绝密★启用前
2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试卷（二）
注意事项：
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．下列说法正确的是（ ）
A．只有光、电子和质子具有波粒二象性
B．较重的核分裂成中等大小的核，或者较小的核合并成中等大小的核，核的比结合能均增大
C．玻尔的原子结构假说能解释一切原子光谱
D．电子的发现，揭示了原子核内部有复杂结构
2．已知地球赤道上的物体随地球自转的线速度大小为v1、向心加速度大小为a1，近地卫星的线速度大小为v2、向心加速度大小为a2，地球同步卫星的线速度大小为v3、向心加速度大小为a3。若近地卫星距地面的高度不计，同步卫星距地面的高度约为地球半径的6倍，则下列结论正确的是( )
A．＝ B．＝
C．＝ D．＝
3．下列有关光现象的说法正确的是（ ）
A．沙漠中的“蜃景”现象是光发生衍射引起的
B．光导纤维传递光信号是利用光的折射原理
C．光的偏振现象说明光是一种横波
D．太阳光在树荫下形成的圆形光斑就是泊松亮斑
4．质量分别为和m的A、B两种物体分别在水平恒力和的作用下沿水平面运动，撤去、后受摩擦力的作用减速到停止，其图像如图所示，则（ ）
A．、大小之比为 B．、对A、B做功之比为
C．A、B受到的摩擦力大小之比为 D．全过程中摩擦力对A、B做功之比为
5．三根平行的直导线，分别垂直地通过一个等腰直角三角形的三个项点，如图所示，现使每条通电导线在斜边中点O所产生的磁感应强度的大小为B．下列说法正确的是（ ）
A．O点的磁感应强度大小为2B
B．O点的磁感应强度大小为
C．O点的磁感应强度方向水平向右
D．O点的磁感应强度方向沿O方向指向
6．某次高能粒子对撞实验简化过程如图所示，在光滑水平面上，一质量为m、电荷量为q的带电小球A和一质量为2m、电荷量为2q的带电小球B相向运动，初速度大小分别为、，整个运动过程中，小球未发生接触。下列说法正确的是（ ）
A．当A球的速度减为0时，B球的速度向右
B．当A球的速度减为0时，系统的电势能最大
C．从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球做功相同
D．从图示位置到A球的速度减为0的过程中，库仑力对两个小球冲量相同
7．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知平衡位置坐标为x=4 m的质点P在t=0.1 s时位于波峰，且该波的传播速度小于30 m/s，则 ( )
A．该波的周期可能为0.08 s
B．该波的波速一定为20 m/s
C．t=0时，质点P的运动方向沿y轴负方向
D．t=0.3 s时，质点P的加速度最大且沿y轴负方向
8．(多选)由于无人机小巧灵活，国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援.某次消防作业中，无人机悬停在空中，然后沿直线运动到火灾点，整个过程无人机的加速度—时间图像如图所示.则下列说法正确的是 ( )
A．在第10 s末，无人机的速度大小为10 m/s
B．无人机在前10 s的平均速度大小为10 m/s
C．无人机在匀速阶段飞行时的速度大小为15 m/s
D．火灾点到无人机出发点的距离为975 m
9．如图所示，一倾角为的足够长斜面体固定在水平地面上，质量为M=2kg的长木板B沿着斜面以速度v0=9m/s匀速下滑，现把质量为m=1kg的铁块A轻轻放在长木板B的左端，铁块最终恰好没有从长木板上滑下。已知A与B之间、B与斜面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列判断正确的是（ ）
A．动摩擦因数
B．铁块A和长木板B共速后的速度大小为6m/s
C．长木板的长度为2.25m
D．从铁块放上到铁块和长木板共速的过程中，铁块A和长木板B减少的机械能等于A、B之间摩擦产生的热量
10．竖直平面内有一方向水平向右的匀强电场，一带电小球从a到b的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，小球在该过程中（ ）
A．可能做匀速圆周运动 B．一定做匀变速运动
C．电势能一定减少 D．电势能一定增加
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．某同学用如图甲所示的装置来探究弹簧弹力F和长度x的关系,把弹簧上端固定在铁架台的横杆上,记录弹簧自由下垂时下端所到达的刻度位置.然后,在弹簧下端悬挂不同质量的钩码,记录每一次悬挂钩码的质量和弹簧下端的刻度位置.实验中弹簧始终未超过弹簧的弹性限度.通过分析数据得出实验结论.
甲 乙 丙
(1)图丙是该同学某次测量的弹簧长度,该长度是 cm.
(2)以弹簧受到的弹力F为纵轴、弹簧长度x为横轴建立直角坐标系,依据实验数据作出F-x图像,如图乙所示.由图像可知:弹簧自由下垂时的长度L0= cm,弹簧的劲度系数k= N/m.
(3)该同学在做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”实验中,如果他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用毫米刻度尺测出弹簧的原长L0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x. 这样操作,会使弹簧劲度系数的测量结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”).
12．(8分)某同学设计了如图甲、乙所示实验电路测量某电源的电动势E(约为3 V)和内阻r(约为2 Ω)。已知电流表的内阻约为1 Ω,电压表的内阻约为3 kΩ,滑动变阻器最大电阻为20 Ω、额定电流为1 A,定值电阻R0=2 Ω。请回答下列问题:
甲 乙
(1)请在图丙中用笔画线代替导线完成图乙电路图的实物连接。
丙
(2)将滑动变阻器的滑片P移至最左端,闭合开关S,移动滑片P改变滑动变阻器的接入阻值,记录几组电压表示数U和对应的电流表示数I。
(3)重复步骤(2)。把甲、乙两组实验记录数据在同一坐标系内描点作出U-I图像如图丁所示,可知图中标记为Ⅱ的图线采用的是实验电路 (填“甲”或“乙”)。
丁
(4)为了减小系统误差,本实验应选用图 (填“甲”或“乙”)实验电路。
(5)利用图丁提供的信息可以修正该实验的系统误差,则修正后被测电源的内阻r= (注:U1、U2、I1、I2、R0为已知量)。
13．如图所示，上端开口的光滑圆形气缸竖直放置，截面积为40cm2的活塞将一定质量气体封闭在气缸内。在汽缸内距缸底60cm处设有卡环ab，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在ab上，缸内气体的压强等于大气压强p0=1.0×105Pa，温度为300K。现缓慢加热气缸内气体，当温度缓缓升高到330K，活塞恰好离开ab，g取10m/s2。求：
(1)活塞的质量；
(2)当温度缓慢升高到363K时，活塞向上移动过程中气体对外界做的功是多少？
14．如图所示，、、是同一竖直面的三段，它们之间平滑连接。其中为光滑圆弧轨道，为圆心，在点的正下方，，半径。段是水平传送带，长为，始终保持匀速传送。段水平，长为。一质量为的小物块从由静止释放，最终恰好停在点。已知物块与段传送带间的动摩擦因数为0.4，与间的动摩擦因数为0.5，重力加速度取。求：
（1）物块经过点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）传送带运转速率及方向；
（3）传送带由于传送物块多消耗的电能。
15．如图所示，某粒子分析器由区域Ⅰ、区域Ⅱ和检测器组成。两个区域以垂直轴的平面为界，其中区域Ⅰ内有沿着轴正方向的匀强磁场和匀强电场，区域Ⅱ内只有沿着轴正方向的匀强磁场，电场强度大小为，两个区域内的磁感应强度大小均为。当粒子撞击检测器时，检测器被撞击的位置会发光。检测器中心在轴上，在检测器所在平面上建立与坐标系平行的坐标系。一质量为、带电荷量为的带正电粒子从A点沿轴正方向以初速度射入，若区域Ⅰ内只存在匀强磁场，其轨迹圆圆心恰好是点，平面与点的距离，运动过程粒子所受重力可以忽略不计。
（1）求A点的位置，用坐标表示；
（2）若区域Ⅰ只有匀强电场，当检测器置于平面处时，求检测器上发光点的位置，用坐标表示；
（3）当检测器距离点的距离为时，求检测器上发光点的位置，用坐标表示。
物理模拟试卷（二）参考答案
1．【知识点】原子核的结构、实物粒子的波粒二象性、玻尔理论的局限性和电子云、结合能与比结合能
【答案】B
【详解】
A．一切物体都具有波粒二象性，故A错误；
B．较重的核分裂成中等大小的核，或者将较小的核合并成中等大小的核，均能释放出核能，这是因为新核的比结合能大于原来的核的比结合能，故B正确；
C．波尔的原子模型只能解释氢原子的光谱，故C错误；
D．汤姆孙发现电子，揭示了原子具有复杂结构，故D错误。
故选B。
2．【知识点】人造卫星问题
【答案】 C
【详解】 地球赤道上的物体与地球同步卫星是相对静止的，有相同的角速度和周期，即ω1＝ω3，T1＝T3。同步卫星距地心距离约为地球半径的7倍，由a＝ω2r知＝，故选项C正确，D错误；近地卫星与地球同步卫星都是地球卫星，都绕地球做圆周运动，向心力均由万有引力提供，由＝m得v＝，则速度之比v2∶v3＝∶1，故选项A、B错误。
3．【知识点】偏振现象和偏振光、光导纤维
【答案】C
【详解】A．沙漠中的“蜃景”现象是光发生折射与全反射引起的，A错误；
B．光导纤维传递光信号是利用光的全反射射原理，B错误；
C．偏振是检验横波的依据，光的偏振现象说明光是一种横波，C正确；
D．太阳光在树荫下形成的圆形光斑是光的直线传播引起的，没有发生明显衍射，因此不是泊松亮斑，D错误。选C。
4．【知识点】两类动力学问题、功与功率的相关计算、匀变速直线运动的v-t图像、牛顿运动定律与图像结合问题
【答案】A
【详解】
C．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律可知：A、B的质量关系是2：1，则由
f=ma
可知A、B受摩擦力大小1：1，故C错误；
A．由速度与时间图象可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，且匀加速运动位移之比1：2，匀减速运动的位移之比2：1，设A物体在0~t0时间内的位移为x，则由动能定理可得：A物体的拉力与摩擦力的关系
F1 x-f1 3x=0-0
B物体的拉力与摩擦力的关系
F2 2x-f2 3x=0-0
因此可得
F1=3f1
F2=1.5f2
f1=f2
所以
F1=2F2
故A正确；
BD．全过程中摩擦力对A、B做功相等，均为f1 3x或f2 3x；F1、F2对A、B做功之大小相等，故BD错误。
故选A。
5．【知识点】磁场的叠加
【答案】B
【详解】
AB．由题意可知，三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图；
则
故A错误B正确；
CD．设方向沿斜边的夹角为α，根据力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有
所以磁感应强度的方向与斜边夹角为
α=arctan2，故CD错误；
故选B。
6．【知识点】电势能与静电力做功
【答案】B
【详解】AB．A、B两球组成的系统动量守恒，则有
当A球的速度减为0时，可得
此时整体动能最小，根据能量守恒可知电势能最大，故A错误，B正确；
C．根据动能定理，库仑力对小球做功等于小球动能变化量，对A球，有
对B球，有
由此可知A球动能变化量的绝对值大，库仑力对A球做功多，故C错误；
D．库仑力对两个小球作用时间相同，任意时刻大小相同，但方向相反，根据
I=Ft
可知冲量大小相等、方向相反，所以库仑力对两个小球冲量不相同，故D错误。
故选B。
7．【知识点】波的多解问题
【答案】B
【解析】由题图可知波长为λ=8 m。当波沿x轴正方向传播时，根据“同侧法”可知质点P向上振动，则到达波峰需要的时间t=+nT(n=0，1，2，…)=0.1 s，可得波的周期T= s(n=0，1，2，…)，故波速v=20(1+4n) m/s(n=0，1，2，…)，由题知波的传播速度小于30 m/s，则n=0，T=0.4 s，v=20 m/s；当波沿x轴负方向传播时，根据“同侧法”可知质点P向下振动，则到达波峰需要的时间t=+nT(n=0，1，2，…)=0.1 s，可得波的周期T= s(n=0，1，2，…)，故波速v=20(3+4n) m/s(n=0，1，2，…)，由于波的传播速度小于30 m/s，知简谐横波不可能沿x轴负方向传播。综上分析，可知简谐横波沿x轴正方向传播，周期为0.4 s，波速为20 m/s，t=0时质点P沿y轴正方向运动，A、C错误，B正确。t=0.3 s时，质点P已经振动了，则处于波谷的位置，加速度最大且沿y轴正方向，D错误。
【关键点】由于波的传播方向未知，需要分情况讨论:分别列出波沿x轴正方向、负方向传播的周期、波速通式，结合题中波速的限制条件，求出波的传播速度和波的传播方向，进而结合简谐运动的相关规律求解。
8．【知识点】非常规图像问题
【答案】BD
【解析】根据a-t图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可得在第10 s末，无人机的速度大小为v=at=2×10 m/s=20 m/s，故A错误；由图像知，无人机在前10 s内做匀加速直线运动，则平均速度大小为== m/s=10 m/s，故B正确；由图像知，无人机在15 s末开始做匀速直线运动，则无人机在匀速阶段飞行时的速度大小为v'=at'=2×15 m/s=30 m/s，故C错误；由图像知，无人机在0~15 s做匀加速直线运动，位移为s1=a=225 m，15~35 s做匀速直线运动，位移为s2=v't2=600 m，35~45 s做匀减速直线运动，由逆向思维可得无人机运动的位移为s3=a'=150 m，则火灾点到无人机出发点的距离为s=s1+s2+s3=975 m，故D正确.
