學而優教有方年新高考湖北物理真題一、單項選擇題1.20世紀60年代，我國以國防為主的尖端科技取得了突破性的發展。1964年，我國第一顆原子彈試爆成功；1967年，我國第一顆氫彈試爆成功。關于原子彈和氫彈，下列說法正確的是（）A.原子彈和氫彈都是根據核裂變原理研制的B.原子彈和氫彈都是根據核聚變原理研制的C.原子彈是根據核裂變原理研制，氫彈是根據核聚變原理研制的D.原子彈是根據核聚變原理研制的，氫彈是根據核裂變原理研制的答案：C解析：原子彈是根據重核裂變研制的，而氫彈是根據輕核聚變研制的，故ABD錯誤，C正確。故選C。2.2019年，我國運動員陳芋汐獲得國際泳聯世錦賽女子單人10米跳臺冠軍。某輪比賽中，陳芋汐在跳臺上倒立靜止，然后下落，前5m完成技術動作，隨后5m完成姿態調整。假設整個下落過程近似為自由落體運動，重力加速度大小取10m/s2，則她用于姿態調整的時間約為（）A.0.2sB.0.4sC.1.0sD.1.4s答案：B解析：本題考查自由落體運動。陳芋汐下落的整個過程所用的時間為1.4s下落前5m的過程所用的時間為則陳芋汐用于姿態調整的時間約為故B正確，ACD錯誤。故選B。3.抗日戰爭時期，我軍繳獲不少敵軍武器武裝自己，其中某輕機槍子彈彈頭質量約8g，出膛速度大小約750m/s。某戰士在使用該機槍連續射擊1分鐘的過程中，機槍所受子彈的平均反沖力大小約12N，則機槍在這1分鐘內射出子彈的數量約為（）A.40B.80C.120D.160答案：C解析：本題考查動量定理。設1分鐘內射出的子彈數量為n，則對這n顆子彈由動量定理得代入數據解得故選C。4.如圖（a）所示，一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑，運動過程中摩擦力大小f恒定，物塊動能Ek與運動路程s的關系如圖（b）所示。重力加速度大小取10m/s2，物塊質量m和所受摩擦力大小f分別為（）A.m=0.7kg，f=0.5NB.m=0.7kg，f=1.0NC.m=0.8kg，f=0.5ND.m=0.8kg，f=1.0N答案：A解析：本題結合圖像考查動能定理。0~10m內物塊上滑，由動能定理得整理得結合0~10m內的圖像得，斜率的絕對值10~20m內物塊下滑，由動能定理得整理得結合10~20m內的圖像得，斜率聯立解得故選A。5.如圖所示，由波長為λ1和λ2的單色光組成的一束復色光，經半反半透鏡后分成透射光和反射光。透射光經擴束器后垂直照射到雙縫上并在屏上形成干涉條紋。O是兩單色光中央亮條紋的中心位置，P1和P2分別是波長為λ1和λ2的光形成的距離O點最近的亮條紋中心位置。反射光入射到三棱鏡一側面上，從另一側面M和N位置出射，則（）A.λ1<λ2，M是波長為λ1的光出射位置B.λ1<λ2，N是波長為λ1的光出射位置C.λ1>λ2，M是波長為λ1的光出射位置D.λ1>λ2，N是波長為λ1的光出射位置答案：D解析：本題考查折射定律以及雙縫干涉實驗。由雙縫干涉條紋間距的公式可知，當兩種色光通過同一雙縫干涉裝置時，波長越長條紋間距越寬，由屏上亮條紋的位置可知反射光經過三棱鏡后分成兩束色光，由圖可知M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同時，折射率越大的色光折射角越大，由于則所以N是波長為λ1的光出射位置，故D正確，ABC錯誤。故選D。6.如圖所示，理想變壓器原線圈接入電壓恒定的正弦交流電，副線圈接入最大阻值為2R的滑動變阻器和阻值為R的定值電阻。在變阻器滑片從a端向b端緩慢移動的過程中（）A.電流表A1示數減小B.電流表A2示數增大C.原線圈輸入功率先增大后減小D.定值電阻R消耗的功率先減小后增大答案：A解析：本題考查含理想變壓器電路的動態分析。AB．由于原線圈所接電壓恒定，匝數比恒定，故變壓器副線圈的輸出電壓恒定，變阻器的滑片從a端向b端緩慢移動的過程中，由數學知識可知，變壓器副線圈所接的電阻值逐漸增大，則由歐姆定律得可知副線圈的電流逐漸減小，由可知變壓器原線圈的電流I1也逐漸減小，故A正確，B錯誤；C．