高級中學名校試卷PAGEPAGE12025屆湖北省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬試卷（四）注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認真核準準考證號條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．2023年，全球首座四代核反應堆在中國正式運行，標志著中國在核領域的領先地位。如圖是我國大亞灣核電站外景。核反應堆是核電站的熱源，其內部進行核反應產生源源不斷的能量，核反應產生的熱能通過載熱劑傳給汽輪機，汽輪機帶動發電機，產生的電能被輸送到電網。下列關于核反應堆的說法正確的是（）A．核反應堆都是核聚變反應B．反應堆實現中子慢化是讓作為慢化劑的原子核與中子進行碰撞來降低中子速度C．若核燃料是鈾核，產物是鋇和氪，那么鈾的比結合能比鋇和氪的都要高D．在很多化學反應中，可以通過加催化劑、高溫等條件加快反應速度，以此類推，升高溫度也可以加快核廢料的衰變，為核廢料的安全處理提供幫助2．太空中存在一些離其他恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統，通常可忽略其他星體對它們的引力作用。已觀測到穩定的三星系統存在兩種基本的構成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于邊長為L的等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行。設這三個星體的質量均為M，并設兩種系統的運動周期相同，引力常量為G，則()A．直線三星系統中甲星和丙星的線速度相同B．直線三星系統的運動周期為4πReq\r(\f(R,5GM))C．三角形三星系統中星體間的距離為L＝eq\r(3)RD．三角形三星系統的線速度大小為eq\f(1,2)eq\r(\f(5GM,R))3．如圖所示，有一個半徑的圓形LED光源，其表面可以朝各個方向發光，AB為圓形光源的直徑。現將該光源封裝在一個半球形透明介質的底部，AB中點與球心O重合。透明介質球的半徑，LED光源發出的光恰好都能射出半球面，不考慮二次反射，光源的厚度忽略不計，則該透明介質的折射率為（）A． B． C． D．4．如圖所示為利用斜面從貨車上卸貨的示意圖，貨箱沿斜面下滑過程中斜面始終保持靜止狀態，下列說法正確的是（）A．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，貨箱將加速下滑B．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個垂直斜面向下的恒力F后，貨箱繼續勻速下滑C．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個斜向左下方向的恒力F后，貨箱繼續勻速下滑D．若貨箱加速下滑時，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，貨箱下滑加速度變大5．如圖，P為一點電荷周圍某電場線上的點，A、B所在直線垂直該電場線，且過P點。若PA＞PB，A、B兩處的電場強度分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB。則（）A．EA＜EB，φA＜φB B．EA＜EB，φA＞φB C．EA＞EB，φA＜φB D．EA＞EB，φA＞φB6．如圖甲所示是手機無線充電工作原理圖，送電線圈接入如圖乙所示交變電流，受電線圈未與手機連接，則（）A．當時，受電線圈中磁通量最大B．當時，cd端電壓最大C．增大送電和受電線圈的間距，cd端電壓頻率改變D．增大送電和受電線圈的間距，ab與cd端電壓之比不變7．一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內做簡諧運動，內點的振動圖像如圖乙所示。時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）A． B．C． D．8．物理學中有一些經典實驗通過巧妙的設計使用簡陋的器材反映了深刻的物理本質，例如伽利略的斜面實驗就揭示了勻變速直線運動的規律。某同學用現代實驗器材改進伽利略的經典斜面實驗，如圖甲所示，他讓小球以某一確定的初速度從固定斜面頂端O點滾下，經過A、B兩個傳感器，其中B傳感器固定在斜面底端，測出了A、B間的距離x及小球在A、B間運動的時間t。改變A傳感器的位置，多次重復實驗，計算機作出圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．小球在斜面上運動的平均速度大小為6m/sB．小球在頂端O點的速度大小為2m/sC．小球在斜面上運動的加速度大小為4m/s2D．固定斜面的長度為6m9．如圖所示，絕緣粗糙細直桿abc在b處彎折為a角，水平bc段足夠長，在虛線AB的右側區域存在垂直紙面向里的勻強磁場，一帶電圓環（可視為點電荷）從傾斜ab段某處由靜止釋放，忽略圓環經過彎折處的能量損失且圓環在運動過程中所帶電荷量保持不變。下列關于圓環速度v隨時間t的變化圖像可能正確的是（）A． B．C． D．10．如圖甲所示，電子槍的金屬絲K連續不斷地逸出電子，電子初速度不計，經M、N兩金屬板之間的電場加速后，沿A、B兩水平金屬極板間的中心線OP射入極板間的偏轉電場，UMN＝－U0。A、B兩極板間的距離為d，兩極板間的電勢差uAB隨時間t的變化圖像如圖乙所示，圖中U1已知，uAB的變化周期為3t0。兩極板間的電場可視為勻強電場，t＝0時刻射入A、B兩極板間的電子在偏轉電場中經4t0后從極板右側射出。