9．【知识点】板块模型、板块模型中的能量守恒问题
【答案】BC
【详解】
A．开始时长木板B沿着斜面以速度v0=9m/s匀速下滑，有
解得
A错误；
B．铁块A轻轻放在长木板B时有，根据牛顿第二定律有，对A分析有
解得
，方向沿斜面向下
对B，根据牛顿第二定律有
解得
， 方向沿斜面向上
铁块A和长木板B共速的时间为
解得
铁块A和长木板B共速后，速度大小为
B正确；
C．铁块A和长木板B共速，一起沿斜面匀速下滑，则长木板的长度为
C正确；
D．由能量守恒定律可知，从铁块放上到铁块和长木板共速的过程中，铁块A和长木板B减少的机械能等于A、B之间摩擦产生的热量与B与斜面之间摩擦产生的热量和，D错误。
故选BC。
10．【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动、物体做曲线运动的条件、电势能与静电力做功
【答案】BD
【详解】
AB．小球做曲线运动，所受合力指向轨迹凹侧，由于重力竖直向下，可知电场力一定水平向左，运动过程所受重力与电场力的合力恒定，故小球不可能做匀速圆周运动，一定做匀变速运动，A错误，B正确；
CD．运动过程电场力对小球做负功，可知电势能一定增加，C错误，D正确。
故选BD。
11．【知识点】实验：探究弹簧弹力和形变量的关系
【答案】(1)7.10 ；(2)4.00 ；50 ；(3)不变
【解析】(1)该同学某次测量的弹簧长度是7.10 cm;
(2)由胡克定律可得F=k(x-L0),由图像可知,横轴截距为弹簧原长L0=4.00 cm,斜率为劲度系数,即k==50 N/m;
(3)竖直测量弹簧原长时由于重力影响,测得L0比水平面测量时偏大一些,但弹簧的劲度系数是通过图像的斜率k=测得的,L0的大小只影响横轴截距的大小,不影响斜率的计算,因此测量结果不变.
【关键点拨】弹簧竖直放置时,弹簧自重会影响其悬挂时弹簧的长度,此时的长度大于弹簧原长.由于计算劲度系数时需要测量弹簧的伸长量,因此只需要与弹簧竖直悬挂时的长度进行比较就可以得到伸长量.
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)见解析图(2分) (3)甲(2分) (4)甲(2分) (5)-R0(2分)
【解析】新颖试题：测电源电动势和内阻+数据处理+误差分析
(1)已知电源电动势E约为3 V,则电压表接0~3 V量程,则题图乙电路的实物连接图如图所示。
(3)对题图甲,根据闭合电路欧姆定律得U甲=E-(R0+r),整理得U甲=-I·+ E·,当I=0时,U甲=E·,对题图乙,根据闭合电路欧姆定律得U乙=E-I·(RA+R0+r),当I=0时,U乙=E>U甲,故题图丁中标记为Ⅱ的图线采用的是实验电路甲。
(4)电源内阻与电流表内阻相差较小,为了减小系统误差,电流表采用外接法,故本实验应选用题图甲实验电路。
(5)根据(3)中分析及图线Ⅰ可得U1=E,I1=,根据图线Ⅱ可得U2=E·,I2=,解得R0+r==,则r=-R0。
【题图剖析】
【技巧必背】
电流表连接方式的判断
若>,则电流表采用外接法,若<,则电流表采用内接法,简记为“大内小外”。
13．【知识点】等压变化——气缸问题、等容变化——气缸问题
【答案】(1)4kg；(2)26.4J
【详解】
(1)气体的状态参量为：T1=300K，p1=1.0×105Pa
T2=330K，
物体做等容变化，则有
代入数据得
m=4kg
p2=1.1×105Pa
(2)活塞恰好离开ab时：T2=300K，V2=0.6S，T3=363K，V3=h3S
因为
有
得
h3=66cm
则
W=p2S（h3-h2）=1.1×105×40×10-4×（0.66-0.6）=26.4J
14．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题
【答案】（1）20N；
（2），顺时针；
（3）12J
【详解】
（1）A到B的过程
得
vB=4m/s
在B点
得
FN=20N
由牛顿第三定律
（2）C到D的过程
得
vC=6m/s>vB
所以传送带运转方向为顺时针；
假设物块在传送带上一直加速，设到达C点的速度为v，
得
所以传送带速率为。
（3）物块在传送带上匀加速运动的时间为
物块与传送带间的相对位移大小为
传送带多消耗的电能为
15．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】（1）；（2）；（3）时，坐标为；时，坐标为
【分析】
本题考查带电粒子在匀强磁场和匀强电场中的运动，意在考查考生的分析综合能力和应用数学能力。
【详解】
（1）由洛伦兹力提供向心力有
解得
故A点的位置为。
（2）粒子做类平抛运动，有
解得
则横坐标为
纵坐标与A点的纵坐标相同，故发光点的位置为
（3）①当时，粒子的运动可以分解为沿轴方向初速度为零的匀加速直线运动和平面内速度为的匀速圆周运动，则有
解得
匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，则有
解得
根据几何关系可知，打在检测器上的坐标为
发光点的位置为
②当时，在区域Ⅱ内粒子的运动可以分解为沿轴方向的匀速直线运动和平面内速度为的匀速圆周运动，刚出区域Ⅰ时，粒子的坐标为，沿轴的速度为
粒子在区域Ⅱ运动的时间
根据几何关系可知，打在检测器上的坐标为
发光点的位置为
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2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试卷（三）
注意事项：
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。
1．2022年2月21日23时49分，华龙一号海外示范工程、全球第四台机组——巴基斯坦卡拉奇核电工程3号机组反应堆首次达到临界状态，标志着机组正式进入带功率运行阶段，为后续并网发电和商业运行奠定了基础。卡拉奇核电工程利用的是铀核裂变释放的核能。下列说法正确的是（ ）
A．铀核主要用于核反应堆中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一
B．自然界中的轴元素只有这两种同位素
C．铀核不具有放射性
D．铀核裂变可能的一种核反应方程式为
2．北京时间2024年1月18日，货运飞船天舟七号，携带约5600kg的物资进入距离地面约400km的轨道，顺利对接中国空间站后近似做匀速圆周运动（已知地球同步卫星与地面的距离36000km）。对这批进入空间站的物资说法正确的是（ ）
A．质量比静止在地面上时小 B．所受合力比静止在地面上时小
C．所受地球引力比静止在地面上时大 D．做圆周运动时的角速度比地球自转角速度大
3．地球大气层对光线的折射会使地球上的人们看到的太阳位置与实际位置存在偏差，这种现象被称为蒙气差效应。为便于研究这一现象，现将折射率不均匀的大气简化成折射率为的均匀大气，大气层的厚度等效为地球半径R，赤道上的人一天中能看到太阳的时间相比没有大气层时要多（ ）
A．3小时 B．2小时 C．1.5小时 D．1小时
4．如图所示，质量为、高为、倾角为的光滑斜面体A放在足够大的光滑水平地面上，斜面顶端正上方有一固定的光滑套管C，用手提着质量为的细长直杆B的上端，将直杆穿过套管，使直杆下端恰好与斜面体顶端接触，突然松手，直杆在套管的约束下只能沿竖直方向运动，斜面体随即向右加速，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A．直杆的最大速度为
B．斜面体的最大速度为
C．斜面体的加速时间为
D．斜面体在加速过程中受到地面的支持力大小为
5．空间P、Q两点处固定电荷量绝对值相等的点电荷，其中Q点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势线分布如图所示，a、b、c、d、e为电场中的5个点，设无穷远处电势为0，则（ ）
A．e点的电势大于0
B．a点和b点的电场强度相同
C．b点的电势低于d点的电势
D．负电荷从a点移动到c点时电势能增加
6．如图所示，和分别是水平面内两椭圆的两个焦点，其中处分别放置等量异种点电荷（图甲）；是两根通有平行等大、反向的直线电流且电流垂直于水平面（图乙）；是椭圆的中心：是椭圆的长轴与椭圆的交点，是椭圆的短轴与椭圆的交点，则关于两图中处的电场强度和磁感应强度下列说法正确的是（ ）
A．图甲中点处的电场强度不为零，图乙中点处的磁感应强度为零
B．图甲中两处的电场强度相同，图乙中两处的磁感应强度相同
C．图甲中两处的电场强度不相同，图乙中两处的磁感应强度不相同
D．图中沿连线上，点处的电场强度和磁感应强度均为最小
7．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播，波速为
B．该波可以与另一列频率为的波发生干涉
C．波在传播过程中遇到尺度的障碍物能发生明显的衍射
D．某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于
8．下面图像描述的是物体做直线运动的相关图像。关于甲、乙、丙、丁四个图像，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中在时间内，的平均速度等于的平均速度
B．乙图中的物体一定做往复运动
C．丙图中两物体在两个时刻相遇两次
D．丁图中物体做匀减速直线运动
9．某兴趣小组利用手机上的传感器测量手机运动的加速度，带塑胶软壳的手机从一定高度由静止释放，落到地面上，手机传感器记录了手机运动的加速度a随时间t变化的关系，如图所示，g为当地的重力加速度，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．释放时，手机离地面的高度为
B．时刻手机速度最大
C．手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的10倍
D．0至内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等
10．如图甲所示,在空间中建立xOy坐标系,α射线管由平行金属板A、B和平行于金属板的细管C组成,放置在第二象限,细管C到两金属板距离相等,细管C开口在y轴上.粒子源P在A板左端,可以沿特定方向发射某一初速度的α粒子.若金属板长为L、间距为d,当A、B板间加上某一电压时,α粒子刚好能以速度v0从细管C水平射出,进入位于第一象限的静电分析器中.静电分析器中存在着辐向电场,α粒子在该电场中恰好做匀速圆周运动,该电场的电场线沿半径方向指向圆心O,α粒子运动轨迹处的场强大小为E0.t=0时刻α粒子垂直x轴进入第四象限的交变电场中,交变电场随时间的变化关系如图乙所示,规定沿x轴正方向为电场的正方向.已知α粒子的电荷量为2e(e为元电荷)、质量为m,重力不计.以下说法中正确的是 ( )
A．α粒子从放射源P运动到C的过程中动能的变化量为
B．α粒子从放射源P发射时的速度大小为v0
C．α粒子在静电分析器中运动的轨迹半径
D．当t=nT(n=1,2,3,…)时,α粒子的坐标为
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．某同学依据系统机械能守恒定律，用如图所示的装置测量当地的重力加速度。主要实验步骤如下：
（1）将10个质量均为m的砝码放入质量为M的盒子A中，在盒子A上固定一宽度为d的遮光片；
