湖北省十一校2025届高三下学期第二次联考（二模）物理试题（Word版附解析）

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2025 届高三湖北省十一校第二次联考
物理试题
（考试时间：75 分钟试卷满分：100 分）
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。
一、选择题：本题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 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 题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得 4 分，选对
但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
1. 2025 年开年之际，我国大科学装置建设在不断推进，在安徽合肥科学岛，国际唯一的超导托卡马克大科
学装置集群，正在加快推动核聚变能源的开发和应用。下列核反应方程属于核聚变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB 为人工核转变，D 为核裂变，C 属于轻核聚变。
故选 C。
2. 如图所示，等边三棱镜 ，一束单色光与 成 角射入三棱镜，经 AB 边折射进入三棱镜的折射
角刚好等于从 AC 边射出三棱镜的入射角，则三棱镜的折射率为（ ）
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A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】如图，
依题意有 ，有几何知识已知 ，故 ，从 AB 边入射光
线入射角为 ，折射角为 30°，则折射率
故选 B
3. 襄阳五中一年一度的体育节活动中，篮球是男同学们最喜爱的运动项目之一，在一次比赛中，小峰同学
投出了一个漂亮的三分球。假设在这次投篮过程中篮球刚好垂直击中篮板后落入篮筐，把篮球出手后到击
中篮板的过程按时间三等分，篮球受到的空气阻力不计，从篮球出手后开始计时，连续三段相同时间内篮
球上升的竖直高度分别计为 ，则 为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】逆向思维为平抛运动，竖直方向为自由落体运动，时间等分，则
故选 C。
4. 北京时间 2025 年 1 月 7 日 04 时 00 分，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将实践
25 号卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，该卫星主要用于卫星燃料补加与延寿服务技术验证。经过一
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个月的时间，实践 25 号抵达同步轨道，并成功给北斗三号 G7 星加注了 142 公斤肼类燃料，实现了全球首
次卫星在轨加注燃料。若后期还要给同轨道上的另一颗卫星 加注燃料，加注前两卫星的位置如图所示，
则是要想实现加注燃料，对实践 25 号星操作正确的是（ ）
A. 实践 25 号卫星直接加速与卫星 A 对接即可
B. 实践 25 号卫星和卫星 A 对接时具有相同的速度
C. 实践 25 号卫星受到地球的万有引力一定大于卫星 A 受到地球的万有引力
D. 实践 25 号卫星对卫星 A 加注燃料时处于静止状态
【答案】B
【解析】
【详解】ABD．航天器对接，后面的航天器应先减速降低高度，再加速提升高度，通过适当控制，使后面
的航天器追上前面的航天器时恰好具有相同的速度，相对静止，故 B 正确，AD 错误；
C．由于不知道实践 25 号卫星和卫星 A 质量大小，故无法比较受到地球的万有引力大小，故 C 错误。
故选 B。
5. 小汽车已成我们家庭的重要交通工具，若某国产小汽车的驾驶员与汽车总质量为 ，其减震系统
由四个相同的竖直弹簧组成，每个弹簧的劲度系数为 。当汽车行驶过路面凸起后，车身在
竖直方向做简谐振动（设在水平方向上汽车做匀速直线运动，不计空气阻力，取重力加速度 ），
若振幅为 ，则振动过程中的最大加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由简谐运动知识知，位移最大（为振幅）时，振动的加速度最大，根据牛顿第二定律知
