2021屆高考物理各省模擬試題匯編卷湖北專版

一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項

中，第1?7題只有一項符合題目要求，第8?11題有多項符合題目要求。全部

選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。

1.（2021?湖北公安聯(lián)考）靜止在勻強磁場（未畫出）中的原子核，某時刻衰變放射出某種

粒子與反沖核，其初速度方向均與磁場方向垂直，粒子與反沖核在磁場中做勻速圓周運動，

軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）

A.該原子核發(fā)生了萬衰變

B.磁場方向垂直紙面向里

C.1是反沖核的軌跡

D.壓力、溫度或與其他元素的化合等因素，都可能影響放射性元素衰變的快慢

2.（2021?湖北重點中學(xué)聯(lián)考）如圖所示為甲、乙兩物體沿同一直線運動的丫―圖像。?=0

時刻起，甲物體做勻減速直線運動，乙物體做變加速直線運動。在0~弓時間內(nèi)（）

A.甲、乙兩物體運動方向相反

B.甲、乙兩物體運動的平均速度大小均為乜士”

2

C.若甲、乙兩物體從同一位置開始運動，則4時刻兩物體相遇

D.若甲、乙兩物體在時刻相遇，則f=O時刻，甲物體在乙物體前

3.（2021?湖北六校聯(lián)考）截面為長方形的中空“方鋼”固定在水平地面上，截面一邊與水

平面夾角為30。，如圖所示。方鋼內(nèi)表面光滑，輕質(zhì)細桿兩端分別固定質(zhì)量為%和啊的兩

個小球A和3,已知小球、輕桿與橫截面共面，當(dāng)輕質(zhì)細桿與地面平行時兩小球恰好靜止,

則A、B兩小球質(zhì)量之比」為（）

A.6B.3C—D.王

33

4.（2021?湖北重點中學(xué)聯(lián)考）有一種在超市中常見的“強力吸盤掛鉤”如圖甲所示。圖乙、

圖丙是其工作原理示意圖。使用時，按住鎖扣把吸盤緊壓在墻上（如圖乙），然后把鎖扣扳

下（如圖丙），讓鎖扣以盤蓋為依托把吸盤向外拉出，使吸盤牢牢地被固定在墻壁上。若吸

盤內(nèi)氣體可視為理想氣體，且溫度始終保持不變。則此過程中（）

甲乙丙

A.吸盤內(nèi)氣體壓強增大B.吸盤內(nèi)氣體分子的密度增大

C.吸盤內(nèi)氣體分子的平均速率增大D,吸盤內(nèi)氣體要吸收熱量

5.（2021?湖北武漢供題）登上火星是人類的夢想,中國已經(jīng)成功發(fā)射了“天問一號”探測器

用于實施火星著陸探測任務(wù).若將地球和火星的公轉(zhuǎn)均視為勻速圓周運動，忽略行星自轉(zhuǎn)的影

響，根據(jù)下表的信息，下列說法正確的是（）

行星半徑/m質(zhì)量/kg公轉(zhuǎn)軌道半徑/m

地球6.4x10s6.0xlO241.5xl0n

火星3.4xl066.4xlO232.3xlO11

A.火星表面的重力加速度比地球的大B.火星的第一宇宙速度比地球的小

C.火星繞太陽運動的加速度比地球大D.火星繞太陽運動的周期比地球小

6.（2021?湖北武漢聯(lián)考）如圖所示，a、b、c為三只完全相同的燈泡，L為直流電阻不計

的自感系數(shù)很大的純電感線圈，電源內(nèi)阻不計.下列判斷正確的是（）

A.S閉合的瞬間，a、b、c三燈亮度相同

B.S閉合足夠長時間后，a、b、c三燈亮度相同

C.S斷開的瞬間，a、c兩燈立即熄滅

D.S斷開后，6燈先突然閃亮后再逐漸變暗熄滅

7.（2021?湖北武漢押題）正方形ABC。四個頂點上放置著電荷量相同的、電性如圖所示的

點電荷，。為正方形兩對角線的交點,M、N、尸、Q分別為AO、BO、CO、的中點.取無

窮遠處電勢為零，下列說法正確的是（）

A.M、N、P、。四點的場強相同

B.M、N、尸、。四點的電勢均為零

C.將一質(zhì)子從M點沿MON移動到N點的過程中，電場力先做正功后做負功

D.將一電子從M點沿MOP移動到P點的過程中,電勢能先增加后減小

8.（2021?湖北武漢供題）如圖所示，放置在光滑圓管內(nèi)的輕彈簧的一端固定在管的O端，

另一端連接一小球，讓管從水平位置繞。點緩慢地轉(zhuǎn)到豎直位置。假設(shè)彈簧的形變在彈性

限度內(nèi)，在轉(zhuǎn)動過程中（）

A.彈簧對小球的彈力不斷增大B.小球?qū)鼙诘膲毫Σ粩嘣龃?/p>

C.小球的重力勢能-定不斷增大.D.小球的重力勢能可能先增大后減小

9.（2021?湖北荊門龍泉中學(xué)）我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。和諧號動車組是由動車和