（2）在铁架台上固定滑轮和光电门，用细绳跨过定滑轮连接装有砝码的盒子A和质量为M的盒子B；
（3）在铁架台上标记遮光片的初始位置O，测出O点与光电门之间的距离L；
（4）将盒子A由静止释放，测得遮光片经过光电门的时间为t0。盒子A经过光电门的速度大小v= （用d和t0表示）。适当 （选填“增大”或“减小”）距离L可减小速度v的测量误差；
（5）在盒子A中保留n（n>5）个砝码，将其余（）个砝码放入盒子B中，重复步骤（4），记录盒子A中有n（n>5）个砝码时遮光片经过光电门的对应时间 ；
（6）根据记录的数据作出图像，若图像斜率为k，则当地的重力加速度g= 。（用d、k、L、M、m表示）
12．用如图1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旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件 ，使指针对准电阻的 （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旋转到电阻挡“×1K”的位置
B．将K旋转到电阻挡“×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，旋动合适部件，对电表进行校准
13．如图甲所示,质量M=10 kg的导热汽缸置于水平地面,用质量和厚度均不计的水平导热活塞密封一定质量的理想气体,气体温度为300 K.一质量m=1 kg的重物用轻绳经光滑滑轮与汽缸中活塞竖直相连接,重物和活塞均处于静止状态,这时活塞离缸底的高度L0=10 cm,不计活塞与汽缸间的摩擦,且汽缸不漏气.已知大气压强p0=1×105 Pa,活塞的横截面积为S=10-2 m2,下列两种情况中,活塞均未脱离汽缸.则:
(1)若将图甲中环境温度缓慢降低至240 K,求此时活塞离汽缸底的高度;
(2)若保持图甲中环境温度为300 K不变,将汽缸从甲图状态变为乙图状态,用轻绳将汽缸和活塞竖直悬挂在天花板,稳定后处于静止状态,求稳定后活塞离汽缸底的高度.
14．如图所示，一固定的锲形木块，其斜面长为4l，倾角θ=，另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮。一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B（可视为质点）连接。A的质量为m，位于斜面底端，与斜面间动摩擦因；B的质量为4m，位于竖直面顶端。将该装置由静止释放，求：
(1)B物体着地前瞬间的速度大小；
(2)设B物体着地后不反弹，求A物体沿斜面上升的最大距离。
15．如图所示,空间存在两对平行板,平行板间存在垂直纸面向内的匀强磁场,板间距d=5cm,MN、PQ为磁场的边界,MN、PQ之间存在水平向右的匀强电场,OO,为该区域的对称轴,MN与PQ之间的距离L=2cm.两个质量均为m、电荷量分别为+q和 q的粒子以相同速度大小v0=2×105m/s垂直电场线进入电场,而后以v=m/s大小的速度进入磁场，粒子重力不计．
(1)若两个粒子都从O点沿OO′直线入射,试判断两粒子的轨迹是否关于OO,直线对称
(2)若+q粒子从O点沿OO,直线入射, q粒子由O,沿O,o直线入射(未画出),且已知两粒子在磁场中运动的周期为s,试判断两粒子是否会打到板上,若打到板上,求出打在板上的位置;若不能打在板上,则求出两粒子分别从O、O,进入到第一次离开磁场各自所用的时间．
(3)若+q粒子仍从O沿OO′直线入射, q粒子从O,沿O,o直线入射,且已知两粒子的比荷q/m=5×107C/kg，若要使粒子进出磁场一次后，从MP或NQ之间离开电场，求磁感应强度B的取值范围．
物理模拟试卷（三）参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、核能的利用与环境保护
【答案】A
【详解】
A．铀核是自然界唯一能够发生可控裂变的同位素，主要用于核反应堆中的核燃料，也是制造核武器的主要原料之一，A项正确；
BC．在自然界中铀元素有三种同位素存在，分别为铀234、轴235和铀238，均具有放射性，BC项错误；
D．根据质量数守恒和电荷数守恒可得该核裂变可能的一种核反应方程式为
D项错误。
故选A。
2．【知识点】非同步卫星问题
【答案】D
【详解】A．物体在低速（速度远小于光速）宏观条件下质量保持不变，即在空间站和地面质量相同，A错误；
BC．设空间站离地面的高度为h，这批物资在地面上静止，跟地球一起自转，合力很小近似为零，在空间站所受合力为万有引力即，在地面受地球引力为，可知所受合力比静止在地面上时大，所受地球引力比静止在地面上时小，BC错误；
D．物体绕地球做匀速圆周运动万有引力提供向心力，解得，这批物质在空间站内的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，因此这批物质的角速度大于同步卫星的角速度，同步卫星的角速度等于地球自转的角速度，即这批物质的角速度大于地球自转的角速度，D正确。选D。
3．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】B
【详解】太阳光是平行光，临界光路图如图所示。由几何关系可得临界光线的折射角满足
，可知临界光线的折射角为；根据折射定律可得，解得，由几何关系可知，地球多转角度便看不见太阳了，则有，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间为，同理可知，在太阳升起时也能提早1小时看到太阳，所以赤道上的人一天中能看到太阳的时间相比没有大气层时要多2小时。选B。
4．【知识点】两类动力学问题、绳、杆上速度的分解
【答案】C
【详解】AB．杆竖直向下运动，接触点沿斜面滑动，同时由于杆向下运动使斜面向右运动，将杆竖直向下的速度分解为平行斜面的速度和水平方向的速度，如图
杆一直向下加速，可知到达斜面底端时速度最大，在到达底端过程中斜面体向右的速度与杆沿水平方向的速度相等，设到达底端时杆的速度为，斜面体的速度为，从开始到到达底端时对杆和斜面体由机械能守恒得，其中有，联立解得，，AB错误；
C．设杆加速度为，斜面体加速度为，根据前面分析可知，设斜面对杆垂直于斜面方向的弹力为，杆对斜面垂直斜面向下的弹力为，可知，对杆和斜面体由牛顿第二定律，，联立解得，，斜面体的加速时间为，C正确；
D．斜面体在加速过程中竖直方向受力平衡，解得，D错误。选C。
5．【知识点】电势能与静电力做功、电场线和等势面的关系
【答案】D
【详解】A．根据电场线与等势面垂直关系，可判断P点处为负电荷，无穷远处电势为0，e点在PQ连线的中垂线上，则，A错误；
B．a、b两点电场强度大小相同，方向不同，则a、b两点电场强度不同，B错误；
C．因b点所在等势面的电势高于d点所在等势面的电势，可知b点电势高于d点，即，C错误；
D．由，负电荷从a到c电场力做负功，电势能增加，D正确。
故选D。
6．【知识点】电场的叠加 、磁场的叠加
【答案】B
【解析】根据电场叠加可知点产生的电场水平向右，电场强度不等于0，由安培定则可知，处导线在点产生的磁场方向由指向处导线在点产生的磁场方向由指向，合成后磁感应强度不等于项错误；电场叠加两处合电场，其中，方向水平向左，大小相同，由安培定则可知，在处产生的磁场方向平行于由指向，在处产生的磁场方向平行于由指向在处产生的磁场方向平行于由指向，在处产生的磁场方向平行于由指向，根据磁场的叠加可知，两点处磁感应强度大小相等，方向相同，项正确；电场叠加两处合电场，其为与的夹角，方向水平向右，大小相同，由安培定则可知，在处产生的磁场方向垂直于斜向右下方，在处产生的磁场方向垂直斜向左下方，在处产生的磁场方向垂直于斜向左下方，在处产生的磁场方向垂直于斜向右下方，根据平行四边形定则，知处的磁场方向由指向处的磁场方向由指向，且合场强大小相等，项错误；电场叠加连线上中点处，合电场电场强度最大，由安培定则可知，连线上，在处的磁感应强度方向相同，都是由指向连线上到点的距离最小，产生的磁感应强度最大，项错误。
7．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】A
【详解】A．由图甲可知，波长
由图乙可知，波的周期
时刻质点向上振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，波速
故A正确；
B．波的频率为
则该波不可以与另一列频率为的波发生干涉，故B错误；
C．由A选项可知，该波波长远小于100m，则波在传播过程中遇到尺度的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误；
D．由多普勒效应可知某人向着该静止的波源运动时观测到的频率大于，故D错误。
故选A。
8．【知识点】非常规图像问题
【答案】AD
【详解】A．甲图中在时间内，A和B的位移相等，平均速度是指物体发生的位移与所用时间的比值，所以A的平均速度等于的平均速度，故A正确；
B．乙图表示物体先匀加速，后匀减速，加速减速的时间相等，加速度大小相等，所以物体一直朝一个方向运动，故B错误；
C．v-t图线的交点表示物体速度相等，由于不知道出发点，所以无法确定A和B是否在、两个时刻相遇，故C错误；
D．根据匀变速直线运动的速度位移关系，有
所以图线的斜率为2a，斜率不变，即加速度不变，由图可见速度减少，所以丁图中物体做匀减速直线运动，故D正确。
故选AD。
9．【知识点】牛顿运动定律与图像结合问题
【答案】AD
【详解】A．由图可知，时刻手机开始接触地面，则0～内做自由落体运动，释放时，手机离地面的高度为，A正确；
B．手机接触地面时，先向下做加速度减小的变加速运动，可知手机速度最大时，加速度为0，根据图像可知，手机速度最大的时刻在与两时刻之间，B错误；
C．由图可知，时刻手机的加速度最大，且方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得，可得，手机第一次与地面碰撞中所受最大弹力为自身重力的11倍，C错误；
D．由图可知，时刻手机的加速度最大，此时手机受到地面的弹力最大，手机处于最低点，手机的速度为零，则0～时间内手机的速度变化量为零，根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，可知0至内图线与横坐标围成的面积中，时间轴下方与上方的面积大小相等，D正确。选AD。
10．【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
【答案】BCD
【解析】α粒子能以速度v0从细管C水平射出,由逆向思维法可将α粒子的逆运动视为类平抛运动,水平方向有L=v0t,竖直方向有=at2,由牛顿第二定律有2e=ma,联立解得U=, α粒子从粒子源发射到细管C的过程,由动能定理有-2e×U=ΔEk,解得ΔEk=-eU=-,设α粒子发射时的速度大小为v,α粒子从粒子源发射至运动到细管C的过程,有ΔEk=m-mv2,解得v=v0,故A错误,B正确;由电场力提供向心力有2eE0=m得r=,故C正确;时,α粒子在x轴方向的速度为vx=·=,所以一个周期内,粒子在x轴方向的平均速度==,每个周期α粒子在x轴正方向前进x0=T=,因为开始计时时α粒子横坐标为r=,所以nT时,α粒子的横坐标为x=r+nx0=+n·,α粒子的纵坐标为y=-v0nT,在nT时α粒子的坐标为,故D正确.