可得
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故选 。
6. 如图所示，正六边形线框 的六条边和对角线 均用完全相同材质和粗细的金属棒，固定于
匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点 、 与直流电源两端相接，已如导体棒 受
到的安培力大小为 ，则线框 受到的安培力的大小为（ ）
A. B. C. 7F D.
【答案】C
【解析】
【详解】设导体棒 的电阻为 ，长度为 ，通过导体棒 的电流为 ，导体棒 受到的安培力大小
为
由左手定则可知安培力垂直 向上，导体棒 等效长度为
导体棒 受到的安培力大小为
由左手定则可知安培力垂直 向上，通过导体棒 的电流为
导体棒 受到的安培力大小为
由左手定则可知安培力垂直 向上，根据对称性可知，通过导体棒 的电流为 ，导体棒 等
效长度为
导体棒 受到的安培力大小为
由左手定则可知安培力垂直 向上，线框 受到的安培力的大小为
故选 C。
7. 在竖直平面内，质量 的小球 A 用长为 的不可伸长的轻绳悬挂于 点， 点正下方
用 不可伸长的轻绳竖直悬挂一质量也为 的小球 B。把小球 A 拉到如图所示位置，轻绳恰好
伸直，且轻绳与竖直方向的夹角 。由静止释放小球 A，A 球自由下落，两小球发生弹性碰撞。两球
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都可视为质点，忽略空气阻力，取 。下列说法正确的是（ ）
A. 小球 A 在与小球 发生碰撞前小球 A 的速度大小为
B. 小球 A 在与小球 B 发生碰撞后小球 B 的速度大小为
C. 小球 A 和小球 B 发生碰撞后，小球 B 上升的最大高度与小球 A 释放的高度相同
D. 小球 A 和小球 B 发生碰撞后小球 B 在上摆的过程中轻绳不会松弛
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球 A 先由落体运动至关于过 O 点的水平线对称的位置，由机械能守恒定律得
得
在此位置绳绷直得瞬间，把 沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向分速度由于绳拉力得冲量而变为 0，仅剩下
垂直绳方向分速度沿弧线下摆至 B 处，机械能守恒
设 A 与 B 碰前速度为 ，由机械能守恒定律得
得
故 错误；
B A 和 B 发生弹性碰撞，根据动量守恒
根据机械能守恒
解得 ，
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故 正确；
C.由于小球 A 下落至绳绷直时有机械能损失，故 B 球上升 最大高度一定小于 球释放高度，故 错误；
.由于 B 球不能做完整得圆周运动，要想绳子不松弛，小球不能过圆心等高位置（本题图中 O 点）。设 B
上升得最大高度为 ，对小球 B 上摆过程有机械能守恒定律得
解得
越过了圆心高度，绳会松弛，故 D 错误。
故选 B。
8. 如图所示，边长为 、绕线 匝、总电阻为 的正方形线圈 处于磁感应强度为 、水平向右的匀
强磁场中，线圈以角速度 绕轴 匀速转动，外接电阻值为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. 图示状态时理想电压表的示数
B. 从图示位置转过 时理想电压表的示数为
C. 从图示位置转过 时理想电压表的示数为 0
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D. 线圈从图示位置转过 的过程中，通过电阻 的电荷量为
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．线圈在匀强磁场中以恒定角速度转动，产生感应电动势的最大值为
电压表的示数为有效值，电压表示数为
AC 错误， 正确；
D．在 时间段内，通过电阻 的电荷量为
由闭合回路欧姆定律可知，回路中的电流为
由法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
在 时间段内，磁通量的变化量为
由以上各式联立解得
正确。
故选 BD。
9. 在竖直平面内有一方向斜向上且与水平方向夹角为 的匀强电场，电场中有一质量为 ，电荷量为
的带电小球，用长为 的不可伸长的绝缘细线悬挂于 点，如图所示。开始时小球静止在 点，细线恰
好水平。现剪断细线，将小球从最低点 以某一初速度竖直向上抛出，小球恰好能够经过
点，重力加速度为 ，则以下判断正确的是（ ）
A. 小球从 到 过程中，其电势能增加了
B. 小球从 到 过程中，其动能增加了
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C. 小球从 到 过程中，小球做的是匀变速曲线运动
D. 小球从 到 过程中，其机械能增加了
【答案】BCD
【解析】
【详解】C．当小球静止于 点时，细线恰好水平，说明重力和电场力的合力方向水平向右，电场力与重
力合力为
小球从 到 做的是类平抛运动，所以 C 正确；
ABD．合外力做功为
则动能增加了 ；
这一过程重力做功
有动能定理
得
