物理：2025届湖南省普通高中学业水平选择性考试模拟二（解析版）

这是一份物理：2025届湖南省普通高中学业水平选择性考试模拟二（解析版），共16页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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。
1．一新能源汽车以某一初速度在平直公路上行驶,驾驶员突然发现其前方30 m处有障碍物,立即刹车,刹车过程中汽车的xt-t 图像如图所示,下列说法正确的是
A.汽车的初速度大小为30 m/s
B.汽车刹车时的加速度大小为10 m/s2
C.汽车不会撞上障碍物
D.汽车刹车后经6 s停止运动
2．纳米材料在生活中被广泛应用。某款手机支架如图所示,其与手机接触的斜面采用了纳米材料,将手机放置于支架斜面上,支架斜面就会吸附手机,手机所在斜面与竖直方向的夹角θ=30°时,手机恰好能够静止于斜面上,已知手机所受重力大小为G,手机与支架斜面之间的动摩擦因数μ=33,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则支架斜面对手机的吸附力大小为
A.G2
B.G
C.3G2
D.2G
3．由于大气层的存在,太阳光线在大气中折射,使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象,建立了一个简化模型:将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为2的均匀大气,并将大气层的厚度等效为地球的半径R。根据此模型,在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(已知地球自转周期为24小时,地球上看到的太阳光可以看成平行光)
A.1小时
B.1.5小时
C.2小时
D.3小时
4．如图甲所示,一弹性轻绳水平放置,a、b、c是弹性绳上的三个质点,现让质点a从t=0时刻开始在竖直面内做简谐运动,其振动图像如图乙,形成的简谐波同时沿该直线向ab和ac两个方向传播,在t1=1.7 s时,质点b第二次到达正向最大位移处。a、b两质点平衡位置的间距为2.1 m,a、c两质点平衡位置的间距为1.4 m,则下列说法正确的是
A.该波的传播速度大小为2.1 m/s
B.t=0.9 s时,c的位移为-8 cm
C.0~2 s内,b通过的路程为64 cm
D.b、c都开始振动后它们的振动方向始终相反
5．计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示。平行板电容器电路如图丙所示,只有当该键的电容改变量大于或等于原电容的50%时,传感器才有感应,则下列说法正确的是
A.按键的过程中,电容器的电容减小
B.按键的过程中,图丙中通过灵敏电流表的电流从a流向b
C.欲使传感器有感应,按键需至少按下d2高度
D.欲使传感器有感应,按键需至少按下13d高度
6．2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,发射取得圆满成功。如图所示,神舟十七号载人飞船运行在半径为r1的圆轨道Ⅰ上,“天宫”空间站组合体运行在半径为r3的圆轨道Ⅲ上。神舟十七号载人飞船通过变轨操作,变轨到椭圆轨道Ⅱ上运行数圈后从近地点A沿轨道运动到远地点B,并在B点与空间站组合体对接成功。已知地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g,则
A.神舟十七号载人飞船在圆轨道Ⅰ上A点的加速度小于其在椭圆轨道Ⅱ上A点的加速度
B.“天宫”空间站组合体在轨道Ⅲ上运动的周期为2πr33gR
C.神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ上由A点运动至B点所需的时间为π(r1+r3)2R(r1+r3)2g
D.神舟十七号载人飞船在椭圆轨道Ⅱ的近地点和远地点的线速度大小之比为r1:r3
