2025年湖南省普通高中学业水平选择性考试5月物理押题卷（三）（含解析）

绝密★启用前
2025年湖南省普通高中学业水平选择性考试5月
物理押题卷（三）
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。
1．2022年9月国家原子能机构展示了近年来核技术在我国国民经济领域的重大应用成果,其中医用同位素镥177的自主可控及批量生产入选。该成果破解了多年来我国对其大量依赖进口的局面。镥177的半衰期约为6.7 d,衰变时会辐射γ射线。其衰变方程为LuHf+X,下列说法正确的是
A．该反应产生的新核Hf比Lu的比结合能小
B．衰变时放出的X粒子的穿透性比γ射线强
C．衰变时放出的X粒子来自镥177内中子向质子的转化
D．含有镥177的药物经过13.4 d后,将有四分之一的镥177发生衰变
2．图为某景区的艺术喷泉，两次喷出水的轨迹A、B如图所示，它们最大高度相同，通过轨迹最高点速度之比为1:2，不计空气阻力，对轨迹A、B说法正确的是（ ）
A．水滴初速度大小相等
B．水滴初速度大小之比1:2
C．水滴在空中运动的时间不同
D．轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方
3．如图所示,正方形ABCD区域内有匀强磁场,现将混在一起的质子H和α粒子加速后从正方形区域的左下角沿BC方向射入磁场,经过磁场后质子H从磁场的左上角沿DA方向射出,α粒子从磁场右上角沿CD方向射出,由此可知射入磁场时 (　　)
A．质子H和α粒子具有相同的速度
B．质子H和α粒子具有相同的动量
C．质子H和α粒子具有相同的动能
D．质子H和α粒子由同一电场从静止加速,末速度相等
4．图（a）为一列简谐横波在时的波形图，图（b）为介质中平衡位置在处的质点的振动图像，是平衡位置为的质点。下列说法正确的是（　　）
A．波的传播方向向右
B．波速为
C．时间内，运动的路程为
D．当时，恰好在正的最大位移处
5．2024年6月25日，到太空出差53天的嫦娥六号终于安全返回地球，降落在内蒙古四子王旗的预选着陆区。嫦娥六号此次降落使用的方法是“打水漂”式，且速度几乎达到31马赫。嫦娥六号将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。已知月球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，下列说法正确的是（　　）
A．在不同过程中样品受到的引力大小相等
B．飞行器在环月飞行过程中，样品处于完全失重状态
C．嫦娥六号发射速度要大于第二宇宙速度，让其摆脱地球引力的束缚
D．嫦娥六号绕近月轨道飞行周期约为地球上近地圆轨道卫星周期的倍
6．（河北邢台高二上联考）如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关
B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关
C．两板间距离越小，电子的加速度就越小
D．两板间距离越大，加速时间越短
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．(多选)如图所示,一小滑块(可视为质点)以某一初速度从O处沿水平地面向右滑行,滑上斜面后,恰好沿原路滑回O处.滑块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等,斜面与水平地面平滑连接.该运动过程中,取地面为零势能面,则滑块的机械能E、动能Ek与水平位移x间的关系图线可能正确的是 (　　)
A．　B．　C．　D．
8．（多选）如图甲所示是某同学设计的一种振动发电装置的示意图，它的结构是一个套在辐向永久磁铁槽中的半径为、匝数的线圈，磁场的磁感线沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示）.线圈所在位置磁感应强度的大小均为，线圈的电阻为，它的引出线接有理想交流电压表和 的小灯泡.外力推动线圈框架的端，使线圈沿轴线做往复运动，便有电流通过小灯泡.当线圈运动速度随时间变化的规律如图丙所示时（摩擦等损耗不计），下列说法不正确的是（ ）
A．电动势的峰值为
B．时电压表的示数为0
C．时外力
D．在其他条件不变的情况下，增大线圈运动速度随时间变化的频率，可以提高小灯泡的功率
9．如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，，，系统静止时弹簧伸长x＝15cm，未超出弹性限度。若剪断A、B间细绳，则A在竖直方向做简谐运动，重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．弹簧的劲度系数为50N/m B．A球的振幅为15cm
C．A球的最大加速度为10 D．小球运动过程中，弹簧的最大压缩量为5cm
10．如图甲为一玻璃半球的截面图，其半径为R，O为球心，AB为直径，现有均匀分布的红光垂直入射到半球的底面。已知球冠（不含圆底面）的表面积为S=2πRh（如图乙，其中 R为球的半径，h为球冠的高），光在真空中传播的速度为c，玻璃对红光的折射率为n=1.25，若只考虑首次射到球面的光，则下面说法正确的是（　　）
