绝密★启用前

159024-卷3 2024年普通高中学业水平选择性考试(湖北卷)《2025高考必刷卷 五年真题 物理（通用版）》

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

题号	一	二	总分
得分

注意事项:

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

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．《梦溪笔谈》中记录了一次罕见的雷击事件:房屋被雷击后,屋内的银饰、宝刀等金属熔化了,但是漆器、刀鞘等非金属却完好(原文为:有一木格,其中杂贮诸器,其漆器银扣者,银悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一宝刀,极坚钢,就刀室中熔为汁,而室亦俨然)。导致金属熔化而非金属完好的原因可能为     （      ）

A.摩擦 B.声波

C.涡流 D.光照

2．硼中子俘获疗法是目前治疗癌症最先进的手段之一 B n X Y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.a=7,b=1 B.a=7,b=2

C.a=6,b=1 D.a=6,b=2

3．如图所示，有五片荷叶伸出荷塘水面，一只青蛙要从高处荷叶跳到低处荷叶上，设低处荷叶 、 、 、 和青蛙在同一竖直平面内, 、 高度相同， 、 高度相同， 、 分别在 、 正上方，将青蛙的跳跃视为平抛运动.若以最小的初速度完成跳跃，则它应跳到（      ）

A. 荷叶 B. 荷叶 C. 荷叶 D. 荷叶

4．太空碎片会对航天器带来危害。设空间站在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动, 如图中实线所示。为了避开碎片,空间站在P点向图中箭头所指径向方向极短时间喷射气体,使空间站获得一定的反冲速度,从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。则     （      ）

A.空间站变轨前、后在P点的加速度相同

B.空间站变轨后的运动周期比变轨前的小

C.空间站变轨后在P点的速度比变轨前的小

D.空间站变轨前的速度比变轨后在近地点的大

5．在如图所示电路中接入正弦交流电,灯泡L₁的电阻是灯泡L₂的2倍。假设两个二极管正向电阻为0、反向电阻无穷大。闭合开关S, 灯泡L₁、L₂的电功率之比P₁∶P₂为     （      ）

A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶4

6．如图所示,两拖船P、Q拉着无动力货船S一起在静水中沿图中虚线方向匀速前进,两根水平缆绳与虚线的夹角均保持为30°,假设水对三艘船在水平方向的作用力大小均为f,方向与船的运动方向相反,则每艘拖船发动机提供的动力大小为     （      ）

A. fB. fC.2fD.3f

7．如图所示,在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场,一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力,下列说法正确的是     （      ）

A.粒子的运动轨迹可能经过O点

B.粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向

C.粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为

D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,粒子运动的速度大小为

8．关于电荷和静电场,下列说法正确的是     （      ）

A.一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变

B.电场线与等势面垂直,且由电势低的等势面指向电势高的等势面

C.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,该点电荷的电势能将减小

D.点电荷仅在电场力作用下从静止释放,将从高电势的地方向低电势的地方运动

9．磁流体发电机的原理如图所示,MN和PQ是两平行金属极板,匀强磁场垂直于纸面向里。等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)从左侧以某一速度平行于极板喷入磁场,极板间便产生电压。下列说法正确的是     （      ）

A.极板MN是发电机的正极

B.仅增大两极板间的距离,极板间的电压减小

C.仅增大等离子体的喷入速率,极板间的电压增大

D.仅增大喷入等离子体的正、负带电粒子数密度,极板间的电压增大

10．如图所示,在光滑水平面上静止放置一质量为M、长为L的木块,质量为m的子弹水平射入木块,设子弹在木块内运动过程中受到的阻力不变,其大小f与射入初速度大小v₀成正比,即f=kv₀(k为已知常数)。改变子弹的初速度大小v₀,若木块获得的速度最大,则     （      ）

A.子弹的初速度大小为

B.子弹在木块中运动的时间为

C.木块和子弹损失的总动能为

D.木块在加速过程中运动的距离为

二、非选择题:本题共5小题,共60分。

11．(7分)某同学利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率,具体步骤如下:

①平铺白纸,用铅笔画两条互相垂直的直线AA'和BB',交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AA',并使其圆心位于O点,画出玻璃砖的半圆弧轮廓线,如图(a)所示。

图(a)