11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】 增大
【详解】[1][2]由很短时间内的平均速度近似等于瞬时速度可求得盒子A经过光电门的速度大小为
距离L越大，遮光片到达光电门位置时的速度越大，遮光时间就越短，平均速度越接近瞬时速度，速度v的测量误差就越小，所以，适当增大L可减小速度v的测量误差。
[3][4]在遮光片由初始位置O运动至光电门过程中，对于盒子A、B组成的系统（包括盒中的砝码）由机械能守恒定律得
又
联立求得
整理得
所以
求得
12．【知识点】实验：练习使用多用电表
【答案】S；T；0刻线；ADC；
【详解】
(1)[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S．
(3)[2][3]接着是欧姆调零，将“十”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端零刻度处．
(4)[4]当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，必须将指针在中间刻度附近，所以要将倍率调大．原因是指针偏转小，则说明阻值大，则只有调大倍率才会实现．所以正确顺序ADC
13．【知识点】利用理想状态方程解决问题、气体的等压变化与盖—吕萨克定律、气体等温变化与玻意耳定律
【答案】(1)8 cm (2)11 cm
【解析】(1) 缸内气体做等压变化,由盖-吕萨克定律得=,V1=L0S,V2=L2S,
代入数据解得L2=8 cm.
(2) 由题意可知p甲=p0-=9.9×104 Pa,
p乙=p0-=9×104 Pa,
缸内气体做等温变化,由玻意耳定律得p甲V甲=p乙V乙,V甲=V1,V乙=L乙S,解得L乙=11 cm.
14．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合、应用动能定理求解连接体的做功问题
【答案】(1)；(2)3.2l
【详解】
(1)对A、B组成的系统，从静止释放到B物体着地，由能量守恒定律有：
得
(2)对A物体，B着地之后减速上升至停止，由动能定理有：
A物体沿斜面上升的最大距离
解得
15．【知识点】带电粒子在有界匀强磁场中的运动、带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题
【答案】（1）两粒子的轨迹关于OO′直线对称．（2）正粒子不会打到板上．运动时间为（1+）×10-7s；负粒子不会打到板上，运动时间为（1+）×10-7s．（3）B＞0.8T．
【详解】
（1）正负粒子进入电场时初速度大小相等、方向相反．所受的电场力大小相等、方向相反，则加速度大小相等、方向相反，所以两粒子的轨迹关于OO′直线对称．
（2）粒子在电场中做类平抛运动，平行于电场方向有：vx=v=2×105m/s，，t0=10-7s
垂直于电场方向有：x=v0t0=2cm
粒子在磁场中运动周期 T=，则轨迹半径
正粒子：r+rcos45°=cm＜2cm，则不会打到板上．运动时间
负粒子：x+2rcos45°=4cm＜5cm，不会打到板上，运动时间
（3）正粒子：恰到Q点临界，半径应小于此临界值，对应的磁感应强度设为B1．
可得弦长为r1=4-3=1cm
轨迹半径 r1=cm
由，得
将r1代入得 B1=0.8T
此时r1已小于第（2）问中的r，故此时的磁感应强度比B1大．
负粒子：恰到M点临界，半径应小于此临界值，对应的磁感应强度设为B2．
可得弦长为 r2=5-2=3cm
轨迹半径 r2=
此时r2＞r1，对应的B2＜B1．
综合分析得：磁感应强度只要大于B1，正粒子既不会再次进入磁场也不会打到板上，负粒子也不会打到板上，即 B＞0.8T．
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第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前
2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试卷（四）
注意事项：
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4πR
C．三角形三星系统中星体间的距离为L＝R
D．三角形三星系统的线速度大小为
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＜φB B．EA＜EB，φA＞φB C．EA＞EB，φA＜φB D．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。
(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。
甲 乙
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。
物理模拟试卷（四）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G＋G＝MR得T＝4πR，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＝2Gcos 30°＝G，则F＝Mr，轨道半径r与边长L的关系为L＝r，解得L＝R，故C错误；三角形三星系统的线速度大小为v＝，得v＝×，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＝μmgcos θ，解得sin θ＝μcos 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）cos 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（mgcos θ＋Fcos 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－μmgcos 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）cos 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<φB
故选A。
6．【知识点】正弦式交变电流的公式及图像、法拉第电磁感应定律
【答案】B
【详解】A．当时，送电线圈的电流为0，则磁通量为0，受电线圈中磁通量0，A错误；
B．当时，送电线圈的电流变化率最大，感应电动势最大，则cd端电压最大，B正确；
C．增大送电和受电线圈的间距，不会改变cd端电压的频率，C错误；
D．增大送电和受电线圈的间距，由于漏磁的现象，导致穿过两个线圈的磁通量不在相等，在匝数和线圈直径不变的情况下，ab与cd端电压之比发生变化，D错误。
故选B。
7．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】B
【详解】由图乙可知波形图对应的质点起振方向沿y轴正方向，且开始时的周期较小，则对应的波形图开始时波长较小。
故选B。
8．【知识点】非常规图像问题
【答案】ACD
【详解】ABC．设小球在经过A、B传感器时的速度大小分别为、，在斜面上运动的加速度大小为a，根据运动学规律可得
整理得
结合图像可得
，
当A传感器放置在O点时，传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t，对应图像上的最小值，即
得
所以小球在斜面上O点的速度大小为
小球在斜面上运动的平均速度大小为
故B错误，AC正确；
D．以上分析可知固定斜面的长度为
故D正确。
故选ACD 。
9．【知识点】两类动力学问题、带电粒子在匀强磁场中的运动
【答案】ACD
【详解】设带电圆环的质量为，绝缘粗糙细直杆的动摩擦因数为，当带电圆环从倾角为角的倾斜绝缘细直杆上下滑时，设其获得的加速度大小为，由牛顿第二定律可得
解得
由此可知在带电圆环下滑到倾斜绝缘细直杆的最下端的过程中，做初速度为零的匀加速直线运动，反映在图像上则为过圆点的倾斜直线。而当带电圆环进入虚线AB右侧的匀强磁场中后，若圆环带正电，则要受到竖直向上的洛伦兹力，而当洛伦兹力等于其重力时，圆环所受合外力为零，在磁场中将做匀速直线运动，图像为一条平行于时间轴的直线；若洛伦兹力大于重力，则由牛顿第二定律可得
可知小环将做加速度减小的减速运动，而随着速度的减小洛伦兹力也随之减小，当洛伦兹力减小到与重力大小相等时，小环将做匀速直线运动；若洛伦兹力小于重力，则由牛顿第二定律有
可知小环做减速运动，随着速度的减小，洛伦兹力减小，加速度增大，因此可知小环做加速度增大的减速运动，直至速度减为零；若小环带负电，所受洛伦兹力竖直向下，由牛顿第二定律可得
可知小环做减速运动，随着速度的减小洛伦兹力减小，加速度减小，小环做加速度减小的减速运动，直至速度减为零。
故选ACD。
10．【知识点】带电粒子在交变电场中的运动
【答案】(1)4t0；(2)；(3)
【解析】(1)电子在M、N间做加速运动，根据动能定理得eU0＝mv02，解得v0＝，电子在A、B间水平方向的分运动为匀速直线运动，L＝v0·4t0，解得L＝4t0。
(2)t＝0时刻射入偏转电场的电子，在竖直方向根据牛顿第二定律得eE＝ma，E＝，解得a＝，在0～2t0时间内竖直方向的位移为y1＝a2，末速度为v1＝a·2t0，在2t0～3t0时间内的末速度为v2＝v1－at0＝at0，在这段时间内竖直方向上的位移为y2＝t0＝at02，在3t0～4t0时间内的末速度为v3＝v2＋at0＝2at0，在3t0～4t0时间内竖直方向的位移为y3＝t0＝at02，从极板右侧射出时相对中线OP在竖直方向的偏移距离y＝y1＋y2＋y3，解得y＝5at02＝。
(3)仅上下调整A、B两水平极板的位置，满足电子仍然能沿OP方向射入偏转电场，使从极板右侧射出的电子速度均水平，A、B两极板间的距离最小时，A、B两极板间的电压刚变为－U1时入射的电子恰好飞出电场，其他时刻入射的电子全部打在极板上被吸收，4t0内第一个t0内的位移大小为y1′＝a′t02，第2个t0内的位移大小为y2′＝a′t02，又a′＝，A、B两极板间的最小距离为d1＝y1′＋y2′，解得d1＝。
11．【知识点】实验：探究加速度与力、质量的关系
【答案】ACD；C；打点计时器使用直流电源；小车与打点计时器间的距离太长；木板水平，没有平衡摩擦力；0.42
【详解】
（1）[1]A.应使沙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，故A正确；
B.小车的加速度应通过打点计时器打出的纸带求出，不能用天平测出小桶和砂的总质量m1及小车和砝码总质量m2；根据公式