已知電子的質量為m、電荷量為－e(e>0)，重力不計，打到極板上的電子均被吸收，不計電子之間的相互作用力。(1)求A、B金屬板的長度L；(2)求t＝0時刻射入偏轉電場的電子，從極板右側射出時相對中線OP在豎直方向的偏移距離y；(3)僅上下調整A、B兩水平極板的位置，保證電子仍然能沿OP方向射入偏轉電場，要使從極板右側射出的電子速度均水平，求A、B兩極板間的最小距離d1。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．根據“探究加速度與力、質量的關系”的實驗完成下面的題目．(1)有關實驗以及數據處理，下列說法正確的是．A．應使砂和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差B．可以用天平測出小桶和砂的總質量m及小車和砝碼的總質量M；根據公式，求出小車的加速度C．處理實驗數據時采用描點法畫圖象，是為了減小誤差D．處理實驗數據時采用圖象，是為了便于根據圖線直觀地作出判斷(2)某學生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大．他所得到的a﹣F關系可用圖甲中的哪個表示？（圖中a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力）．(3)某學生將實驗裝置按如圖乙所示安裝好，準備接通電源后開始做實驗．他的裝置圖中，明顯的錯誤是（寫出兩個）(4)圖丙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數點之間的距離分別為：XAB=4.22cm、XBC=4.65cm、XCD=5.08cm、XDE=5.49cm，XEF=5.91cm，XFG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=m/s2．（結果保留二位有效數字）．12．為了測定某迭層電池的電動勢（約20V~22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：(1)把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調到零第三步：閉合電鍵第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為V第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表(2)上述實驗可供選擇的器材有：A．迭層電池（電動勢約20V~22V，內電阻小于2Ω）B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω，額定功率小于10W）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω，額定功率小于10W）E．滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器（阻值為0~2kΩ，額定電流0.2A）電阻箱應選，滑動變阻器應選（用大寫字母表示）．(3)用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為V，內電阻為Ω．13．33．(15分)[物理——選修3-3](1)(5分)下列說法正確的是(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分0分)。

A．花粉在液體中做布朗運動的劇烈程度只與花粉顆粒的大小有關B．分子間的引力和斥力同時存在,且均隨分子間距離的增大而減小C．0℃的冰融化成0℃的水的過程中,水分子熱運動的平均動能不變D．一定質量的理想氣體在等溫壓縮過程中,一定對外界放出了熱量E．冰箱能夠將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,所以它不遵循熱力學第二定律(2)(10分)如圖,一圓柱形汽缸固定在水平地面上,用質量m=1kg、橫截面積S=1000cm2的活塞密封著一定質量的理想氣體,跨過光滑定滑輪的輕繩兩端分別連接著活塞和一質量M=12kg的重物,左、右側的繩均豎直,活塞與汽缸之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等且為10N。開始時缸內氣體的溫度為t=27℃,壓強為p=0.9×105Pa,活塞與汽缸底部的距離為H=50cm,重物與水平地面的距離為h=10cm。外界大氣壓為p0=1．0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。現對缸內氣體緩慢加熱。求:(i)重物恰好開始下降時缸內氣體的溫度;(ii)重物剛與地面接觸時缸內氣體的溫度。14．(12分)如圖甲所示為一款磁性軌道車玩具,如圖乙所示為軌道的簡化示意圖,它由水平直軌道AB、光滑豎直圓軌道BCD等幾段軌道平滑連接而組成。已知小車的質量m=50g,小車在整個軌道上運動時受到的磁吸引力始終垂直軌道面,磁力大小恒為其重力的0.5倍,小車在軌道AB段運動時所受阻力大小等于軌道與小車間彈力的0.2倍。現將小車從A點由靜止釋放,第一次小車的動力裝置提供恒定的牽引力F=0.6N,運動到B點時失去動力;第二次小車的動力裝置提供恒定的功率P=0.5W,運動到B點之前失去動力。兩次小車都是恰好能通過豎直圓軌道BCD,且在圓軌道內的最小速度為1m/s。假設小車可視為質點,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。甲乙(1)求圓軌道BCD的半徑;(2)求第二次小車在軌道AB段動力裝置提供動力的時間。15．如圖所示，第一象限內有豎直向下的勻強電場，第四象限內有一等邊三角形BCD區域內存在垂直紙面向外、磁感應強度大小可調節的勻強磁場，等邊三角形邊長為L，邊界有磁場；B點在x軸上，CD邊與x軸平行。一質量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子自y軸上的A點（0，）以大小為的速度水平向右射出，粒子恰好從B點沿BC方向射入磁場區域，F為CD中點，不計粒子的重力。（1）粒子從A運動到B所用的時間和勻強電場的電場強度為多大；（2）若使粒子從DF之間（包括D、F兩點）射出磁場，求磁感應強度大小的取值范圍。

