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湖北卷——2025届高考物理考前冲刺卷
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.如图所示，滚筒洗衣机的滚筒截面是圆形的，a、c分别为截面的最低点和最高点，b、d两点与圆心等高，洗衣机以一定的转速脱水时，湿衣物随滚筒在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是( )
A.湿衣物在b、d两点受到的向心力相同
B.湿衣物在a点更容易脱水
C.湿衣物在c点更容易脱水
D.减小转速湿衣物脱水效果会更好
2.新情境洞庭湖是我国第二大淡水湖，位于湖北省南部、湖南省北部的长江中游荆江河段南岸，对维护长江中游水域生态平衡、保证生态安全具有不可替代的作用。水利部门持续对洞庭湖进行水质监测，水利部门调查员分别于1991年和2024年在水底放置一盏灯进行水质的初步检测，如图所示，在水面形成一个光圈，其中左、右侧分别代表1991年和2024年的检测情况，直径D大于直径d。已知水质越好，水的折射率越小。下列说法正确的是( )
A.1991年的水质比2024年好
B.在圆以外的区域没有形成光圈是因为光在水面发生了全反射
C.光在1991年的水中的传播速度比在2024年中的大
D.2024年的水的折射率为
3.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为a，b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV，下列说法正确的是( )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时，b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
4.科幻作品中，卫星a在某星球的赤道平面内绕该星球转动，其轨道可视为圆，卫星通过发射激光与星球赤道上一固定的观测站P通信，已知该星球半径为R、自转周期为T，卫星轨道半径为2R、周期为2T。引力常量为G，则下列说法正确的是( )
A.卫星绕星球转动的角速度比星球自转的角速度大
B.卫星的线速度大于该星球赤道上的物体随星球自转的速度
C.卫星相对星球转动一周的时间内，卫星可以与观测站P通信的时间为
D.可以通过变轨调整，使卫星a降低到较低的圆轨道运行，且周期仍为2T
5.如图甲所示，宽为的虚线框内有磁感应强度为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，两个方柱形电极上搁置一根质量为的金属棒，开关右边的方框内是一个直流电源。闭合开关的瞬间，金属棒突然向上跳起，最大高度达到1.25 m。，空气阻力不计。图乙中只是在图甲的电极上增加了两个轻质金属弹簧，弹簧的劲度系数较小。下列说法正确的是( )
A.方框内电源左端为正极
B.图甲中的金属棒在通电的极短时间内速度增大到约8 m/s
C.图甲中的金属棒上通过的电荷量约为1.25 C
D.甲、乙两图对比，图乙中金属棒跳得更高
6.小明自制了蜻蜓道具，来模仿蜻蜓点水，把道具放在一个半径为14 cm的水盆中央的正上方，每隔2秒点一次水，一段时间后，他发现水中有一圈圈周期性的水波向外传播。若当道具第二次刚好落到水面时，第一次点水激起的第一圈水波传到盆边缘被反射回来，与第一次点水产生的第二圈水波在距盆边缘2 cm处相遇，干涉加强。则下列说法正确的是( )
A.水波的波速为0.12 m/s
B.水波的波长为0.02 m
C.反射回来的第一次点水的第一圈水波和第三圈水波还需要0.5 s相遇
D.第一次点水激起的第一圈水波和第二圈水波的振动频率均为2 Hz
7.在2024年巴黎奥运会上，郑钦文为中国队获得奥运历史上我国的第一块单打网球金牌，如图所示为运动员练球时的场景。运动员将网球从O点以一定速度水平击出，网球经过M点时速度方向与竖直方向的夹角为60°，落到水平地面上的N点时速度方向与竖直方向的夹角为45°，且网球与水平地面碰撞后瞬间反弹，其水平方向的速度分量与碰撞前瞬间相等，竖直方向的速度分量大小变为碰撞前瞬间的，且方向反向。网球与地面碰撞后，弹起的最大高度为九，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A.抛出时的初速度为
B.O点距水平地面的高度为3h
C.网球从O点运动到M点的时间为
D.O、N两点间的水平距离为4h
8.与行星绕太阳运动类似，电子也可以绕正电荷运动。如图所示，三个电子仅在库仑力作用下绕正点电荷运动，轨道分别为椭圆轨道P和圆轨道a、b，圆轨道a、b、c、d恰好在正点电荷的四个等势面上，相邻两等势面间的电势差均为，轨道P与轨道d、b分别相切于两点。若轨道P上的电子运动到N点时的动能为，不考虑电子之间的相互作用及电子运动过程中的电磁辐射，下列说法中正确的是( )
A.轨道b上电子的动能大于
B.轨道a上电子的动能比轨道b上的大
C.轨道a上电子的电势能比轨道b上的小
D.轨道P上的电子运动到M点时的动能为
9.在足够大的光滑绝缘水平面上，分布着竖直向上的匀强磁场，俯视图如图所示，磁感应强度。一块足够长光滑绝缘挡板平行于y轴以的速度匀速向右推动小球，以时刻小球球心位置为原点建立xOy直角坐标系，时刻小球沿y方向初速度为零。已知小球所带电荷量为，质量为。则( )
A.第1 s内小球的位移为
B.第2 s末挡板对小球的推力大小为0.02 N
C.小球的轨迹方程为
D.前2 s内挡板对小球做的功为0.1 J
10.如图，水平面内建立直角坐标系xOy，在与x轴相距1 m的位置垂直y轴放置一挡板。光滑小球a和粗糙小球b同时从坐标原点出发，小球a的初速度为，方向与y轴正方向夹角为θ，小球a与挡板发生弹性碰撞后沿x轴方向的速度不变，沿y轴方向的速度大小不变，方向反向，小球b以初速度沿x轴正方向做匀减速直线运动，其加速度的大小为，两小球最终在x轴上的B点相碰且碰撞后小球a的运动方向保持不变，小球a的质量大于小球b的质量，下列条件正确的是( )
A.
