湖南省 2022 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. 关于原子结构和微观粒子波粒二象性，下列说法正确的是（ ） A. 卢瑟福的核式结构模型解释了原子光谱的分立特征 B. 玻尔的原子理论完全揭示了微观粒子运动的规律 C. 光电效应揭示了光的粒子性 D. 电子束穿过铝箔后的衍射图样揭示了电子的粒子性 【答案】C 【解析】 【详解】A．波尔的量子化模型很好地解释了原子光谱的分立特征，A 错误； B．玻尔的原子理论成功的解释了氢原子的分立光谱，但不足之处，是它保留了经典理论中的一些观点， 如电子轨道的概念，还不成完全揭示微观粒子的运动规律，B 错误； C．光电效应揭示了光 的 粒子性，C 正确； D．电子束穿过铝箔后的衍射图样，证实了电子的波动性，质子、中子及原子、分子均具有波动性，D 错 误。 故选 C。 2. 如图，四根完全相同的均匀带正电绝缘长棒对称放置在长方体的四条长边 a、b、c、d 上。移去 a 处的绝 学科网（北京）股份有限公司 缘棒，假定另外三根绝缘棒电荷分布不变。关于长方体几何中心 O 点处电场强度方向和电势的变化，下列 说法正确的是（ ） A. 电场强度方向垂直指向 a，电势减小 B. 电场强度方向垂直指向 c，电势减小 C. 电场强度方向垂直指向 a，电势增大 D. 电场强度方向垂直指向 c，电势增大 【答案】A 【解析】 【详解】根据对称性可知，移去 a 处的绝缘棒后，电场强度方向垂直指向 a，再根据电势的叠加原理，单 个点电荷在距其 r 处的电势为  k q （取无穷远处电势为零） r 现在撤去 a 处的绝缘棒后，q 减小，则 O 点的电势减小。 故选 A。 3. 如图（a），直导线 MN 被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴 OO′上，其所在区域存在方向垂直指向 OO′的磁场，与 OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线 通以电流 I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为 θ。下列说法正确的是（ ） A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由 N 指向 M 学科网（北京）股份有限公司 B. 电流 I 增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C. tanθ 与电流 I 成正比 D. sinθ 与电流 I 成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有 可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由 M 指向 N，A 错误； BCD．由于与 OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有 sin   BIL ，FT= mgcosθ mg 则可看出 sinθ 与电流 I 成正比，当 I 增大时 θ 增大，则 cosθ 减小，静止后，导线对悬线的拉力 FT 减小，BC 错误、D 正确。 故选 D。 4. 1932 年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子） 组成。如图，中子以速度 v0 分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为 为弹性正碰，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（　　） 学科网（北京）股份有限公司 v1 和 v2 。设碰撞 A. 碰撞后氮核的动量比氢核的小 C. v2 大于 B. 碰撞后氮核的动能比氢核的小 v1 D. v2 大于 v0 【答案】B 【解析】 【详解】设中子的质量为 m ，氢核的质量为 m ，氮核的质量为 14m ，设中子和氢核碰撞后中子速度为 由动量守恒定律和能量守恒定律可得 mv0  mv1  mv3 1 2 1 2 1 2 mv0  mv1  mv3 2 2 2 联立解得 v1  v0 设中子和氮核碰撞后中子速度为 v4 ，由动量守恒定律和能量守恒定律可得 mv0  14mv2  mv4 1 2 1 1 mv0  � 14mv22  mv42 2 2 2 联立解得 v2  2 v0 15 可得 v1  v0  v2 碰撞后氢核的动量为 pH  mv1  mv0 氮核的动量为 pN  14mv2  28mv0 15 可得 pN  pH 学科网（北京）股份有限公司 v3 ， 碰撞后氢核的动能为 Ek H  1 2 1 2 mv1  mv0 2 2 氮核的动能为 Ek N  28mv02 1 � 14mv22  2 225 可得 Ek H  E k N 故 B 正确，ACD 错误。 故选 B。 5. 2022 年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形 态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒 定且不随高度改变。