——★參考答案★——1．【知識點】原子核的衰變及半衰期、核反應的反應方程及能量計算、結合能與比結合能【答案】B【詳析】A．核反應堆都是核裂變反應，A錯誤；B．反應堆實現中子慢化是讓作為慢化劑的原子核與中子進行碰撞來降低中子速度，B正確；C．重核裂變后生成的新的原子核更穩定，而比結合能越大，原子核越穩定，C錯誤；D．半衰期由原子核內部性質決定，與溫度無關，升高溫度不能加快衰變速度，D錯誤。選B。2．【知識點】雙星和多星問題【答案】B【詳析】直線三星系統中甲星和丙星角速度相同，運動半徑相同，由v＝ωR可知甲星和丙星的線速度大小相等，方向不同，故A錯誤；直線三星系統中萬有引力提供向心力，由Geq\f(M2,R2)＋Geq\f(M2,2R2)＝Meq\f(4π2,T2)R得T＝4πReq\r(\f(R,5GM))，故B正確；兩種系統的運動周期相同，根據題意可得，三角形三星系統中任意星體所受合力為F＝2Geq\f(M2,L2)cos30°＝eq\r(3)Geq\f(M2,L2)，則F＝Meq\f(4π2,T2)r，軌道半徑r與邊長L的關系為L＝eq\r(3)r，解得L＝eq\r(3,\f(12,5))R，故C錯誤；三角形三星系統的線速度大小為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錯誤。3．【知識點】全反射原理及其應用【答案】A【詳析】如圖所示，過點B作垂線交圓弧于幾何關系可知，若此時線狀光源B點發出的光能夠射出P點，則線狀光源其他點發出的光也一定能夠射出P點，所以只要B點發出的所有光線能夠射出球面，則光源發出的所有光均能射出球面，根據幾何關系有，為使光線恰好能從P點射出，根據全反射應有，可得，選A。4．【知識點】兩類動力學問題【答案】D【解析】設斜面傾角為θ，若貨箱勻速下滑，由平衡條件得mgsinθ＝μmgcosθ，解得sinθ＝μcosθ，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，有（mg＋F）sinθ＝μ（mg＋F）cosθ，故貨箱繼續勻速下滑，A錯誤；若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個垂直斜面向下的恒力F，則沿斜面向下的力不變，貨箱受到的摩擦力增大，貨箱減速下滑，B錯誤；若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個斜向左下方向的恒力F，設恒力F與水平面的夾角為α，則α＞θ，mgsinθ＋Fsinα＞μ（mgcosθ＋Fcosα），則貨箱加速下滑，C錯誤；若貨箱加速下滑，則由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，（mg＋F）sinθ－μ（mg＋F）cosθ＝ma'，聯立解得a'＞a，D正確。5．【知識點】點電荷的場強、電勢、電場、電場強度【答案】A【詳析】根據離點電荷越近的位置，電場強度越大，所以如圖點電荷的電場中，電場線是由點電荷出發的，故該點電荷為正電荷，離正電荷越近電勢越大，所以φA<φB故選A。6．【知識點】正弦式交變電流的公式及圖像、法拉第電磁感應定律【答案】B【詳析】A．當時，送電線圈的電流為0，則磁通量為0，受電線圈中磁通量0，A錯誤；B．當時，送電線圈的電流變化率最大，感應電動勢最大，則cd端電壓最大，B正確；C．增大送電和受電線圈的間距，不會改變cd端電壓的頻率，C錯誤；D．增大送電和受電線圈的間距，由于漏磁的現象，導致穿過兩個線圈的磁通量不在相等，在匝數和線圈直徑不變的情況下，ab與cd端電壓之比發生變化，D錯誤。故選B。7．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應用【答案】B【詳析】由圖乙可知波形圖對應的質點起振方向沿y軸正方向，且開始時的周期較小，則對應的波形圖開始時波長較小。故選B。8．【知識點】非常規圖像問題【答案】ACD【詳析】ABC．設小球在經過A、B傳感器時的速度大小分別為、，在斜面上運動的加速度大小為a，根據運動學規律可得整理得結合圖像可得，當A傳感器放置在O點時，傳感器所測時間為小球從O到B傳感器的運動時間t，對應圖像上的最小值，即得所以小球在斜面上O點的速度大小為小球在斜面上運動的平均速度大小為故B錯誤，AC正確；D．以上分析可知固定斜面的長度為故D正確。故選ACD。9．【知識點】兩類動力學問題、帶電粒子在勻強磁場中的運動【答案】ACD【詳析】設帶電圓環的質量為，絕緣粗糙細直桿的動摩擦因數為，當帶電圓環從傾角為角的傾斜絕緣細直桿上下滑時，設其獲得的加速度大小為，由牛頓第二定律可得解得由此可知在帶電圓環下滑到傾斜絕緣細直桿的最下端的過程中，做初速度為零的勻加速直線運動，反映在圖像上則為過圓點的傾斜直線。