B.
C.
D.
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（9分）某同学将一量程为3 V的电压表改装成可测量电阻的仪器——电阻表。
（1）先用如图（a）所示的电路测量该电压表的内阻，图中电源内阻可忽略不计，闭合开关，将电阻箱阻值调到3 kΩ时，电压表恰好满偏；将电阻箱阻值调到12 kΩ时，电压表指针指在如图（b）所示位置，则此时电压表的读数为_______V，由以上数据可得电压表的内阻_______kΩ。
（2）将图（a）的电路稍作改变，在电压表两端接上两个表笔，就改装成了一个可测量电阻的简易电阻表，如图（c）所示，为将表盘的电压刻度转换为电阻刻度，该同学进行了如下操作：将两表笔断开，闭合开关，调节电阻箱，使指针指在“3.0 V”处，此处刻度应标阻值为______（填“0”或“∞”）；再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同阻值的已知电阻，并找出对应的电压刻度，则如图（b）所示位置处对应的电阻刻度为______kΩ。
（3）若该电阻表使用一段时间后，电池内阻不能忽略且变大，电动势不变，但将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，按正确使用方法再进行测量，其测量结果将______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12.（6分）如图1、图2所示，用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点，同时测量当地重力加速度。
（1）为减小实验误差，下列做法正确的是_______（填选项前的字母）。
A.选择体积大、质量小的小球
B.先打开频闪仪，后水平抛出小球
C.先水平抛出小球，后打开频闪仪
（2）在图1所示的实验中，小球A沿水平方向抛出，同时小球B自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程（如图2所示），从照片中可以看出，两球始终处在同一高度，这说明______________。
（3）为探究平抛运动特点，实验者在频闪照片中选某位置为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向建立x轴和y轴，并测量出另外两个位置的坐标值，如图3所示。照相机的闪光频率为f，照片中的长度是实际长度的，根据平抛运动规律，小球A的水平分速度大小为_______，小球A经过M点时的速度大小为_______，当地重力加速度为_______（用题给字母表示）。
13.（12分）如图所示，水平桌面上放置着一个烧瓶，烧瓶上部是一段竖直的圆柱，圆柱横截面积为，烧瓶下部是罐状体，虚线是上下部分的分界线。在烧瓶内用质量为2 kg的活塞密闭着一部分理想气体，活塞在圆柱体内可自由移动，稳定时活塞到虚线的距离为。大气压强为。初始状态室温为27 ℃，现将烧瓶放入57 ℃的热水中，水面不会没过烧瓶口，再次稳定时发现活塞向上移动的距离为h。求：
（1）初始状态烧瓶内压强p。
（2）烧瓶下部罐状部分的体积。
14.（15分）如图所示，足够长的光滑的两平行导轨间分布有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。已知导轨MN与导轨GH间相距2L，导轨PQ与导轨OF间相距L，NP段与HO段共线。两根完全相同的金属棒a、b平放在导轨上且始终与导轨垂直并接触良好。现锁定a棒，将b棒置于a棒右侧、P点左侧某处，给b棒一个水平向右的初速度，经过一段时间后，b棒在导轨P点右侧与P相隔处静止。已知a、b棒质量均为m且分布均匀、长度均为2L、电阻均为R，导轨电阻不计。
（1）求b棒在刚开始运动时其两端的电压；
（2）求b棒初始位置离导轨P点的距离；
（3）b棒静止后，给b棒施加一水平向右的恒力F，同时将a解除锁定，假设此后a棒始终在P点左侧运动，求a棒的最终加速度大小。
15.（18分）将半径为R的大圆环固定在光滑的水平面上，如图，在同一直线上，O为大圆环的圆心，圆环内侧有三个弹性小球，均可视为质点。初始时球1、球2位于A处，球3位于B处，球1、球2分别以沿如图所示方向在光滑圆环上运动，球3开始时处于静止状态，所有碰撞均为弹性碰撞。，以顺时针方向为运动的正方向。求：
