2025届湖南省高考全真模拟卷 物理（含解析）

这是一份2025届湖南省高考全真模拟卷 物理（含解析），共20页。
1．[2024年湖北高考真题]硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一，是该疗法中一种核反应的方程，其中X、Y代表两种不同的原子核，则( )
A.，B.，C.，D.，
2．[2025年浙江高考真题]三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的d，e与e，f两点间的距离相等，则( )
A.a点电势高于b点电势
B.a、c两点的电场强度相同
C.d、f间电势差为d、e间电势差的两倍
D.从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等
3．[2024年安徽高考真题]倾角为θ的传送带以恒定速率顺时针转动。时在传送带底端无初速轻放一小物块，如图所示。时刻物块运动到传送带中间某位置，速度达到。不计空气阻力，则物块从传送带底端运动到顶端的过程中，加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
A.B.
C.D.
4．[2024年福建高考真题]某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车( )
A.在的平均速度为
B.在做匀减速直线运动
C.在内的位移比在内的大
D.在的加速度大小比的小
5．[2024年甘肃高考真题]如图，相距为d的固定平行光滑金属导轨与阻值为R的电阻相连，处在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中长度为L的导体棒沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。则导体棒ab所受的安培力为( )
A.，方向向左B.，方向向右
C.，方向向左D.，方向向右
6．[2024年湖南高考真题]根据国家能源局统计，截止到2023年9月，我国风电装机4亿千瓦，连续13年居世界第一位，湖南在国内风电设备制造领域居于领先地位。某实验小组模拟风力发电厂输电网络供电的装置如图所示。已知发电机转子以角速度ω匀速转动，升、降压变压器均为理想变压器，输电线路上的总电阻可简化为一个定值电阻。当用户端接一个定值电阻R时，上消耗的功率为P。不计其余电阻，下列说法正确的是( )
A.风速增加，若转子角速度增加一倍，则上消耗的功率为
B.输电线路距离增加，若阻值增加一倍，则上消耗的功率为
C.若升压变压器的副线圈匝数增加一倍，则上消耗的功率为
D.若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，则上消耗的功率为
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．[2024年甘肃高考真题]如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当时，反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是( )
A.该材料对红光的折射率为
B.若，光线c消失
C.若入射光a变为白光，光线b为白光
D.若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直
8．[2024年重庆高考真题]一列沿x轴传播的简谐波，在某时刻的波形图如图甲所示，一平衡位置与坐标原点距离为3米的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示，若该波的波长大于3米。则( )
A.最小波长B.频率
C.最大波速D.从该时刻开始2 s内该质点运动的路程为
9．[2024年广东高考真题]如图所示，探测器及其保护背罩通过弹性轻绳连接降落伞。在接近某行星表面时以60 m/s的速度竖直匀速下落。此时启动“背罩分离”，探测器与背罩断开连接，背罩与降落伞保持连接。已知探测器质量为1000 kg，背罩质量为50 kg，该行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取。忽略大气对探测器和背罩的阻力。下列说法正确的有( )
A.该行星表面的重力加速度大小为
B.该行星的第一宇宙速度为
C.“背罩分离”后瞬间，背罩的加速度大小为
D.“背罩分离”后瞬间，探测器所受重力对其做功的功率为30 kW