求出小车的加速度，故B错误；
C.处理实验数据时应采用描点法画图象，可以减小误差，故C正确；
D.为了将图象画成我们熟悉的直线，更直观反映两个变量的关系．a与M成反比，故数据处理应作a-图象，故D正确；
故选ACD；
（2）[2]在平衡摩擦力时，把长木板的一侧垫得过高，使得倾角偏大，小车重力沿木板向下的分力大于小车受到摩擦力，小车受到的合力大于砂桶的拉力，在砂桶对小桶施加拉力前，小车已经有加速度；在探究物体的加速度与力的关系时，作出的a-F在a轴上有截距，故C正确；
（3）[3]由实验原理图可知，打点计时器用的必须是交流电，图中用的是直流电，所以采用的电源不对，小车释放的位置应该靠近计时器，以便测量更多的数据来减小误差．同时木板水平，没有平衡摩擦力．故错误的为：①打点计时器接的是直流电源．②小车释放的位置远离计时器③木板水平，没有平衡摩擦力；
（4）[4]利用匀变速直线运动的推论有
△x=at2
sDE-sAB=3a1T2
sEF-sBC=3a2T2
sFG-sCD=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】3；D；E；21.3；1.8
【详解】（1）把10V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为30V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为9V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为3V．
（2）由题，电压表的量程为10V，内阻约为10kΩ，要改装成30V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为2×10kΩ=20000Ω．故电阻箱应选D．在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，即选E．
（3）由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为U=7.1V，则电源的电动势为E=3×7.1=21.3V，内阻为．
13．【知识点】布朗运动、气体的等压变化与盖—吕萨克定律、气体的等容变化与查理定律、温度与分子平均动能的关系、热力学第一定律及其应用、热力学第二定律及其应用
【答案】(1)BCD (2)(i)330 K (ii)396 K
【解析】(1)基础考点:分子动理论、热力学第一、二定律 (2) 经典试题:理想气体状态方程与汽缸问题
(1)花粉在液体中做布朗运动的剧烈程度与花粉颗粒的大小和液体温度有关,A错误;分子间的引力和斥力同时存在,分子间距离增大时,斥力和引力都要减小,斥力变化得快,B正确;温度是分子平均动能的标志,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,C正确;一定质量的理想气体在等温压缩过程中,温度不变,则内能不变,体积减小,外界对气体做正功,根据ΔU=W+Q可知,气体一定对外界放出了热量,D正确;冰箱能够将热量从低温物体传递到高温物体,因为冰箱中的电动机做功消耗电能,所以仍然遵循热力学第二定律,E错误。
(2) (i)分析汽缸中的气体,初态时温度T=t+273 K=300 K,压强p=0.9×105 Pa,
末态(重物恰好开始下降时),设汽缸中气体温度为T1,压强为p1,活塞处于平衡状态,受力分析有
p1S+Mg=p0S+mg+f (1分)
解得p1=0.99×105 Pa (1分)
汽缸中的气体做等容变化,由查理定律有= (2分)
解得T1=330 K (1分)
(ii)活塞从开始运动至重物刚好与地面接触过程中,气体做等压变化,设末态温度为T2,初、末状态的体积为
V1=HS (1分)
V2=(H+h)S (1分)
由盖-吕萨克定律有= (2分)
解得T2=396 K (1分)
14．【知识点】应用动能定理求解多阶段、多过程问题
【答案】(1)0.2 m (2)0.6 s
【解析】新颖试题：磁性轨道车玩具
(1)设小车在C点的速度大小为vC,恰好通过最高点,由机械能守恒定律知此时的速度是在圆弧轨道BCD(半径设为R)上运动过程中的最小值,即vC=1 m/s,小车经过C点时,由牛顿第二定律知
mg-0.5mg=m (2分)
解得R=0.2 m (2分)
(2)小车从B点到C点,由动能定理得
-mg×2R=m-m
解得vB=3 m/s (2分)
小车第一次从A到B,由题意知μ=0.2,由牛顿第二定律知
F-μ(mg+F吸)=ma (1分)
由运动学公式得=2aLAB (1分)
解得LAB=0.5 m (1分)
小车第二次从A到B,由动能定理知
Pt-μ(mg+F吸)LAB=m (2分)
解得t=0.6 s (1分)
15．【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动、带电粒子在匀强磁场中的运动、带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题
【答案】（1），；（2）
【详解】（1）由
得出
竖直方向匀变速运动，由公式可得
解得
粒子在B点的速度为
对粒子从列动能定理得
解得
（2）由
推导得出
粒子运动到D点
由几何关系可知,粒子运动到D点的轨迹圆半径
推导得出对应的磁感应强度
粒子运动到F点
粒子运动到F点的轨迹圆半径
推导得出对应的磁感应强度
解得磁感应强度的取值范围
第 page number 页，共 number of pages 页
第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前
2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试卷（五）
注意事项：
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．太阳属于中型星，再过50亿年将步入“老年时期”，渐渐演化为（ ）
A．白矮星 B．中子星 C．超新星 D．黑洞
2．关于第一宇宙速度，下列说法中正确的是（ ）
A．地球的第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球运行的最小速度
B．地球的第一宇宙速度是人造地球卫星环绕地球做圆周运动的最大速度
C．地球的第一宇宙速度是地球同步卫星环绕运行的速度
D．不同行星的第一宇宙速度都是相同的
3．下列说法错误的是( )
A．在匀强电场中，电势降低的方向一定是电场的方向
B．无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时电势能一定增加
C．在匀强电场中，电场力做功与电荷经过的路径无关，仅与运动始末位置的电势有关
D．将电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能可能增加、也可能减小
4．用倾角为的传送带向卡车内输送货物，如图所示。现将质量为、可视为质点的货物轻放到传送带底端，当货物离开传送带时刚好与传送带共速。已知货物和传送带间的动摩擦因数为，传送带始终以的速度顺时针转动，A、B两轮大小不计，取重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．货物在传送带上运动时受到的摩擦力大小为
B．货物Р在传送带上运动时的加速度大小为5m/s2
C．货物Р在传送带上运动的时间为2s
D．传送带B轮距地面的高度为
5．在水底同一深度处并排放着三种颜色的球，如果从水面上方垂直俯视色球，感觉最浅的是（ ）
A．三种色球视深度相同 B．蓝色球
C．红色球 D．紫色球
6．如图所示，两平行直导线和竖直放置，通以方向相反大小相等的电流，a、b两点位于两导线所在的平面内，则（ ）
A．b点的磁感应强度为零
B．导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里
C．导线受到的安培力方向向右
D．同时改变了导线的电流方向，导线受到的安培力方向不变
7．一列机械波沿x轴正向传播，已知在x轴上相距为3m的两质点A和B振动图像分别如图甲、乙所示。这列波传播的速度可能是（ ）
A．8m/s B．10m/s C．12m/s D．16m/s
8．某兴趣小组在平直公路上研究车辆的运动规律，根据做直线运动的车辆的运动情况描绘图像，如图所示。请你根据图像判定以下说法正确的是（ ）
A．机动车的加速度越来越小
B．机动车的位移与时间的函数关系
C．机动车的加速度大小为
D．机动车在前3s内的位移是25m
9．如图甲所示，水平地面上有一长木板，将一小物块（可视为质点）放在长木板上，给小物块施加一水平外力F，已知长木板及小物块加速度a随外力F的变化关系如图乙所示。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法正确的是
甲 乙
A．小物块与长木板间的动摩擦因数μ1＝
B．长木板与地面间的动摩擦因数μ2＝
C．小物块的质量m＝
D．长木板的质量M＝
10．如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平，两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动，在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是（ ）
A．a的质量比b的大
B．在t时刻，a的动能比b的大
C．在t时刻，a和b的电势能相等
D．在t时刻，a和b的动量大小相等
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．某同学用如图所示装置验证动量守恒定律。斜槽轨道被竖直固定在水平桌面上，其末端Q伸出桌面外且切线水平；挡板b竖直固定，点O是Q点的水平投影点；小钢球1和玻璃球2的大小相等且均可视为质点；图中的P、M、N是小球与挡板的撞击点。请回答下列问题：
（1）用游标卡尺测量出的小钢球的直径如下图所示，可知小钢球直径d= cm。
（2）第一次在不放玻璃球2时，将小钢球1从斜槽上E点由静止释放，它撞击在挡板b上；第二次将玻璃球2放在斜槽末端Q处，小钢球仍从E点由静止释放，它们均撞击在挡板b上。则第一次小钢球1撞击在挡板b上的 点（选填“P”“M”或“N”）。
（3）要完成该实验，必须测量的物理量有 （填正确答案标号）。
A．小钢球1和玻璃球2的质量m1、m2
B．小钢球1或玻璃球2的直径d
C．E、Q之间的竖直高度h
D．Q、O之间的水平距离x
E．OP、OM、ON的长度HP、HM、HN