②将一细激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃砖,记录折射光线与半圆弧的交点M。

③拿走玻璃砖,标记CO光线与半圆弧的交点P。

④分别过M、P作BB'的垂线MM'、PP',M'、P'是垂足,并用米尺分别测量MM'、PP'的长度x和y。

⑤改变入射角,重复步骤②③④,得到多组x和y的数据。根据这些数据作出y⁃x图像,如图(b)所示。

图(b)

(1)关于该实验,下列说法正确的是　　　　(单选,填标号)。 

A.入射角越小,误差越小

B.激光的平行度好,比用插针法测量更有利于减小误差

C.选择圆心O点作为入射点,是因为此处的折射现象最明显

(2)根据y⁃x图像,可得玻璃砖的折射率为　　　　(保留三位有效数字)。 

(3)若描画的半圆弧轮廓线半径略大于玻璃砖的实际半径,则折射率的测量结果　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 

12．(9分)某同学设计了一个测量重力加速度大小g的实验方案,所用器材有:2 g砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、米尺1把、光电门1个、数字计时器1台等。

具体步骤如下:

①将弹簧竖直悬挂在固定支架上,弹簧下面挂上装有遮光片的托盘,在托盘内放入一个砝码,如图(a)所示。

图(a)

②用米尺测量平衡时弹簧的长度l,并安装光电门。

③将弹簧在弹性限度内拉伸一定长度后释放,使其在竖直方向振动。

④用数字计时器记录30次全振动所用时间t。

⑤逐次增加托盘内砝码的数量,重复②③④的操作。

该同学将振动系统理想化为弹簧振子。已知弹簧振子的振动周期T=2π ,其中k为弹簧的劲度系数,M为振子的质量。

(1)由步骤④,可知振动周期T=　　　　。 

(2)设弹簧的原长为l₀,则l与g、l₀、T的关系式为l=　　　　。 

(3)由实验数据作出的l-T²图线如图(b)所示,可得g=　　　　 m/s²(保留三位有效数字,π²取9.87)。 

图(b)

(4)本实验的误差来源包括　　　　(双选,填标号)。 

A.空气阻力

B.弹簧质量不为零

C.光电门的位置稍微偏离托盘的平衡位置

13．(10分)如图所示,在竖直放置、开口向上的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分理想气体,活塞横截面积为S,能无摩擦地滑动。初始时容器内气体的温度为T₀,气柱的高度为h。当容器内气体从外界吸收一定热量后,活塞缓慢上升 h再次平衡。已知容器内气体内能变化量ΔU与温度变化量ΔT的关系式为ΔU=CΔT,C为已知常数,大气压强恒为p₀,重力加速度大小为g,所有温度为热力学温度。求:

(1)再次平衡时容器内气体的温度。

(2)此过程中容器内气体吸收的热量。

14．(16分)如图所示,水平传送带以5 m/s的速度顺时针匀速转动,传送带左右两端的距离为3.6 m。传送带右端的正上方有一悬点O,用长为0.3 m、不可伸长的轻绳悬挂一质量为0.2 kg的小球,小球与传送带上表面平齐但不接触。在O点右侧的P点固定一钉子,P点与O点等高。将质量为0.1 kg的小物块无初速轻放在传送带左端,小物块运动到右端与小球正碰,碰撞时间极短,碰后瞬间小物块的速度大小为1 m/s,方向水平向左。小球碰后绕O点做圆周运动,当轻绳被钉子挡住后,小球继续绕P点向上运动。已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小g=10 m/s²。

(1)求小物块与小球碰撞前瞬间,小物块的速度大小。

(2)求小物块与小球碰撞过程中,两者构成的系统损失的总动能。

(3)若小球运动到P点正上方,绳子不松弛,求P点到O点的最小距离。

15．(18分)如图所示,两足够长平行金属直导轨MN、PQ的间距为L,固定在同一水平面内,直导轨在左端M、P点分别与两条竖直固定、半径为L的 圆弧导轨相切。MP连线与直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场。长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为2m、电阻为6R的均匀金属丝制成一个半径为L的圆环,水平放置在两直导轨上,其圆心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属环的可能形变,金属棒、金属环均与导轨始终接触良好,重力加速度大小为g。现将金属棒ab由静止释放,求:

(1)ab刚越过MP时产生的感应电动势大小。

(2)金属环刚开始运动时的加速度大小。

(3)为使ab在整个运动过程中不与金属环接触,金属环圆心初始位置到MP的最小距离。

参考答案

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. C

根据电磁感应原理,雷击时金属是导体,其中会产生涡流使金属熔化,非导体中不会产生涡流,摩擦、声波、光照对导体和非导体都会有作用,C正确。

2. B　

根据核反应方程中电荷数守恒和质量数守恒,有10+1=a+4,5+0=3+b,解得a=7,b=2,B正确。

3. C

青蛙做平抛运动，竖直方向有 ,水平位移设为 ，则初速度 ，若以最小的初速度完成跳跃，即 最小，则应该使 最小、 最大，故青蛙应跳到荷叶 上，C正确.

4. A　

由 =ma得a= ,同一位置空间站到地心的距离相等,加速度相同,A正确;由开普勒第三定律 =k可知,空间站椭圆轨道半长轴大于圆轨道半径,则变轨后的运动周期比变轨之前的周期长,B错误;空间站变轨时发动机推力做正功,速度增大,所以变轨后在P点的速度比变轨前的大,C错误;由 = 得v= ,高度越低,空间站运行速度越大,D错误。

5. C　

设电源电动势最大值为U_m,有效值设为U_有,根据二极管的单向导电性,则U_有·t= · +0× ,可得U_有= ,当电路中电流为顺时针时,等效电路如图甲所示,灯泡L₁的电功率为P₁= ,当电路中电流为逆时针时,等效电路如图乙所示,灯泡L₂的电功率为P₂= ,故P₁∶P₂=R_L2∶R_L1=1∶2,C正确。

6. B　

设缆绳对货船S的拉力为T,对货船S,有2Tcos 30°=f,解得T= ,对拖船P,设沿速度方向动力分量为F_x,垂直速度方向动力分量为F_y,则有F_x=f+Tcos 30°= f,F_y=Tsin 30°= f,每艘拖船提供的动力设为F,则F= = f,B正确。

7. D　

带电粒子在圆形磁场中发生偏转,运动轨迹不可能经过O点,A错误;由几何关系得,沿AO方向射入圆形区域的粒子射出圆形区域时速度一定沿半径方向,B错误;粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的时间间隔最小时,运动轨迹如图甲所示,由几何关系可知轨迹半径r₁=R,根据洛伦兹力提供向心力,有Bqv₁=m ,T= ,最短时间间隔为t=2T= ,C错误;若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短,则运动轨迹如图乙所示,由几何关系可知轨迹半径r₂= R,由Bqv₂=m 可得粒子速度大小为v₂= ,D正确。

甲　    

乙

8. AC　

系统与外界没有电荷交换,系统电荷总量保持不变,A正确;电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面,B错误;点电荷仅在电场力作用下由静止开始运动,电场力做正功,电势能减小,C正确;正点电荷仅在电场力作用下由静止开始运动,将从电势高的地方向电势低的地方运动,负点电荷仅在电场力作用下由静止开始运动,将从电势低的地方向电势高的地方运动,D错误。

9. AC

由左手定则可知,进入磁场后,正电荷受力向上,正电荷聚集在MN极板,负电荷受力向下,负电荷聚集在PQ极板,所以MN极板为发电机正极,A正确;等离子体射入磁场,受洛伦兹力作用发生偏转,使两极板带正、负电荷,设两极板间电压为U时达到稳定,则有q =qvB,可得U=Bvd,d为两极板间距,可知仅增大极板间距离或仅增大等离子体的喷入速率,极板间电压增大,极板间电压与粒子数密度无关,C正确,B、D错误。

10. AD　

由题意可知,子弹恰好射穿木块且二者共速时木块获得的速度最大,由动量守恒定律可得mv₀=(M+m)v,由能量守恒定律得kv₀L= m - (M+m)v²,解得子弹的初速度大小为v₀= ,A正确;由动量定理,对木块,有kv₀t=Mv,解得子弹在木块中运动的时间为t= ,B错误;木块和子弹损失的总动能为ΔE_k=kv₀L= ,C错误;对木块,由动能定理有kv₀x= Mv²,解得x= ,D正确。

二、非选择题:本题共5小题,共60分。

11. (1)B(2分)　(2)1.58(2分)　(3)不变(3分)