A．从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为
B．整个半球面透光的面积为
C．所有射入到半球底面的光，有的会发生全反射
D．若将入射光由红光换成紫光，则半球面透光的面积增大
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某同学做“测定金属电阻率”的实验，采用伏安法测定一阻值约为6 Ω左右的金属丝的电阻。有以下器材可供选择：（要求测量结果尽量准确）
A．电池组（3 V，内阻约1 Ω）
B．电流表（0~3 A，内阻约0.025 Ω）
C．电流表（0~0.6 A，内阻约0.125 Ω）
D．电压表（0~3 V，内阻约3 kΩ）
E．电压表（0~15 V，内阻约15 kΩ）
F．滑动变阻器（0~5 Ω，额定电流1 A）
G．滑动变阻器（0~1000 Ω，额定电流0.3 A）
H．开关，导线
（1）实验时电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（填写各器材的字母代号）
（2）使用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量的示数如图所示，则金属丝的直径为 mm。
（3）实验中为了获得较大的电压调节范围，在下列所给实验电路图中应选 。
（4）某次测量中电流表、电压表的示数如图所示，可计算出金属丝的电阻为 Ω（结果保留两位有效数字），且电阻测量值 真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。
12．某小组为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置，物块P、Q用跨过定滑轮的轻绳相连，P底端固定一宽度为d的轻质遮光条，托住P，用刻度尺测出遮光条所在位置A与固定在铁架台上的光电门B之间的高度差，读出遮光条经过位置B时遮光时间t。已知当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图乙所示，读数为 cm。
(2)实验过程中，下列说法正确的是（　　）
A．实验时，要求物块P由静止释放
B．可以选择两个质量相等的物块进行实验以方便计算
C．需要测量出遮光条从A到达B所用的时间T
D．需要测量出两物块的质量和
(3)如果实验中，保持光电门的位置不变，多次改变金属球释放的高度，得到多组h、t数据，然后用图像法处理数据，以h为纵轴，以 （填“t”、“”、“”或“”）为横轴，若得到的图像是一条过原点的直线就表明机械能守恒定律得到验证。设该图像的斜率为k，在实验误差允许范围内， （可用题中g、d、h、t、T、和字母表示）。
13．(7分)小明同学设计了一个用等臂电子天平测量环境温度的实验装置,如图所示。导热汽缸开口向上并固定在桌面上,用质量m1=600 g、横截面积S=20 cm2的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。一轻质直杆中心置于固定支点A上,左端用不可伸长的细绳竖直悬挂活塞,右端用相同细绳竖直悬挂一个质量m2=1 200 g的铁块,并将铁块放置到电子天平上。当电子天平示数为600.0 g时,测得环境温度T1=300 K。设外界大气压强p0=1.0×105 Pa,重力加速度g取10 m/s2。
(1)当环境温度T2=294 K时,电子天平示数为多少克
(2)该装置可测量的最低环境温度Tmin为多少
14．如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为L.abcd区域有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向竖直向上.初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度v0向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态.两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直.两杆的质量均为m,在导轨间的电阻均为R,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计.
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力F的大小和方向;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:
①N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q;
②初始时刻N到ab的最小距离x;
(3)初始时刻,若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx(k>1),求M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围.
