2021年高考物理试卷（湖南）（解析卷）

湖南省 2021 年普通高中学业水平选择性考试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 核废料具有很强的放射性，需要妥善处理。下列说法正确的是（ ）A. 放射性元素经过两个完整的半衰期后，将完全衰变殆尽B. 原子核衰变时电荷数守恒，质量数不守恒C. 改变压力、温度或浓度，将改变放射性元素的半衰期D. 过量放射性辐射对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害【答案】D【解析】【分析】【详解】A．放射性元素的半衰期是大量的放射性元素衰变的统计规律，对少量的个别的原子核无意义，则放射性元素完全衰变殆尽的说法错误，故 A 错误；B．原子核衰变时满足电荷数守恒，质量数守恒，故 B 错误；C．放射性元素的半衰期是由原子核的自身结构决定的，而与物理环境如压力、温度或浓度无关，与化学状态无关，故 C 错误；D．过量放射性辐射包含大量的射线，对人体组织有破坏作用，但辐射强度在安全剂量内则没有伤害，故D 正确；故选 D。2. 物体的运动状态可用位置和动量描述，称为相，对应图像中的一个点。物体运动状态的变化可用图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。假如一质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则对应的相轨迹可能是（ ）第 1 页 | 共 30 页 A. B. C. D. 【答案】D【解析】【分析】【详解】质点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，则有而动量为联立可得动量关于为幂函数，且，故正确的相轨迹图像为 D。故选 D。3. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法正确的是（ ）A. 动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C. 若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶的速度为D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为【答案】C第 2 页 | 共 30 页 【解析】【分析】【详解】A．对动车由牛顿第二定律有若动车组在匀加速启动，即加速度恒定，但随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而变大，故 A 错误；B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为 4P，由牛顿第二定律有故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故 B 错误；C．若四节动力车厢输出的总功率为，则动车组匀速行驶时加速度为零，有而以额定功率匀速时，有联立解得故 C 正确；D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 达到最大速度，由动能定理可知可得动车组克服阻力做的功为故 D 错误；故选 C。4. 如图，在位置放置电荷量为的正点电荷，在位置放置电荷量为的负点电荷，在距第 3 页 | 共 30 页 为的某点处放置正点电荷 Q，使得点的电场强度为零。则 Q 的位置及电荷量分别为（ ）A. ，B. ，C. ，D. ，【答案】B【解析】【分析】【详解】根据点电荷场强公式两点量异种点电荷在 P 点的场强大小为 ，方向如图所示两点量异种点电荷在 P 点的合场强为第 4 页 | 共 30 页 ，方向与+q 点电荷与-q 点电荷的连线平行如图所示Q 点电荷在 p 点的场强大小为 三点电荷的合场强为 0，则方向如图所示，大小有解得由几何关系可知 Q 的坐标为（0，2a）故选 B。5. 质量为的凹槽静止在水平地面上，内壁为半圆柱面，截面如图所示，为半圆的最低点，为半圆水平直径的端点。凹槽恰好与竖直墙面接...