10．[2024年河北高考真题]如图，真空区域有同心正方形ABCD和abcd，其各对应边平行，ABCD的边长一定，abcd的边长可调，两正方形之间充满恒定匀强磁场，方向垂直于正方形所在平面。A处有一个粒子源，可逐个发射速度不等、比荷相等的粒子，粒子沿AD方向进入磁场。调整abcd的边长，可使速度大小合适的粒子经ad边穿过无磁场区后由BC边射出。对满足前述条件的粒子，下列说法正确的是( )
A.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为45°，则粒子必垂直BC射出
B.若粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角为60°，则粒子必垂直BC射出
C.若粒子经cd边垂直BC射出，则粒子穿过ad边的速度方向与ad边夹角必为45°
D.若粒子经bc边垂直BC射出，则粒子穿过ad边时速度方向与ad边夹角必为60°
三、非选择题:本题共5 小题,共 56 分。
11．（7分）[2024年山东高考真题]在第四次“天宫课堂”中，航天员演示了动量守恒实验。受此启发，某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验，气垫导轨两端分别安装两个位移传感器，a测量滑块A与它的距离，b测量滑块B与它的距离。部分实验步骤如下：
①测量两个滑块的质量，分别为200.0 g和400.0 g；
②接通气源，调整气垫导轨水平；
③拨动两滑块，使均向右运动；
④导出传感器记录的数据，绘制随时间变化的图像，分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题：
（1）从图像可知两滑块在_______s时发生碰撞；
（2）滑块B碰撞前的速度大小_______m/s（保留2位有效数字）；
（3）通过分析，得出质量为200.0 g的滑块是_______（填“A”或“B”）。
12．（9分）[2024年湖南高考真题]某实验小组要探究一金属丝的阻值随气压变化的规律，搭建了如图（a）所示的装置。电阻测量原理如图（b）所示，E是电源，为电压表，为电流表。
（1）保持玻璃管内压强为1个标准大气压，电流表示数为100 mA，电压表量程为3 V，表盘如图（c）所示，示数为_______V，此时金属丝阻值的测量值R为_______Ω（保留3位有效数字）；
（2）打开抽气泵，降低玻璃管内气压p，保持电流I不变，读出电压表示数U，计算出对应的金属丝阻值；
（3）根据测量数据绘制关系图线，如图（d）所示；
（4）如果玻璃管内气压是0.5个标准大气压，保持电流为100 mA，电压表指针应该在图（c）指针位置的_______侧（填“左”或“右”）；
（5）若电压表是非理想电压表，则金属丝电阻的测量值_______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
13．（10分）[2024年湖南高考真题]一个充有空气的薄壁气球，气球内气体压强为p、体积为V。气球内空气可视为理想气体。
（1）若将气球内气体等温膨胀至大气压强，求此时气体的体积（用和V表示）；
（2）小赞同学想测量该气球内气体体积V的大小，但身边仅有一个电子天平。将气球置于电子天平上，示数为（此时须考虑空气浮力对该示数的影响）。小赞同学查阅资料发现，此时气球内气体压强p和体积V还满足：，其中为大气压强，为气球无张力时的最大容积，为常量。已知该气球自身质量为，外界空气密度为，求气球内气体体积V的大小。
14．（14分）[2024年浙江高考真题]某固定装置的竖直截面如图所示，由倾角的直轨道，半径的圆弧轨道，长度、倾角为θ的直轨道，半径为R、圆心角为θ的圆弧管道组成，轨道间平滑连接。在轨道末端F的右侧光滑水平面上紧靠着质量滑块b，其上表面与轨道末端F所在的水平面平齐。质量的小物块a从轨道上高度为h静止释放，经圆弧轨道滑上轨道，轨道由特殊材料制成，小物块a向上运动时动摩擦因数，向下运动时动摩擦因数，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当小物块a滑块b上滑动时动摩擦因数恒为，小物块a运动到滑块右侧的竖直挡板能发生完全弹性碰撞。（其它轨道均光滑，小物块视为质点，不计空气阻力，，）
（1）若，求小物块
①第一次经过C点的向心加速度大小；
②在上经过的总路程；
③在上向上运动时间和向下运动时间之比。
（2）若，滑块至少多长才能使小物块不脱离滑块。
