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2025年广东省普通高中学业水平选择性考试模拟卷一
物理
本试卷满分100分，考试时间75分钟。
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28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．临床上有一种放射性碘治疗,患者通过服用含放射性碘131I)的药物,利用碘131衰变释放的射线对患者的甲状腺组织产生放疗效果,达到治疗的目的。已知碘131衰变时放出β射线,产物是氙131,碘131的半衰期为8天。下列说法正确的是
A.碘131的比结合能比氙131的大
B.碘129是碘131的同位素,两者原子核内的中子数相同
C.200个碘131原子核经过16天后只剩50个未衰变
D.碘131衰变放出的γ射线是原子核受激产生的
2．在机场常用传送带运送行李箱。如图所示,当行李箱A、B分别随传送带一起做匀速运动时,下列说法正确的是
A.行李箱A、B都受到三个力的作用
B.传送带对行李箱A的作用力方向竖直向上,对行李箱B的作用力方向沿传送带向上
C.若增大行李箱A、B的质量,行李箱A、B都不能做匀速运动
D.若传送带突然提速,行李箱A、B都受到三个力的作用
3．如图所示,体育课上学生用绳拉着轮胎进行负重跑以训练体能。若某同学拉着质量为m的轮胎加速冲刺,该同学对轮胎的拉力F为恒力且与水平方向的夹角为θ,轮胎与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。下列说法正确的是
A.轮胎受到的支持力大小大于Fsin θ
B.轮胎受到的支持力大小等于mg
C.轮胎受到的摩擦力大小小于Fcos θ
D.轮胎受到的摩擦力大小为μmg
4．如图甲所示,港口用悬臂吊机装卸货物,货物在水平方向运动的x-t图像和在竖直方向运动的vy-t图像分别如图乙、丙所示,以下判断正确的是
A.在0~2 s内,货物做直线运动
B.在第1 s末,货物的瞬时速度为0.7 m/s
C.在0~2 s内,货物受到的合力沿竖直方向
D.在第2 s末,货物离出发点的距离为2.0 m
5．某同学站在观光电梯内,从静止开始运动一段时间后,又匀速运动一段时间,再减速运动到电梯恰好停止,他利用电梯底板上的力学传感器,测出力学传感器所受压力随时间变化的关系图像(F-t图像),如图所示。重力加速度g=10 m/s2,则
A.该同学从底层去高层观光
B.该同学匀速运动的时间是6 s
C.0~16 s内,电梯对该同学做功为0
D.0~16 s内,该同学的机械能减少1.8×104 J
6．小明和小华在置于水平面的象棋盘上玩弹射游戏。如图所示,小明、小华分别在A、D处给“卒”和“车”象棋不同的初速度使之向前运动,“卒”象棋停在C处,“车”象棋停在E处。已知两象棋与棋盘的动摩擦因数相等,两象棋均可视为质点,A、B、C处于同一直线,AC=2AB,AB=DE。下列说法正确的是
A.“卒”象棋的初速度是“车”象棋的初速度的2倍
B.“卒”象棋经过B处时的速度小于“车”象棋的初速度
C.“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度等于“车”象棋的初速度
D.“卒”象棋从A处运动到C处的时间是“车”象棋从D处运动到E处的时间的倍
7．如图甲所示,一放置在水平面的电荷量为q(q>0)的绝缘物块(可视为质点),在方向水平向左的匀强电场中,从位置A由静止水平向左运动至位置D,然后又被轻质弹簧(一端固定在墙壁,与水平面平行)弹离,向右运动到位置A,途中经过位置B时物块正好与轻质弹簧分离,此时弹簧处于原长,经过位置C时弹簧的弹力大小F=Eq。物块在A、D之间做往复运动的过程中,弹簧的弹力大小F随时间t的变化如图乙所示。已知物块的质量为m,电场强度大小为E,不计一切摩擦,则
A.t1~t3时间内,物块的加速度先增大后减小
B.物块的最大速度v=
C.A、B间的距离x=
D.弹簧弹力的最大值Fm>2Eq
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8．如图甲所示,均匀介质中有一列正在沿x轴负方向传播的简谐横波,P和Q是介质中平衡位置相距d=6 m的两个质点,t0时刻,质点P恰好位于波谷,质点Q恰好位于平衡位置。已知质点Q的振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是
A.该波的振动周期T=12 s
B.质点Q的振动方程为y=10sin(t+) cm
