试卷06-2021届八省新高考物理模拟卷(湖北专用)(解析版)

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。

1．（2020·湖北高三其他模拟）钴－60放射性的应用非常广泛，几乎遍及各行各业。在农业上，常用于辐射育种、刺激增产、辐射防治虫害和食品辐射保藏与保鲜等；在医学上，常用于癌和肿瘤的放射治疗。一个钴60原子核（Co）放出一个β粒子后衰变成一个镍核（Ni），并伴随产生了γ射线。已知钴60的半衰期为5.27年，该反应中钴核、β粒子、镍核的质量分别为m1、m2、m3。下列说法正确的是（　　）

A．核反应中释放的能量为（m2+m3－m1）c2

B．核反应中释放出的γ射线的穿透本领比β粒子强

C．若有16个钴60原子核，经过5.27年后只剩下8个钴60原子核

D．β粒子是钴原子核外的电子电离形成的

【答案】B

【详解】A．根据质能方程可知核反应中释放的能量为

A错误；

B．根据三种射线的特点与穿透性，可知射线的穿透本领比粒子强，B正确；

C．半衰期具有统计意义，对个别的原子没有意义，C错误；

D．根据衰变的本质可知，粒子是原子核内的一个中子转变为质子时产生的，D错误。

故选B。

2．（2020·湖北高三其他模拟）生活中常见的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。如图是一款放置在高铁水平桌面上的手机支架，支架能够吸附手机，小明有一次搭乘高铁时将手机放在该支架上看电影，若手机受到的重力为G，手机所在平面与水平面间的夹角为，则下列说法正确的是（　　）

A．当高铁未启动时，支架对手机的作用力大小等于

B．当高铁未启动时，支架受到桌面的摩擦力方向与高铁前进方向相反

C．高铁减速行驶时，手机可能受到3个力作用

D．高铁匀速行驶时，手机可能受到5个力作用

【答案】C

【详解】A．高铁未启动时，手机处于静止状态，受重力和支架对手机的作用力，根据平衡条件可知，支架对手机的作用力与重力大小相等，方向相反，故A错误；

B．高铁未启动时，以手机和支架整体为研究对象，受重力和桌面的支持力，不受桌面摩擦力，故B错误；

C．高铁匀减速行驶时，手机具有与前进方向相反的加速度，可能只受重力、纳米材料的吸引力和支架的支持力，共三个力的作用，故C正确；

D．高铁匀速行驶时，手机受重力、纳米材料的吸引力、支架的支持力和摩擦力，共四个力的作用，故D错误；

故选C。

3．（2020·湖北黄冈市·高三其他模拟）某时刻一列简谐横波在某弹性介质中的波形图如图所示，介质中的三个质点a、b、c此时刻对应的位置如图，已知质点b在介质中振动的频率为5Hz，质点c的动能正在逐渐增大，且此时刻质点c对应的y轴坐标为-2.5cm，则下列说法错误的是（　　）

A．此时刻质点a的加速度最大

B．质点a、b做受迫振动，而且振动频率与质点c相同

C．质点b振动2s的时间内，质点b沿x轴负方向平移了40m

D．从此时刻开始经过，质点b和质点c的振动速度相同

【答案】C

【详解】A．由波动图象可知，此时质点a位于波峰，其振动的加速度最大，选项A正确；

B．由机械波的形成和传播的知识可知，介质中所有质点都在做受迫振动，总是重复波源振动，振动频率相同，选项B正确；

C．由质点c动能正在逐渐增大，可知质点c此时的振动方向沿y轴正方向，故该简谐波沿x轴负方向传播，又质点b在介质中振动的频率为5Hz，可知波的同期为，由波动图象知波长为4m，故波速为，振动时间，故波传播的距离为

但介质中的质点不随波迁移，选项C错误；

D．由质点c此时对应的y轴坐标为-2.5cm及波动方程可知，质点b和质点平衡位置间的距离为

要使两者的速度相同，它们的平衡位置之间中心处的质点应处于平衡位置，故

选项D正确。

故选C。

4．（2020·湖北武汉市·江夏一中高三月考）2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度及水平方向速度与飞行时间的关系图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．无人机在t1时刻处于失重状态

B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行

C．无人机在t2时刻上升至最高点

D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动

【答案】D

【详解】A．依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，无人机有竖直向上的加速度，处于超重状态，不是失重状态，故A错误；

B.由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以无人机做曲线运动，即无人机沿曲线上升，故B错误；