则电势能减小 ，根据功能关系知机械能增加 ，选项 A 错误，BD 正确。
故选 BCD。
10. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）左端固定在 A 点，自然长度等于 AB。弹性绳跨
过由固定轻杆 固定的定滑轮连接一个质量为 的小球，小球穿过竖直固定的杆，初始时弹性绳 在
一条水平线上，小球从 点由静止释放，当滑到 点时速度恰好为零，已知 两点间距离为 为
的中点，小球在 点时弹性绳的拉力为 ，小球与杆之间的动摩擦因数为 0.4，弹性绳始终处在弹性
限度内，重力加速度为 。下列说法正确的是（ ）
A. 对于由弹性绳和小球组成的系统，在 阶段损失的机械能等于在 阶段损失的机械能
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B. 小球从 到 克服弹性绳弹力做功
C. 在 点给小球一个竖直向上的速度 小球恰好能回到 点
D. 若只把小球质量变为 ，则小球从 点由静止开始运动，到达 点时的速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．当小球运动到某点 点，弹性绳的伸长量是 ，小球受到如图所示的四个力作用
其中
将 正交分解，则 的水平分量为
小球水平方向平衡，则
又
的竖直分量为
由以上推导可知小球受到的摩擦力为恒力，则 段与 段摩擦力所做的功相同，则在 段弹性绳和小
球组成的系统机械能的减小量等于 段弹性绳和小球组成的系统机械能的减小量，故 A 正确；
B．小球从 到 ，根据动能定理有
解得克服弹性绳弹力做功为
故 B 错误；
C．对小球从 运动到 过程，应用动能定理得
若小球恰能从 点回到 点，应用动能定理得
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联立求解得
故 C 错误；
D．若只把小球质量变为 ，小球受到的摩擦力不变，小球从 点由静止开始运动，到达 点时根据动能
定理有
解得小球到达 点时的速度大小
故 D 正确。
故选 AD。
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11. 有同学利用如图所示的装置来探究两个互成角度的力的合成规律：在竖直木板上铺有白纸，固定两个光
滑的滑轮 和 ，将绳子打一个结点 ，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三
根绳子的拉力 和 ，回答下列问题：
（1）改变钩码个数，实验可能完成的是___________（填标号）。
A. 钩码的个数
B. 钩码的个数
C. 钩码的个数
D. 钩码 个数
（2）在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是___________（填标号）。
A. 标记结点 的位置，并记录 三段绳子的方向
B. 量出 三段绳子的长度
C. 用量角器量出三段绳子之间的夹角
D. 用天平测出钩码的质量
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（3）在作图时，你认为___________（填“甲”或“乙”）是正确的。
【答案】（1）CD （2）A
（3）甲
【解析】
【小问 1 详解】
实验中的分力与合力的关系必须满足： ，CD 正确。
故选 CD。
【小问 2 详解】
在拆下钩码和绳子前，最重要的一个步骤是标记结点 的位置，并记录 三段绳子的方向，
从而确定三个力的大小和方向。故选 A。
【小问 3 详解】
F3 的方向一定竖直向下，由于测量误差 F1 和 F2 的合力方向可能偏离竖直方向，所以甲是正确的。
12. 多用电表在科研和生活中有着广泛的用途，例如探测黑箱内的电学元件，如图甲所示是黑箱上的三个接
线柱，两个接线柱之间最多只能接一个元件，黑箱内所接的元件不超过两个，某实验小组进行了以下操作
步骤：
①用直流电压挡测量： 、 、 三点间均无电压。
②改用欧姆挡测量： 、 间正反接阻值不变。
③用欧姆挡测量：黑表笔接 、红表笔接 时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大。
④用欧姆挡测量：黑表笔接 、红表笔接 测得阻值比黑表笔接 、红表笔接 时测得的阻值大。
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(1)上述第①步操作中说明了：_______。
(2)多用电表调至欧姆挡，在正式测量电阻前需要进行的实验操作是______。
(3)该小组选择了“ ”挡正确操作后，第②步实验操作测得的示数如图乙所示，则阻值为_______ 。
(4)请在图甲中画出黑箱内的元件及正确的接法。_______
(5)该实验小组选择了多用电表的某个功能挡和电阻箱来测量电源的电动势和内阻，作出 图像如图丙
所示（图中单位均采用国际单位制中单位），则该电源的电动势 _______ ，内阻 _______ ，实验
中测量的电动势_______（选填“大于”“等于”或“小于”）电源真实的电动势。
【 答 案 】 ① . 黑 箱 内 的 电 学 元 件 中 没 有 电 源 ② . 欧 姆 调 零 ③ . 2200 ④ .
