2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟（四）物理试卷（解析版）

这是一份2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试模拟（四）物理试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了2A）等内容，欢迎下载使用。
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，并认真核准准考证号条形码上的以上信息，将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
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。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。
1．2023年，全球首座四代核反应堆在中国正式运行，标志着中国在核领域的领先地位。如图是我国大亚湾核电站外景。核反应堆是核电站的热源，其内部进行核反应产生源源不断的能量，核反应产生的热能通过载热剂传给汽轮机，汽轮机带动发电机，产生的电能被输送到电网。下列关于核反应堆的说法正确的是（ ）
A．核反应堆都是核聚变反应
B．反应堆实现中子慢化是让作为慢化剂的原子核与中子进行碰撞来降低中子速度
C．若核燃料是铀核，产物是钡和氪，那么铀的比结合能比钡和氪的都要高
D．在很多化学反应中，可以通过加催化剂、高温等条件加快反应速度，以此类推，升高温度也可以加快核废料的衰变，为核废料的安全处理提供帮助
2．太空中存在一些离其他恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统，通常可忽略其他星体对它们的引力作用。已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式：一种是三颗星位于同一直线上，两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行；另一种形式是三颗星位于边长为L的等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行。设这三个星体的质量均为M，并设两种系统的运动周期相同，引力常量为G，则( )
A．直线三星系统中甲星和丙星的线速度相同
B．直线三星系统的运动周期为4πReq \r(\f(R,5GM))
C．三角形三星系统中星体间的距离为L＝eq \r(3)R
D．三角形三星系统的线速度大小为eq \f(1,2)eq \r(\f(5GM,R))
3．如图所示，有一个半径的圆形LED光源，其表面可以朝各个方向发光，AB为圆形光源的直径。现将该光源封装在一个半球形透明介质的底部，AB中点与球心O重合。透明介质球的半径，LED光源发出的光恰好都能射出半球面，不考虑二次反射，光源的厚度忽略不计，则该透明介质的折射率为（ ）
A．B．C．D．
4．如图所示为利用斜面从货车上卸货的示意图，货箱沿斜面下滑过程中斜面始终保持静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，货箱将加速下滑
B．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个垂直斜面向下的恒力F后，货箱继续匀速下滑
C．若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个斜向左下方向的恒力F后，货箱继续匀速下滑
D．若货箱加速下滑时，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，货箱下滑加速度变大
5．如图，P为一点电荷周围某电场线上的点，A、B所在直线垂直该电场线，且过P点。若PA＞PB，A、B两处的电场强度分别为EA、EB，电势分别为φA、φB。则（ ）
A．EA＜EB，φA＜φBB．EA＜EB，φA＞φB
C．EA＞EB，φA＜φBD．EA＞EB，φA＞φB
6．如图甲所示是手机无线充电工作原理图，送电线圈接入如图乙所示交变电流，受电线圈未与手机连接，则（ ）
A．当时，受电线圈中磁通量最大
B．当时，cd端电压最大
C．增大送电和受电线圈的间距，cd端电压频率改变
D．增大送电和受电线圈的间距，ab与cd端电压之比不变
7．一条轻长绳放置在水平桌面上，俯视图如图甲所示，用手握住长绳的一端，从时刻开始用手带动点沿垂直绳的方向（图甲中轴方向）在水平面内做简谐运动，内点的振动图像如图乙所示。时轻长绳上的波形图可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
8．物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示， 他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下， 经过A、B两个传感器， 其中B传感器固定在斜面底端， 测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置， 多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A．小球在斜面上运动的平均速度大小为6m/s