C.无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；

D.无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。

故选D。

5．（2020·湖北高三月考）图（a）为一列波在t=2s时的波形图，图（b）是平衡位置在处的质点的振动图像，P是平衡位置为的质点，下列说法正确的是（　　）

A．波的传播方向向右

B．波速为1m/s

C．时间内，P运动的路程为4cm

D．时间内，P向y轴负方向运动

【答案】A

【详解】A．从振动图中可知在时，处的质点沿y轴负方向，根据走坡法可知波向右传播，故A正确；

B．由图（a）可知该简谐横波波长为2m，由图（b）知周期为4s，则波速为

故B错误；

CD．由图（a）可知时，质点P已经在波峰，P即将向y轴负方向运动，，所以可知0～2s时间内即半个周期内，P沿y轴从负的最大位移处运动到了正的最大位移处，沿y轴正方向运动，所以路程为2个振幅，即8cm，故CD错误。

故选A。

6．（2020·湖北恩施土家族苗族自治州·高三月考）如图所示，光滑绝缘水平面上有质量分别为和的甲、乙两个点电荷，时，乙电荷向甲运动，水平向左的速度大小为，甲的速度为零．之后，它们仅在静电力的作用下沿同一直线运动整个运动过程中没有接触，它们运动的图像分别如图中甲、乙两曲线所示．则由图线可知（　　）

A．两电荷的电性可能相反

B．时间内，两电荷的静电力都是先减小后增大

C．甲乙两球的质量比为

D．t2时刻甲电荷的速度为3m/s

【答案】D

【详解】A．由图像0-t1段看出，甲从静止开始与乙同向运动，说明甲受到了乙的排斥力作用，则知两电荷的电性一定相同，A错误；

B．0～t1时间内两电荷间距离逐渐减小，在t1～t2时间内两电荷间距离逐渐增大，由库仑定律得知，两电荷间的相互静电力先增大后减小，B错误；

C．以甲乙为研究对象，系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得

解得

C错误；

D．t0～t2时间内，根据动量守恒

解得

t2时刻甲电荷的速度为3m/s，D正确。

故选D。

7．（2020·湖北高三月考）物体A和B的质量分别为2kg、3kg，系在一根不计质量不可伸长的细绳两端,绳子跨过固定在倾角为30°的斜面顶端的定滑轮上，开始时把物体B拉到斜面底端,这时物体A离地面的高度为0.8m,如图所示。从静止开始放手让它们运动，斜面光滑足够长，且始终保持静止(g取10m/s2)。下列说法正确的是（）

A．物体A落地的速度为4m/s

B．物体B沿斜面上滑的最大距离为0.96m

C．物体A落地前，斜面受到地面水平向右的摩擦力，大小为30N

D．物体A落地前，斜面受到地面支持力不变，大小为50N

【答案】B

【详解】A．系统机械能守恒，有

代入数据，得

故A错误；

B．物体B在物体A落地前，沿斜面上滑0.8m；设物体A落地后继续上滑L，根据机械能守恒

代入数据，得

故物体B沿斜面上滑的最大距离为

故B正确；

C．对斜面受力分析，有

代入数据，得

摩擦力方向，水平向右。故C错误；

D．斜面质量未知，故D错误。

故选B。

8．（2020·湖北高三月考）行星各自卫星的轨道可以看作是圆形的。某同学根据A行星和B行星的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的观测数据，作出如图所示的图像，其中图线A是根据A行星的不同卫星的数据作出的，图线B是根据B行星的不同卫星的数据作出的。已知图线A的斜率为k1，图线B的斜率为k2，A行星半径为B行星半径的n倍，则（　　）

A．A行星的质量大于B行星的质量

B．A行星与B行星表面的重力加速度之比为

C．A行星与B行星的第一宇宙速度之比为

D．A行星与B行星的平均密度之比为

【答案】AC

【详解】A．根据万有引力提供向心力有

解得

可知图线的斜率

由图可知

所以

选项A正确；

B．行星表面有

解得表面的重力加速度

所以

选项B错误；

C．根据万有引力提供向心力有

解得第一宇宙速度

所以

选项C正确；

D．行星的平均密度

所以

选项D错误。

故选AC。

9．（2020·湖北高三月考）如图1所示，传送带以速率v顺时针匀速转动，在其水平部分的右端B点正上方有一竖直弹性挡板。一定质量的小物块以初速度v0（v0 大于v）从左端A点滑上传送带，恰好能返回A点，运动过程中的v- t 图像如图2实线所示，下列说法正确的是（　　）