⑤. 1.5 ⑥. 2.5 ⑦. 等于
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]步骤①中用直流电压挡测量， 、 、 三点间均无电压说明黑箱内的电学元件中没有电源。
(2)[2]多用电表调至欧姆挡，在正式测量电阻前需要进行的实验操作是欧姆调零。
(3)[3]由题图可知，在 20～30 之间有 5 个小格，则每一个小格为 2，该电阻的读数为 。
(4)[4]用欧姆挡测量， 、 间正反接阻值不变，可知 与 之间为一个定值电阻；用欧姆挡测量，黑表笔
接 、红表笔接 时测得的阻值较小，反接时测得的阻值较大，说明 与 之间是一个二极管；结合二极管
的特性可知， 接二极管的正极；用欧姆挡测量，黑表笔接 、红表笔接 测得阻值比黑表笔接 、红表
笔接 时测得的阻值大，则说明 与 之间比 与 之间多一个电阻。综合以上的分析可知，黑箱内的电
学元件可能是一个定值电阻和一个二极管，电路的结构如图所示。
(5)[5][6][7]由 ，变形为：
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根据图像斜率和截距的意义应有：
， ，
可得 。结合图像可知，多用电表使用的是电流表的功能，由于多用电表存在内阻，由闭合电路欧
姆定律得
则
可见多用电表的内阻对 的测量结果没有影响。
13. 导热性能良好、内壁光滑的汽缸开口竖直向上放置，其上端口装有固定卡环，如图 1 所示。质量
、横截面积 的活塞将一定质量的理想气体封闭在缸内。现缓慢升高环境温度，
气体从状态 A 变化到状态 的 图像如图 2 所示，已知大气压强 ，重力加速度
。求：
（1）状态 时气体的压强；
（2）气体从 A 到 的过程中气体内能增加了 ，则这一过程中气体吸收的热量是多少？
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问 1 详解】
A 状态气体压强为
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由 变化到 ，根据查理定律有
又由于
解得
【小问 2 详解】
从 A 到 为等压过程，外界对气体做功为
根据热力学第一定律有
解得
14. 某课外活动小组设计出某款游戏装置，其简化图如图甲所示，该装置包括轻质弹射器、光滑的竖直圆轨
道且在圆形轨道内部存在竖直向下、大小为 的匀强电场、平直轨道，其中 点左侧平直
轨道以及弹射器内壁均是光滑的，右侧平直轨道 是粗糙的，且滑块 1、2（均可视为质点）与水平轨道
之间的动摩擦因数均为 ，圆轨道的半径 ，与轨道 平滑连接。现缓慢向左推动质
量 的滑块 1，其受到的弹力 随压缩量 的变化关系如图乙所示，压缩量为 时，弹射器
被锁定。某时刻解除锁定，滑块 1 被弹出后，与静置于 点、质量 ，带电荷量为
的滑块 2 发生碰撞并粘合为一体，不计空气阻力，假设在运动过程中滑块所带电荷量保持不变，重力加速
度 。
（1）求弹射器被锁定时具有的弹性势能大小 及碰后粘合体的速度 ；
（2）若粘合体恰好通过圆轨道的最高点，求粘合体通过圆轨道最低点 时受到的支持力大小；
（3）要使粘合体能进入圆轨道运动且不脱离轨道，求平直轨道 段的长度范围。
【答案】（1） ，
（2）
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（3） 或
【解析】
【小问 1 详解】
弹力 与压缩量 的图像与横轴围成的面积表示克服弹力做功
由功能关系得弹簧储存的弹性势能为
对物块 1，由能量守恒定律得
解得滑块 1 被弹出后的速度