原線圈的輸入功率為由于I1逐漸減小，則原線圈的輸入功率逐漸減小，故C錯誤；D．由于副線圈的電流逐漸減小，則定值電阻與變阻器右半部分并聯的總電流減小，又與定值電阻并聯的變阻器右半部分的電阻值減小，則由并聯分流規律可知，流過定值電阻的電流逐漸減小，則由公式可知，定值電阻R消耗的電功率逐漸減小，故D錯誤。故選A7.2021年5月，天問一號探測器軟著陸火星取得成功，邁出了我國星際探測征程的重要一步。火星與地球公轉軌道近似為圓，兩軌道平面近似重合，且火星與地球公轉方向相同。火星與地球每隔約26個月相距最近，地球公轉周期為12個月。由以上條件可以近似得出（）A.地球與火星的動能之比B.地球與火星的自轉周期之比C.地球表面與火星表面重力加速度大小之比D.地球與火星繞太陽運動的向心加速度大小之比答案：D解析：A．設地球和火星公轉周期分別為T1、T2，軌道半徑分別為r1、r2，由開普勒第三定律可得可求得地球與火星的軌道半徑之比，由太陽的引力提供向心力，則有得即地球與火星的線速度之比可以求得，但由于地球與火星的質量關系未知，因此不能求得地球與火星的動能之比，A錯誤；B．則有地球和火星的角速度分別為由題意知火星和地球每隔約26個月相距最近一次，又火星的軌道半徑大于地球的軌道半徑，則由以上可解得月則地球與火星繞太陽的公轉周期之比T1∶T2=7∶13但不能求出兩星球自轉周期之比，B錯誤；C．由物體在地球和火星表面的重力等于各自對物體的引力，則有得由于地球和火星的質量關系以及半徑關系均未知，則兩星球表面重力加速度的關系不可求，C錯誤；D．地球與火星繞太陽運動的向心加速度由太陽對地球和火星的引力產生，所以向心加速度大小則有得由于兩星球的軌道半徑之比已知，則地球與火星繞太陽運動的向心加速度之比可以求得，D正確。故選D。二、多項選擇題8.關于電場，下列說法正確的是（）A.電場是物質存在的一種形式B.電場力一定對正電荷做正功C.電場線是實際存在的線，反映電場強度的大小和方向D.靜電場的電場線總是與等勢面垂直，且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面答案：AD解析：A．電場是存在于電荷周圍的一種特殊媒介物質，A正確；B．如果正電荷的速度方向與電場力的夾角大于90°，則電場力做負功，等于90°電場力不做功，小于90°電場力做正功，B錯誤；C．電場線是為了形象地描繪電場而人為引入的一簇曲線，該曲線的疏密程度反映場強的大小，C錯誤；D．靜電場的電場線在空間上與等勢面垂直，且沿電場線的方向電勢降低，即由高等勢面指向低等勢面，D正確。故選AD。9.一電中性微粒靜止在垂直紙面向里的勻強磁場中，在某一時刻突然分裂成a、b和c三個微粒，a和b在磁場中做半徑相等的勻速圓周運動，環繞方向如圖所示，c未在圖中標出。僅考慮磁場對帶電微粒的作用力，下列說法正確的是（）A.a帶負電荷B.b帶正電荷C.c帶負電荷D.a和b的動量大小一定相等答案：BC解析：ABC．由左手定則可知，粒子a、粒子b均帶正電，電中性的微粒分裂的過程中，總的電荷量應保持不變，則粒子c應帶負電，A錯誤，BC正確；D．粒子在磁場中做勻速圓周運動時，洛倫茲力提供向心力，即解得由于粒子a與粒子b的質量、電荷量大小關系未知，則粒子a與粒子b的動量大小關系不確定，D錯誤。故選BC。10.一列簡諧橫波沿x軸傳播，在t=0時刻和t=1s時刻的波形分別如圖中實線和虛線所示。已知x=0處的質點在0~1s內運動的路程為4.5cm。下列說法正確的是（）A.波沿x軸正方向傳播B.波源振動周期為1.1sC.波的傳播速度大小為13m/sD.t=1s時，x=6m處的質點沿y軸負方向運動答案：AC解析：本題考查機械波的形成與傳播A．