2025年高考第二次模拟考试卷：物理（湖北卷）（解析版）

这是一份2025年高考第二次模拟考试卷：物理（湖北卷）（解析版），共17页。

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8～10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。
1．2018年4月15日，中国国际小家电展览会在广州拉开帷幕，家电展上有些国家家用电器的额定电压和我国是不同的，例如美国家用电器不能直接接到220V的照明电路上，可以接到交变电压是u=110sin120πt(V)的电源上使用，交变电压是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，下列说法正确的是
A．用电压表测该电压其示数为110V
B．电流方向每秒改变60次
C．交流电的频率为60Hz，当t=0.1s时u=110V
D．将该电压加在110Ω的电阻两端，则该电阻消耗的电功率为110W
【答案】 D
【解析】解：由表达式可知，该交流电的频率为f=60Hz，电压最大值为
A、电压表读有效值为，故A错误；
B、一个周期内电流改变2次，故1s内改变的次数为60×2=120次，故B错误；
C、电压表测量的是有效值，任何时刻读数均为110V，C错误；
D、消耗的功率为，故D正确；
2．如图所示，两束单色光从水面下射向点，光线经折射后合成一束光，则正确的是（ ）
A．在水中光的波速比光的波速小
B．用同一单缝衍射实验装置分别以光做实验时，光的衍射现象更加明显
C．用同一双缝干涉实验装置分别以光做实验时，光的干涉条纹间距小于光的干涉条纹间距
D．当两束光以相同的入射角从水中射到点，入射角从0开始逐渐增大，最先消失的是光
【答案】 B
【解析】A．如图所示
折射率
由图可知
折射率
光在水的中的速度
故
在水中光的波速比光的波速大，A错误；
B．波长
则
用同一单缝衍射实验装置分别以光做实验时，光的衍射现象更加明显，B正确；
C．条纹间距
用同一双缝干涉实验装置分别以光做实验时，光的干涉条纹间距大于光的干涉条纹间距，C错误；
D．临界角的正弦值
折射率越大，临界角越小
光束b先达到临界角，b光束先消失，D错误。
故选B。
3．如图所示，质量为0.5kg的小球静置于高度为3.2m的直杆顶端。一颗质量为0.01kg的子弹以500m/s的速度沿水平方向击中小球，并迅速从球心穿过。已知小球落地处离杆的水平距离为4.8m，g取，则有（ ）
A．小球落地时速度为8m/s
B．小球在下落过程中动量的变化量为2kgm/s
C．子弹落地处离杆的水平距离为160m
D．子弹穿过小球的过程中，系统产生的热量为1241J
【答案】 C
【解析】A．小球做平抛运动的过程有
解得
小球落地时的速度为
故A错误；
B．由动量定理可知，小球在下落过程中动量的变化量为
故B错误；
C．子弹穿过小球的过程，由动量守恒定律可得
子弹做平抛运动的过程中有
解得子弹落地处离杆的水平距离为
故C正确；
D．子弹穿过小球的过程中，由能量守恒定律得
故D错误。
故选C。
4．如图甲所示，悬挂在竖直方向上的弹簧振子，在CD两点之间做简谐运动，O点为平衡位置。振子到达D点时开始计时，以竖直向上为正方向，一个周期内的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（ ）

A．振子在O点受到的弹簧弹力等于零
B．振子在C点的回复力大于在D点的回复力
C．t＝0.3s时，振子的速度方向为竖直向上
D． t＝0.3s时，振子通过的路程为3cm
【答案】 C
【解析】A．弹簧振子在平衡位置O处时所受合力为零，振子的重力与弹簧弹力大小相等，故A错误；
B．CD两点为正向最大位移和负向最大位移处，回复力大小相等，方向相反，故B错误；
C．t＝0.3s时振子从D运动到O的过程，所以速度方向为竖直向上，故C正确；
D．根据振子的振动图像可知该质点的振动方程为
在图像中选取（1s，3cm）的点代入上述方程得
所以质点的振动方程为