（4）在误差允许范围内，关系式 成立，说明两球在碰撞过程中动量守恒。（用所测的物理量表示且为最简形式）
12． 某同学把铜片和锌片相隔约1 cm插入一个苹果中，就制成了一个水果电池。为了测量其电动势E和内阻r，他用到的实验器材有电阻箱(最大阻值为9 999 Ω)、数字万用表2 V电压挡(内阻远大于普通电压表)、开关、导线若干。实验步骤如下：
甲
①将该水果电池与其余实验器材按如图甲所示的电路连接；
②调节电阻箱阻值，闭合开关，待数字万用表示数稳定后，记录电阻箱的阻值R和数字万用表的示数U后立即断开开关；
③每次将电阻箱的阻值增大1 000 Ω，重复实验，计算出相应的和，数据记录如表所示∶
R/Ω U/V /kΩ－1 /V－1
2 000 0．206 0．500 4．854
3 000 0．275 0．333 3．636
4 000 0．335 0．250 2．985
5 000 0．380 0．200 2．632
6 000 0．425 0．167 2．353
乙
④根据表中数据，绘制出－关系图线如图乙中的直线b所示。
请回答下列问题∶
(1)步骤②中立即断开开关的原因是 ；
(2)根据闭合电路欧姆定律，可以得到与的关系表达式为＝ (用E、r和R表示)；
(3)根据由实验数据绘制的图线b可得该水果电池的电动势为 V，内阻为 kΩ(结果均保留两位有效数字)；
(4)若用普通的电压表代替数字万用表进行实验，得到的图线可能是图乙中的直线 (填“a”“b”“c”或“d”)。
13．如图所示，一粗细均匀的U型的玻璃管竖直放置，左侧竖直管上端封闭，右侧竖直管上端与大气相通且足够长，左侧竖直管中封闭一段长为l1=48cm的空气柱（可视为理想气体），气体的温度为T1=300K，水平管内充满水银，右侧竖直管中水银柱长h1=24cm，如果从右侧竖直管内缓慢注入h=36cm水银柱，注入的水银与原来右侧管内水银之间没有空气，注入过程空气柱的温度保持不变，水银柱长度远远大于玻璃管的直径，大气压强为p0=76cmHg。
（1）求稳定后空气柱的长度l2；
（2）如果要使空气柱再恢复到原来的长度48cm，求需要将空气柱的温度变为多少。
14．水平桌面上放有纸板，小砝码放在纸板上，砝码与纸板左端的距离l＝0．5 m，如图所示。已知砝码与纸板间的动摩擦因数μ1＝0．2，纸板与桌面间的动摩擦因数μ2＝0．25。现用水平向右的恒力将纸板拉动，纸板一直在桌面上运动，小砝码可视为质点，砝码和纸板的质量分别为m1＝0．3 kg，m2＝0．1 kg，重力加速度g＝10 m/s2。
（1）若拉纸板的恒力F1＝1．6 N，求纸板对砝码的摩擦力f1的大小；
（2）若拉纸板的恒力F2＝2．2 N，求砝码在纸板上滑动的时间t及该过程中纸板对砝码所做的功W。
15．一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l′，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。
(1)定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；
(2)求该粒子从M点入射时速度的大小；
(3)若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。
物理模拟试卷（五）参考答案
1．【知识点】发现新粒子及粒子的分类
【答案】A
【详解】太阳现在正值中年，等它到了老年期，它核心区的氢差不多被消耗光了，此时引力和辐射压的平衡被打破，太阳内部便会坍缩。这会导致其内部的温度和压力升高，此时太阳核心区外的氢也开始点火聚变，太阳外壳将持续膨胀，成为一颗红巨星。
太阳在红巨星阶段并不会停留太久，当外壳膨胀的时候，太阳内核也在收缩，使核心区内的氦也达到聚变条件。在这一过程中，由于聚变太过剧烈，到时候太阳将抛掉一半以上的质量，形成行星状星云，最终太阳的核心区域将变成一颗白矮星。选A。
2．【知识点】宇宙速度
【答案】B 【详解】地球的第一宇宙速度的大小等于在地面附近运行的卫星绕地球公转的线速度。卫星做圆周运动的向心力由地球对它的万有引力提供，由 G＝m，可得v＝，可见卫星的高度越高，则公转的线速度越小，所以靠近地球表面运行的卫星（h可忽略）的线速度最大，选项A错误，B正确；地球同步卫星在地球的高空运行，所以它的线速度小于地球的第一宇宙速度，选项C错误；行星的第一宇宙速度v＝，式中的m行、R'为行星的质量、半径，不同行星的质量和半径不同，使得不同行星的第一宇宙速度一般不同，选项D错误。
3．【知识点】电势、电势能与静电力做功
【答案】A
【解析】电势降低的方向不一定是电场的方向，电势降低最快的方向一定是电场的方向，A错误，符合题意；无论是正电荷还是负电荷，电场力做负功时，电势能一定增加，B正确，不符合题意；根据WAB＝EpA－EpB＝q(φA－φB)知，移动电荷时，电场力做功与初末位置的电势有关，而与电荷移动的路径无关，C正确，不符合题意；负电荷在电势低处电势能大，正电荷在电势高处电势能大，由于不知电荷的电性，则将电荷由电势低的地方移到电势高的地方，电势能可能增加、也可能减小，D正确，不符合题意．
4．【知识点】两类动力学问题
【答案】D
【解析】本题考查牛顿运动定律的应用，目的是考查学生的推理论证能力。货物在传送带上运动时受到的摩擦力大小，选项错误；货物在传送带上运动时的加速度大小，选项错误；货物在传送带上运动的时间，选项错误；传送带的长度，所以传送带轮距地面的高度为，选项D正确。
5．【知识点】全反射原理及其应用
【答案】D
【详解】光源在水中视深与实际深度的关系是h视＝，在视深公式中，h视为看到的深度，h实为实际深度，n为折射率，因为水对紫光的折射率最大，所以看到最浅的是紫色球，D正确。
6．【知识点】安培力的方向（左手定则）、安培定则及其应用、磁场的叠加
【答案】D
【详解】
由右手螺旋定则可知.cd导线和ef导线在b处产生的磁场方向都垂直纸面向外.所以由矢量合成知b处的磁感应强度垂直纸面向外.故A错误:
由右手螺旋定则知ef导线在左侧产生的磁感应强度垂直纸面向外，故B错误:
由左手定则知.cd导线受到的安培力方向向左.故C错误:
由题意可知，cd导线所处的位置磁场方向发生改变，但同时自身电流方向也发生改变，由左手定则知cd导线所受安培力方向不变.故D正确
综上所述本题答案是：D
7．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用、波的多解问题
【答案】B
【详解】
根据图像，波的周期为
根据图像， 时刻，质点A在波谷，质点B在平衡位置向上运动，设波长为λ，根据题意，质点A、B平衡位置之间的距离为
又因为
解得
时
时
故选B。
8．【知识点】非常规图像问题
【答案】CD
【详解】B．根据题意，由图像可得
整理可得
B错误；
AC．由B分析，结合匀变速直线运动位移公式
解得
，
则汽车做初速度为20m/s、加速度大小为的匀减速运动，A错误，C正确
C．由速度公式
可得，汽车减速停止的时间为
则动车在前3s内的位移即为的位移，是
D正确。
故选CD。
9．【知识点】板块模型
【答案】BCD
【解析】F＜F1时，小物块与长木板都静止，当F＝F1时，小物块和长木板恰好处于静止与运动的临界状态，此时小物块和长木板的加速度为零，则F1等于长木板与地面间滑动摩擦力的大小，有F1＝μ2（M＋m）g，F＞F1时，对长木板和小物块整体有F－F1＝（M＋m）a，整理有a＝－μ2g，则有－a0＝－μ2g，得μ2＝，B正确；当F＝F3时，小物块与长木板恰好相对滑动，此后长木板做匀加速运动，有μ1mg－μ2（M＋m）g＝Ma1，解得μ1＝，A错误；对小物块有F－μ1mg＝ma'，整理得a'＝－μ1g，则有＝，将（F3，a1）代入a'＝－μ1g，联立解得m＝，M＝，C、D正确。
【技巧必背】
本题板块模型的运动分析要抓住两个临界条件
（1）物块和木板由静止到滑动瞬间，拉力等于地面对木板的最大静摩擦力，大小为μ2（M＋m）g。
F≤F1，物块与木板加速度均为零。
F3＞F＞F1，物块与木板加速度相同，对整体列牛顿第二定律。
（2）F≥F3时物块与木板相对滑动，物块与木板间的摩擦力等于最大静摩擦力，大小为μ1mg。
隔离两个物体分别列牛顿第二定律方程。
10．【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动
【答案】BD
【详解】A．根据题述可知，微粒a向下加速运动，微粒b向上加速运动，根据a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，可知a的加速度大小大于b的加速度大小，即
aa>ab
对微粒a，由牛顿第二定律
qE=maaa
对微粒b，由牛顿第二定律
qE =mbab
联立解得
>
由此式可以得出a的质量比b小，故A错误；
B．在a、b两微粒运动过程中，a微粒所受合外力等于b微粒，a微粒的位移大于b微粒，根据动能定理，在t时刻，a的动能比b大，故B正确；
C．由于在t时刻两微粒经过同一水平面，电势相等，电荷量大小相等，符号相反，所以在t时刻，a和b的电势能不等，故C错误；
D．由于a微粒受到的电场力（合外力）等于b微粒受到的电场力（合外力），根据动量定理，在t时刻，a微粒的动量等于b微粒，故D正确。
故选BD。
11．【知识点】研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
【答案】1.070；M；AE；
【详解】（1）[1]游标卡尺是二十分度的，每个小格长度是，第刻线与主尺的，根据测量原理可得，求得，读数即为；
（2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，设挡板与抛出点之间的水平距离为，由平抛运动规律得，小球做平抛运动的初速度越小，下落距离越大，碰撞后小球1的速度变小，小于碰撞前的速度，碰撞后小球2的速度小于小球1的速度，由此可知，碰撞后1的速度最小，2的速度最大，由此可知：第一次小钢球1撞击在挡板b上的M点，第二次小钢球1撞击在挡板b上的N点，玻璃球2撞击在挡板b上的P点．因此，第一次小钢球1撞击在挡板b上的M点；
（3）[3]要验证的关系式是，其中，则，，，带入可得，化简得，则要完成该实验，必须测量的物理量有A和E；，选AE。
[4]由上问求解可知，在误差允许范围内，关系式成立，说明两球在碰撞过程中动量守恒。
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】（1）水果电池长时间工作后内阻会发生明显变化（2分） （2）·＋（2分） （3）0.91（0.85～0.95均可）（2分） 7.0（6.0～7.5均可）（2分） （4）a（2分）
【解析】（1）水果电池持续放电时其内阻会发生明显变化，因此每次测量后应立即断开开关。