拖車編組而成，提供動力的車廂叫動車，不提供動力的車廂叫拖車。假設(shè)動車組各車廂質(zhì)量

均相等，動車的額定功率都相同，動車組在水平直軌道上運行過程中阻力與車重成正比。某

列車組由8節(jié)車廂組成，其中第1、5節(jié)車廂為動車，其余為拖車，則該動車組（）

A.啟動時乘客受到車廂作用力的方向與車運動的方向相反

B.做勻加速運動時，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3：2

C.進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度成正比

D.與改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組最大速度之比為1：2

10.（2021?湖北武漢押題）如圖所示，電路中所有二極管均為理想二極管,K=&=&=R4=R,

圖丙和圖丁中的變壓器為原、副線圈匝數(shù)相同的理想變壓器,P為原線圈中央抽頭，輸入端接

同一正弦交流電源,耳、與、6、《四個電阻的功率分別為4、鳥、6、舄，下列關(guān)系式正確的

是（）

圖丁

Cj:2=1:應(yīng)

A.P、:P2=1:2B.4：月=1:4

D.g:正=1:16

11.（2021?湖北武漢押題）如圖所示，正方形金屬線圈abed邊長為L，電阻為R?，F(xiàn)將線

圈平放在粗糙水平傳送帶上，油邊與傳送帶邊緣QV平行，隨傳送帶以速度v勻速運動。勻

強磁場的邊界PQVM是平行四邊形，磁場方向垂直于傳送帶向上，磁感應(yīng)強度大小為民P0

與QN夾角為45。，長為2工,尸。足夠長，線圈始終相對于傳送帶靜止，在線圈穿過磁場區(qū)

域的過程中，下列說法錯誤的是（）

pM

A.線圈感應(yīng)電流的方向先是沿ode瓦z后沿abeda

B.線圈受到的靜摩擦力先增大后減小

C.線圈始終受到垂直于ad向右的靜摩擦力

D.線圈受到摩擦力的最大值為歲旦

R

二、非選擇題：本題共5小題，共56分。

12.（2021?湖北荊州模擬）為了驗證“動量守恒定律”與“完全彈性碰撞”兩個實驗，某

同學(xué)設(shè)計了如下圖所示的實驗裝置，在氣墊導(dǎo)軌C上固定4、B兩個光電門，滑塊a、b上

均有寬度為d的擋片，實驗開始前，將滑塊a置于光電門A的左側(cè)，滑塊b置于AB兩

個光電門之間。開始時，給光電門A的左側(cè)的滑塊a一向右的初速度，測得其擋光片通過

光電門A的時間為1,與滑塊b發(fā)生碰撞后，反向再次經(jīng)過光電門A的時間為馬，滑塊b

的擋光片經(jīng)過光電門3所用的時間為小

（1）用游標(biāo)卡尺測量擋光片的寬度，如圖所示，寬度d=nrnio

（2）假如你是他的合作者，為了判斷導(dǎo)軌是否已經(jīng)調(diào)節(jié)水平，你的合理化建議或做法是

（3）用天平測得。、6滑塊的質(zhì)量分別為叫和色，為了滿足上述情境中的實驗要求，對滑

塊的質(zhì)量要求是叫色（填：“大于”、“小于”或“等于”）。

（4）完成上述實驗，若4近似等于就可以說明在誤差允許的范圍內(nèi)，碰撞前后，系

統(tǒng)動量守恒。

（5）實驗中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)碰撞前、后總動量略有不同，說明兩點可能的原因

（6）若用第一種驗證方法，己驗證在誤差允許的范圍內(nèi)碰撞前后系統(tǒng)動量確實守恒的基礎(chǔ)

上，為了驗證是否屬于“完全彈性”碰撞。他給出了以下關(guān)系，你認為其中合理的是：o

A.l+l=lB.空+3=2C.萼=3+與=i

f]t2t32Gt-片4t2t3

（7）如果兩個滑塊在實驗開始之前，都放在A、8兩個光電門之間，如圖所示，而不是將?