由題意，x=0處的質點在0~1s的時間內通過的路程為4.5cm，則結合圖可知t=0時刻x=0處的質點沿y軸的負方向運動，則由質點的振動和波的傳播方向關系可知，該波的傳播方向沿x軸的正方向，故A正確；BC．由題意可知，t=1s為，解得由圖可知則故C正確，B錯誤；D．由同側法可知t=1s時，x=6m處的質點沿y軸正方向運動，故D錯誤。故選AC。11.如圖所示，一勻強電場E大小未知、方向水平向右。兩根長度均為L的絕緣輕繩分別將小球M和N懸掛在電場中，懸點均為O。兩小球質量均為m、帶等量異號電荷，電荷量大小均為q（q>0）。平衡時兩輕繩與豎直方向的夾角均為θ=45°。若僅將兩小球的電荷量同時變為原來的2倍，兩小球仍在原位置平衡。已知靜電力常量為k，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A.M帶正電荷B.N帶正電荷C.D.答案：BC解析：本題考查庫侖定律、受力分析以及共點力的平衡。AB．由題圖可知，對小球M受力分析如圖（a）所示，對小球N受力分析如圖（b）所示，由受力分析圖可知小球M帶負電，小球N帶正電，故B正確，A錯誤；CD．由幾何關系可知，兩小球之間的距離為當兩小球的電荷量為q時，由力的平衡條件得兩小球的電荷量同時變為原來的2倍后，由力的平衡條件得整理解得故C正確，D錯誤故選BC。三、實驗探究題12.某同學假期在家里進行了重力加速度測量實驗。如圖（a）所示，將一根米尺豎直固定，在米尺零刻度處由靜止釋放實心小鋼球，小球下落途經某位置時，使用相機對其進行拍照，相機曝光時間為s。由于小球的運動，它在照片上留下了一條模糊的徑跡。根據照片中米尺刻度讀出小球所在位置到釋放點的距離H、小球在曝光時間內移動的距離。計算出小球通過該位置時的速度大小v，進而得出重力加速度大小g。實驗數據如下表∶次數12345/cm0.850.860.820.830.85v/（m·s-1）4.254.104.154.25H/m0.91810.94230.85300.88600.9231（1）測量該小球直徑時，游標卡尺示數如圖（b）所示，小球直徑為________mm。。（2）在第2次實驗中，小球下落H=0.9423m時的速度大小v=________m/s（保留3位有效數字）；第3次實驗測得的當地重力加速度大小g=________m/s2（保留3位有效數字）。（3）可以減小本實驗重力加速度大小測量誤差的措施有_______。A.適當減小相機的曝光時間B.讓小球在真空管中自由下落；C．用質量相等的實心鋁球代替實心鋼球答案：①.15.75②.4.30③.9.85④.AB解析：分析本題考查重力加速度的測量，意在考查考生對實驗原理的理解以及處理實驗數據的能力。（1）[1]由游標卡尺的讀數規則可知，小球的直徑為（2）[2][3]由題意可知，小球下落H=0.9423m時的速度由運動學公式得（3）[4]A．小球下落一定高度時的瞬時速度近似為曝光時間內的平均速度，曝光時間越短，曝光時間內的平均速度越接近瞬時速度，實驗誤差越小，故A正確；B．讓小球在真空管中自由下落，可減小空氣阻力的影響，可減小實驗誤差，故B正確；C．質量相等的實心鋁球代替實心鋼球時，鋁球體積更大，阻力對鋁球的影響較大，實驗誤差較大，故C錯誤。13.小明同學打算估測5個相同規格電阻的阻值。現有一個量程為0.6A的電流表、一個電池組（電動勢E不大于4.5V、內阻r未知）、一個阻值為R0的定值電阻、一個阻值為R1的定值電阻（用作保護電阻），開關S和導線若干。他設計了如圖（a）所示的電路，實驗步驟如下：第一步∶把5個待測電阻分別單獨接入A、B之間，發現電流表的示數基本一致，據此他認為5個電阻的阻值相等，均設為R。第二步∶取下待測電阻，在A、B之間接入定值電阻R0，記下電流表的示數I0。第三步∶取下定值電阻R0，將n個（n=1，2，3，4，5）待測電阻串聯后接入A、B之間，記下串聯待測電阻的個數n與電流表對應示數In。請完成如下計算和判斷∶（1）根據上述第二步，與R0、R1、E、r的關系式是=___________。