（2）由闭合电路欧姆定律可得U＝E，整理得＝·＋。
（3）将图线b延伸至与纵轴相交，则纵截距大小为1.1 V－1＝，解得E≈0.91 V，图线b的斜率为 kΩ/V＝，解得r≈7.0 kΩ。
（4）设普通电压表的内阻为RV，外电路为电阻箱与RV的并联电路，R并＝，电压表示数为并联电路两端的电压，则由闭合电路欧姆定律可得U＝E，整理得 ＝·＋，则图线的斜率不变，纵截距增大，应为图线a。
【技巧必背】
电源电动势与内阻的测量实验中的图像
伏安法：由E＝U＋Ir得U＝E－Ir，U－I图像的斜率为－r，纵截距为E；
伏阻法：由E＝U＋r得＝＋·，－图像的斜率为，纵截距为；
安阻法：由E＝I（R＋r）得＝·R＋，－R图像的斜率为，纵截距为。
13．【知识点】气体的等容变化与查理定律、气体等温变化与玻意耳定律
【答案】（1）40cm；（2）408K
【详解】（1）初始状态下气体的压强为
空气柱长度
设玻璃管横截面积为S，气体的体积为
设注入水银后水平管进入左侧竖直管内水银长度为x，则气体的压强为
气体的体积为
注入过程气体温度不变，根据玻意耳定律得
解得
则稳定后空气柱的长度
（2）要使空气柱变为原来长度则气体压强变为
根据查理定律
解得空气柱的温度变为
14．【知识点】板块模型中的能量守恒问题
【答案】（1）0．45 N （2）0．5 s 0．15 J
【解析】（1）对砝码，设其最大加速度为am，
由μ1m1g＝m1am，解得am＝2 m/s2（1分）
桌面对纸板的滑动摩擦力大小为f2＝μ2（m1＋m2）g（1分）
解得f2＝1 N（1分）
假设砝码和纸板相对静止，有
F1－f2＝（m1＋m2）a（1分）
解得a＝1．5 m/s2＜am，假设成立（1分）
对砝码，有f1＝m1a（1分）
解得f1＝0．45 N（1分）
（2）F较大时，砝码和纸板会发生相对滑动，
对砝码有a1＝am＝2 m/s2（1分）
对纸板有F2－μ1m1g－f2＝m2a2（1分）
砝码的位移大小x1＝a1t2，纸板的位移大小x2＝a2t2（1分）
l＝x2－x1（1分）
解得t＝0．5 s（1分）
纸板对砝码做功W＝μ1m1gx1（1分）
解得W＝0．15 J（1分）
【知识拓展】滑块与木板间是否发生相对滑动的判断方法
（1）假设二者相对静止，先用整体法求出加速度，再用隔离法求出滑块“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff＞Ffm，则发生相对滑动；若Ff≤Ffm，则相对静止。
（2）假设二者相对静止，先用整体法求加速度大小a，与临界加速度am的大小进行比较，若a＞am，则发生相对滑动；若a≤am，则相对静止。
（3）假设刚好要发生相对滑动，此时滑块与木板间的摩擦力为最大静摩擦力，根据整体法和隔离法求出临界状态的外力Fm，若F＞Fm，则发生相对滑动；若F≤Fm，则保持相对静止。
15．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】(1)见解析；(2)；(3)；
【详解】(1)粒子运动的轨迹如图(a)所示。(粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称)
(2)粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为θ，如图(b)所示，速度沿电场方向的分量为v1。根据牛顿第二定律有qE＝ma①
式中q和m分别为粒子的电荷量和质量。由运动学公式有
v1＝at②
l′＝v0t③
v1＝vcos θ④
粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
qvB＝⑤
由几何关系得l＝2Rcos θ⑥
联立①②③④⑤⑥式得v0＝⑦
(3)由运动学公式和题给数据得
v1＝v0cot⑧
联立①②③⑦⑧式得
＝⑨
设粒子由M点运动到N点所用的时间为t′，则
t′＝2t＋T⑩
式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，
T＝
由③⑦⑨⑩ 式得
t′＝
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第 page number 页，共 number of pages 页绝密★启用前
2025届湖北省普通高中学业水平选择性考试物理模拟试卷（一）
注意事项：
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．锶原子核的符号是Sr，那么它的原子( )
A．核外有38个电子，核内有95个质子 B．核外有38个电子，核内有57个中子
C．核外有57个电子，核内有57个质子 D．核外有57个电子，核内有38个质子
2．2019年11月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”的方式成功发射了第五十、五十一颗北斗导航地球同步卫星，则关于这两颗同步卫星的说法正确的是（ ）
A．它们的轨道可以定点在北京的正上方
B．它们受到地球的万有引力大小相等
C．它们的运行周期都比月球绕地球公转周期短
D．它们运行的角速度与地球自转的角速度可以不同
3．在水池底部水平放置三条细灯带构成的等腰直角三角形发光体,直角边的长度为0.9 m,水的折射率 ,细灯带到水面的距离 m,则有光射出的水面形状(用阴影表示)为 （ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，静止框架AOB中的杆OB竖直，杆OA与水平面间的夹角α=60°，且杆OA光滑，AB连线水平，BC与OA垂直。弹簧与竖直方向间的夹角β=30°，上端用铰链与固定点B相连，下端与穿在OA杆上的质量为m的小环相连，小环保持静止。则（ ）
A．弹簧弹力的大小为mg
B．杆对小环的弹力大小为mg
C．若要使小环能够静止在C点，在纸面内至少需要施加mg的外力
D．若将小环从A点静止释放，小环在A点的加速度为g
5．［湖北云学联盟2025高二上联考］如图甲所示，用金属裸导线制作大小两个圆环，已知大圆半径为，小圆半径为，两圆环接触相切于点.大圆环上端、和切点处留有一非常小缺口.空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，从时刻起磁感应强度按图乙规律变化，设磁场垂直纸面向里为正方向.以下说法中正确的是（ ）
甲 乙
A．在过程中，大圆环上、两点电势
B．若将小缺口闭合，在过程中小圆环上有如图甲中箭头所示方向的电流
C．若将小缺口闭合，在前后瞬间回路中的电流不同
D．在过程中，将理想电压表正确接在大圆环上的、两点之间，电压表读数约为
6．如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为＋q的点电荷；在0≤x＜ 区间，x轴上电势φ的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为－Q的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（ ）
A． ，释放后P将向右运动
B． ，释放后P将向左运动
C． ，释放后P将向右运动
D． ，释放后P将向左运动
7．如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐机械波在时刻的波动图像，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ）
A．波沿x轴正方向传播，波速为
B．该波可以与另一列频率为的波发生干涉
C．波在传播过程中遇到尺度的障碍物能发生明显的衍射
D．某人向着该静止的波源运动时观测到的频率小于
8．一辆警车沿平直街道巡逻，速度大小为10m/s，在某位置（坐标原点O）发现前方某处发生警情，立即前往处理，警车的加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．0~30m内，警车做匀减速直线运动
B．警车的速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m
C．警车距离O点为36m时的速度最大
D．警车的最大速度为20m/s
9．如图所示，碎石场有一长L=7.25m的传送带与水平面夹角θ=37°，传送带以恒定速率v=5m/s沿逆时针方向转动，在传送带上端有一质量m=1kg石块被水平轻绳系住保持静止不动，t=0时刻剪断轻绳，石块由静止开始滑下，已知石块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5。取重力加速度g=10m/s2，，。下列说法正确的是（ ）
A．t=0时刻前绳子的拉力大小为20N
B．t=0时刻前石块受到的摩擦力大小为4N
C．t=1.7s时石块到达传送带底端
D．t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
10．（多选）如图所示为喷墨打印机的简化模型，重力可忽略的墨汁微粒，经带电室带负电后无初速度地进入电压为的加速电场，之后沿极板中线射入电压为的偏转电场，最终打在纸上．已知加速电场和偏转电场两极板间的距离均为，偏转电场两极板板长为，极板右侧到纸张的距离也为，墨汁微粒所带电荷量为、质量为，点为纸张与电场中线的交点，偏转电场的上极板接地（电势为零），忽略极板边缘电场的变化．则下列说法正确的是（ ）
A． 微粒从射入加速电场到打在纸上所用的时间为
B． 微粒从偏转电场射出时的电势为
C． 微粒从偏转电场射出时的电势为
D． 改变的大小，越大，微粒打到纸上的点到点的距离越小
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11．某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验.一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示.拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值Tmax和最小值Tmin.改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程.根据测量数据在直角坐标系中绘制的Tmax-Tmin图像是一条直线，如图乙所示.
甲
乙
(1)若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为 .
(2)由图乙得：直线的斜率为 ，小钢球的重力为 N.(结果均保留2位有效数字)
(3)该实验系统误差的主要来源是 (单选，填正确答案标号).