放在A的左側(cè)，為了完成動量守恒的驗證實驗，你怎樣設(shè)計？寫出需要添加的器材和實驗

步驟。

13.（2021?湖北武漢押題）某實驗小組要測量-定值電阻的阻值R、電源的電動勢和內(nèi)阻。

實驗器材如下：

A.待測電源E

B.電壓表Y、V2

C.電流表A

D.定值電阻凡

E.滑動變阻器R

F.開關(guān)和導(dǎo)線若干

實驗步驟如下:①按如圖甲所示電路連接好實驗器材；

②閉合開關(guān)，讀出電壓表Y和V2以及電流表A的示數(shù)以、5、/；

③移動滑動變阻器觸頭，重復(fù)②，得到多組數(shù)據(jù)；

④描繪出5-/,圖像如圖乙所示。

050002

圖甲

回答下列問題:

⑴由圖乙?？傻茫ㄖ惦娮璧淖柚党?Qo

(2)由圖中數(shù)據(jù)可求得電源的電動勢E=—V,電源內(nèi)阻廠=Qo

(3)若考慮電流表、電壓表內(nèi)阻的影響，則定值電阻凡測—段真，電源電動勢

%E真，謝—金(選填“等于”“大于”或“小于”)。

14.(2021?湖北公安聯(lián)考)體積為2.0x10-3m3的帶塞的燒瓶，內(nèi)盛1.0義10$pa、300K的氧氣,

加熱到400K時，塞子被頂開(不考慮此時瓶內(nèi)氧氣溫度的變化)，立即塞好塞子并停止加

熱，燒瓶又逐漸降溫到300K。設(shè)外界大氣壓強恒為1.0x105pa。求

⑴瓶中所剩氧氣的壓強；

(2)瓶中所剩氧氣占原有氧氣的比例。

15.(2021?湖北公安聯(lián)考)如圖(a)所示，質(zhì)量M=2kg,長為L的圓管豎直放置，頂端塞有質(zhì)

量為m=1kg的彈性小球。1=0時，讓管從靜止自由下落，”1.0s時落地，落地后管立刻以與

落地時大小相等的速率豎直彈起,第一次彈起后管上升過程的速度圖像如圖(b)所示(以豎直

向下為正方向)。之后管每次落地后，總以與落地時相等的速率豎直彈起。已知小球始終沒有

從管中滑出，球與管之間的滑動摩擦力等于最大靜摩擦力,不計空氣阻力及圓管與地面碰撞的

時間，重力加速度g取10m/s2,求：

圖(a)圖(b)

(1)球和管間的滑動摩擦力的大小；

(2)管從第一次落地到第二次落地所用的時間；

(3)圓管的最小長度。

16.(2021?湖北荊州模擬)如圖,在尤伽平面內(nèi),x=0與x=3L兩直線之間存在兩勻強磁場,

磁感應(yīng)強度大小相同，方向均垂直于xOy平面，X軸為兩磁場的分界線;在第n象限內(nèi)存在沿

y軸負方向、場強大小為E的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子從x軸

上的A點以某一初速度射入電場，一段時間后，該粒子運動到y(tǒng)軸上的尸(0,L/2)點,以速度

%垂直于y軸方向進入磁場。不計粒子的重力。

⑴求A點的坐標(biāo)；

(2)若粒子能從磁場右邊界離開，求磁感應(yīng)強度的取值范圍;

(3)若粒子能從。(3乙,0)點離開，求磁感應(yīng)強度的可能取值。

答案以及解析

1.答案：A

解析：A、靜止的放射性原子核發(fā)生衰變后，所放射的粒子與反沖核組成的系統(tǒng)動量守恒，

運動的方向相反；圖中粒子與反沖核在磁場中做勻速園周運動的軌跡為內(nèi)切圓，根據(jù)左手定

則可知兩個粒子的帶電量電性相反，即釋放的粒子與新核的電性相反，可知該原子核發(fā)生的

衰變?yōu)?/p>

B衰變，故A正確；B、由圖僅僅能知道釋放的粒子與新核的電性相反，由于不知道具體

運動的方向，所以不能判斷出磁場的方向，故B錯誤C、放射的粒子與反沖核組成的系統(tǒng)