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．固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点,两波源发出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c、e是水面上的两点,a、b、c间的距离均为l,ce=l,已知在ae连线上有若干振幅极大的点,其中ac上距c点最近的振幅极大的点d到c点的距离为38l,两振动片均以频率f做简谐振动,下列说法正确的是
A.两波源发出的波的波长为l6
B.波的传播速度为fl4
C.在a、e间振幅极大的点有5个(a点除外)
D.在e、c间振幅极大的点有1个(c点除外)
8．两块水平正对放置的导体板如图甲所示,大量电子由静止开始,经电压为U0的电场加速后,连续不断地沿水平方向从两板正中间射入两板之间。当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时间为3t0;当在两板间加如图乙所示的周期为2t0、幅值恒为U0的电压时,恰好能使所有电子均从两板间通过。则
A.板长和板间距之比为2∶1
B.板长和板间距之比为3∶1
C.电子穿过两板后获得的最大动能和最小动能之比为16∶13
D.电子穿过两板后获得的最大动能和最小动能之比为6∶5
9．湖南一微小型发电厂为某附属中学提供照明用电,如图。已知发电机的内阻为1 Ω,可视为理想变压器的升压变压器和降压变压器原、副线圈的匝数之比分别为1∶6和6∶1,输电线的总电阻为6 Ω,该附属中学共有88个班,每个班有6盏标有“220 V 40 W”的照明灯。晚自习时该附属中学所有班级的电灯都正常发光,下列说法正确的是
A.发电机产生的感应电动势为326 V
B.升压变压器输出端的电压为1416 V
C.整个装置的用户端的效率约为76%
D.若学校白天上课时只有一半的灯工作,则每盏灯的实际功率大于40 W
10．如图所示,在倾角θ=30°的绝缘斜面上固定两光滑平行金属导轨,导轨电阻不计,间距为L,其底端接一电容为C的电容器,整个装置处在方向垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m的金属棒ab垂直置于导轨上,金属棒接入电路的电阻为r。金属棒在平行于斜面向上且垂直于金属棒的外力F的作用下由静止开始沿导轨向上运动,经过时间t恰好达到最大速度vm。外力F与金属棒速度v的关系式为F=mg-kv(k>0,且为常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好,导轨足够长,重力加速度为g,则
A.金属棒从静止开始运动到速度最大的过程中,合力对它所做的功为m3g28k2
B.金属棒的速度最大时,电容器所带的电荷量为CBLmg2k
C.金属棒从静止开始运动到速度恰好最大的过程中,金属棒的位移大小s=mg(kt-CB2L2-m)2k2
D.金属棒从静止开始运动到速度恰好最大的过程中,金属棒的位移大小s=mgr(kt-CB2L2-m)2k(kr+B2L2)
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．(7分)某同学利用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,所用器材包括:装有声音分析软件的智能手机、小铁球、刻度尺、钢尺等。实验过程如下:
(1)一钢尺伸出水平桌面少许,将质量为m的小铁球放在钢尺末端,用刻度尺测出钢尺上表面与水平地板间的高度差h=78.10 cm。
(2)启动智能手机上的声音分析软件,并开启声音传感器。
(3)迅速敲击钢尺侧面,小铁球自由下落。传感器记录下声音振幅随时间变化的曲线如图乙所示,第一、第二个尖峰的横坐标分别对应小铁球开始下落和落地时刻。测得这两个尖峰的时间间隔t= s。
(4)小铁球落地的速度大小v= (请用物理量h、t表示)。若小铁球下落过程中机械能守恒,则应满足等式 (请用物理量符号g、h、t表示,其中g为重力加速度)。
(5)若小铁球质量为80 g,重力加速度g=9.80 m/s2,则下落过程中小铁球增加的动能ΔEk= J,减少的重力势能mgh= J。(结果均保留三位小数)
12．(9分)多用电表又叫万用表,它是一种可以测量电压、电流和电阻的电表。