A．v0和v大小满足关系：v0=2v

B．若只增大v0，其它条件不变，物块将从传送带左端滑下

C．若v0= v，其它条件不变，物块将在传送带上往复运动

D．若只减小v0，其它条件不变，物块有可能不会返回A点

【答案】BC

【详解】A．物块与挡板的碰撞是弹性的，结合v- t 图像可知，小物块恰好减速到与传送带速度相等时与挡板碰撞，向左减速至A点速度为零，t轴上方梯形面积与t轴下方三角形面积相等，可得v0=v，A项错误；

BC．若只增大v0，其它条件不变，物块与挡板碰后速度将大于v，物块必从传送带左端滑下，当v0= v时，物块碰后速度为v，恰好能回到A点，后向右加速，出现往复运动，B C项正确；

D．若只减小v0，当减为零时，加速到达挡板处应该恰好为v，故物块一定能返回A点，D项错误。

故选BC。

10．（2020·湖北荆门市·高三月考）如图所示，固定平行的长直导轨M、N放置于匀强磁场中，导轨间距L=1m，磁感应强度B=5T,方向垂直于导轨平面向下，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区域运动，速度随时间的变化规律为v=2sin10πt(m/s)，导轨与阻值为R=9Ω的外电阻相连，已知导体棒的电阻为r=1Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是

A．导体棒做切割磁感线运动，产生频率为5Hz的正弦交流电

B．导体棒产生的感应电动势的有效值为10V

C．交流电流表的示数为0.5A

D．0～时间内R产生的热量为0.45J

【答案】AD

【详解】AB．据题意，速度变化规律为v=2sin10πt（m/s），则产生的电动势为

E=BLv=10sin10πt（V）

即产生频率为

的正弦交流电；电动势峰值为Em=10V，则导体棒电动势的有效值

D故A正确，B错误；

C．电流表示数

故C错误；

D．交流电的周期：

=0.2s

在内电阻R上产生热量

故D正确。

故选AD．

11．（2020·湖北高三月考）十个小朋友手拉手一字排开静止在水平冰面上，他们的质量均为m、可视为质点的小朋友相邻之间的距离为（可看成用长为的水平轻杆相连）。为了把小朋友拉上和冰面等高的粗糙水平地面，某成人用水平恒力F沿队列方向持续地拉第1个小朋友，使他们进入地而。假设第1个小朋友恰好在水平冰面的边沿，经观察发现，在第4个小朋友进入地面后到第5个小朋友进入地面前的这一过程中，小朋友均做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（不计冰面摩擦）（　　）

A．地面与小朋友之间的动摩擦因数为

B．匀速运动过程中速度的大小为

C．第1个小朋友进入地面后到第2个小朋友进入前，第5和6俩个小朋友之间的拉力为

D．在水平恒力F作用下，还有第9、第10俩个小朋友不能进入粗糙地面

【答案】CD

【详解】A．对整体分析，根据共点力平衡得

解得

故A错误；

B．根据动能定理有

解得

故B错误；

C．由牛顿第二定作得

解得

以第5个小朋友之后的5个小朋友为研究对象，有

解得

故C正确；

D．在水平恒力作用下，在第5个小朋友进入地面后，整体将做减速运动，设第个小朋友能进入粗糙地面，由动能定理

解得

所以第9和第10个小朋友不能进入粗糙地面，故D正确；

故选CD。

二、非选择题：本题共5小题，共56分

12．（2020·湖北高三月考）如图所示的实验装置可以测量滑块与木板间的动摩擦因数，长木板的一端通过铰链拴在水平桌面边缘上的O点，在该点处安装一光电门，另一端抬起到一定高度，在距离O点水平距离为处固定一竖直标尺，标尺与木板的交点距桌面高度为h，一质量为m带有宽为d的挡光片的小滑块从高h处由静止释放，滑到底端时，光电门可记录挡光片的挡光时间为t，已知重力加速度为g，则：

（1）滑块滑到木板底端时的速度为__________

（2）滑块从h高度处滑到底端克服摩擦力做功为__________

（3）多测几组相应的的h、t值，绘制图象，如图所示，图象的斜率为k，与纵轴交点的纵坐标绝对值为b，则滑块与木板间的动摩擦因数为__________

【答案】        （或）    

【详解】(1)[1]．利用光电门的原理可知，滑块到底端的速度

(2)[2]．由动能定理得

滑块克服摩擦力做功为；

(3)[3][4]．经数学变形

所以

整理得

或

13．（2020·湖北襄阳市·高三三模）如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内总共有两个电学元件（一只定值电阻和一只半导体二极管），每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，小华同学用多用电表进行了如下探测：用多用电表欧姆挡进行测量，把红黑表笔分别与接线柱A，B，C连接，测量结果如下表：