（1）球1与球3刚发生第一次碰撞后速度分别为多少；
（2）球2与球3刚发生第一次碰撞后速度分别为多少；
（3）从球1、球2开始运动经过，通过计算，球1、球2、球3处于什么位置（用简图表示）。
答案以及解析
1.答案：B
解析：湿衣物随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，测其在b、d两处受到的向心力大小相等，方向相反，A错误；湿衣物运动到最低点a点时，加速度方向竖直向上，处于超重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在a点受到滚筒的作用力最大，脱水效果最好，B正确；同理，湿衣物在c点时，加速度方向竖直向下，处于失重状态，由牛顿第二定律可知，湿衣物在c点受到滚筒的作用力最小，脱水效果最差，C错误；增大洗衣机转速，水停留在湿衣物内所需要的向心力更大，水更容易做离心运动，脱水效果会更好，D错误。
2.答案：B
解析：由题图和全反射临界角的计算公式，可求得，则，根据题干知水质越好，水的折射率越小，可知2024年的水质更好，A、D错误；根据可知，光在1991年的水中的传播速度比2024年的小，C错误；根据全反射的条件和概念，可知圆外没有光折射出来，是因为光发生了全反射，B正确。
3.答案：C
解析：A.由丙图知，，故a光为跃迁时发出的光，b光为跃迁时发出的光，故A错误；
B.由得，a光的波长大于b光的波长，故a光衍射现象更明显，故B错误；
C.由光电效应方程得
故C正确；
D.部分光被遮挡，光强降低，饱和光电流减小，故D错误。
故选C。
4.答案：C
解析：卫星周期较大，故卫星绕星球转动的角速度比星球自转的角速度小，A错误；由知，卫星的线速度大小与该星球赤道上的物体随星球自转的速度相等，B错误；如图所示，在相对转动一周的时间内，由上图结合几何知识知，在轨道上与星球球心连线夹角为120°的范围内能与观测点P通信，故相对转动一周通信时长，C正确；由万有引力定律及牛顿第二定律得，解得，卫星轨道半径减小，则周期减小，D错误。
5.答案：C
解析：金属棒向上跳起，安培力向上，根据左手定则，金属棒中电流应该从右向左，故电源右端为正极，A错误；题图甲中金属棒离开电极后做竖直上抛运动，，B错误；金属棒突然向上跳起，时间极短，忽略重力的冲量，根据动量定理有，另外，解得，C正确；题图乙中，开关S接通后，轻质弹簧中出现同向螺旋电流，因电流间相互吸引而迅速缩短，对比题图甲，通电时间更短，金属棒跳得更低，D错误。
6.答案：D
解析：俯视水盆，两圈水波的传播情况如图所示，两水波相遇形成振动加强的干涉，故振动频率相同，设水波的波速为v，频率为f，第二次刚好点水时，第一次点水激起的第一圈水波传播的距离为，水波匀速传播，则波速为，A错误；两水波相遇形成振动加强的干涉，应满足，其中，，解得波长为，B错误；第二圈水波和第三圈水波间的距离为4 cm，故反射回来的第一圈水波和第三圈水波需共走4 cm才能相遇，因此时间，C错误；根据波长、波速和频率的关系可知，D正确。
7.答案：A
解析：网球与地面碰撞后弹起的最大高度为h，由网球弹起后在竖直方向做竖直上抛运动，得碰撞后瞬间网球竖直方向速度，可求得网球落地的竖直速度为，又由落到水平地面上的N点时速度方向与竖直方向的夹角为45°，可知碰撞前瞬间网球水平方向速度，由于网球在水平方向做匀速直线运动，得抛出时的初速度，A正确；根据公式，可知O点距水平地面的高度为，B错误；根据，可求得M点的竖直速度，再根据公式，可求得网球从O点运动到M点的时间，C错误；由网球落地时的竖直速度，根据公式，解得网球从抛出到落地时间，平抛的水平位移，可求得根据O、N两点间的水平距离，D错误。
8.答案：AD
解析：A.类似卫星变轨模型，电子在轨道b上的速度大于轨道P上的N点时的速度，则轨道b上电子的动能大于，故A正确；
B.类似人造卫星模型，由
得
则轨道a上电子的速度比轨道b上的小，动能也比其小，故B错误；
C.若电子从轨道a运动到轨道b上，静电力做正功，电势能降低，则轨道a上电子的电势能比轨道b上的大，故C错误；
D.由题意，电子运动过程中动能与电势能总和保持不变，M点电势比N点高4V，电子带负电，则电子运动到M点时的动能比N点高，为，故D正确。
故选AD。
9.答案：BD