而當帶電圓環進入虛線AB右側的勻強磁場中后，若圓環帶正電，則要受到豎直向上的洛倫茲力，而當洛倫茲力等于其重力時，圓環所受合外力為零，在磁場中將做勻速直線運動，圖像為一條平行于時間軸的直線；若洛倫茲力大于重力，則由牛頓第二定律可得可知小環將做加速度減小的減速運動，而隨著速度的減小洛倫茲力也隨之減小，當洛倫茲力減小到與重力大小相等時，小環將做勻速直線運動；若洛倫茲力小于重力，則由牛頓第二定律有可知小環做減速運動，隨著速度的減小，洛倫茲力減小，加速度增大，因此可知小環做加速度增大的減速運動，直至速度減為零；若小環帶負電，所受洛倫茲力豎直向下，由牛頓第二定律可得可知小環做減速運動，隨著速度的減小洛倫茲力減小，加速度減小，小環做加速度減小的減速運動，直至速度減為零。故選ACD。10．【知識點】帶電粒子在交變電場中的運動【答案】(1)4t0eq\r(\f(2eU0,m))；(2)eq\f(5eU1t02,md)；(3)eq\r(\f(eU1t02,m))【解析】(1)電子在M、N間做加速運動，根據動能定理得eU0＝eq\f(1,2)mv02，解得v0＝eq\r(\f(2eU0,m))，電子在A、B間水平方向的分運動為勻速直線運動，L＝v0·4t0，解得L＝4t0eq\r(\f(2eU0,m))。(2)t＝0時刻射入偏轉電場的電子，在豎直方向根據牛頓第二定律得eE＝ma，E＝eq\f(U1,d)，解得a＝eq\f(eU1,md)，在0～2t0時間內豎直方向的位移為y1＝eq\f(1,2)aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2t0))2，末速度為v1＝a·2t0，在2t0～3t0時間內的末速度為v2＝v1－at0＝at0，在這段時間內豎直方向上的位移為y2＝eq\f(v1＋v2,2)t0＝eq\f(3,2)at02，在3t0～4t0時間內的末速度為v3＝v2＋at0＝2at0，在3t0～4t0時間內豎直方向的位移為y3＝eq\f(v2＋v3,2)t0＝eq\f(3,2)at02，從極板右側射出時相對中線OP在豎直方向的偏移距離y＝y1＋y2＋y3，解得y＝5at02＝eq\f(5eU1t02,md)。(3)僅上下調整A、B兩水平極板的位置，滿足電子仍然能沿OP方向射入偏轉電場，使從極板右側射出的電子速度均水平，A、B兩極板間的距離最小時，A、B兩極板間的電壓剛變為－U1時入射的電子恰好飛出電場，其他時刻入射的電子全部打在極板上被吸收，4t0內第一個t0內的位移大小為y1′＝eq\f(1,2)a′t02，第2個t0內的位移大小為y2′＝eq\f(1,2)a′t02，又a′＝eq\f(eU1,md1)，A、B兩極板間的最小距離為d1＝y1′＋y2′，解得d1＝eq\r(\f(eU1t02,m))。11．【知識點】實驗：探究加速度與力、質量的關系【答案】ACD；C；打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力；0.42【詳析】（1）[1]A.應使沙和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差，故A正確；B.小車的加速度應通過打點計時器打出的紙帶求出，不能用天平測出小桶和砂的總質量m1及小車和砝碼總質量m2；根據公式求出小車的加速度，故B錯誤；C.處理實驗數據時應采用描點法畫圖象，可以減小誤差，故C正確；D.為了將圖象畫成我們熟悉的直線，更直觀反映兩個變量的關系．a與M成反比，故數據處理應作a-圖象，故D正確；故選ACD；（2）[2]在平衡摩擦力時，把長木板的一側墊得過高，使得傾角偏大，小車重力沿木板向下的分力大于小車受到摩擦力，小車受到的合力大于砂桶的拉力，在砂桶對小桶施加拉力前，小車已經有加速度；在探究物體的加速度與力的關系時，作出的a-F在a軸上有截距，故C正確；（3）[3]由實驗原理圖可知，打點計時器用的必須是交流電，圖中用的是直流電，所以采用的電源不對，小車釋放的位置應該靠近計時器，以便測量更多的數據來減小誤差．同時木板水平，沒有平衡摩擦力．故錯誤的為：①打點計時器接的是直流電源．②小車釋放的位置遠離計時器③木板水平，沒有平衡摩擦力；（4）[4]利用勻變速直線運動的推論有△x=at2sDE-sAB=3a1T2sEF-sBC=3a2T2sFG-sCD=3a3T2為了更加準確的求解加速度，我們對三個加速度取平均值，得12．【知識點】實驗：電池電動勢和內阻的測量—伏安法測量電源電動勢與內阻【答案】3；D；E；21.3；1.8【詳析】（1）把10V的直流電壓表接一電阻箱，改裝為量程為30V的電壓表時，將直流電壓表與電阻箱串聯，整個作為一只電壓表，據題分析，電阻箱阻值調到零，電壓表讀數為9V，則知把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為3V．（2）由題，電壓表的量程為10V，內阻約為10kΩ，要改裝成30V的電壓表，根據串聯電路的特點可知，所串聯的電阻箱電阻應為2×10kΩ=20000Ω．故電阻箱應選D．在分壓電路中，為方便調節，滑動變阻器選用阻值較小的，即選E．（3）由丙讀出，外電路斷路時，電壓表的電壓為U=7.1V，則電源的電動勢為E=3×7.1=21.3V，內阻為．13．【知識點】布朗運動、氣體的等壓變化與蓋—呂薩克定律、氣體的等容變化與查理定律、溫度與分子平均動能的關系、熱力學第一定律及其應用、熱力學第二定律及其應用【答案】(1)BCD(2)(i)330K(ii)396K【解析】(1)基礎考點:分子動理論、熱力學第一、二定律(2)經典試題:理想氣體狀態方程與汽缸問題(1)花粉在液體中做布朗運動的劇烈程度與花粉顆粒的大小和液體溫度有關,A錯誤;分子間的引力和斥力同時存在,分子間距離增大時,斥力和引力都要減小,斥力變化得快,B正確;溫度是分子平均動能的標志,0℃的冰融化成0℃的水的過程中,水分子熱運動的平均動能不變,C正確;一定質量的理想氣體在等溫壓縮過程中,溫度不變,則內能不變,體積減小,外界對氣體做正功,根據ΔU=W+Q可知,氣體一定對外界放出了熱量,D正確;冰箱能夠將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,因為冰箱中的電動機做功消耗電能,所以仍然遵循熱力學第二定律,E錯誤。