15．（16分）[2024年甘肃高考真题]质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。
（1）粒子带正电还是负电？求粒子的比荷。
（2）求O点到P点的距离。
（3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。
参考答案
1．答案：B
解析：
2．答案：D
解析：A.电场线从高等势面指向低等势面，即电场线从图中的正电荷指向负电荷，因此b点所在的等势面高于a点所在的等势面，A错误；B.a、c两点电场强度方向不同，电场强度不同，B错误；C.从电场强度逐渐减小，间距相等，结合可知，则,C错误；D.a点与f点在同一等势面上，a、b两点和f、b两点的电势差相等，根据电场力做功可知从a到b与从f到b，电场力对电子做功相等，D正确。故选D。
3．答案：C
解析：时间内：物体轻放在传送带上，做加速运动。受力分析可知，物体受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力大于重力的下滑分力，合力不变，故做匀加速运动。
之后：当物块速度与传送带相同时，静摩擦力与重力的下滑分力相等，加速度突变为零，物块做匀速直线运动。
C正确，ABD错误。
故选C。
4．答案：D
解析：A.根据图像可知，在内汽车做匀加速直线运动，平均速度为故A错误；B.根据图像可知，在内速度一时间图像为曲线，汽车做非匀变速运动，在内图像为倾斜的直线，汽车做匀减速直线运动，故B错误；C.根据图像与横轴围成的面积表示位移大小，在图中做一条辅助线，如图所示：
可得在汽车的位移大小为，在汽车的位移大小，可知的位移比的小，故C错误。D.根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，由此可知在的汽车加速度为，在的汽车加速度约为，负号表示加速度方向和速度相反，则在的加速度大小比的小，故D正确。故选D。
5．答案：A
解析：导体棒ab切割磁感线在电路部分得有效长度为d，故感应电动势为
回路中感应电流为。根据右手定则，判断电流方向为b流向a。故导体棒ab所受的安培力为，方向向左。故选A。
6．答案：A
解析：设升压变压器原、副线圈匝数分别为，降压变压器原、副线圈匝数分别为，将降压变压器和用户端所接定值电阻R等效为一个电阻，则。发电机转子以角速度ω匀速转动时，产生的电动势的最大值，则升压变压器输入端的电压有效值，转子角速度增加一倍，则升压变压器输出端电压为增加一倍，根据闭合电路欧姆定律知定值电阻中的电流变为原来的2倍，结合可知，转子角速度增加一倍，上消耗的功率变为，选项A正确；结合，若增加一倍，则上消耗的功率为，选项B错误；若升压变压器的副线圈增加一倍，根据理想变压器变压规律知，升压变压器副线圈两端的电压变为原来的2倍，由可知，定值电阻中的电流变为原来的2倍，上消耗的功率变为，选项C错误；若在用户端再并联一个完全相同的电阻R，降压变压器和用户端所接定值电阻的等效电阻变为上消耗的功率变为，选项D错误。
7．答案：ABC
解析：A.根据几何关系可知从材料内发生折射时光线的折射角为60°，故折射率为
故A正确；
B.设临界角为C，得
故，若，会发生全反射，光线c消失，故B正确；
C.由于光线b为反射光线，反射角等于入射角，故当入射光a变为白光，光线b为白光，故C正确；
D.对同种介质，紫光的折射率比红光大，故若入射光a变为紫光，折射角将变大，光线b和c不会垂直，故D错误。
故选ABC。
8．答案：BD
解析：B.根据乙图写出平衡位置与坐标原点距离为3 m米的质点的振动方程，代入点和（2,0）解得，可得，故B正确；A.在题图甲中标出位移为质点，若波沿x轴正方向传播侧为Q点，沿x轴负方向传播侧为P点，则波长可能为，即或，即，故A错误；C.根据，可得，故C错误；D.根据题图乙计算该质点在2 s内运动的路程为，故D正确。故选BD。
9．答案：AC
解析：A.在星球表面，根据
可得
行星的质量和半径分别为地球的和。地球表面重力加速度大小取，可得该行星表面的重力加速度大小
故A正确；
B.在星球表面上空，根据万有引力提供向心力
可得星球的第一宇宙速度
行星的质量和半径分别为地球的和，可得该行星的第一宇宙速度
地球的第一宇宙速度为，所以该行星的第一宇宙速度
故B错误；
C.“背罩分离”前，探测器及其保护背罩和降落伞整体做匀速直线运动，对探测器受力分子，可知探测器与保护背罩之间的作用力
“背罩分离”后，背罩所受的合力大小为4000 N，对背罩，根据牛顿第二定律
，解得
故C正确；
D.“背罩分离”后瞬间探测器所受重力对其做功的功率
