湖南省2025届普通高中学业水平选择性考试模拟冲刺（七）物理试卷（解析版）

这是一份湖南省2025届普通高中学业水平选择性考试模拟冲刺（七）物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了如图所示，质量为m的小球等内容，欢迎下载使用。
本试卷共100分，考试时间75分钟．
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．“玉兔二号”装有核电池，不惧漫长寒冷的月夜，核电池将eq \\al(238, 94)Pu衰变释放的核能一部分转换成电能。eq \\al(238, 94)Pu的衰变方程为eq \\al(238, 94)Pu→eq \\al(X,92)U＋eq \\al(4,2)He，则( )
A．衰变方程中的X等于233
B．eq \\al(4,2)He的穿透能力比γ射线强
C．eq \\al(238, 94)Pu比eq \\al(X,92)U的比结合能小
D．月夜的寒冷导致eq \\al(238, 94)Pu的半衰期变大
2．“飞车走壁”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ）
A．摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小
B．摩托车做圆运动的H越高，线速度越小
C．摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大
D．摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小
3．2022年，“嫦娥五号”实现中国开展航天活动以来的四个“首次”：首次在月球表面自动采样；首次从月球表面起飞；首次在月球轨道上其上升器与轨道器和返回器组合体交会对接；首次带着月球土壤返回地球。已知月球的质量约为地球的，表面重力加速度约为地球表面重力加速度的，月球半径约为地球半径的，下列判断正确的是（ ）
A．月球上的第一宇宙速度是地球上的倍
B．组合体交会对接后因质量变大导致轨道半径变大
C．“嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时所受地球引力是月球引力的81倍
D．“嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，带回的土壤处于完全失重状态
4．图(a)是一列简谐横波在t=0.10 s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.5 m处的质点,Q是平衡位置在x=12 m处的质点;图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是( )
A．质点Q做简谐运动的表达式为y=0.10 cs 10πt(m)
B．在t=0.25 s时,质点P的加速度方向沿y轴负方向
C．从t=0.10 s到t=0.25 s的过程中,质点Q的位移大小为0.30 m
D．从t=0.10 s到t=0.25 s,回复力对质点P的冲量为零
5．高压电线落地可能导致行人跨步触电，如图所示，设人的两脚MN间跨步距离为d，电线触地点O流入大地的电流为I，大地的电阻率为ρ，ON间的距离为R，电流在以O点为圆心、半径为r的半球面上均匀分布，其电流密度为，已知电流密度乘以电阻率等于电场强度，该电场强度可以等效成把点电荷Q放在真空中O点处产生的电场强度。下列说法正确的是（ ）
A．越靠近O点，电势越低
B．两脚间距离越大，跨步电压一定越大
C．等效点电荷Q的电荷量为（k为静电力常量）
D．若M、N、O三点在一条直线上，图中两脚MN间跨步电压等于
6．在边长为L的正方形abcd的部分区域内存在着方向垂直纸面的匀强磁场，a点处有离子源，可以向正方形abcd所在区域的任意方向发射速率均为v的相同的正离子，且所有离子均垂直b边射出，下列说法正确的是（ ）
A．磁场区域的最小面积为
B．离子在磁场中做圆周运动的半径为
C．磁场区域的最大面积为
D．离子在磁场中运动的最长时间为
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，有多项是符合题目要求。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．如图所示，矩形线圈abcd处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线圈的匝数为n、面积为S、电阻为r，绕垂直于磁场的轴以角速度匀速转动，理想变压器的副线圈接电阻为R的定值电阻时，矩形线圈中产生的感应电流的有效值为I。下列判断正确的是（ ）
A．矩形线圈平面与磁场方向平行时，线圈中感应电动势的瞬时值为
B．线圈的输出功率为
C．通过定值电阻的电流的有效值为
D．通过定值电阻的电流的有效值为
8．如图所示，传送带以的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是，且与水平方向的夹角均为。现有两个滑块A、B（可视为质点）从传送带顶端同时由静止滑下，已知滑块A、B的质量均为，与传送带间动摩擦因数均为0.5，取重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．滑块A先做匀加速运动后做匀速运动