(2)(i)分析汽缸中的氣體,初態時溫度T=t+273K=300K,壓強p=0.9×105Pa,末態(重物恰好開始下降時),設汽缸中氣體溫度為T1,壓強為p1,活塞處于平衡狀態,受力分析有p1S+Mg=p0S+mg+f(1分)解得p1=0.99×105Pa(1分)汽缸中的氣體做等容變化,由查理定律有pT=p1T1解得T1=330K(1分)(ii)活塞從開始運動至重物剛好與地面接觸過程中,氣體做等壓變化,設末態溫度為T2,初、末狀態的體積為V1=HS(1分)V2=(H+h)S(1分)由蓋-呂薩克定律有V1T1=V2T解得T2=396K(1分)14．【知識點】應用動能定理求解多階段、多過程問題【答案】(1)0.2m(2)0.6s【解析】新穎試題：磁性軌道車玩具(1)設小車在C點的速度大小為vC,恰好通過最高點,由機械能守恒定律知此時的速度是在圓弧軌道BCD(半徑設為R)上運動過程中的最小值,即vC=1m/s,小車經過C點時,由牛頓第二定律知mg-0.5mg=mvC2R(2解得R=0.2m(2分)(2)小車從B點到C點,由動能定理得-mg×2R=12mvC2-解得vB=3m/s(2分)小車第一次從A到B,由題意知μ=0.2,由牛頓第二定律知F-μ(mg+F吸)=ma(1分)由運動學公式得vB2=2aLAB(1分解得LAB=0.5m(1分)小車第二次從A到B,由動能定理知Pt-μ(mg+F吸)LAB=12mvB2(2解得t=0.6s(1分)15．【知識點】帶電粒子在勻強電場中的運動、帶電粒子在勻強磁場中的運動、帶電粒子在有界磁場中運動的臨界極值問題【答案】（1），；（2）【詳析】（1）由得出豎直方向勻變速運動，由公式可得解得粒子在B點的速度為對粒子從列動能定理得解得（2）由推導得出粒子運動到D點由幾何關系可知,粒子運動到D點的軌跡圓半徑推導得出對應的磁感應強度粒子運動到F點粒子運動到F點的軌跡圓半徑推導得出對應的磁感應強度解得磁感應強度的取值范圍2025屆湖北省普通高中學業水平選擇性考試物理模擬試卷（四）注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準考證號、考場號、座位號填寫在試卷和答題卡上，并認真核準準考證號條形碼上的以上信息，將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請按題號順序在答題卡上各題目的答題區域內作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選答案的標號涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結束后，請將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1．2023年，全球首座四代核反應堆在中國正式運行，標志著中國在核領域的領先地位。如圖是我國大亞灣核電站外景。核反應堆是核電站的熱源，其內部進行核反應產生源源不斷的能量，核反應產生的熱能通過載熱劑傳給汽輪機，汽輪機帶動發電機，產生的電能被輸送到電網。下列關于核反應堆的說法正確的是（）A．核反應堆都是核聚變反應B．反應堆實現中子慢化是讓作為慢化劑的原子核與中子進行碰撞來降低中子速度C．若核燃料是鈾核，產物是鋇和氪，那么鈾的比結合能比鋇和氪的都要高D．在很多化學反應中，可以通過加催化劑、高溫等條件加快反應速度，以此類推，升高溫度也可以加快核廢料的衰變，為核廢料的安全處理提供幫助2．太空中存在一些離其他恒星較遠的、由質量相等的三顆星組成的三星系統，通常可忽略其他星體對它們的引力作用。已觀測到穩定的三星系統存在兩種基本的構成形式：一種是三顆星位于同一直線上，兩顆星圍繞中央星在同一半徑為R的圓軌道上運行；另一種形式是三顆星位于邊長為L的等邊三角形的三個頂點上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運行。設這三個星體的質量均為M，并設兩種系統的運動周期相同，引力常量為G，則()A．直線三星系統中甲星和丙星的線速度相同B．直線三星系統的運動周期為4πReq\r(\f(R,5GM))C．三角形三星系統中星體間的距離為L＝eq\r(3)RD．三角形三星系統的線速度大小為eq\f(1,2)eq\r(\f(5GM,R))3．如圖所示，有一個半徑的圓形LED光源，其表面可以朝各個方向發光，AB為圓形光源的直徑。現將該光源封裝在一個半球形透明介質的底部，AB中點與球心O重合。透明介質球的半徑，LED光源發出的光恰好都能射出半球面，不考慮二次反射，光源的厚度忽略不計，則該透明介質的折射率為（）A． B． C． D．4．如圖所示為利用斜面從貨車上卸貨的示意圖，貨箱沿斜面下滑過程中斜面始終保持靜止狀態，下列說法正確的是（）A．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，貨箱將加速下滑B．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個垂直斜面向下的恒力F后，貨箱繼續勻速下滑C．若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個斜向左下方向的恒力F后，貨箱繼續勻速下滑D．