2021年1月湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟演练物理试题解析版

机密★启用前2021年湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟演练物理本试卷共8页，16题。全卷满分100分。考试用时75分钟。★祝考试顺利★注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～11题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。1.如图所示，曲面体P静止于光滑水平面上，物块Q自P的上端静止释放。Q与P的接触面光滑，Q在P上运动的过程中，下列说法正确的是（）A.P对Q做功为零B.P和Q之间相互作用力做功之和为零C.P和Q构成的系统机械能守恒、动量守恒D.P和Q构成的系统机械能不守恒、动量守恒【答案】B【解析】【分析】【详解】A．P对Q有弹力的作用，并且在力的方向上有位移，在运动中，P会向左移动，P对Q的弹力方向垂直于接触面上，与Q前后移动连线的位移夹角大于90，所以P对Q做功不为0，故A错误；B．因为PQ之间的力属于系统内力，并且等大反向，两者在力的方向上发生的位移相等，所以做功之和为0，故B正确；CD．因为系统只有系统内力和重力的作用，所以该P、Q组成的系统机械能守恒，系统水平方向上不受外力的作用，水平方向上动量守恒，但是在竖直方向上Q有加速度，即竖直方向上不守恒，故CD错误；故选B。2.一长为L的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，导线中的电流为I。下列说法正确的是（）A.通电直导线受到安培力的大小为ILBB.无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力C.通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面D.安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功【答案】C【解析】【分析】【详解】A．只有当通电导线与磁场方向垂直时，通电直导线受到安培力的大小才为ILB，选项A错误；B．当通电导线与磁场方向平行时，它不受安培力，选项B错误；C．通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面，选项C正确；D．安培力是载流子受到的洛伦兹力的宏观表现，安培力对通电直导线也能做功，选项D错误。故选C。3.用粒子加速器加速后的质子轰击静止的锂原子核，生成两个动能均为8.919MeV的粒子（42He），其核反应方程式为：17441322H+LiHe+He。已知质子质量为1.007825u，锂原子核的质量为7.016004u，粒子的质量为4.00260u，1u相当于931MeV。若核反应释放的能量全部转化为粒子的动能，则入射质子的动能约为（）A.0.5MeVB.8.4MeVC.8.9MeVD.17.3MeV【答案】A【解析】【分析】【详解】该反应放出能量1.007825u7.016004u24.00260u931MeV/u17.34MeVE入射质子的动能20.5MeVkHkEEE故选A。4.如图所示，在电场强度大小为E的匀强电场中，某电场线上有两点M和N，距离为2d。在M和N处分别固定电荷量为+q和-q的两个点电荷。下列说法正确的是（）A.点电荷+q和-q受到的静电力大小均为qE，方向相反B.将点电荷+q沿MN连线向N点移动距离d，静电力对点电荷+q做功qEdC.交换两个点电荷的位置，静电力对两个点电荷做功之和为零D.将两点电荷沿MN连线移动距离d，保持两个点电荷的距离不变，静电力对两个点电荷做功之和为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A．点电荷+q受到的静电力为匀强电场给其向右的电场力qE以及点电荷-q所给其向右的库仑力224qkd，合力为2124qFqEkd方向水平向右；点电荷-q受到的静电力为匀强电场给其向左的电场力qE以及点电荷+q所给其向左的库仑力224qkd，合力为2224qFqEkd方向水平向左，故A错误；B．将点电荷+q沿MN连线向N点移动距离d，静电力做功既有电场力对点电荷+q做功为qEd，又有点电荷-q库仑力对其做正功，故B错误；C．交换两个点电荷的位置，静电力对点电荷+q做正功，对点电荷-q也做正功，代数和不为0，故C错误；D．将两点电荷沿MN连线移动距离d，保持两个点电荷的距离不变，此时库仑力做功相互抵消，电场力对两个点电荷所做功相互抵消，故静电力对两个点电荷做功之和为零，D正确。故选D。5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，其波速为10m/s，t=0时刻的波形如图所示下列说法正确的是（）A.0～0.6s时间内，质点P运动的路程为18cmB.t=0.6s时刻，质点P相对平衡位置的位移是6cmC.t=1.2s时刻，质点Q加速度最大D.t=1.4s时刻，质点M沿y轴负方向运动【答案】A【解析】【分析】【详解】A．机械波的周期为0.8sTv0～0.6s时间内，质点P运动的路程为3A=18cm，选项A正确；B．t=0.6s时刻，质点P到达平衡位置，则此时相对平衡位置的位移是0，选项B错误；C．因为t=1.2s=112T时刻，质点Q在平衡位置，则此时加速度为零，选项C错误；D．经过1.4s波向前传播x=vt=14m=314则此时刻，质点M在平衡位置以下沿y轴正方向运动，选项D错误。故选A。6.如图所示，矩形平板ABCD的AD边固定在水平面上，平板与水平面夹角为，AC与AB的夹角也为。质量为m的物块在平行于平板的拉力作用下，沿AC方向匀速运动。物块与平板间的动摩擦因数tan，重力加速度大小为g，拉力大小为（）A.2sins2comgB.2sinmgC.2n2simgD.sins2comg【答案】A【解析】【分析】【详解】重力沿斜面的分力平行于CD向下，滑动摩擦力与运动方向相反，受力分析有sinxGmg，cosfmg根据余弦定理得222cos(2sicos)n2xxFGfGfmg故选A。