動量守恒，可得：mv=-MV,根據(jù)公式廠=就可知放Bq射出的粒子與反沖核的軌跡的半徑

與它們電荷量成正比，由于反沖核的電荷量大，所以半徑小的軌跡2是反沖核的軌跡，故C

錯誤；D、半衰期是由放射性元素本身決定的，與壓力、溫度或與其他元素的化合等因素

無關(guān)，故D錯誤。故選：Ao

2.答案：D

解析：因V-。圖象的“面積”等于位移，若甲、乙兩物體在與時刻相遇，則在0-馬時間內(nèi)乙

的位移大于甲的位移，則f=0時刻，甲物體在乙物體前面，選項D正確。

3.答案：B

解析：兩個小球均受到重力、支持力和輕桿的彈力，受力情況如圖所示：

方鋼對兩個小球的支持力沿桿方向的分力相等，即F=F',

根據(jù)圖中幾何關(guān)系可得：F=mAgtan30°,F'=mBgtan60°,

所以有：久=則迎=3,故B正確、ACD錯誤。故選：Bo

m

Btan30°

4.答案：D

解析：ABC.吸盤內(nèi)封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，由圖可知，吸盤內(nèi)的氣體體積變大，吸盤

內(nèi)氣體分子的密度減??；溫度不變，吸盤內(nèi)氣體分子的平均動能不變，平均速率不變；溫度

不變，體積變大，由玻意耳定律可知，吸盤內(nèi)氣體壓強減小，故ABC錯誤；

D.理想氣體溫度不變，內(nèi)能不變，體積變大，氣體對外做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知,

吸盤內(nèi)氣體要吸收熱量，故D正確。

5.答案：B

Mm_.

解析：根據(jù)G矍=得星球表面的重力加速度g=器CTM，地球的質(zhì)量大約是火星質(zhì)量的

10倍，半徑大約是火星的2倍,則地球表面重力加速度大,A錯誤;根據(jù)G粵=m-得星球的第

R?R

鬻，地球的質(zhì)量大約是火星質(zhì)量的10倍，半徑大約是火星的2倍，則地球的

一宇宙速度v=

第一宇宙速度較大,B正確;根據(jù)萬有引力定律得G號=1n等=ma，因為地球公轉(zhuǎn)半徑小,

則地球繞太陽運動的加速度大、周期小,C、D錯誤.

6.答案：D

解析：A.S閉合的瞬間，工中產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，此時可認為A兩燈串聯(lián)與a

燈并聯(lián)，則此時6、c兩燈亮度相同，與。燈不同，選項A錯誤；

B.由于工的電阻不計，則S閉合足夠長時間后，b燈被L短路，則b燈熄滅，c燈變得更亮,

選項B錯誤；

CD.S斷開的瞬間，通過各個燈原來的電流立即消失，而通過L的電流要通過三盞燈形成新

的回路，則a、c兩燈將逐漸熄滅，b燈中因為原來電流為零，所以6燈先突然閃亮后再逐

漸變暗熄滅，選項C錯誤，D正確。

故選D。

7.答案：D

解析：以〃點為例,A、C位置的兩個點電荷在M點的合電場強度方向指向。點,B位置的點

電荷在M點產(chǎn)生的電場強度方向由M指向8點Q位置的點電荷在M點產(chǎn)生的電場強度方

向由M指向。點，所以〃點的電場強度方向由M指向。點，同理可得P點的電場強度方向

由P指向。點，而N、Q點的電場強度方向分別由0點指向N和0,根據(jù)對稱性可

知,M、N、尸、。四點的場強大小相同，但方向不同，取無窮遠處電勢為零，沿著電場線方向電

勢逐漸降低，則〃、N、P、。四點的電勢不為零,A、B錯誤;根據(jù)點電荷周圍電勢分布的特點

可知,M點的電勢高于零,N點的電勢低于零,故將一質(zhì)子從M點沿MON移動到N點的過程中,

電場力一直做正功,C錯誤;根據(jù)點電荷周圍電勢分布的特點可知/點的電勢高于零,P點的電

勢高于零，將一電子從M點沿〃。尸移動到尸點的過程中，電場力先做負功后做正功，電勢能先

增加后減小,D正確.