15．有一款三轨推拉门，门框内部宽为。三扇门板俯视图如图甲所示，宽均为，质量均为，与轨道的摩擦系数均为。每扇门板边缘凸起部位厚度均为。门板凸起部位间的碰撞均为完全非弹性碰撞（不黏连），门板和门框的碰撞为弹性碰撞。刚开始，三扇门板静止在各自能到达的最左侧（如图乙），用恒力F水平向右拉3号门板，经过位移为后撤去F，一段时间后3号门板左侧凸起部位与2号门板右侧凸起部位发生碰撞，碰撞后3号门板向右运动恰好到达门框最右侧（如图丙）。重力加速度取。求：
（1）3号门板与2号门板碰撞后瞬间的速度大小；
（2）恒力F的大小；
（3）若力F大小可调，但每次作用过程中F保持恒定且F作用的位移均为s，要保证2号门板不与1号门板发生碰撞，请写出3号门板经过的路程x与F之间的关系式。
物理模拟冲刺试卷（三）参考答案
1．【知识点】原子核的衰变及半衰期
【答案】C
【解析】基础考点：衰变+半衰期
比结合能越大,原子核越稳定,故衰变产生的新核Hf比Lu的比结合能大,A错误;根据核反应过程电荷数与质量数均守恒判断,反应方程为LuHfe,即衰变方程中的X为电子e,为β衰变,其中的β射线是由原子核中的中子转化成一个质子和一个电子产生的(易错:β衰变中产生的电子不是核外电子),C正确;衰变时放射出的γ射线穿透性最强,B错误;经过13.4 d后,剩余的镥177将变为原来的四分之一,有四分之三发生衰变,D错误。
2．【知识点】斜抛运动
【答案】D
【详解】ABC．水滴在空中斜上抛运动，其后半部分做平抛运动，根据，最大高度相同，竖直位移相同，后半部分的时间相同，全程的时间相同，最高点的速度水平方向，因此水平方向速度之比为，又因为竖直方向初速度相同，因此他们初速度不等，初速度比不等于，ABC错误；
D．后半部分做平抛运动，在最高点的速度是A的2倍，所以的水平射程是的2倍，轨迹A的落地点M恰好在轨迹B最高点的正下方，D正确。选D。
3．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】A
【解析】设正方形的边长为L,由运动轨迹可知,质子H的轨迹半径为RH=,α粒子的轨迹半径为Rα=L,α粒子的电荷量为质子的2倍,α粒子的质量为质子的4倍,粒子在磁场中运动,有qHvHB=mH,qαvαB=mα,解得vH=vα,A正确;质子H和α粒子速度相等,质量不同,所以动量不同,B错误;质子H和α粒子速度相等,质量不同,所以动能不同,C错误;若由同一电场加速,则由动能定理得qU=mv2,解得v=,则电场加速后速度之比为==,两粒子速度不相等,D错误.
4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】C
【详解】A．根据图（b）可知，平衡位置在处的质点在2s时刻沿y轴负方向运动，在图（a）中，根据同侧法可知，波的传播方向向向左，A错误；
B．根据图像可知，波速为，B错误；
C．周期为4s，由于，则时间内，运动的路程为，C正确；
D．由于，根据图（a）可知，2s时刻，质点P位于波谷，则当时，恰好在平衡位置，D错误。选C。
5．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】B
【详解】A．在不同过程中样品受到的引力不同，A项错误；
B．飞行器在环月飞行过程中，样品处于完全失重，B项正确；
C．发射嫦娥六号探测器绕月飞行并未超出地球引力范围内，所以其发射速度应略小于第二宇宙速度，C项错误；
D．返回舱在该绕月轨道上运动时万有引力提供向心力，且返回舱绕月运行的轨道为圆轨道，半径近似为月球半径，则有，其中在月球表面万有引力和重力的关系有，联立解得，由于第一宇宙速度为近地卫星的环绕速度，同理可得，根据线速度和周期的关系有，根据以上分析，结合题中条件可得，D项错误。选B。
6．【知识点】元电荷、电子的比荷、几种常见的电场、匀强电场、尖端放电、静电屏蔽与静电吸附、带电粒子在匀强电场中的运动、库仑定律、库仑定律的表达式和简单计算、点电荷的场强、电场 电场强度、电场、电场强度、电场的叠加 、电场线、电荷 电荷守恒定律、电荷及三种起电方式、电荷守恒定律、静电平衡问题、静电感应现象及特点、静电的防止与利用、非点电荷的电场强度的计算与叠加
【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变，由E＝可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F＝Ee越小，加速度越小，加速时间越长，由eU＝mv2，得v＝，则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，A、C、D错误， B正确．
7．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】AC
【解析】由功能关系知,滑块机械能减少量等于克服摩擦力做的功,滑块在水平面做单向运动时,摩擦力做功大小为Wf1=μmgx,即摩擦力做功大小与滑块在水平面通过的距离成正比,滑块在斜面上单向运动时,设滑块在斜面上通过的距离为L,斜面倾角为θ,摩擦力做功大小为Wf2=μmgcos θ×L=μmgx,即摩擦力做功大小与在斜面上通过的距离成正比,也与斜面上通过的距离在水平方向的投影成正比,且x增大时斜率为正,x减小时斜率为负,A正确,B错误;滑块在水平面做单向运动时,滑块动能减少量等于克服摩擦力做的功,摩擦力做功大小与在水平面上通过的距离成正比;滑块沿斜面向上运动时,动能减少量等于克服摩擦力和重力做的功,其大小为W1=μmgcos θ×L+mgh=mgx(μ+tan θ),即动能减少量与滑块在水平方向上通过的距离成正比,在水平面上减小得慢,在斜面上减小得快,滑块沿斜面向下运动时,动能增加量等于重力做的功与摩擦力做的功之和,有W2=mgh-μmgcos θ×L=mgx(tan θ-μ),即动能增加量与滑块在水平方向上通过的距离成正比,C正确,D错误.