(1)在“探究晶体二极管的性能”实验中,测得电阻较小的一次电路图如图甲所示,电路中二极管的A端应与多用电表 (选填“红表笔”或“黑表笔”)连接。
(2)多用电表长时间使用后,欧姆挡内部电源的电动势几乎不变但内阻发生变化,为了测量该电源的电动势与欧姆“×1”挡内部电路的电阻r,小组成员设计了如图乙所示的电路。
实验操作步骤如下:
①将多用电表选择开关旋至欧姆“×1”挡,进行欧姆调零;
②按图乙安装好实验器材;
③闭合开关K,调节电阻箱R0,读取电流表示数I、电阻箱示数R0与多用电表的示数R;
④重复步骤③,得到多组I、R0、R的数据。
Ⅰ.小组成员分析所获得的数据后,以1I为纵坐标,分别以R0、R为横坐标,在同一坐标系中作出1I-R0(R)图像如下所示,则其中可能正确的是 。
Ⅱ.小组成员正确描绘出1I-R0(R)图像后,得到1I-R图线的斜率为k,图线与纵轴的截距为a,1I-R0图线与纵轴的截距为b,则多用电表欧姆“×1”挡内部电源的电动势E= ,欧姆“×1”挡内部电路的电阻r= ,图乙中电流表的内阻rA= 。
13．(10分)竖直放置的绝热薄壁汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成,如图,上部分汽缸的横截面积为S,下部分汽缸的横截面积为2S。上部分汽缸下部有小卡环,汽缸中绝热活塞Ⅰ和绝热活塞Ⅱ之间封闭有一定质量的理想气体,两活塞之间用一轻杆连接。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为m、2m,当系统处于平衡状态时,活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离均为h。忽略活塞与汽缸壁间的摩擦且汽缸无漏气,不计轻杆的体积,下部分汽缸足够长,已知外界大气压强p0=15mgS,重力加速度为g,被封闭气体的初始温度为27 ℃。
(1)现汽缸内加热装置(体积忽略不计)对被封闭气体缓慢加热,使活塞缓慢移动,求活塞Ⅰ刚要到达卡环时,被封闭气体的压强及此时的温度。
(2)继续对被封闭气体加热,当温度升至多少时,卡环对活塞Ⅰ的弹力为2mg?
14．(14分)如图所示,在Oxyz空间直角坐标系中,在x轴负半轴区域内有沿z轴负方向的匀强电场;在x轴正半轴0≤x≤3.5d范围内,以x轴为中心轴、半径为d的圆柱区域内有沿x轴正方向、磁感应强度大小B1=πmv0qd的匀强磁场Ⅰ,x>3.5d区域内有沿z轴负方向、磁感应强度大小B2=mv0qd的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从点A(-2d,0,d)以速度v0沿x轴正方向开始运动,恰好从O点进入圆柱区域,不计粒子的重力,求:
(1)匀强电场的电场强度大小E。
(2)粒子在圆柱区域内的运动时间t。
(3)粒子离开圆柱区域右侧磁场Ⅱ时的位置坐标。
15．(16分)如图所示,半径R=0.343 m、质量M=6 kg的四分之一光滑圆弧曲面紧靠挡板P静止在足够长的光滑水平地面上,圆弧曲面与水平地面相切于最低点B,轻质弹簧右端固定在竖直墙面上。将一质量m=1 kg的小球从圆弧最高点A的正上方C点由静止释放,A、C间的高度差h=52R。已知重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力,小球可看成质点,24.01=4.9。
(1)若小球从C点释放的同时撤去挡板P,当小球运动至圆弧曲面最低点B时,求圆弧曲面的位移大小。
(2)在情景(1)中,求弹簧弹性势能的最大值。
(3)若小球从C点由静止释放,当小球运动至圆弧曲面最低点B时撤去挡板P,小球经弹簧反弹后,小球能越过A点,求小球越过A点后离水平地面的最大高度。
(4)在情景(3)中,求光滑圆弧曲面速度的最大值。
【参考答案】
1． C 【命题意图】本题考查运动的图像问题。
【解题分析】由新能源汽车的xt-t 图像结合其图像的函数式xt=v0-12at,可知汽车的初速度大小为15 m/s,其刹车的加速度的大小a=5 m/s2,故A、B项错误;刹车后汽车做匀减速运动的时间t=15a=3 s,做匀减速运动的距离x=v02t=22.5 m