B．小球在顶端O点的速度大小为2m/s
C．小球在斜面上运动的加速度大小为4 m/s2
D．固定斜面的长度为6m
9．如图所示，绝缘粗糙细直杆abc在b处弯折为a角，水平bc段足够长，在虚线AB的右侧区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带电圆环（可视为点电荷）从倾斜ab段某处由静止释放，忽略圆环经过弯折处的能量损失且圆环在运动过程中所带电荷量保持不变。下列关于圆环速度v随时间t的变化图像可能正确的是（ ）
A．B．
C．D．
10．如图甲所示，电子枪的金属丝K连续不断地逸出电子，电子初速度不计，经M、N两金属板之间的电场加速后，沿A、B两水平金属极板间的中心线OP射入极板间的偏转电场，UMN＝－U0。A、B两极板间的距离为d，两极板间的电势差uAB随时间t的变化图像如图乙所示，图中U1已知，uAB的变化周期为3t0。两极板间的电场可视为匀强电场，t＝0时刻射入A、B两极板间的电子在偏转电场中经4t0后从极板右侧射出。已知电子的质量为m、电荷量为－e(e>0)，重力不计，打到极板上的电子均被吸收，不计电子之间的相互作用力。
(1)求A、B金属板的长度L；
(2)求t＝0时刻射入偏转电场的电子，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的偏移距离y；
(3)仅上下调整A、B两水平极板的位置，保证电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，要使从极板右侧射出的电子速度均水平，求A、B两极板间的最小距离d1。
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．根据“探究加速度与力、质量的关系”的实验完成下面的题目．
(1)有关实验以及数据处理，下列说法正确的是 ．
A．应使砂和小桶的总质量远小于小车和砝码的总质量，以减小实验误差
B．可以用天平测出小桶和砂的总质量m及小车和砝码的总质量M；根据公式，求出小车的加速度
C．处理实验数据时采用描点法画图象，是为了减小误差
D．处理实验数据时采用图象，是为了便于根据图线直观地作出判断
(2)某学生在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大．他所得到的a﹣F关系可用图甲中的哪个表示？ （图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力）．
(3)某学生将实验装置按如图乙所示安装好，准备接通电源后开始做实验．他的装置图中，明显的错误是（ 写出两个）
(4)图丙是实验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出．量出相邻的计数点之间的距离分别为：XAB=4.22cm、XBC=4.65cm、XCD=5.08cm、XDE=5.49cm，XEF=5.91cm，XFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a= m/s2．（结果保留二位有效数字）．
12．为了测定某迭层电池的电动势（约20V~22V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
(1)把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空．
第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位置，使电压表读数为9V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为 V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为30V的电压表
(2)上述实验可供选择的器材有：
A．迭层电池（电动势约20V~22V，内电阻小于2Ω）
B．电压表（量程为10V，内阻约10kΩ）
C．电阻箱（阻值范围0~9999Ω，额定功率小于10W）
D．电阻箱（阻值范围0~99999Ω，额定功率小于10W）
E．滑动变阻器（阻值为0~20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值为0~2kΩ，额定电流0.2A）
电阻箱应选 ，滑动变阻器应选 （用大写字母表示）．
(3)用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图线如图丙所示，可知电池的电动势为 V，内电阻为 Ω．
13．33．(15分) [物理——选修3-3]
(1)(5分)下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分;每选错1个扣3分,最低得分0分)。
A．花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度只与花粉颗粒的大小有关
B．分子间的引力和斥力同时存在,且均随分子间距离的增大而减小
C．0 ℃的冰融化成0 ℃的水的过程中,水分子热运动的平均动能不变
D．一定质量的理想气体在等温压缩过程中,一定对外界放出了热量
E．冰箱能够将热量从低温物体传递到高温物体,所以它不遵循热力学第二定律