8．【知识点】交变电流的周期、频率、交变电流的峰值和有效值、几种常见的交变电流的图像及其变化规律、正弦式交变电流的公式及图像
【答案】ABD
【解析】由法拉第电磁感应定律可知，线圈在磁场中做往复运动，产生的感应电动势按正弦规律变化，线圈中的感应电动势的峰值为，代入数据解得，故A错误，符合题意；电路中总电阻为，则流过小灯泡的电流的峰值为，电压表测小灯泡两端电压的有效值，则有，故B错误，符合题意；时，图线的切线斜率为零，说明外力大小等于安培力大小，有，故C正确，不符合题意；在其他条件不变的情况下，增大线圈运动速度随时间变化的频率，不能改变感应电动势和感应电流的有效值，所以不能提高小灯泡的功率，故D错误，符合题意.
9．【知识点】牛顿第二定律求解瞬时突变问题
【答案】AD
【详解】A．根据题意可知
解得
故A正确；
B． 剪断A、B间细绳后，A球平衡时有
可得弹簧的伸长量为
刚剪断细绳时弹簧比A球平衡时多伸长的长度就是振幅，即
故B错误；
C．剪断A、B间细绳瞬间，A球的加速度最大，则有
故C错误；
D．根据对称性可知，向A振动到最高点时，A球的加速度大小为，方向向下，此时弹簧的压缩量最大，则有
解得弹簧的最大压缩量为
故D正确。
故选AD。
10．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】AC
【详解】A．若光在球面恰好发生全反射，此时光在玻璃中传播时间最短，根据几何关系有，根据临界角与光速的关系有，则光从半球面射出的光中，在玻璃内的传播时间最短为，解得，A正确；
B．结合上述，透光部分的球冠的高度为，结合上述解得整个半球面透光的面积为，解得，B错误；
C．结合上述可知，C正确；
D．若将入射光由红光换成紫光，临界角减小，则半球面透光的面积减小，D错误。选AC。
11．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）D；C；F （2）5.463 （3）甲 （4）5.2；小于
【详解】（1）因采用伏安法测定一段阻值约为6 Ω左右的金属丝的电阻，实验需要电源A以及开关导线H，本实验要求通过的电流不能太大，电流表应选C，又电动势为3 V，电压表应选D，考虑到操作方便，滑动变阻器应选F。
（2）螺旋测微器的读数为，即金属丝的直径为5.463 mm。
（3）因滑动变阻器的阻值与待测电阻的阻值相差不大，实验中为了获得较大的电压调节范围，滑动变阻器应采用分压式接法，电流表内阻较小，为使实验误差尽可能减小，电流表采用外接法，选甲。
（4）电流表、电压表的示数分别为，，则金属丝的电阻为；
由于电压表的分流作用，使得电流表的测量值大于流过金属丝的电流，因此电阻测量值小于真实阻值。
12．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】(1)
(2)AD
(3)
【详解】（1）如图乙所示，读数为
（2）验证机械能守恒的表达式为
A．实验时，需要确保物体P由静止释放，保证系统初动能为零，故A正确；
B．释放P物体后需要P向下加速通过光电门，Q向上加速，则需要P的质量大于Q的质量，故B错误；
C．不需要测量出遮光条从A到达B所用的时间，故C错误；
D．需要测量出两物块的质量和，故D正确。
故选AD。
（3）[1] 根据机械能守恒可得
可得
用图像法处理数据，以h为纵轴，以为横轴，若得到的图像是一条过原点的直线就表明机械能守恒定律得到验证。
[2] 由
可知图像的斜率满足
则验证了机械能守恒定律。
13．【知识点】气体的等容变化与查理定律
【答案】(1)200.0 g　(2)291 K
【解析】新颖试题：杠杆的平衡条件+查理定律