所以t＝0.3s时，振子通过的路程不等于3cm，故D错误。
故选C。
5．近年来，国产新能源汽车的销量得到大幅增长，为检测某新能源汽车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，测得汽车在某次刹车过程中速度v与位移x的关系如图所示，设刹车过程中汽车做匀减速直线运动，已知时刻汽车速度为30m/s，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．刹车过程汽车的加速度大小为
B．路面与车轮之间的动摩擦因数为0.4
C．时，汽车的速度大小为12m/s
D．0~6s内，汽车的位移大小为72m
【答案】 C
【解析】A．根据匀变速直线运动速度位移关系可得
由图像可得
解得
A错误；
B．根据牛顿第二定律可得
代入数据，解得
B错误；
C．根据匀变速直线运动速度时间公式
代入数据，可得3s时刻，汽车的速度大小为12m/s，C正确；
D．汽车减速到零的时间为
前6s内，汽车的位移大小为75m，D错误。
故选C。
6．“天问一号”从地球发射后，在如图甲所示的P点沿地火转移轨道到Q点，再依次进入如图乙所示的调相轨道和停泊轨道，则天问一号（ ）
A．从P点转移到Q点的时间小于6个月
B．发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间
C．在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上大
D．在地火转移轨道运动的速度大于地球绕太阳的速度
【答案】 B
【解析】A．因P点转移到Q点的转移轨道的半长轴大于地球公转轨道半径，则其周期大于地球公转周期（1年共12个月），则从P点转移到Q点的时间为轨道周期的一半时间应大于6个月，故A错误；
B．因发射的卫星要能变轨到绕太阳转动，则发射速度要大于第二宇宙速度，即发射速度介于11.2km/s与16.7km/s之间，故B正确；
C．因在环绕火星的停泊轨道的半长轴小于调相轨道的半长轴，则由开普勒第三定律可知在环绕火星的停泊轨道运行的周期比在调相轨道上小，故C错误；
D．卫星从Q点变轨时，要加速增大速度，即在地火转移轨道Q点的速度小于火星轨道的速度，而由
可得
可知火星轨道速度小于地球轨道速度，因此可知卫星在Q点速度小于地球轨道速度，故D错误；
故选B。
7．如图所示，一直角三角形处于平行于纸面的匀强电场中，∠A=90°，∠B=30°，AC长为L，已知A点的电势为，B点的电势为，C点的电势为0．一带电的粒子从C点以的速度出发，方向如图所示(与AC边成60°)．不计粒子的重力，下列说法正确的是
A．电场强度的方向由B指向C
B．电场强度的大小为
C．若粒子能击中图中的A点，则该粒子的比荷为
D．只要粒子的速度大小合适，就可能击中图中的B点
【答案】 C
【解析】A、根据电场的性质，可知BC的中点的电势为，所以电场强度的方向沿∠C的角平分线指向C，故A错误；
B、根据可知电场强度的大小为，故B错误；
C、粒子在电场中做类平抛运动，粒子能击中图中的A点，则有，，，联立解得，故C正确；
D、粒子做类平抛运动，所以粒子速度不论多大在电场中都不能击中图中的B点，故D错误；
故选C．
8．在下列关于近代物理知识的说法中，正确的是（ ）
A．玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象
B．氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的能量增大
C．γ射线为原子的核外电子电离后形成的电子流
D．元素的半衰期随温度的升高或压强的增大而变小
【答案】 AB
【解析】玻尔理论可以成功解释氢原子的光谱现象，但是不能解释其它的原子光谱，选项A正确；氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，原子的电势能增加，电子的动能减小，原子的总能量增大，选项B正确；γ射线是不带电的光子流，选项C错误；元素的半衰期与外界条件无关，选项D错误；故选AB.