(2)(10分)如图,一圆柱形汽缸固定在水平地面上,用质量m=1 kg、横截面积S=1 000 cm2的活塞密封着一定质量的理想气体,跨过光滑定滑轮的轻绳两端分别连接着活塞和一质量M=12 kg的重物,左、右侧的绳均竖直,活塞与汽缸之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等且为10 N。开始时缸内气体的温度为t=27 ℃,压强为p=0.9×105 Pa,活塞与汽缸底部的距离为H=50 cm,重物与水平地面的距离为h=10 cm。外界大气压为p0=1．0×105 Pa,重力加速度g=10 m/s2。现对缸内气体缓慢加热。求:
(i)重物恰好开始下降时缸内气体的温度;
(ii)重物刚与地面接触时缸内气体的温度。
14．(12分)如图甲所示为一款磁性轨道车玩具,如图乙所示为轨道的简化示意图,它由水平直轨道AB、光滑竖直圆轨道BCD等几段轨道平滑连接而组成。已知小车的质量m=50 g,小车在整个轨道上运动时受到的磁吸引力始终垂直轨道面,磁力大小恒为其重力的0.5倍,小车在轨道AB段运动时所受阻力大小等于轨道与小车间弹力的0.2倍。现将小车从A点由静止释放,第一次小车的动力装置提供恒定的牵引力F=0.6 N,运动到B点时失去动力;第二次小车的动力装置提供恒定的功率P=0.5 W,运动到B点之前失去动力。两次小车都是恰好能通过竖直圆轨道BCD,且在圆轨道内的最小速度为1 m/s。假设小车可视为质点,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。

甲 乙
(1)求圆轨道BCD的半径;
(2)求第二次小车在轨道AB段动力装置提供动力的时间。
15．如图所示，第一象限内有竖直向下的匀强电场，第四象限内有一等边三角形BCD区域内存在垂直纸面向外、磁感应强度大小可调节的匀强磁场，等边三角形边长为L，边界有磁场；B点在x轴上，CD边与x轴平行。一质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子自y轴上的A点（0，）以大小为的速度水平向右射出，粒子恰好从B点沿BC方向射入磁场区域，F为CD中点，不计粒子的重力。
（1）粒子从A运动到B所用的时间和匀强电场的电场强度为多大；
（2）若使粒子从DF之间（包括D、F两点）射出磁场，求磁感应强度大小的取值范围。
【参考答案】
1．【知识点】原子核的衰变及半衰期、核反应的反应方程及能量计算、结合能与比结合能
【答案】B
【详解】A．核反应堆都是核裂变反应，A错误；
B．反应堆实现中子慢化是让作为慢化剂的原子核与中子进行碰撞来降低中子速度，B正确；
C．重核裂变后生成的新的原子核更稳定，而比结合能越大，原子核越稳定，C错误；
D．半衰期由原子核内部性质决定，与温度无关，升高温度不能加快衰变速度，D错误。选B。
2．【知识点】双星和多星问题
【答案】B
【详解】直线三星系统中甲星和丙星角速度相同，运动半径相同，由v＝ωR可知甲星和丙星的线速度大小相等，方向不同，故A错误；直线三星系统中万有引力提供向心力，由Geq \f(M2,R2)＋Geq \f(M2,2R2)＝Meq \f(4π2,T2)R得T＝4πReq \r(\f(R,5GM))，故B正确；两种系统的运动周期相同，根据题意可得，三角形三星系统中任意星体所受合力为F＝2Geq \f(M2,L2)cs 30°＝eq \r(3)Geq \f(M2,L2)，则F＝Meq \f(4π2,T2)r，轨道半径r与边长L的关系为L＝eq \r(3)r，解得L＝eq \r(3,\f(12,5))R，故C错误；三角形三星系统的线速度大小为v＝eq \f(2πr,T)，得v＝eq \r(3,\f(12,5))×eq \f(\r(3),6)eq \r(\f(5GM,R))，故D错误。
3．【知识点】全反射原理及其应用
【答案】A
【详解】如图所示，过点B作垂线交圆弧于
几何关系可知，若此时线状光源B点发出的光能够射出P点，则线状光源其他点发出的光也一定能够射出P点，所以只要B点发出的所有光线能够射出球面，则光源发出的所有光均能射出球面，根据几何关系有，为使光线恰好能从P点射出，根据全反射应有，可得，选A。
4．【知识点】两类动力学问题
【答案】D
【解析】设斜面倾角为θ，若货箱匀速下滑，由平衡条件得mgsin θ＝μmgcs θ，解得sin θ＝μcs θ，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，有（mg＋F）sin θ＝μ（mg＋F）cs θ，故货箱继续匀速下滑，A错误；若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个垂直斜面向下的恒力F，则沿斜面向下的力不变，货箱受到的摩擦力增大，货箱减速下滑，B错误；若货箱匀速下滑时，在其上面施加一个斜向左下方向的恒力F，设恒力F与水平面的夹角为α，则α＞θ， mgsin θ＋Fsin α＞μ（mgcs θ＋Fcs α），则货箱加速下滑，C错误；若货箱加速下滑，则由牛顿第二定律得mgsin θ－μmgcs θ＝ma，在其上面施加一个竖直向下的恒力F后，（mg＋F）sin θ－μ（mg＋F）cs θ＝ma'，联立解得a'＞a，D正确。
5．【知识点】点电荷的场强、电势、电场、电场强度
【答案】A
【详解】
根据
离点电荷越近的位置，电场强度越大，所以
如图点电荷的电场中，电场线是由点电荷出发的，故该点电荷为正电荷，离正电荷越近电势越大，所以
φA