A．小钢球摆动角度偏大
B．小钢球初始释放位置不同
C．小钢球摆动过程中有空气阻力
12．在描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，提供下列器材：
A．小灯泡(3V 0.6 W)； B．电压表(0～3V，内阻约3 kΩ)；
C．电流表(0～250 mA，内阻约1Ω)； D．电流表(0～0.6 A，内阻约0.4Ω)；
E．滑动变阻器(10Ω 2 A)； F．滑动变阻器(100Ω 0.5 A)；
G．电池组(电动势6V)； H．开关、导线若干．
填空题
(1) 实验时电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 ．(用序号字母表示)
简答题
(2) 请用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整 ．
简答题
(3) 实验中记录多组电压表示数U和电流表示数I，在图中画出I-U图象 ．
13．如图（a）所示，“系留气球”是一种用缆绳固定于地面、高度可控的氦气球，作为一种长期留空平台，具有广泛用途．如图（b）所示为某一“系留气球”的简化模型图．主、副气囊通过无漏气、无摩擦的活塞分隔，主气囊内封闭有一定质量的氦气（可视为理想气体），副气囊与大气连通．轻弹簧右端固定、左端与活塞连接．当气球在地面附近达到平衡时，活塞与左挡板刚好接触（无挤压），弹簧处于原长状态．在气球升空过程中，大气压强逐渐减小，弹簧被缓慢压缩．当气球上升至目标高度时，活塞与右挡板刚好接触（无挤压），氦气体积变为地面附近时的1．5倍，此时活塞左右两侧气体压强差为地面大气压强的．已知地面附近大气压强、温度，弹簧始终处于弹性限度内，活塞厚度忽略不计．
图（a） 图（b）
（1） 设气球升空过程中氦气温度不变，求目标高度处氦气的压强和此处的大气压强．
（2） 气球在目标高度处驻留期间，设该处大气压强不变（与上一问相同）．气球内外温度达到平衡时，弹簧压缩量为左、右挡板间距离的，求：
① 此时气球内部的压强；
② 此时气球驻留处的大气温度．
14．如图所示，在高的平台上，有一个质量为的滑块被细线拴在墙上，滑块与墙之间有一被压缩的轻弹簧，滑块与弹簧间不栓接，此时滑块到桌面边缘的距离为，滑块与桌面间的动摩擦因数为0.2，当细线被烧断后，滑块弹离弾簧，在桌面上滑动一段距离后离开桌面，不计空气阻力，已知滑块落地时速度方向与水平方向成角，求∶
（1）滑块在空中运动的时间是多少？
（2）图中两点距离多大？
（3）求开始时弹簧中储存的弹性势能是多少？
15．如图所示，一倾角为的固定斜面的底端安装一弹性挡板，P、Q两物块的质量分别为m和4m，Q静止于斜面上A处。某时刻，P以沿斜面向上的速度v0与Q发生弹性碰撞。Q与斜面间的动摩擦因数等于，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。P与斜面间无摩擦，与挡板之间的碰撞无动能损失。两物块均可以看作质点，斜面足够长，Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞。重力加速度大小为g。
(1)求P与Q第一次碰撞后瞬间各自的速度大小vP1、vQ1；
(2)求第n次碰撞使物块Q上升的高度hn；
(3)求物块Q从A点上升的总高度H；
(4)为保证在Q的速度减为零之前P不会与之发生碰撞，求A点与挡板之间的最小距离s。
参考答案
1．【知识点】原子核的组成及其符号的书写
【答案】B
【详解】
【详解】
根据质子数+中子数=质量数可以求解，原子中的质子数为38，核外电子数等于核内质子数，即为38，质量数为95，中子数为57，故B正确．
2．【知识点】同步卫星问题
【答案】C
【详解】
A．同步卫星相对于地球是静止的，只能是地球同步轨道卫星，则只能位于赤道正上方，不能定点在北京的正上方，故A错误；
B．由于同步卫星的质量各不相同，则根据万有引力公式可知，它们受到地球的万有引力大小不一定相等，故B错误；
C．同步卫星相对于地球是静止的，其周期等于地球自转的周期及为，小球月球绕地球公转周期，故C正确；
D．由于同步卫星与地球自转的周期相同，则根据公式可知，它们运行的角速度与地球自转的角速度相同，故D错误。
故选C。
3．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】C
【题图剖析】
【详解】作出一个发光点发生全反射时的光路图如图所示,设发光点照亮的圆的半径为x。
根据全反射公式sin ,根据几何关系得 C,代入 ,联立解得x=0.3 m。画出三角形灯带的照亮范围的示意图。
4．【知识点】两类动力学问题
【答案】D
【详解】AB．小环在P点静止时，设弹簧弹力为，杆对小环的弹力为，受力分析如图所示，
根据平衡条件有，，解得，，AB错误；
C．若要使小环能够静止在C点，外力至少平行OA杆方向且大小与重力平行OA杆方向分力相等，故外力最小值，C错误；
D．由几何关系可知，小环在A点弹簧的伸长量和小环在P点弹簧的伸长量相同，弹簧弹力大小为，在沿OA杆方向由牛顿第二定律得，解得，D正确。选D。
5．【知识点】法拉第电磁感应定律
【答案】D
【思路导引】
对题图甲进行分析，阴影部分为圆环所围成的回路.
【解析】根据楞次定律,在过程中,磁感应强度不断增大,在两环之间区域产生逆时针方向的感应电动势,点相当于电源正极,点相当于是电源负极,,错误；若将小缺口闭合,由楞次定律可知,在过程中小圆环上的电流方向与题图甲中箭头所示方向相反,错误；若将小缺口闭合，在过程中,磁感应强度的变化率不变,可知在前后瞬间回路中感应电动势不变,则电流也不变,错误；在过程中，由法拉第电磁感应定律有,即理想电压表读数约为,正确.
6．【知识点】电势能与静电力做功
【答案】C
【详解】对y轴正向的点电荷，由平衡得 ，解得 ，因在 区间内沿x轴正方向电势升高，则电场强度方向沿x轴负方向，将P沿x轴向右略微移动后释放，受到向右的电场力而向右运动，故选项C正确。
7．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】A
【详解】A．由图甲可知，波长
由图乙可知，波的周期
时刻质点向上振动，由同侧法可得波沿x轴正方向传播，波速
故A正确；
B．波的频率为
则该波不可以与另一列频率为的波发生干涉，故B错误；
C．由A选项可知，该波波长远小于100m，则波在传播过程中遇到尺度的障碍物不能发生明显的衍射，故C错误；
D．由多普勒效应可知某人向着该静止的波源运动时观测到的频率大于，故D错误。
故选A。
8．【知识点】非常规图像问题
【答案】BD
【详解】A．由图像可知随着位移增大，加速度逐渐减小，则0~30m内，警车做变加速直线运动，A错误；
B．由速度位移关系，可得，即图像的面积代表，因，则图像面积等于零时，末速度为10m/s，由图可得位移为60m，B正确；
CD．由图像的面积的意义可知，面积为正的最大时，末速度最大，即在警车距离O点为30m时的速度最大，有，解得，C错误，D正确。选BD。
9．【知识点】传送带模型
【答案】AD
【详解】AB．对石块受力分析，正交分解得，
滑动摩擦力，整理解得，，，A正确，B错误；
C．石块与传送带共速前，根据牛顿第二定律得，解得，石块与传送带共速所用时间为，此时石块的位移为，石块与传送带共速后，由于，石块在传送带上继续保持加速，根据牛顿第二定律得，解得，由位移公式，解得，石块下滑到底端所用时间为，C错误；
D．传送带速度比石块速度大时，两者发生的相对位移为，石块比传送带速度大时，两者发生的相对位移为t=0时刻后石块在传送带上留下的划痕长度为1.25m，D正确。选AD。
10．【知识点】带电粒子在匀强电场中的运动
【答案】CD
【解析】微粒在加速电场中运动时，根据动能定理得，解得微粒离开加速电场时的速度为，微粒在垂直于电场线方向上做匀速直线运动，所以微粒从离开加速电场到打在纸上所用的时间为，微粒从射入加速电场到打在纸上所用的时间大于，A错误；微粒在偏转电场中偏转距离为，联立①②解得，设微粒从偏转电场射出时的电势为 ，在匀强电场中，，解得，B错误，C正确；微粒从偏转电场射出时的速度在沿电场线方向上的分速度为，离开偏转电场后运动时间为，微粒打到纸上的点到点的距离为，因此改变的大小，越大，微粒打到纸上的点到点的距离越小，D正确．
11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】(1)-2 (2)-2.1 0.59 (3)C
【解析】(1)小钢球运动过程中绳上拉力最大处为最低点B，此时速度最大，绳上拉力最小处为轨迹最高点A，速度为零，对球受力分析可得，在A处有mgcos θ=Tmin，在B处有Tmax-mg=，从A到B，由动能定理有mgL(1-cos θ)=mv2-0，联立可得Tmax=3mg-2Tmin，斜率为-2.
(2)取图乙中的点(0，1.765 N)和(0.196 N，1.35 N)，求得斜率约为-2.1；由(1)中式子可知，纵轴截距1.765 N=3mg，小钢球重力mg约为0.59 N.
(3)该实验系统误差的主要来源为空气阻力，C正确.
12．【知识点】实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线
【答案】
（1）D；F；
（2）；
（3）；
【详解】
（1）[1][2]灯泡额定电压为3V，电压表应选择B；由表中实验数据可知，最大电流为0.205A，电流表应选择D；为方便实验操作，滑动变阻器应选择F；
（2）[3]由实验数据可知，最小电流为0.02A，滑动变阻器应采用分压接法，由于电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实物电路图如图所示：
（3）[4]根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象如图所示：
13．【知识点】利用理想状态方程解决问题、气体等温变化与玻意耳定律
【答案】（1）
（2） ①
②
【解析】
（1） 主气囊中的温度不变，则发生的是等温变化，设主气囊内的氦气在目标位置的压强为，在地面附近时的体积为，由玻意耳定律知，解得，由目标处的内外压强差可得，解得此处的大气压强为．
（2） ① 由胡克定律可知，弹簧的压缩量变为原来的，则活塞受到弹簧的压力也变为原来的，即，设此时主气囊内气体的压强为，对活塞，由压强平衡可得．
② 其中，由理想气体状态方程可得，解得．
14．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球离开桌面后做平抛运动，坚直方向做自由落体运动，设小球在空中运动的时间是t，则，所以
（2）设小球水平初速度大小为，落地时的坚直分速度为，则，即，小球落地时有，带入数据解得，落地时小球在水平方向的位移，带入数据解得
（3）弹簧、桌面和小球组成的系统，对小球离开桌面的过程，根据能量守恒定律得，带入数据解得
15．【知识点】功能原理与能量守恒定律的综合应用、动能变化跟做功的关系、动量和能量的综合应用、动量守恒中的多次碰撞问题、应用动能定理求解多阶段、多过程问题
【答案】(1) P的速度大小为，Q的速度大小为；(2)（n=1，2，3……）；(3)；(4)
【详解】
(1)P与Q的第一次碰撞，取P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得
①
由机械能守恒定律得
②
联立①②式得
③
④
故第一次碰撞后P的速度大小为，Q的速度大小为
(2)设第一次碰撞后Q上升的高度为h1，对Q由运动学公式得
⑤
联立①②⑤式得
⑥
设P运动至与Q刚要发生第二次碰撞前的位置时速度为，第一次碰后至第二次碰前，对P由动能定理得
⑦
联立①②⑤⑦式得
⑧
P与Q的第二次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为、，由动量守恒定律得
⑨
由机械能守恒定律得
⑩
联立①②⑤⑦⑨⑩式得
设第二次碰撞后Q上升的高度为h2，对Q由运动学公式得
联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得
设P运动至与Q刚要发生第三次碰撞前的位置时速度为，第二次碰后至第三次碰前，对P由动能定理得
联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得
P与Q的第三次碰撞，设碰后P与Q的速度分别为、，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得
设第三次碰撞后Q上升的高度为h3，对Q由运动学公式⑩得
联立①②⑤⑦⑨⑩ 式得
总结可知，第n次碰撞后，物块Q上升的高度为
（n=1，2，3……）
(3)当P、Q达到H时，两物块到此处的速度可视为零，对两物块运动全过程由动能定理得
解得
(4)设Q第一次碰撞至速度减为零需要的时间为t1，由运动学公式得
设P运动到斜面底端时的速度为，需要的时间为t2，由运动学公式得
设P从A点到Q第一次碰后速度减为零处匀减速运动的时间为t3
当A点与挡板之间的距离最小时
联立 式，代入数据得
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