9．空间中存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和沿着纸面竖直向下的匀强电场E。一带电的轻质小球以初速度沿着纸面水平向右射出。使用频闪照相，记录下小球的频闪照片如图所示，小球重力忽略不计。下列说法正确的是（ ）
A．小球一定带正电
B．小球在轨迹最高点所受合外力为零
C．小球从水平射出到轨迹最高点的过程中，电势能增大
D．小球从第一次轨迹最高点到第二次轨迹最高点的过程中，做匀速圆周运动
【答案】 AC
【解析】AB．小球在轨迹最高点速度为零，洛伦兹力为零，故小球只在向下的电场力作用下向下加速运动，所受合外力不为零，根据题意加竖直向下的匀强电场，可判断小球一定带正电，故A正确，B错误；
C．小球从水平射出到轨迹最高点的过程中，电场力做负功，电势能增大，故C正确；
D．小球从第一次轨迹最高点到第二次轨迹最高点的过程中，除受洛伦兹力外，还受竖直向下的电场力作用，不可能做匀速圆周运动，故D错误。
故选AC。
10．如图所示，NPQ是由光滑细杆弯成的半圆弧，其半径为R，半圆弧的一端固定在天花板上的N点，NQ是半圆弧的直径，处于竖直方向，P点是半圆弧上与圆心等高的点．质量为m的小球A(可视为质点)穿在细杆上，通过轻绳与质量也为m的小球B相连，轻绳绕过固定在C处的轻小定滑轮．将小球A移到P点，此时CP段轻绳处于水平伸直状态，CP＝2R，然后将小球A由静止释放．不计一切摩擦，已知重力加速度为g，在小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中，下列说法正确的是( )
A．小球A的动能可能先增大后减小
B．小球A始终比小球B运动得快(释放点P除外)
C．当小球A绕滑轮转过30°时，小球A的动能为
D．小球A刚释放时，小球A、B的加速度大小分别为aA＝0、aB＝g
【答案】 BC
【解析】A.小球A由P点运动到圆弧最低点Q的过程中，系统减小的重力势能转化为系统的动能，所以A小球的动能一直增大，故A错误；
B.设运动过程中某位置时，AC连线与水平方向的夹角为，由关联速度可知，，所以小球A的速度始终比B大，故B正确；
C.当小球A绕滑轮转过30°时，小球A下降的距离为：
减小的重力势能为
B小球上升的高度为：，增加的重力势能为，此时两小球的速度关系为：，由机械能守恒得：
联立解得：，故C正确；
D.小球A刚释放时，小球A受重力，杆的弹力，绳的拉力，在水平方向上平衡，所以杆的弹力和绳的拉力大小相等，所以A球的合外力为重力，即加速度为，小球B此时的合力为零，所以此时B的加速度为0，故D错误．
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11. （8分） 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差。
（1）应该选择的实验电路是下图中的 （选填“甲”或“乙”）。
（2）现有电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、开关和导线若干，以及以下器材：A．滑动变阻器（0～20Ω）；B．滑动变阻器（0～500Ω），滑动变阻器应选用 ；（填相应器材前的字母）
（3）某同学根据记录的数据画出U－I图线如图丙所示，根据图丙中所画的图线可得出干电池的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω；（保留三位有效数字）
（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化，图中能正确反映P和U关系的是 。
【答案】 （1） 甲 （2） A （3）1.45（1.44～1.46均可） 1.67（1.62～1.72均可） （4） C
【解析】（1）干电池内阻较小，为减小实验误差，电流表应相对电源外接，应选题甲所示电路图；
（2）为了便于操作，应选较小的滑动变阻器，故选A；
（3）U－I图像的纵截距表示电源电动势，故
图像的斜率表示电源内阻，故
（4）电压表测量路端电压，其示数随滑动变阻器的阻值增大而增大；而当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半，外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；故符合条件的图像应为C。
12. （10分） 某同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验。 图为实验装置简图，A为小车，B为某种打点计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。
(1)图为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是图中的 （填“甲”或“ 乙”）打点计时器。上述图（b）的安装中存在的错误有：① ② 。
(2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据。 在分析处理时，该组同学存在两种方案；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象；乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象。两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注， 但尚未完成图象（如下图所示）。 你认为同学 （填“甲”、“乙”）的方案更合理。