B．滑块A比B先到达传送带底端
C．滑块A、B到达传送带底端时的速度大小相等
D．滑块A在传送带上的划痕长度为
9．如图所示，质量为m的小球（可看成质点）用长为l的轻绳悬挂于O点，小球自由静止在A点，用水平恒力F拉小球，小球运动的最高点为B点，此时轻绳与竖直方向的夹角为=，已知重力加速度为g，则从A到B的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．小球到达B点后，将保持静止B．F的大小为
C．F做功为D．运动中最大速度为
10．如图所示为半径为R的球形透明介质，AB为球的一条直径，O为球心，一细光束由A点斜射入透明介质，从C点射出，已知C点到AB的距离为，出射光线相对入射光线的偏折角为30°，光在真空中的传播速度为c。则下列说法正确的是（ ）
A．光线从C点射出介质的折射角为45°
B．透明介质的折射率为
C．光束在透明介质中的传播时间为
D．入射光绕A点逆时针转动，光可能在介质中发生全反射
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．（9分）某物理实验小组利用如图甲所示装置验证机械能守恒定律。
甲
（1）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含夹子）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还需要使用的一组器材是 。
A．直流电源、天平（含砝码）
B．直流电源、刻度尺
C．低压交流电源、天平（含砝码）
D．低压交流电源、刻度尺
（2）实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取连续打出的5个点A、B、C、D、E，测得C、D、E三个点到起始点O的距离分别为hC、hD、hE。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m，则从打下O点到打下D点的过程中，重物的重力势能减少量为 ，动能增加量为 。（用上述测量量和已知量的符号表示）
乙
（3）机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组又设计了如图丙所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图中未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上运动，没有转动。
丙
小组同学首先用天平测得重物的质量为m，然后：
①用运动传感器实时记录重物的速度，继而得到重物的动能Ek；
②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能参考面，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能Ep；
③将弹簧处于原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能E弹。
分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。
已知实验得到的F－t图像如图丁所示，则下列选项中的图像可能正确的是 。
丁

A B C
12．用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T，请根据下列步骤完成电阻测量。
(1)旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
(2)将K旋转到欧姆挡“×100”的位置。
(3)将插入“＋”“－”插孔的两表笔短接，旋动部件________，使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按________的顺序进行操作，再完成读数测量。
A．将K旋转到欧姆挡“×1 k”的位置
B．将K旋转到欧姆挡“×10”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D．将两表笔短接，旋动合适的部件，对电表进行校准
13．如图所示，一太阳能空气集热器的底面及侧面为绝热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积V1＝1×10－2 m3.开始时集热器的进气口和出气口阀门关闭，集热器中密封了一定质量的理想气体，气体的温度为t1＝27 ℃，压强为p1＝1 atm.经过太阳曝晒后，集热器中气体的压强增大到p2＝1.2 atm.
(1)求集热器中气体的温度升高到多少摄氏度；
(2)现保持气体温度不变，把出气口与一个真空瓶相连，打开出气口阀门，最终真空瓶中气体的压强为1 atm，求真空瓶的容积；
(3)在(2)问的基础上求最终集热器内气体质量与原来的气体质量的比值．
14．如图1所示，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。不计导体棒ab和轨道的电阻。
（1）如图1所示，当导体棒ab以恒定速率向左运动时，求a、b两点间的电势差；