（2）定義，則Y與n、R、R0、E的關系式是Y=__________。（3）已知R0=12.0Ω，實驗測得I0=0.182A，得到數據如下表∶n12345In/A0.3340.2860.2500.2240.200Y/A-12.5001.9981.4951.0300.495根據上述數據作出圖像，如圖（b）所示，可得R=______Ω（保留2位有效數字），同時可得E=______V（保留2位有效數字）。（4）本實驗中電流表的內阻對表中Y的測量值_______影響（選填“有"或“無"）。答案：①.②.③.2.0④.4.0⑤.無解析：分析：本題考查測定電源電動勢以及電阻測量的實驗，意在考查考生處理實驗數據的能力。第（1）問通過閉合電路歐姆定律寫出關系式，變形即可得到表達式；第（2）問結合題中的信息以及閉合電路歐姆定律整理出Y的表達式；第（3）問利用數形結合法解讀出圖像的斜率以及截距的物理意義，求出電源的電動勢和定值電阻的阻值；第（4）問把電流表的內阻考慮進內之后列出關系式直接分析出電流表的內阻對Y測量值的影響即可。詳解：（1）[1]由閉合電路歐姆定律得整理得（2）[2]A、B間接入n個待測電阻后，由閉合電路歐姆定律得又由以上整理得（3）[3][4]由變形得結合圖（b）得又解得（4）[5]如果考慮電流表的內阻，則有整理得顯然電流表的內阻對Y的測量值沒有影響。四、綜合應用題14.質量為m的薄壁導熱柱形氣缸，內壁光滑，用橫截面積為的活塞封閉一定量的理想氣體。在下述所有過程中，氣缸不漏氣且與活塞不脫離。當氣缸如圖(a)豎直倒立靜置時。缸內氣體體積為V1，。溫度為T1。已知重力加速度大小為g，大氣壓強為p0。(1)將氣缸如圖(b)豎直懸掛，缸內氣體溫度仍為T1，求此時缸內氣體體積V2；(2)如圖(c)所示，將氣缸水平放置，穩定后對氣缸緩慢加熱，當缸內氣體體積為V3時，求此時缸內氣體的溫度。答案：(1)；(2)解析：(1)圖(a)狀態下，對氣缸受力分析，如圖1所示，則封閉氣體的壓強為當氣缸按圖(b)方式懸掛時，對氣缸受力分析，如圖2所示，則封閉氣體的壓強為對封閉氣體由玻意耳定律得解得(2)當氣缸按圖(c)的方式水平放置時，封閉氣體的壓強為由理想氣體狀態方程得解得15.如圖所示，一圓心為O、半徑為R的光滑半圓弧軌道固定在豎直平面內，其下端與光滑水平面在Q點相切。在水平面上，質量為m的小物塊A以某一速度向質量也為m的靜止小物塊B運動。A、B發生正碰后，B到達半圓弧軌道最高點時對軌道壓力恰好為零，A沿半圓弧軌道運動到與O點等高的C點時速度為零。已知重力加速度大小為g，忽略空氣阻力。（1）求B從半圓弧軌道飛出后落到水平面的位置到Q點的距離；（2）當A由C點沿半圓弧軌道下滑到D點時，OD與OQ夾角為θ，求此時A所受力對A做功的功率；（3）求碰撞過程中A和B損失的總動能。答案：（1）2R；（2）；（3）解析：（1）設B到半圓弧軌道最高點時速度為，由于B對軌道最高點的壓力為零，則由牛頓第二定律得B離開最高點后做平拋運動，則在豎直方向上有在水平方向上有聯立解得x=2R（2）對A由C到D的過程，由機械能守恒定律得由于對A做功的力只有重力，則A所受力對A做功的功率為解得（3）設A、B碰后瞬間的速度分別為v1，v2，對B由Q到最高點的過程，由機械能守恒定律得解得對A由Q到C的過程，由機械能守恒定律得解得設碰前瞬間A的速度為v0，對A、B碰撞的過程，由動量守恒定律得解得碰撞過程中A和B損失的總動能為解得16.如圖（a）所示，兩根不計電阻、間距為L的足夠長平行光滑金屬導軌，豎直固定在勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌平面向里，磁感應強度大小為B。導軌上端串聯非線性電子元件Z和阻值為R的電阻。元件Z的圖像如圖（b）所示，當流過元件Z的電流大于或等于時，電壓穩定為Um。質量為m、不計電阻的金屬棒可沿導軌