(3)在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图（d），该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因。答： 。
【答案】 （1） 乙 接线柱应接在交流电上 电压应选择6V挡 （2） 乙 （3） 实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力
【解析】(1)图为实验中所用打点计时器的学生电源。由学生电源可以判断该同学选用的是电磁打点计时器，即图中的乙打点计时器。
上述图（b）的安装中存在的错误有：①接线柱应接在交流电上；②电压应选择6V挡；
(2)甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象，按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注；由图可知，甲图得到的图线是曲线，不能很好地得出加速度与质量的关系；而乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象，并按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注，由乙图可知，小车的加速度与小车质量的倒数成正比，所以乙同学的方案是合理的；
(3)从图象可以看出当有了一定的拉力F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，即小车还受到摩擦力的作用，说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，没有完全平衡掉摩擦力，所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力。
13. （9分） 生活中经常会用到按压式洒水壶，如图所示，假设其装水桶的总容积为1.4L，装入自来水后，封闭在液体上方的空气体积为0.2L，气压为1atm。打气筒活塞平均每秒可以打进气压为1atm、体积为5mL的空气。不考虑环境温度的变化。
（1）若某次共打气20次，请问此时液体上方的气体压强是多少？
（2）如果连续打气至液体上方的气体压强达到2atm时停止打气，然后开始向外喷水，那么喷雾器不再向外喷水时，已喷出水的体积是多少？
【答案】 （1）1.5atm；（2）0.2L
【解析】（1）共打气20次，则打气前
，
打气后压强为，。根据玻意耳定律得
解得
（2）设喷水前气体体积为，压强为，不再喷水时气体体积为，压强为。根据玻意耳定律可得
可得
则喷出水的体积为
14. （15分） 如图所示，光滑平行金属轨道、间距为d，末端接有三匝面积不同的矩形线圈，面积由大到小依次为、，，其中线圈所在区域有向下均匀增强的匀强磁场，其变化率为，线圈总电阻为r，轨道电阻不计。轨道间有垂直轨道平面向外的匀强磁场，磁感应强度B，现将一质量m、长为d、电阻R的金属杆PQ静止放在轨道上，杆两端始终与轨道接触良好。求：
（1）线圈中产生的总感应电动势E；
（2）金属杆加速过程中速度为v时的加速度a；
（3）若杆刚好匀速运动时沿轨道运动距离x，求杆从开始运动到达到匀速过程中所用的时间t。
【答案】 （1）；（2）；（3）
【解析】（1）线圈中感应电动势
解得
（2）金属杆加速过程中速度为v时回路的总电动势
解得
（3）达到最大速度时杆中产生的电动势
其中
15. （18分） 如图所示，光滑水平面上有一静止长木板C，其右端带有挡板，小物块A、B分别静置于其左端及中点。已知木板C全长L=18m，物块A、B与木板C间的动摩擦因数皆为μ=0.3，三者质量满足mC=2mA=2mB，重力加速度g=10m/s2。现通过击打使得A物块获得向右的速度v0=15m/s，如果物体间的碰撞都是弹性正碰，试求：
（1）物块A、B第一次碰撞前的速度大小各为多少？
（2）B物块与木板C右端挡板碰后瞬间的速度；
（3）若物块A、B第二次相碰于木板C左端，则v0应为多大？
【答案】 （1） ，；（2） 1.5m/s，方向向左；（3）
【解析】（1）设，则，向右为正方向，刚开始A加速度大小
BC共同的加速度大小
此时BC可保持共速，设经过t时间A、B第一次相撞，则
解得
所以碰撞前A的速度
碰撞前B的速度
（2）A、B是弹性碰撞且质量相等，则碰撞后速度交换，因此碰后A相对C静止以加速，B延续碰前A的速度以减速。
设B与C右端挡板碰前，B的速度为，AC的速度为，从开始运动至此时刻，由动量守恒和能量关系
解得
，（舍）
设B与C右端碰撞后速度分别为、，B与C组成的系统，由动量守恒及机械能守恒得
解得
，（舍）
代入数据得
故B与C碰后速度为1.5m/s，方向向左；
（3）碰后A、B、C速度分别为、、，且有，，B方向向左，因此碰后A、B都相对C向左滑，A、B加速度大小为，而C加速度大小为
BC碰后，因为AC间相对速度比BC间小，所以AC间先达到相对静止，假设此过程AB并未相撞且未掉下木板，设所经历时间为t，有
得
此过程A相对C位移
此过程A、B无相对加速度，因此相对做匀速运动，B相对A位移为
由于，
整理可得
代入可得
因题目要求AB相碰时的相对位移m，所以此时即A、C正好相对速度为0时A、B正好相撞，由题意相撞位置正好在C左端，故
m
代入可得
m/s
所以
结合，可得
m/s
结合
可解得
m/s