解析：小球在磁场中做曲线运动，将该运动沿x轴正方向和y轴正方向分解，水平分速度使小球受到沿y轴正方向的洛伦兹力，小球沿y轴正方向的加速度，竖直分速度使小球受到沿x轴负方向的洛伦兹力，由于绝缘挡板向右移动的速度固定，所以小球水平方向上向右做匀速直线运动，第1 s内水平位移，竖直位移，则第1s内位移，A错误；第2 s末小球竖直方向的分速度大小，此时沿x轴负方向的洛伦兹力分力大小为，故挡板给小球的推力大小也为0.02 N，B正确；小球沿x轴正方向做匀速直线运动，沿y轴正方向做初速度为0的匀加速直线运动，有和，得，C错误；前2 s内挡板对小球做的功，D正确。
10.答案：ACD
解析：根据题意可知，小球b到达B点时速度为零，若两球同时到达B点，小球a的运动路程为，小球a的运动时间为，小球b的运动位移大小为，小球b的运动时间为，由得①，由匀变速直线运动基本规律得②。A、D选项的数据满足①②两式，A、D正确；若小球b先到B点由得③，此时④，C选项数据符合③④两式，C正确。
11.答案：（1）1.50；6
（2）∞；2
（3）不变
解析：（1）电压表的刻度为0.1 V，需要估读到下位，因此读数为1.50 V；
根据闭合电路欧姆定律得，解得。
（2）表笔断开时，两个表笔之间的电阻无穷大，此处刻度应标阻值为∞；
电压表内阻，根据第（1）问，电压表指针指在3.0 V时，电阻箱阻值为，再保持电阻箱阻值不变，当电压表的示数为1.50 V时有，解得。
（3）根据，只要电动势不变，且电池内阻与电阻箱阻值之和能调整到3 kΩ，测量结果就不会改变。因为将两表笔断开时调节电阻箱，指针仍能满偏，表明电池内阻与电阻箱阻值之和能调整到3 kΩ，所以电池内阻增大，测量结果不变。
12.答案：（1）B
（2）见解析
（3）；；
解析：（1）用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，选择体积小、质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A错误；实验过程应先打开频闪仪，再水平抛出小球，B正确，C错误。
（2）两球始终处在同一高度，这说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动。
（3）根据平抛运动规律，小球A的水平分速度大小为，小球A在M点的竖直分速度大小为，小球A经过M点时的速度大小为，由得。
13.答案：（1）
（2）
解析：（1）初始状态，对活塞受力分析有
解得
（2）将烧瓶放入热水中前后，烧瓶内理想气体的体积分别为，温度分别为
密闭气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律有
解得
14.答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）由法拉第电磁感应定律可知
则
（2）从b棒刚开始运动到停止的过程中，规定水平向右为正方向，b棒在P点右侧时，对b棒由动量定理有
其中安培力冲量
又此时
联立解得
从初始位置运动到PO的过程中，对b棒由动量定理有
其中安培力冲量为
联立可得
（3）运动过程中对a由牛顿第二定律有
对b有
稳定时是定值
即
联立解得稳定时a棒的最终加速度大小
15.答案：（1）
（2）；0
（3）见解析
解析：（1）球1与球3经相碰，有
设，球1与球3碰后速度分别为，由动量守恒和能量守恒有
解得
（2）如图甲所示，当球3与球1相碰时，球2位于C位置，球3与球2夹角为，球3与球2相对运动，再经相碰，设球2与球3碰后速度分别为，
则
由动量守恒和能量守恒有
解得
（3）球2由C位置运动到与球3相碰的D位置，逆时针转过的夹角为，此时球1从与球3相碰点逆时针转过优弧所对圆心角为，球3从与球1相碰点顺时针转过夹角为，球2与球3相碰后，球2、球1之间夹角为，球2和球3碰撞后球3停止，球2与球1再经碰撞，碰撞后由于质量相同而交换速度，
则
碰撞结束后整个系统顺时针转过了，三球的速度恢复初始状态，如图乙所示，因此每经过，整个系统转过，经过次周期性运动，每个小球的位置和速度都恢复初始状态，
即每经过，系统的位置和速度回到初始状态
则从1、2开始运动经过，三球的位置回到第一个周期完成时的状态，即如图乙所示

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