滑块 1 与 2 发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得
解得碰撞后粘合体的速度
【小问 2 详解】
粘合体恰好通过最高点，根据牛顿第二定律可得
解得
粘合体从 点到最高点过程由动能定理可得
解得
在 点，对粘合体由牛顿第二定律可得
解得
【小问 3 详解】
要使滑块能进入圆轨道运动，则至少能够到达 点，有
解得
①若粘合体沿圆弧轨道到达与圆心等高处时速度为零，粘合体同样不会脱离轨道，则对全程由动能定理可
得
解得
②粘合体能通过最高点，由（2）中可知到达最高点的最小速度 ，即到达 点的速度应大于等于
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， 对 从 碰 后 至 到 达 最 高 点 过 程 ， 由 动 能 定 理 可 得
解得
综上所述，要使碰后粘合体不脱离轨道，轨道 长度范围为 或 。
15. 如图所示，有一匝数 匝、内阻 、横截面积 的螺线管线圈内存在垂直线圈平
面向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律为 ，线圈左侧有电容为 的
超级电容器，平行倾斜金属导轨可通过单刀双掷开关分别与线圈和电容器相连，倾斜导轨与水平金属导轨
间通过一小段光滑绝缘圆弧平滑连接。已知倾斜导轨的倾角 ，倾斜导轨和水平导轨间距均为
，倾斜导轨内存在垂直导轨平面向上、磁感应强度 的匀强磁场，水平导轨 区域
内存在方向竖直向上、宽度为 、磁感应强度为 的匀强磁场，磁场边界与导轨垂直。现
将开关接 1，将一电阻不计、质量 的金属杆 垂直倾斜导轨放在磁场边界 下方某处，金属
杆 处于静止状态。然后将开关接 2，金属杆 由静止开始下滑，当滑到底端 时速度为
，此后进入较长的光滑水平导轨，与磁场边界 左侧的“工”字型联杆发生弹性碰撞，随后联杆向左运动穿
过磁场区域。已知金属杆 与倾斜导轨间动摩擦因数 ，金属杆 、 长度均为 、质量
均为 、电阻均为 ，与金属杆垂直的绝缘轻杆 长度也为 、质量不计。已知金
属杆始终与导轨良好接触，导轨电阻不计，忽略磁场的边界效应，重力加速度 取 ，求：
（1）当开关接 1 时，金属杆 所受的摩擦力大小；
（2）当开关接 2 时，金属杆 从初始位置运动到倾斜导轨底端 的位移 ；
（3） 与联杆相碰后，联杆穿过磁场区域 过程中， 杆上产生的焦耳热？
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【答案】（1）0 （2）
（3）
【解析】
【小问 1 详解】
当开关打到接头 1 时，由法拉第电磁感应定律，可知
感应电流
根据受力平衡列平衡方程
代入可得
【小问 2 详解】
当开关打到接头 2 时，对金属杆 受力分析可知
杆 与电容器构成闭合回路，电流
联立求得杆做匀加速运动，加速度
杆 运动至底端，根据匀变速直线运动规律有
可得
【小问 3 详解】
杆 与联动装置发生弹性碰撞，由动量守恒和能量守恒可知其交换速度，故碰后杆 静止，联杆速度变
为
①当杆 从 运动到 过程， 杆为电源， 和 并联构成外电路，由于 电阻不计，外电路短路，
电路中产生的电能全部转化为 杆的焦耳热。对 杆列动量定理
得
由此得 杆产生的焦耳热
②当杆 从 运动到 过程， 杆为电源， 和 并联构成外电路，由于 电阻不计， 被短路，
电路中产生的电能全部转化为 杆的焦耳热， 杆不发热。
所以整个过程中 杆产生的焦耳热 。
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