7.如图所示，两倾角均为的光滑斜面对接后固定水平地面上，O点为斜面的最低点。一个小物块从右侧斜面上高为H处由静止滑下，在两个斜面上做往复运动。小物块每次通过O点时都会有动能损失，损失的动能为小物块当次到达O点时动能的5%。小物块从开始下滑到停止的过程中运动的总路程为（）A.49sinHB.39sinHC.29sinHD.20sinH【答案】B【解析】【分析】【详解】小物块第一次到达O点，获得的动能k1EmgH运动的路程1sinHs小球第一次通过O点损失的动能为0.05mgH，滑上斜面到最高点10.95HH到第二次到达O点运动的路程12220.95sinsinsinsinHHHHs小球第二次通过O点损失的动能为210.050.05mgHmgH滑上斜面的最高点2210.950.95HHH小球第三次达到O点的路程22320.95220.9520.95sinsinsinsinsinsinHHHHHHs小球第二次通过O点损失的动能为30.05mgH……设当小球第n次到达O点时刚好静止第n次损失的动能为0.05nmgH则在整个过程中损失的动能230.050.050.050.05nmgHmgHmgHmgHmgH根据等比数列求和公式得0.05nmgHmgHmgH可得n趋于无穷大；则在整个过程中的路程2120.9520.9520.95sinsinsinsinnHHHHs总根据等比数列求和公式得220.9510.95sin0.05sinnHHs总当n趋于无穷大，有39sinHs总故选B。8.如图所示，一束复色光经三棱镜后分开成a、b、c和d四种单色光。用这四种单色光分别照射金属钾板，其中c光恰好可从金属钾板上打出光电子；也可以用这四种单色光分别作为双缝干涉实验的光源。下列说法正确的是（）A.d光的频率最高B.d光在棱镜中的折射率最小C.a光产生的干涉条纹宽度最大D.a光打出的光电子的遏止电压最大【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．由光路图可知，a光通过三棱镜的偏折程度最大，则折射率最大，a光的频率最大，d光的折射率最小，则频率最低，选项A错误，B正确；C．因a光的频率最大，则波长最短，根据lxd可知，a光产生的干涉条纹宽度最小，选项C错误；D．因为c光恰好可从金属钾板上打出光电子，则a光一定能发生光电效应，因a光的频率最大，则根据212cmUemvhW逸出功可知，a光打出的光电子的遏止电压最大，选项D正确。故选BD。9.嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中I是月地转移轨道，在P点由轨道I变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（）A.在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号在Q点的机械能比在P点的机械能大B.嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长C.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的向心加速度大小相等D.嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的速度大小相等【答案】BC【解析】【分析】【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，只有万有引力做功，机械能守恒，A错误；B．根据开普勒第三定律可知，半长轴越长，周期越长。轨道Ⅱ对应的半长轴长，所以嫦娥五号在轨道Ⅱ上运行的周期比在轨道Ⅲ上运行的周期长，B正确；C．嫦娥五号分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，向心加速度都是由万有引力提供。所以经过Q点的向心加速度大小相等，C正确；D．嫦娥五号由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ运行时，需要减速才能实现，所以由轨道Ⅱ变向轨道Ⅲ，经Q点的速度要减小，D错误。故选BC。10.如图（a）所示，理想变压器原、副线圈匝数比为n1：n2=1：5，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，定值电阻R3的阻值为10Ω，图中电表均为理想电表。原线圈输入如图（b）所示的交变电流，其有效值不随负载变化。当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω减小到0的过程中（）A.电流表的示数为5AB.通过R2的电流减小C.电压表的示数减小D.R2和R3的总电功率先增大后减小【答案】C【解析】【分析】【详解】A．由图（b）所示的交变电流，可得其有效值为22m86()+()A=52A7.1A22I即电流表的示数为7.1A，故A出错误；BC．可知原副线圈两端的总电流不变，当滑动变阻器接入电路的阻值由50Ω减小到0，此时副线圈的总电阻减小，则副线圈两端的电压减小，即电压表的示数减小；根据并联电路的电压特点可知R1两端的电压减小，则通过R1的电流减小，根据并联分流可知，通过R2和R3的电流增大；故B错误，C正确；D．设通过R2和R3的电流为I2，则根据并联电路的电流特点可得12123++RIIRRR则R2和R3的总电功率为212322232232123++++RRRPIRRIRRR可得R2和R3的总电功率随R2减小而增大，故D错误。故选C。11.如图所示，在MN右侧区域有垂直于纸面向的匀强磁场，其磁感应强度随时间变化的关系为B=kt（k为大于零的常量）。一高为a、电阻为R的正三角形金属线框向右匀速运动。在t=0时刻，线框底边恰好到达MN处；在t=T时刻，线框恰好完全进入磁场。在线框匀速进入磁场的过程中（）A.线框中的电流始终为逆时针方向B.线框中的电流先逆时针方向，后顺时针方向C.t=2T时刻，流过线框的电流大小为236kaRD.t=2T时刻，流过线框的电流大小为25312kaR【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．根据楞次定律可知，穿过线