（2）如图2所示，若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻，导体棒在水平向右的恒力F的作用下由静止开始运动。求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。
（3）如图3所示，若轨道左端MP间接一阻值为R的电阻，导体棒在水平向右的拉力的作用下由静止开始运动。若该拉力的功率P保持不变，求经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。
（4）如图4所示，若轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值为R的电阻。导体棒ab从静止开始运动。求：
①经过一段时间后，导体棒所能达到的最大速度的大小。
②若忽略电源内阻r，并且令，则导体棒所能达到的最大速度为，请通过分析，比较和的大小。
（5）如图5所示，若轨道左端MP间接一不带电的电容器，电容器的电容为C，导体棒ab在水平向右的恒力F的作用下从静止开始运动。求：
①导体棒加速度的大小a；
②开始运动时开始计时，经过时间t之后，电容器被击穿，求该电容器的击穿电压。
15．如图所示，光滑绝缘弹性水平面上静止放着质量为mA=3m的不带电的绝缘弹性小球A和质量mB=m、带电量为+q的弹性小球B（均可视为质点），它们相距为s。在B球右侧虚线区域内，有两个方向相反的匀强电场区域：高为H（未知）的下方区域内电场方向竖直向上，上方区域电场方向竖直向下，其大小均为。现对小球A施加一个始终水平向右的恒力（g为重力加速度），A便由静止开始运动，已知A与B之间的碰撞为弹性碰撞，碰撞过程中无电荷转移，求：
（1）A与B第一次碰撞后的A、B速度vA、vB；
（2）若H=h，求B碰后至到达最高点的过程中机械能的变化量；
（3）若A与B能发生第二次碰撞，求H可能的取值。

【参考答案】
1．【答案】 C
【详解】 由于核反应遵循质量数守恒、电荷数守恒，则X应为234，A错误；α射线的穿透能力比γ射线的穿透能力弱，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，则eq \\al(234, 92)U的比结合能比eq \\al(238, 94)Pu的比结合能大，C正确；放射性元素的半衰期与物理状态以及化学状态均无关，D错误。
2．【答案】A
【详解】
AC．摩托车做匀速圆周运动，摩擦力恰好为零，由重力mg和支持力F的合力提供圆周运动的向心力，作出力图如图，
则有向心力
Fn=mgtanα
m，α不变，向心力大小不变。由
mgtanα=mrω2
得
则知H越高，r越大，ω越小，故A正确，C错误；
B．根据牛顿第二定律得
H越高，r越大，Fn不变，则v越大，故B错误；
D．侧壁对摩托车的支持力
不变，则摩托车对侧壁的压力不变，故D错误。
故选A。
3．【答案】C
【详解】A．根据题意，由万有引力提供向心力有，解得，月球上的第一宇宙速度为，A错误；
B．根据题意，由万有引力提供向心力有，解得，可知，组合体的轨道半径只与中心天体的质量和组合体的线速度有关，与组合体的质量无关，B错误；
C．根据题意，由万有引力公式可知，由于“嫦娥五号”飞行到地球与月球中心连线中点时，“嫦娥五号”到地球与月球中心的距离相等，则所受地球引力是与月球引力之比为，C正确；
D．“嫦娥五号”在降落地面之前必须做减速运动，则带回的土壤具有向上的加速度，处于超重状态，D错误。选C。
4．【答案】B
【解析】由振动图像和波形图可知A=0.10 m,ω=2πT=10π rad/s,质点Q做简谐运动的表达式为y=Asin ωt=0.10·sin 10πt(m),故A错误;由振动图像读出周期T=0.2 s,从t=0.10 s到t=0.25 s经过的时间为Δt=0.15 s=34T,在t=0.25 s时,质点P位于x轴上方,加速度方向沿y轴负方向,故B正确;从t=0.10 s到t=0.25 s经过的时间为34个周期,t=0.25 s时刻质点Q位于波峰,质点Q的位移大小为0.10 m,路程为0.30 m,故C错误;从t=0.10 s到t=0.25 s经过的时间为34个周期,t=0.10 s和t=0.25 s质点P的瞬时速度不相同,由动量定理得I=mΔv=m(v2-v1)≠0,回复力对质点P的冲量不为零,故D错误.
5．【答案】C
【详解】
A．高压电线落地，电线触地电流从O点流入大地的，O点电势最高，越靠近O点，电势越高，故A错误；
B．当两脚位于同一等势线上时即两脚到O点的距离相等时，跨步电压为零，故B错误；
C．根据题意有
可得
故C正确；
D．N点处电流密度为，由于MN间的电场是非匀强电场，电场强度越靠近O点越大，则知MN间的场强大于，则两脚MN间跨步电压大于，故D错误。
故选C。
6．【答案】C
【详解】
A B．由题可知，离子垂直bc边射出，沿ad方向射出的粒子的轨迹即为磁场区域的边界，其半径与离子做圆周运动的半径相同，所以离子在磁场中做圆周运动的半径为R=L；磁场区域的最小面积为
故AB错误；
CD．磁场的最大区域是四分之一圆，面积
离子运动的最长时间
故C正确，D错误。
故选C。
7．【答案】AC
【详解】A．矩形线圈平面与磁场方向平行时，穿过线圈磁通量最小，但其变化率最大，从而感应电动势最大，故最大值为
A正确；
B．因线圈内部有电阻r，故其会损耗一部分电能，由
可得
又有
联立可得
B错误；
CD．设通过定值电阻R中的有效电流为I2，由理想变压器输入功率等于输出功率可知
则有
解得