当飘带稳定时，飘带实际形态最接近的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设风速度为 v ，取飘带上任意长度为 x （ x 趋近于 0）的质量为 m ，飘带宽度为 d ，则该部分飘 带的重力和所受风力分别为 G  mg ， F  kxdv 2 sin  则重力与风力的的合力与竖直方向的夹角为 tan   F kdxv 2 sin   G mg 整理可得 1 kv 2 dL  cos  mg cos  x 任意长度为 的飘带重力相等，所受风力的大小相等，则 恒定，则飘带为一条倾斜的直线，故 A 正 学科网（北京）股份有限公司 确，BCD 错误。 故选 A。 6. 如图，理想变压器原、副线圈总匝数相同，滑动触头 P1 初始位置在副线圈正中间，输入端接入电压有效 值恒定的交变电源。定值电阻 R1 的阻值为 R ，滑动变阻器 R2 的最大阻值为 9R ，滑片 P2 初始位置在最右 端。理想电压表 V 的示数为 A. 保持 P1 位置不变， P2 U I ，理想电流表 A 的示数为 。下列说法正确的是（　　） 向左缓慢滑动的过程中， I 减小， U 不变 B. 保持 P1 位置不变， P2 向左缓慢滑动的过程中， R1 消耗的功率增大 C. 保持 P2 位置不变， P1 向下缓慢滑动的过程中， I 减小， U 增大 D. 保持 P2 位置不变， P1 向下缓慢滑动的过程中， R1 消耗的功率减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意可知，原副线圈的匝数比为 2 ，则副线圈的电流为 2I ，根据欧姆定律可得副线圈的 电压有效值为 U 2  2 IR1 则变压器原线圈的电压有效值为 U1  2U 2  4 IR1 学科网（北京）股份有限公司 设输入交流电的电压有效值为 U0 ，则 U 0  4 IR1  IR2 可得 I 保持 P1 位置不变， P2 U0 4 R1  R2 向左缓慢滑动的过程中， I 不断变大，根据欧姆定律 U1  4 IR 可知变压器原线圈的电压有效值变大，输入电压有效值不变，则 R2 两端的电压不断变小，则电压表示数 U 变小，原线圈的电压电流都变大，则功率变大，根据原副线圈的功率相等，可知 R1 消耗的功率增大， 故 B 正确，A 错误； CD．设原副线圈的匝数比为 n ，同理可得 U1  n 2 IR1 则 U 0  n 2 IR1  IR2 整理可得 I 保持 P2 位置不变， P1 U0 n R1  R2 2 向下缓慢滑动的过程中， n 不断变大，则 I 变小，对 U  IR2 可知 U 不断变小，根据原副线圈的功率相等可知 R1 消耗的功率 P1  IU1  整理可得 学科网（北京）股份有限公司 U0 U R � (U 0  2 0 2 ) n R1  R2 n R1  R2 2 R2 由欧姆定律可知 P1  U 02 R22 2 n R1  2  2 R2 n R1 可知 n  3 时， R1 消耗的功率有最大值，可知 R1 消耗的功率先增大，后减小，故 CD 错误。 故选 B。 二、选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 7. 神舟十三号返回舱进入大气层一段时间后，逐一打开引导伞、减速伞、主伞，最后启动反冲装置，实现 软着陆。某兴趣小组研究了减速伞打开后返回舱的运动情况，将其运动简化为竖直方向的直线运动，其 vt 图像如图所示。设该过程中，重力加速度不变，返回舱质量不变，下列说法正确的是（　　） A. 在 0 ~ t1 时间内，返回舱重力的功率随时间减小 B. 在 0 ~ t1 时间内，返回舱的加速度不变 C. 在 t1 D. 在 ~ t2 时间内，返回舱的动量随时间减小 t 2 ~ t3 时间内，返回舱的机械能不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．重力的功率为 P  mgv 学科网（北京）股份有限公司 由图可知在 0~t1 时间内，返回舱的速度随时间减小，故重力的功率随时间减小，故 A 正确； B．根据 v-t 图像的斜率表示加速度可知在 0~t1 时间内返回舱的加速度减小，故 B 错误； C．在 t1~t2 时间内由图像可知返回舱的速度减小，故可知动量随时间减小。故 C 正确； D．在 t2~t3 时间内，由图像可知返回舱的速度不变，则动能不变，但由于返回舱高度下降，重力势能减小， 故机械能减小，故 D 错误。 故选 AC。 8. 如图，火星与地球近似在同一平面内，绕太阳沿同一方向做匀速圆周运动，火星的轨道半径大约是地球 的 1.5 倍。地球上的观测者在大多数的时间内观测到火星相对于恒星背景由西向东运动，称为顺行；有时 观测到火星由东向西运动，称为逆行。当火星、地球、太阳三者在同一直线上，且太阳和火星位于地球两 侧时，称为火星冲日。忽略地球自转，只考虑太阳对行星的引力，下列说法正确的是（　　） A. 火星的公转周期大约是地球的 8 27 倍 B. 在冲日处，地球上的观测者观测到火星的运动为顺行 C.