故D错误。
故选AC。
10．答案：AD
解析：A.粒子在磁场中做匀速圆周运动，在正方形区域中做匀速直线运动，粒子穿过边时速度方向与边夹角为45°，在正方形区域中的运动轨迹必平行于的连线，可知粒子必经过边，进入正方形区域前后的两段圆弧轨迹的半径相等，并且圆心角均为45°，据此作出粒子可能的两个运动轨迹如图所示
粒子的运动轨迹均关于直线对称，粒子必从C点垂直于射出，故A正确；C.若粒子经边垂直射出，粒子运动轨迹如图所示
设粒子穿过边时速度方向与边夹角为θ，则图中两段圆弧轨迹的圆心角与的关系为，设两正方形的对应边之间的距离为，为保证粒子穿过边，需满足且有联立解得为保证粒子穿过边，需满足为保证从边射出，需满足联立解得可得粒子经边垂直射出，粒子穿过边时速度方向与边夹角范围是
设粒子在e点进入正方形区域，线段垂直平分轨迹，与AB选项的分析同理，粒子的轨迹关于线段对称。线段平行于轨迹，取圆弧轨迹的中点F，过F点做轨迹的平行线分别交与BC于点G和点，点为点E关于的对称点。易知点e为的中点，点E为的中点，垂直于和，设粒子轨迹半径为r，正方形的边长为。由几何关系得，，，，，联立解得，因，故，即垂直于，由对称性可知四边形为矩形，垂直于，可知点是点F关于的对称点，即点F是圆弧的中点，可知由c到粒子的轨迹圆心角为30°，可得粒子垂直射出。若粒子速度较大，轨迹半径较大，则粒子在c点左侧穿过，其轨迹如图所示
与临界轨迹对比，粒子第二段的轨迹圆心不会在上，故粒子不会垂直射出。若粒子速度较小，轨迹半径较小，则粒子在c点下方穿过，其轨迹如图所示。
与粒子恰好经过c点的运动过程同理，根据对称性可知粒子一定垂直射出，故B错误，D正确。故选AD。
11．答案：（1）1.0
（2）0.20
（3）B
解析：（1）由图像的斜率表示速度可知，两滑块的速度在时发生突变，即发生了碰撞；
（2）由图像斜率的绝对值表示速度大小可知，碰撞前瞬间B的速度大小；
（3）由题图乙知，碰撞前A的速度大小，碰撞后A的速度大小约为，由题图丙可知，碰撞后B的速度大小为，对A和B的碰撞过程由动量守恒定律有，代入数据解得，所以质量为200.0 g的滑块是B。
12．答案：（1）1.25（1.24~1.26均可）；12.5
（4）右
（5）小于
解析：（1）由电压表读数规则可知题图（c）的示数为；根据题图（b）由欧姆定律可知。
（4）玻璃管内气压降低到0.5个标准大气压，由题图（d）可知金属丝的阻值增大，又保持电流为100 mA，所以电压表示数增大，即电压表指针应该在题图（c）指针位置的右侧；
（5）若电压表是非理想电压表，则流过金属丝的电流的测量值偏大，由欧姆定律可知金属丝的电阻的测量值小于真实值。
13．答案：（1）
（2）
解析：（1）由玻意耳定律有
解得
（2）气球内空气体积为时，密度为，故气球内部空气质量
对气球和气球内部气体组成的系统受力分析，由力的平衡条件有
又
结合
联立解得
14．答案：（1）；2 m；1:2
（2）0.2 m
解析：（1）①对小物块a从由静止释放到第一次经过C点的过程，根据机械能守恒定律有
第一次经过C点时，有
联立解得
②由几何关系可知，E点的高度，显然小物块a不会从E点滑出轨道DE
小物块a在DE上时，因为，所以小物块a每次在DE上上升至最高点后一定会下滑，之后经过若干次在DE上的滑动使机械能损失，最终小物块a将在B、D间往复运动，且易知小物块a每次在DE上向上运动和向下运动的距离相等，设其在DE上经过的总路程为s，则根据能量守恒定律可得
解得
③根据牛顿第二定律可知小物块a在DE上向上运动和向下运动的加速度大小分别为
则对小物块a在DE上的每一次完整的上滑和下滑过程，根据运动学公式均有
所以
（2）对小物块a从由静止释放到经过F点的过程，根据动能定理有
解得
设滑块长度为l时，小物块恰好不脱离滑块，且最终二者达到共同速度v，则根据动量守恒定律和能量守恒定律分别有
解得
15．答案：（1）带正电，
（2）
（3）
解析：（1）由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件
在加速电场中，由动能定理
联立解得，粒子的比荷为
（2）由洛伦兹力提供向心力
可得O点到P点的距离为
（3）粒子进入Ⅱ瞬间，粒子受到向上的洛伦兹力
向下的电场力
由于，且
所以通过配速法，如图所示
其中满足
则粒子在速度选择器中水平向右以速度做匀速运动的同时，竖直方向以做匀速圆周运动，当速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择器右挡板的点的要求，故此时粒子打在点的速度大小为