C正确，D错误。
故选AC。
8．【答案】BD
【详解】A．根据牛顿第二定律，A的加速度为，A与传送带共速的时间为，A与传送到共速时的位移为，共速后A继续匀加速度的加速度为，滑块A先做匀加速度运动再以另以加速度匀加速度运动，A错误；
B．A第二段匀加速度运动过程，得，B的加速度为，根据，得，由于，则滑块A比B先到达传送带底端，B正确；
C．A到达底端的速度为，B到达底端的速度为，则A到达斜面底端的速度较大，C错误；
D．A第一段匀加速运动的划痕长度为，第二段划痕长度为，由于两段相对运动情况不同，则滑块A在传送带上的划痕长度为，D正确。选BD。
9．【答案】BC
【详解】A．小球在拉力F作用下从A点运动到最高点B点，说明小球先加速后减速，则小球到达B点时具有加速度，则小球不可能静止，故A错误；
B．对小球从A到B由动能定理有
得
故B正确；
C．F做功为
故C正确；
D．由对称性可知，当轻绳与竖直方向夹角为时速度最大，由动能定理得
解得
故D错误。
故选BC。
10．【答案】AC
【详解】AB．作出光路图，如图所示。
由几何关系可知，则，由图可知，，解得，又由折射定律，所以有，由题意可知出射光线相对入射光线的偏折角为30°，所以，透明介质的折射率为，故A正确，B错误；
C．光束在透明介质中的传播速度为，又由几何关系可知，则光在介质中传播的时间为，解得，故C正确；
D．光在该透明介质中的临界角为C，则，解得，入射光绕A点逆时针转动，光束在A点的折射角一定小于临界角C，由几何关系可知光射到透明介质出射点时的入射角一定小于临界角，所以光不可能在介质中发生全反射，D错误。故选AC。
11．【答案】（1）D（2分） （2）mghD（2分） m（hE－hC）28T2（2分）
（3）AC（3分，选对1个得1分，有错选的不得分）
【解析】（1）电磁打点计时器工作时需要配备低压交流电源，测量长度需要刻度尺，重物质量可以不测，故选D。
（2）重力势能减少量ΔEp＝mghD，动能增加量ΔEk＝12mvD2＝12m·（hE－hC2T）2＝m（hE－hC）28T2。
（3）由题图丁可知，重物振动的周期为2T，T时刻弹簧弹力最小，弹簧伸长量最小，重物在最高点，重力势能最大；2T时刻弹簧弹力最大，弹簧伸长量最大，重物在最低点，重力势能最小，A正确。重物在最高点和最低点时动能都是零，变化周期为T，C正确。弹簧弹性势能变化周期为2T（点拨：振动过程中弹簧始终处于伸长状态），B错误。
12．【答案】(1)S；(3)T；0刻线；(4)ADC
【详解】(1)多用电表使用前要旋转指针定位螺丝S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线。
(3)将插入“＋”“－”插孔的表笔短接，旋动欧姆调零旋钮T，使指针对准电阻的0刻线。
(4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过小，则电阻阻值较大，说明所选挡位太小，为了得到比较准确的测量结果，应换用大倍率挡进行测量。应将K旋转到欧姆挡“×1 k”的位置，然后将两表笔短接，旋动合适的部件，使指针指在电阻零刻度处，再将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，因此合理的实验步骤顺序是ADC。
13．【答案】87 ℃ ；2×10－3 m3 ；eq \f(5,6)
【详解】(1)由题意可知，集热器内气体在温度升高的过程中，体积不变，由查理定律有eq \f(p1,T1)＝eq \f(p2,T2)，
其中p1＝1 atm，p2＝1.2 atm，T1＝(27＋273) K＝300 K，
解得T2＝360 K，即t2＝87 ℃.
(2)以集热器中所有气体为研究对象，气体做等温变化，由玻意耳定律可知p2V1＝p3V3，其中p3＝1 atm，
解得V3＝1.2×10－2 m3，
真空瓶容积V＝V3－V1＝2×10－3 m3.
(3)最终集热器内气体质量与原来的气体质量之比eq \f(m1,m)＝eq \f(V1,V3)，解得eq \f(m1,m)＝eq \f(5,6).
14．【答案】（1）；（2）；（3）；（4）①；②；（5）①；②
【详解】（1）导体棒ab以恒定速率向左运动时，感应电动势大小
电流方向由a到b，在电源内部电流由电势低处流向电势高处，则
=
（2）导体棒达到的最大速度时，有
F=BIL
联立得
=
（3）导体棒达到的最大速度时，有
F=BIL
P=Fv3
联立得
=
（4）①闭合开关后，导体棒ab产生的电动势与电阻R两端的电压相等时，导体棒ab达到最大速度v4，电源路端电压
U=BLv4
U=IR
联立得
②导体棒达到的最大速度时，棒中没有电流，感应电动势
E=BLv4
（5）①感应电动势与电容器两极板间电压相等
U=BLv
电容器所带电量
Q=It
得
根据牛顿第二定律
F-BIL=ma
联立得
a=
②经过时间t之后，导体棒速度
v=at=
该电容器的击穿电压
=BLv=
15．【答案】（1），；（2）；（3）见解析
【详解】（1）对A，根据牛顿第二定律，有
解得
根据速度位移关系可得
解得
由于A与B之间的碰撞为弹性碰撞，则
解得
，
（2）当B球进入下方电场时，根据牛顿第二定律，有
所以
在竖直方向有
当B球进入上方电场时，根据牛顿第二定律，有
所以
在竖直方向有
联立可得
B碰后至到达最高点的过程中机械能的变化量为
（3）若A与B能发生第二次碰撞，即
解得（n=1，2，3…）