小华为了精确测量黑箱内二极管的正向电阻值和定值电阻阻值，又进行了如下实验：

(2)将电源（电动势未知，内阻不计）、电阻箱、开关连接如图，将e与____（填“A”或“B”）相连，f与____（填“A”或“B”），A、B之间再接入一个电压表，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出多组对应的电压表读数，记录为U1；

(3)将e、f按照正确方式与A、C相连，闭合开关，改变电阻箱R1的大小，读出对应的电压表读数，记录为U2；

(4)分别作出和图像，发现两图像均为直线，若直线纵截距分别为a1，a2；斜率分别为k1，k2，则电源电动势为_____，黑箱内定值电阻阻值为_____，二极管正向电阻值为_____。

【答案】    B    A    或            

【详解】(1)[1]．由表中数据可知，AC之间只接有电阻；黑表笔接B，红表笔接C时电阻很大，反接时电阻很小，说明BC间只接有二极管，且C接二极管的正极；黑表笔接B，红表笔接A时电阻很大，反接时电阻接近AC间的电阻，说明AB间串联接有二极管和电阻；电路如图；

(2)[2][3]．将电源、电阻箱、开关连接，将e与B相连，f与A连接；

(4)[4][5][6]．在步骤(2)中，由电路的结构可知

即

则

同理在步骤(3)中，由电路的结构可知

即

则

解得

或者

14．（2020·湖北宜昌市·高三月考）如图甲所示，某同学在实验室测某玻璃的折射率。让一束单色光从空气中斜射向某透明玻璃砖的表面，测得单色光与玻璃表面夹角为30°，经该玻璃折射后又测得折射角为30°。

(1)该玻璃的折射率n是多少？

(2)如果将该种玻璃制成图乙所示的形状，图丙是它的截面图，左侧是半径为R的半圆，右侧是长4R、宽2R的矩形。仍让这束单色光从左侧A点沿半径方向与上表面成45°角射入该玻璃制品，则该单色光从A点射入玻璃制品到刚好射出玻璃制品的时间为多少？（光在空气中的速度为c，结果可保留根号）

【答案】(1)；(2)

【详解】(1)由图可知，该玻璃的折射率为

(2)设单色光从玻璃射向空气的全反射临界角为C，则

则

C＜45°

所以单色光在玻璃砖内发生5次全反射

光程

单色光在该玻璃制品中的速度

所以传播时间

15．（2020·湖北高三月考）如图所示为半径为R=0.2m的光滑圆弧绝缘轨道固定在水平面上，质量为m =1kg、电荷量为q=0.05C的可视为质点的带正电的物体放在圆轨道的最低点，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B=1T。如果在空间加一水平向左的匀强电场，物体刚好能运动到圆弧轨道上与圆心O等高的位置，重力加速度为g=10m/s2。求：

（1）匀强电场的电场强度应多大？

（2）如果仅将第（1）问的电场方向改为竖直向下，将物体由圆弧轨道上与圆心等高的位置静止释放，当运动到圆弧轨道的最低点时，物体对轨道的压力应为多少？（结果保留三位有效数字）

【答案】（1）；（2），方向竖直向下。

【详解】（1）物体由圆弧轨道的最低点运动到与圆心等高的位置时，由动能定理得

则

代入数据解得

（2）改变电场方向后，物体由与圆心等高的位置运动到圆弧轨道的最低点时，由动能定理得

解得

物体在最低点受重力、向下的电场力、向下的洛伦兹力、向上的支持力，则由牛顿第二定律得

则

代入数据解得

由牛顿第三定律得物体对轨道的压力为方向竖直向下。

16．（2020·湖北高三月考）如图所示，固定斜面倾角θ等于30°，质量为m=2kg的可看作质点的物块从斜面底端以初速度v0=17m/s滑上斜面，同时受到如图所示恒力的作用，F与斜面间夹角也为θ，物块与斜面之间动摩擦因数，斜面顶端P点有一大小可忽略不计的光滑弧面将斜面与另一水平面PQ相连接，已知物块在F的作用下，经2s到达P点，到P点同时撤去力F后量损失的滑上水平面PQ，求：

(1)物块运动到P点时的速度；

(2)从物块到达P点开始计时，若物块在第4s内的位移是0.25m，物块与PQ间的动摩擦因数是多少？（重力加速度g＝10m/s2）

【答案】(1)；(2)0.2

【详解】(1)由牛顿第二定律得

且

可得

(2)若物块在第4s内的位移是0.25m，由运动公式

解得 

物块在水平面上的运动时间为

表明物块的运动时间不到4s，也就是说第4s的运动时间不到1s，设为t，逆向思维

联立可得

由牛顿第二定律得

解得