(1)入射角越小,误差越大,A错误;选择O点作为入射点是为了保证 (R为玻璃砖半径)为折射角的正弦值, 为入射角的正弦值,C错误。故选B。

(2)设入射角为α,折射角为β,入射角正弦值为sin α= ,折射角正弦值为sin β= ,折射率n= = ,根据题图(b)算出斜率为k≈1.58,即折射率为n=1.58。

(3)轮廓半径大于玻璃砖半径,不影响入射角和折射角的测量,折射率测量结果不变。

12. (1) (1分)     　(2)l₀+ T²(3分)　     (3)9.61(3分)     (4)AB(2分)

(1)30次全振动时间为t,则振动周期T= 。

(2)设托盘与砝码的总质量为M,静止时有k(l-l₀)=Mg,又T=2π ,联立解得l=l₀+ T²。

(3)l-T²图像斜率为 = m/s²,解得g=9.61 m/s²。

(4)弹簧振子为理想化模型,不计阻力与弹簧质量,因此空气阻力和弹簧质量都会引起测量误差,而光电门位置不影响周期的测量,A、B正确。

13. (1) T₀　(2) CT₀+ (p₀S+mg)h

(1)活塞缓慢上升,活塞始终处于平衡态,设容器内气体的压强为p,对活塞受力分析,有pS=p₀S+mg     (1分)

可知容器内气体的压强p不变,活塞缓慢上升的过程,对封闭气体由盖-吕萨克定律可知

=      (2分)

解得T= T₀     (1分)

(2)活塞缓慢上升过程中,外界对气体做的功为

W=- pSh     (1分)

容器内气体内能变化量为ΔU=CΔT= CT₀     (1分)

由热力学第一定律可知ΔU=Q+W     (2分)

联立解得Q=ΔU-W= CT₀+ (p₀S+mg)h     (2分)

14. (1)5 m/s　(2)0.3 J　(3)0.2 m

(1)假设小物块在传送带上一直做匀加速直线运动,对小物块受力分析,由牛顿第二定律得μmg=ma     (2分)

v²=2ax     (2分)

联立解得v=6 m/s>5 m/s,假设不成立,则小物块在传送带上的末速度为5 m/s,

可知小物块与传送带共速后匀速运动一段,然后与小球碰撞,碰前速度大小为v₁=5 m/s     (1分)

(2)小物块与小球碰撞,以水平向右为正方向,由动量守恒定律得m₁v₁=m₁v'₁+m₂v₂     (2分)

其中v'₁=-1 m/s,

动能损失为E_k损= m₁ -      (2分)

联立解得v₂=3 m/s,E_{k 损}=0.3 J     (1分)

(3)设OP距离为x时,小球恰能运动到P点正上方,由动能定理得-m₂g(l+l-x)= m₂v' - m₂      (2分)

在最高点由牛顿第二定律有m₂g=m₂      (2分)

联立解得x=0.2 m,即P点到O点的最小距离为0.2 m     (2分)

15. (1)BL 　(2) 　(3)L+

(1)设ab滑到MP处时速度为v₀,由动能定理可知mgL= m -0     (2分)

ab刚越过MP时产生的感应电动势为E=BLv₀     (2分)

联立解得v₀= ,E=BL      (2分)

(2)如图所示,根据几何关系,金属环接入电路的弧度θ₁=θ₂= ,结合题中条件根据闭合电路欧姆定律和并联电路规律,金属环接入电路的电阻为 ,根据闭合电路欧姆定律可知E=I      (2分)

Z金属环因受安培力而向右做变加速运动,由牛顿第二定律可知F_A=ILB=2ma     (2分)

联立解得a=      (2分)

(3)金属环可以看作质量为2m、长度为L、电阻为0.5R的导体棒,装置可以等效为等间距的双杆模型,金属环受安培力加速,金属棒ab受安培力减速,当二者共速时,回路磁通量不再变化,电流为零,安培力为零,二者保持共速做匀速直线运动,此时二者间距最近,

金属棒ab和金属环组成的系统合外力为零,由动量守恒定律有mv₀=(m+2m)v     (2分)

对金属环受力分析,由动量定理有∑ILBΔt=BLq=2mv     (2分)

其中q= = ,

联立解得Δx=      (1分)

则金属环圆心初始位置到MP的最小距离应为L+      (1分)