若貨箱加速下滑時，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，貨箱下滑加速度變大5．如圖，P為一點電荷周圍某電場線上的點，A、B所在直線垂直該電場線，且過P點。若PA＞PB，A、B兩處的電場強度分別為EA、EB，電勢分別為φA、φB。則（）A．EA＜EB，φA＜φB B．EA＜EB，φA＞φB C．EA＞EB，φA＜φB D．EA＞EB，φA＞φB6．如圖甲所示是手機無線充電工作原理圖，送電線圈接入如圖乙所示交變電流，受電線圈未與手機連接，則（）A．當時，受電線圈中磁通量最大B．當時，cd端電壓最大C．增大送電和受電線圈的間距，cd端電壓頻率改變D．增大送電和受電線圈的間距，ab與cd端電壓之比不變7．一條輕長繩放置在水平桌面上，俯視圖如圖甲所示，用手握住長繩的一端，從時刻開始用手帶動點沿垂直繩的方向（圖甲中軸方向）在水平面內做簡諧運動，內點的振動圖像如圖乙所示。時輕長繩上的波形圖可能正確的是（）A． B．C． D．8．物理學中有一些經典實驗通過巧妙的設計使用簡陋的器材反映了深刻的物理本質，例如伽利略的斜面實驗就揭示了勻變速直線運動的規律。某同學用現代實驗器材改進伽利略的經典斜面實驗，如圖甲所示，他讓小球以某一確定的初速度從固定斜面頂端O點滾下，經過A、B兩個傳感器，其中B傳感器固定在斜面底端，測出了A、B間的距離x及小球在A、B間運動的時間t。改變A傳感器的位置，多次重復實驗，計算機作出圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．小球在斜面上運動的平均速度大小為6m/sB．小球在頂端O點的速度大小為2m/sC．小球在斜面上運動的加速度大小為4m/s2D．固定斜面的長度為6m9．如圖所示，絕緣粗糙細直桿abc在b處彎折為a角，水平bc段足夠長，在虛線AB的右側區域存在垂直紙面向里的勻強磁場，一帶電圓環（可視為點電荷）從傾斜ab段某處由靜止釋放，忽略圓環經過彎折處的能量損失且圓環在運動過程中所帶電荷量保持不變。下列關于圓環速度v隨時間t的變化圖像可能正確的是（）A． B．C． D．10．如圖甲所示，電子槍的金屬絲K連續不斷地逸出電子，電子初速度不計，經M、N兩金屬板之間的電場加速后，沿A、B兩水平金屬極板間的中心線OP射入極板間的偏轉電場，UMN＝－U0。A、B兩極板間的距離為d，兩極板間的電勢差uAB隨時間t的變化圖像如圖乙所示，圖中U1已知，uAB的變化周期為3t0。兩極板間的電場可視為勻強電場，t＝0時刻射入A、B兩極板間的電子在偏轉電場中經4t0后從極板右側射出。已知電子的質量為m、電荷量為－e(e>0)，重力不計，打到極板上的電子均被吸收，不計電子之間的相互作用力。(1)求A、B金屬板的長度L；(2)求t＝0時刻射入偏轉電場的電子，從極板右側射出時相對中線OP在豎直方向的偏移距離y；(3)僅上下調整A、B兩水平極板的位置，保證電子仍然能沿OP方向射入偏轉電場，要使從極板右側射出的電子速度均水平，求A、B兩極板間的最小距離d1。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11．根據“探究加速度與力、質量的關系”的實驗完成下面的題目．(1)有關實驗以及數據處理，下列說法正確的是．A．應使砂和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差B．可以用天平測出小桶和砂的總質量m及小車和砝碼的總質量M；根據公式，求出小車的加速度C．處理實驗數據時采用描點法畫圖象，是為了減小誤差D．處理實驗數據時采用圖象，是為了便于根據圖線直觀地作出判斷(2)某學生在平衡摩擦力時，把長木板的一端墊得過高，使得傾角偏大．他所得到的a﹣F關系可用圖甲中的哪個表示？（圖中a是小車的加速度，F是細線作用于小車的拉力）．(3)某學生將實驗裝置按如圖乙所示安裝好，準備接通電源后開始做實驗．他的裝置圖中，明顯的錯誤是（寫出兩個）(4)圖丙是實驗中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G為7個相鄰的計數點，相鄰的兩個計數點之間還有四個點未畫出．量出相鄰的計數點之間的距離分別為：XAB=4.22cm、XBC=4.65cm、XCD=5.08cm、XDE=5.49cm，XEF=5.91cm，XFG=6.34cm．已知打點計時器的工作頻率為50Hz，則小車的加速度a=m/s2．（結果保留二位有效數字）．12．為了測定某迭層電池的電動勢（約20V~22V）和電阻（小于2Ω），需要把一個量程為10V的直流電壓表接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為30V的電壓表，然后用伏安法測電源的電動勢和內電阻，以下是該實驗的操作過程：(1)把電壓表量程擴大，實驗電路如圖甲所示，請完成第五步的填空．第一步：把滑動變阻器滑動片移至最右端第二步：把電阻箱阻值調到零第三步：閉合電鍵第四步：把滑動變阻器滑動片調到適當位置，使電壓表讀數為9V第五步：把電阻箱阻值調到適當值，使電壓表讀數為V第六步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯，撤去其它線路，即得量程為30V的電壓表(2)上述實驗可供選擇的器材有：A．迭層電池（電動勢約20V~22V，內電阻小于2Ω）B．電壓表（量程為10V，內阻約10kΩ）C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω，額定功率小于10W）D．電阻箱（阻值范圍0~99999Ω，額定功率小于10W）E．滑動變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）F．滑動變阻器（阻值為0~2kΩ，額定電流0.2A）電阻箱應選，滑動變阻器應選（用大寫字母表示）．(3)用該擴大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測電源電動勢E和內電阻r，實驗電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動勢為V，內電阻為Ω．13．33．(15分)[物理——選修3-3](1)(5分)下列說法正確的是(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分;每選錯1個扣3分,最低得分0分)。

