等D.0-t4時間內，甲、乙兩人平均速率相同10.如圖，三個質量均為1kg的物體A、B、C疊放在水平桌面上，B、C用不可伸長的輕繩跨過一光滑輕質定滑輪連接，A與B之間、B與C之間的接觸面以及輕繩均與桌面平行，A與B之間、B與C之間以及C與桌面之間的動摩擦因數分別為0.4、0.2和0.1，重力加速度g取10m/s2，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。用力F沿水平方向拉物體C，以下說法正確的是A.拉力F小于11N時，不能拉動CB.拉力F為17N時，輕繩的拉力為4NC.要使A、B保持相對靜止，拉力F不能超過23ND.A的加速度將隨拉力F的增大而增大三、非選擇題:共56分。第11～14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。（一）必考題:共43分。11.（6分）某同學利用滑塊在氣墊導軌上的運動測量當地的重力加速度，如圖（a）所示，所用器材包括:氣墊導軌、滑塊（上方安裝有寬度為d的遮光片）、數字計時器、光電門等。導軌下方兩支點間的距離為l.實驗步驟如下：（1）開動氣泵，調節(jié)氣墊導軌，輕推滑塊，當光電門A記錄的遮光時間__________（填“大于”“小于”或“等于”）光電門B記錄的遮光時間時，認為氣墊導軌水平；（2）用游標卡尺測量遮光片寬度d。如圖（b）所示，d=__________cm；（3）在導軌左支點下加一高度為h的墊塊，讓滑塊從導軌頂端滑下，記錄遮光片經過A、B兩處光電門的光時間△t1、△t2及遮光片從A運動到B所用的時間t12，可求出重力加速度g=_________（用題中給出的物理量符號表示）；（4）分析實驗結果發(fā)現，重力加速度的測量值比該地的實際值偏小，寫出一條產生這一結果的可能原因:_________。12.（9分）太陽能電池是一種可將光能轉換為電能的器件。一同學用圖（a）所示電路測量某單晶硅太陽能電池的輸出電流I和輸出電壓U之間的關系，探究該電池的伏安特性，用一定強度的光照射太陽能電池，閉合開關S，調節(jié)電阻箱，測得實驗數據如下表所示。U/V0.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.6I/mA7.07.07.07.07.07.07.06.96.65.72.2（1）請在圖（b）中補齊上表中后4組數據點，并作出該太陽能電池的伏安特性曲線:（2）根據所作伏安特性曲線可知，電池電阻_________（填“是”或“不是”）常數，短路電流為_________mA，電動勢為_________V（結果均保留2位有效數字）；（3）根據所作伏安特性曲線，估算該太陽能電池的最大輸出功率為_________mW（結果保留1位小數）。13.（13分）在某些精密實驗中，為了避免變化的電場和磁場之間的相互干擾，可以用力學裝置對磁場中的帶電粒子進行加速。如圖，表面光滑的絕緣平板水平放置在磁感應強度大小為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于豎直面向里。平板上有一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子，初始時刻帶電粒子靜止在絕緣平板上，與絕緣平板左側邊緣的距離為d。在機械外力作用下，絕緣平板以速度v1豎直向上做勻速直線運動。一段時間后帶電粒子從絕緣平板的左側飛出，并垂直入射到一塊與絕緣平板相互垂直的熒光屏上，不計帶電粒子的重力。（1）指出帶電粒子的電性，并說明理由；（2）求帶電粒子在絕緣平板上的運動時間t；（3）求整個過程中帶電粒子在豎直方向位移的大小h。14.（15分）如圖，一滑板的上表面由長度為L的水平部分AB和半徑為R的四分之一光滑圓弧BC組成，滑板靜止于光滑的水平地面上。物體P（可視為質點）置于滑板上面的A點，物體P與滑板水平部分的動摩擦因數為μ（μ＜1）。一根長度為L、不可伸長的細線，一端固定于O′點，另一端系一質量為m0的小球Q。小球Q位于最低點時與物體P處于同一高度并恰好接觸?，F將小球Q拉至與0′同一高度（細線處于水平拉直狀態(tài)），然后由靜止釋放，小球Q向下擺動并與物體P發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短）。設物體P的質量為m，滑板的質量為2m。（1）求小球Q與物體P碰撞前瞬間細線對小球拉力的大??；（2）若物體P在滑板上向左運動從C點飛出，求飛出后相對C點的最大高度；（3）要使物體P在相對滑板反向運動過程中，相對地面有向右運動的速度，求的取值范圍。（二）選考題:共13分。請考生從兩道中任選一題作答。如果多做，則按第一題計分。15.[物理選修3-3]（13分）（1）（5分）一定質量的理想氣體由狀態(tài)a等壓膨脹到狀態(tài)b，再等容增壓到狀態(tài)c，然后等溫膨脹到狀態(tài)d，最后經過一個復雜的過程回到狀態(tài)a，其壓強P與體積V的關系如圖所示。下列說法正確的是_________（填正確答案標號選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A.從a到b，每個氣體分子的動能都增大B.從b到c，氣體溫度升高C.從c到d，氣體內能不變D.從d到a，氣體對外界做正功E.從a經過b、c、d，再回到a的過程，外界向氣體傳遞的熱量與氣體對外界所做的功相等（2）（8分）我們在吹氣球時，開始感覺特別困難，但當把氣球吹到一定體積后，反而比較輕松。一個探究小組對此進行了研究，通過充入不同量的某種理想氣體，測量了氣球內氣體的體積V與對應的壓強P，得到了如圖（a）所示的P-V圖象，其中P0為標準大氣壓。把不同量的上述理想氣體分別充入甲、乙兩個相同的氣球，此時，甲、乙氣球內氣體的體積分別為V甲和V乙，且V乙＞V甲＞V0，甲、乙氣球內氣體的壓強分別為P甲和P乙?，F把甲、乙兩氣球以及一個容積為VG的鋼瓶用帶閥門的三通細管（容積可忽略）連接，如圖（b）所示。初始時，鋼瓶內為真空，閥門K1和K2均為關閉狀態(tài)。所有過程，氣體溫度始終保持不變。?。╥）打開閥門K1，甲氣球體積將______________（填“變大”“變小”或“不變”）；（ii）打開閥門K1和K2，把甲、乙兩氣球內的所有氣體壓入鋼瓶，求壓入后鋼瓶內氣體的壓強。16.[物理選修34]（13分）交招生（1）（5分）一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，t=6s時的波形如圖（a）所示。在x軸正方向，距離原點小于一個波長的A點，其振動圖象如圖（b）所示。本題所涉及質點均已起振。下列說法正確的是__________。（填正確答案標號，選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）A.平衡位置在x=3m與x=7m的質點具有相同的運動狀態(tài)B.A點的平衡位置與原點的距離在0.5m到1m之間C.t=9s時，平衡位置在x=1