(1)轻质直杆中心置于固定支点A上,根据杠杆平衡条件可知,两根细绳上的拉力相等。对铁块受力分析如图所示。
当电子天平示数为600.0 g时,理想气体压强p1=p0=1×105 Pa,T1=300 K,当环境温度T2=294 K时,由查理定律得= (1分)
代入数据解得p2=0.98×105 Pa,
活塞受力平衡,有p2S=p0S+(m1g-FT) (1分)
拉力FT=m2g-FN,
FN=m0g,
其中m1=600 g=0.6 kg,m2=1 200 g=1.2 kg,
解得电子天平的示数m0=200.0 g (1分)
(2)温度降低,理想气体压强减小,则细绳拉力FT增大,当拉力FT=m2g时,天平示数为零,此时的温度为该装置可测量的最低环境温度 (1分)
活塞受力平衡,有p3S=p0S+(m1g-m2g) (1分)
代入数据解得p3=0.97×105 Pa (1分)
由=,
解得Tmin=291 K (1分)
14．【知识点】双杆模型
【答案】(1),水平向左　(2)① 　②
(3)2≤k<3
【详解】(1)当细金属杆M刚进入磁场时,M、N及导轨形成闭合回路.设回路中的感应电动势为E,由法拉第电磁感应定律有E==BLv0,根据闭合电路欧姆定律得,回路中的电流I=,M刚进入磁场时受到的安培力F=BIL=,其方向与M的运动方向相反,为水平向左.
(2)①对金属杆N进行分析,设N在磁场内运动过程中回路中的平均电流为,由动量定理有BLΔt=m·-0,N在磁场内运动过程中通过回路的电荷量q=Δt=;
②设M、N两杆在磁场内运动时的速度差为Δv,当M、N同在磁场内运动时,回路中的感应电动势E'=BLΔv,则两杆受到的安培力F'=BI'L=,若初始时刻N到ab为最小距离,则当N出磁场时M恰好未与N相撞,有x=∑Δv·Δt.对N由动量定理有∑F'·Δt=m·-0,解得x=.
(3)两杆出磁场后在平行光滑长直金属导轨上运动,若N到cd的距离与第(2)问初始时刻的相同、到ab的距离为kx,则N到cd边时速度大小恒为,根据动量守恒定律可知,mv0=mv1+mv2,解得N出磁场时,M的速度大小v1=v0,由题意可知,此时M到cd边的距离s=(k-1)x.若要保证M出磁场后不与N相撞,则有两种临界情况:
①M减速到时出磁场,速度刚好等于N的速度,一定不与N相撞,对M根据动量定理有BI″L·Δt=m·-m·,q'=I″·Δt=,联立解得k=2.
②M运动到cd边时,恰好减速到零,则对M根据动量定理有BI″L·Δt=m·-0,同理可得k=3.
综上所述,M出磁场后不与N相撞条件下k的取值范围为2≤k<3.
15．【知识点】求解非弹性碰撞问题
【答案】（1）；（2）16.2 N；（3）见解析
【详解】（1）3号门板与2号门板碰撞后相对静止一起向右做匀减速直线运动，
位移为，
解得，
根据功能关系可得，
解得。
（2）3号门板与2号门板碰撞，根据动量守恒定律可得，
解得，
3号门板从开始运动到与2号门板碰撞，位移为，
解得，
根据动能定理可得，
解得。
（3）①若，3号门保持静止，
②若3号门板还未与2号门板碰撞，即，
由，
解得，
此时，；
③若3号门板与2号门板碰撞，但2号门板还未与1号门板碰撞，
则有，
即，
3号门板与2号门板碰撞前有，
3号门板与2号门板发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得，
3号门板与门框发生弹性碰撞，机械能不损失，因此碰撞后2、3号门板机械能全部转化为摩擦产热，则有，
解得，
由，可得此时恒力的取值范围为，
由几何关系可知，3号门板反弹后不会再次与2号门板碰撞。
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