A．花粉在液體中做布朗運動的劇烈程度只與花粉顆粒的大小有關B．分子間的引力和斥力同時存在,且均隨分子間距離的增大而減小C．0℃的冰融化成0℃的水的過程中,水分子熱運動的平均動能不變D．一定質量的理想氣體在等溫壓縮過程中,一定對外界放出了熱量E．冰箱能夠將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體,所以它不遵循熱力學第二定律(2)(10分)如圖,一圓柱形汽缸固定在水平地面上,用質量m=1kg、橫截面積S=1000cm2的活塞密封著一定質量的理想氣體,跨過光滑定滑輪的輕繩兩端分別連接著活塞和一質量M=12kg的重物,左、右側的繩均豎直,活塞與汽缸之間的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等且為10N。開始時缸內氣體的溫度為t=27℃,壓強為p=0.9×105Pa,活塞與汽缸底部的距離為H=50cm,重物與水平地面的距離為h=10cm。外界大氣壓為p0=1．0×105Pa,重力加速度g=10m/s2。現對缸內氣體緩慢加熱。求:(i)重物恰好開始下降時缸內氣體的溫度;(ii)重物剛與地面接觸時缸內氣體的溫度。14．(12分)如圖甲所示為一款磁性軌道車玩具,如圖乙所示為軌道的簡化示意圖,它由水平直軌道AB、光滑豎直圓軌道BCD等幾段軌道平滑連接而組成。已知小車的質量m=50g,小車在整個軌道上運動時受到的磁吸引力始終垂直軌道面,磁力大小恒為其重力的0.5倍,小車在軌道AB段運動時所受阻力大小等于軌道與小車間彈力的0.2倍。現將小車從A點由靜止釋放,第一次小車的動力裝置提供恒定的牽引力F=0.6N,運動到B點時失去動力;第二次小車的動力裝置提供恒定的功率P=0.5W,運動到B點之前失去動力。兩次小車都是恰好能通過豎直圓軌道BCD,且在圓軌道內的最小速度為1m/s。假設小車可視為質點,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2。甲乙(1)求圓軌道BCD的半徑;(2)求第二次小車在軌道AB段動力裝置提供動力的時間。15．如圖所示，第一象限內有豎直向下的勻強電場，第四象限內有一等邊三角形BCD區域內存在垂直紙面向外、磁感應強度大小可調節的勻強磁場，等邊三角形邊長為L，邊界有磁場；B點在x軸上，CD邊與x軸平行。一質量為m，電荷量為q（q＞0）的粒子自y軸上的A點（0，）以大小為的速度水平向右射出，粒子恰好從B點沿BC方向射入磁場區域，F為CD中點，不計粒子的重力。（1）粒子從A運動到B所用的時間和勻強電場的電場強度為多大；（2）若使粒子從DF之間（包括D、F兩點）射出磁場，求磁感應強度大小的取值范圍。

——★參考答案★——1．【知識點】原子核的衰變及半衰期、核反應的反應方程及能量計算、結合能與比結合能【答案】B【詳析】A．核反應堆都是核裂變反應，A錯誤；B．反應堆實現中子慢化是讓作為慢化劑的原子核與中子進行碰撞來降低中子速度，B正確；C．重核裂變后生成的新的原子核更穩定，而比結合能越大，原子核越穩定，C錯誤；D．半衰期由原子核內部性質決定，與溫度無關，升高溫度不能加快衰變速度，D錯誤。選B。2．【知識點】雙星和多星問題【答案】B【詳析】直線三星系統中甲星和丙星角速度相同，運動半徑相同，由v＝ωR可知甲星和丙星的線速度大小相等，方向不同，故A錯誤；直線三星系統中萬有引力提供向心力，由Geq\f(M2,R2)＋Geq\f(M2,2R2)＝Meq\f(4π2,T2)R得T＝4πReq\r(\f(R,5GM))，故B正確；兩種系統的運動周期相同，根據題意可得，三角形三星系統中任意星體所受合力為F＝2Geq\f(M2,L2)cos30°＝eq\r(3)Geq\f(M2,L2)，則F＝Meq\f(4π2,T2)r，軌道半徑r與邊長L的關系為L＝eq\r(3)r，解得L＝eq\r(3,\f(12,5))R，故C錯誤；三角形三星系統的線速度大小為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錯誤。3．【知識點】全反射原理及其應用【答案】A【詳析】如圖所示，過點B作垂線交圓弧于幾何關系可知，若此時線狀光源B點發出的光能夠射出P點，則線狀光源其他點發出的光也一定能夠射出P點，所以只要B點發出的所有光線能夠射出球面，則光源發出的所有光均能射出球面，根據幾何關系有，為使光線恰好能從P點射出，根據全反射應有，可得，選A。4．