8.答案：AD

解析：設(shè)彈簧原長為L,管與水平面的夾角為9,彈簧的形變量為x,彈簧的勁度系數(shù)

為ko

彈簧對小球的彈力庫=mg-sin6可知0增大，彈力增大，故A正確；

B.壓力大小為七=7wg-cos?？芍?增大，壓力增大，故B錯誤；

CD1艮據(jù)kx=mg-sin0,Ep=mg(L—x)sin0

聯(lián)立得=—螫yJsinJ

根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得，隨著e增大，小球的重力勢能可能先增大后減小，故C錯誤，D正確。

9.答案：BD

解析：啟動時乘客的加速度的方向與車廂運動的方向是相同的，所以啟動時乘客受到車廂作

用力的方向與車運動的方向相同，故A錯誤；設(shè)每一節(jié)車廂的質(zhì)量是m,阻力為萬咫，做

加速運動時，對6、7、8車廂進行受力分析得￡—3A〃g=3棧，對7、8車廂進行受力分析

得F「2kmg=2ma,聯(lián)立可得大：工=3:2,故B正確；設(shè)進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下來滑

2

行的距離為s,則y=2磔，又8kmg=8ma,可得$=—,可知進站時從關(guān)閉發(fā)動機到停下

2kg

來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動機時的速度的平方成正比，故C錯誤；設(shè)每節(jié)動車的功率為P,

當(dāng)只有兩節(jié)動力車時，最大速率為v,貝|2尸=8Awgv,改為4節(jié)動車帶4節(jié)拖車的動車組

時，最大速度為v',則4P=8切吆"，所以M=2v,故D正確。

10.答案：AD

解析：設(shè)電源電壓有效值為U,則

修1”2_U2_(2U)21_2U2

4=丁萬=航出='=獲g=7《=下'=

-———------：g=1:2,4:罵—1'16,月:R=1:2,￡:B=1:16,故AD正確，BC錯誤.

RR一

11.答案：BCD

解析：線圈穿越磁場區(qū)域過程中感應(yīng)電流的方向先是沿adca后沿項正確；線圈進

入磁場區(qū)域過程中，受到安培力先增大后減小，線圈穿出磁場區(qū)域過程中，所受安培力先增

大后減小，故線圈穿越磁場區(qū)域過程中受到靜摩擦力先增大后減小再增大再減小,B項錯誤;

線圈穿越磁場區(qū)域時均受到垂直于PQ向右的靜摩擦力，C項錯誤；當(dāng)改進入磁場區(qū)域時，

線圈所受摩擦力最大，為/=G=近BIL=近BLB.0竺上45.二夜?fàn)t丸,故D項錯誤。

*RR

12.答案：(1)49.30

(2)輕輕放上去，滑塊能保持靜止。或?qū)к壣现环胖靡粋€滑塊，從導(dǎo)軌的一端給他一個初

速度，連續(xù)通過兩個光電門的時間相等

(3)小于(4)q=、

班(4+f2)

(5)導(dǎo)軌不嚴(yán)格水平，碰撞時動量有損失，兩者質(zhì)量測量不準(zhǔn)確，空氣阻力的存在；兩遮

光片寬度不嚴(yán)格相等(選最貼切的兩條即可)

(6)CD

(7)彈簧，二者放于兩光電門之間，彈簧彈開，記錄兩滑塊通過光電門的時間?？词欠駶M

足色=也

’I’3

解析：

13.答案：(1)2.0(2)3,0；2.0(3)小于；等于；大于

解析：(1)乙圖中。為4-/圖像，由坐標(biāo)點可得線=」-0=2.00。

0.500

(2)乙圖中6為4-/圖像，由坐標(biāo)點(0.500,1.0)和(0.625,0.5)及石=。+/任+4)可得:

￡=3.0V,r=2.0Qo(3)由于電壓表V分流，測量值實際為定值電阻號與V并聯(lián)的總電

阻，所以此測量值偏小：電動勢為等效電源(電源、電流表、定值電阻凡與V一起)的電

動勢，所以電動勢相等，電源內(nèi)阻的測量值應(yīng)減去電流表的內(nèi)阻才等于電源內(nèi)阻的真實值。

14.答案：⑴初始狀態(tài)P]=Po=1.0xlO?Pa,V=2.0x10-3m3,工=30眼；

塞子被頂開后^uPouLOxl仃P(guān)a,體積為V2,溫度《=40眼；

燒瓶內(nèi)氣體降溫到300K時7>300K,壓強為p3。

活塞頂開后，瓶中氣體降溫過程，由查理定律得

圣=導(dǎo)①，代入數(shù)據(jù)得A=7.5x10*Pa②.

7213

⑵氣體從開始加熱至塞子被頂開，由蓋?呂薩克定律得

VVV

才=1③，瓶中所剩氧氣與原有氧氣的比例為〃V=才④，聯(lián)立各式得〃=75%⑤.

解析：

15.答案：（1）由圖乙可知,向下為正方向，在才2=L5s-1.0s=0.5s內(nèi)，管的加速度為

2

a1=-==20m/s

t20.5

設(shè)球和管間的滑動摩擦力大小為了,由牛頓第二定律得：

Mg+f=Max,解得了=20N

（2