【知識點】兩類動力學問題【答案】D【解析】設斜面傾角為θ，若貨箱勻速下滑，由平衡條件得mgsinθ＝μmgcosθ，解得sinθ＝μcosθ，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，有（mg＋F）sinθ＝μ（mg＋F）cosθ，故貨箱繼續勻速下滑，A錯誤；若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個垂直斜面向下的恒力F，則沿斜面向下的力不變，貨箱受到的摩擦力增大，貨箱減速下滑，B錯誤；若貨箱勻速下滑時，在其上面施加一個斜向左下方向的恒力F，設恒力F與水平面的夾角為α，則α＞θ，mgsinθ＋Fsinα＞μ（mgcosθ＋Fcosα），則貨箱加速下滑，C錯誤；若貨箱加速下滑，則由牛頓第二定律得mgsinθ－μmgcosθ＝ma，在其上面施加一個豎直向下的恒力F后，（mg＋F）sinθ－μ（mg＋F）cosθ＝ma'，聯立解得a'＞a，D正確。5．【知識點】點電荷的場強、電勢、電場、電場強度【答案】A【詳析】根據離點電荷越近的位置，電場強度越大，所以如圖點電荷的電場中，電場線是由點電荷出發的，故該點電荷為正電荷，離正電荷越近電勢越大，所以φA<φB故選A。6．【知識點】正弦式交變電流的公式及圖像、法拉第電磁感應定律【答案】B【詳析】A．當時，送電線圈的電流為0，則磁通量為0，受電線圈中磁通量0，A錯誤；B．當時，送電線圈的電流變化率最大，感應電動勢最大，則cd端電壓最大，B正確；C．增大送電和受電線圈的間距，不會改變cd端電壓的頻率，C錯誤；D．增大送電和受電線圈的間距，由于漏磁的現象，導致穿過兩個線圈的磁通量不在相等，在匝數和線圈直徑不變的情況下，ab與cd端電壓之比發生變化，D錯誤。故選B。7．【知識點】波的圖像和振動圖像的綜合應用【答案】B【詳析】由圖乙可知波形圖對應的質點起振方向沿y軸正方向，且開始時的周期較小，則對應的波形圖開始時波長較小。故選B。8．【知識點】非常規圖像問題【答案】ACD【詳析】ABC．設小球在經過A、B傳感器時的速度大小分別為、，在斜面上運動的加速度大小為a，根據運動學規律可得整理得結合圖像可得，當A傳感器放置在O點時，傳感器所測時間為小球從O到B傳感器的運動時間t，對應圖像上的最小值，即得所以小球在斜面上O點的速度大小為小球在斜面上運動的平均速度大小為故B錯誤，AC正確；D．以上分析可知固定斜面的長度為故D正確。故選ACD。9．【知識點】兩類動力學問題、帶電粒子在勻強磁場中的運動【答案】ACD【詳析】設帶電圓環的質量為，絕緣粗糙細直桿的動摩擦因數為，當帶電圓環從傾角為角的傾斜絕緣細直桿上下滑時，設其獲得的加速度大小為，由牛頓第二定律可得解得由此可知在帶電圓環下滑到傾斜絕緣細直桿的最下端的過程中，做初速度為零的勻加速直線運動，反映在圖像上則為過圓點的傾斜直線。而當帶電圓環進入虛線AB右側的勻強磁場中后，若圓環帶正電，則要受到豎直向上的洛倫茲力，而當洛倫茲力等于其重力時，圓環所受合外力為零，在磁場中將做勻速直線運動，圖像為一條平行于時間軸的直線；若洛倫茲力大于重力，則由牛頓第二定律可得可知小環將做加速度減小的減速運動，而隨著速度的減小洛倫茲力也隨之減小，當洛倫茲力減小到與重力大小相等時，小環將做勻速直線運動；若洛倫茲力小于重力，則由牛頓第二定律有可知小環做減速運動，隨著速度的減小，洛倫茲力減小，加速度增大，因此可知小環做加速度增大的減速運動，直至速度減為零；若小環帶負電，所受洛倫茲力豎直向下，由牛頓第二定律可得可知小環做減速運動，隨著速度的減小洛倫茲力減小，加速度減小，小環做加速度減小的減速運動，直至速度減為零。故選ACD。10．【知識點】帶電粒子在交變電場中的運動【答案】(1)4t0eq\r(\f(2eU0,m))；(2)eq\f(5eU1t02,md)；(3)eq\r(\f(eU1t02,m))【解析】(1)電子在M、N間做加速運動，根據動能定理得eU0＝eq\f(1,2)mv02，解得v0＝eq\r(\f(2eU0,m))，電子在A、B間水平方向的分運動為勻速直線運動，L＝v0·4t0，解得L＝4t0eq\r(\f(2eU0,m))。(2)t＝0時刻射入偏轉電場的電子，在豎直方向根據牛頓第二定律得eE＝ma，E＝eq\f(U1,d)，解得a＝eq\f(eU1,md)，在0～2t0時間內豎直方向的位移為y1＝eq\f(1,2)aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(2t0))2，末速度為v1＝a·2t0，在2t0～3t0時間內的末速度為v2＝v1－at0＝at0，在這段時間內豎直方向上的位移為y2＝eq\f(v1＋v2,2)t0＝eq\f(3,2)at02，在3t0～4t0時間內的末速度為v3＝v2＋at0＝2at0，在3t0～4t0時間內豎直方向的位移為y3＝eq\f(v2＋v3,2)t0＝eq\f(3,2)at02，從極板右側射出時相對中線OP在豎直方向的偏移距離y＝y1＋y2＋y3，解得y＝5at02＝eq\f(5eU1t02,md)。(3)僅上下調整A、B兩水平極板的位置，滿足電子仍然能沿OP方向射入偏轉電場，使從極板右側射出的電子速度均水平，A、B兩極板間的距離最小時，A、B兩極板間的電壓剛變為－U1時入射的電子恰好飛出電場，其他時刻入射的電子全部打在極板上被吸收，4t0內第一個t0內的位移大小為y1′＝eq\f(1,2)a′t02，第2個t0內的位移大小為y2′＝eq\f(1,2)a′t02，又a′＝eq\f(eU1,md1)，A、B兩極板間的最小距離為d1＝y1′＋y2′，解得d1＝eq\r(\f(eU1t02,m))。11．【知識點】實驗：探究加速度與力、質量的關系【答案】ACD；C；打點計時器使用直流電源；小車與打點計時器間的距離太長；木板水平，沒有平衡摩擦力；0.42【詳析】（1）[1]A.應使沙和小桶的總質量遠小于小車和砝碼的總質量，以減小實驗誤差，故A正確；B.小車的加速度應通過打點計時器打出的紙帶求出，不能用天平測出小桶和砂的總質量m1及小車和砝碼總質量m2；根據公式求出小車的加速度，故B錯誤；C.處理實驗數據時應采用描點法