C.若t0=5 s,则该波波长的最大值为12 m
D.若t0=5 s,则该波传播速度的最大值为 m/s
9．一定质量的理想气体经历了由状态a→b→c→d→a的变化,如图所示。已知a→b和c→d过程中气体与外界没有热交换,b→c和d→a过程均为等容变化。下列说法正确的是
A.a→b过程中,气体温度升高
B.b→c过程中,每一个气体分子的速率都增大
C.c→d过程中,单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减少
D.d→a过程中,气体吸收热量
10．如图所示,固定光滑平行轨道abcd的水平部分处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,bc段轨道宽度是2d,cd段轨道宽度是d,bc段轨道和cd段轨道均足够长,将质量分别为2m、m,有效电阻分别为2R、R的金属棒P和Q分别置于轨道上的ab段和cd段,且均与轨道垂直,金属棒Q原来处于静止状态。现让金属棒P从距水平轨道高为h处无初速度释放,两金属棒运动过程中始终与轨道接触良好且与轨道垂直,不计其他电阻及空气阻力,重力加速度大小为g。下列说法正确的是
A.在P进入磁场前,Q处于静止状态
B.Q最终做速度大小为的匀速直线运动
C.从P开始运动到P、Q运动状态稳定的过程中,回路中产生的热量为mgh
D.从P开始运动到P、Q运动状态稳定的过程中,P与Q产生的热量之比为1∶2
三、非选择题(本题共5小题，共54分。考生根据要求作答)
11．(7分)弹玻璃球是小朋友非常喜欢的游戏之一,某兴趣小组为了验证小球碰撞过程中的动量守恒定律,设计了如图所示的实验装置。先把小球1从小球发射器中沿水平桌面弹出,小球在水平地面的记录纸上留下压痕;把小球2静止放在桌子边缘,让小球1再次从小球发射器中弹出,并与小球2发生对心碰撞,两个小球分别落在水平地面的记录纸上的不同位置。O点是水平桌面边缘在记录纸上的竖直投影点,M、N、P是小球三个落点的位置。不计空气阻力。
(1)下列说法正确的是　　　　。
A.实验中的桌面必须光滑
B.两个小球的半径要相同
C.小球1的质量要比小球2的质量小
D.发射器里面的弹簧压缩量每次都要相同
(2)本实验必须测量的物理量是　　　　。
A.桌面边缘到水平地面的高度h
B.小球1和小球2的质量m1、m2
C.小球1的释放位置到桌面边缘的距离x
D.记录纸上O点与M、N、P各点的距离s1、s2、s3
(3)若小球的碰撞过程满足动量守恒定律,则实验中需满足的关系式为　　　　　　　　　　　　　　　　[用(2)中所测物理量的字母表示]。
12．(10分)一个筛选牛油果大小的装置如图1所示(电表均为理想电表),当不同大小的牛油果传送到压力秤上时,压力秤作用在压敏电阻R1上,其阻值随压力秤所受压力的变化图像如图2所示,R2是可调电阻,其两端与传感器相连,传感器将电压传输到DIS系统,通过DIS系统控制弹簧。若R2两端的电压大于等于某个值时,DIS系统可使运输轨道下降,则牛油果进入B通道。传输一部分牛油果,用电压表和电流表测得的数据得到的U-I图像如图3所示。重力加速度g=10 m/s2。
13．(9分)高度可调式激光大灯系统已经广泛应用于现代汽车之中,其核心部件之一为等腰直角三棱镜。如图所示,该三棱镜的折射率为2,可绕C点逆时针转动。入射光始终沿竖直向上方向入射,经三棱镜折射和反射后,从BC边射出。已知初始时,直角边AC水平,求三棱镜绕C点可调整的最大角度。(取sin 15°=0.26,sin 31°=0.52)
14．(13分)亚洲首个电磁弹射微重力实验装置由中国科学院空间应用中心研制建设成功,整个实验装置内部是钢架结构,像一个“大电梯”, 在“大电梯”中间“轿厢”的位置,安装一个直径 1.2米、高2米、能够上下移动的圆筒形实验舱,已知实验舱的质量为500 kg。在舱里装实验样品,利用电磁弹射技术把实验舱以20 m/s的速度竖直向上弹射出去,再回落下来。这个过程就可以给实验样品提供一定时间的微重力环境(完全失重状态)进行实验,重力加速度g=9.8 m/s2,忽略一切阻力。
(1)求该实验装置能提供微重力环境的最长持续时间。
(2)如实验舱由静止被电磁弹射出去的过程视为匀加速过程,设电磁弹射用时0.1 s将实验舱弹射出去,则该过程至少要消耗多少能量
15．(15分)在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内,有垂直于纸面向外的匀强磁场。在磁场区域的最低点S有一个粒子放射源,能向平面内各方向均匀地发射速率为v、电荷量为q、质量为m的粒子。矩形PQNM区域中存在沿PM方向的匀强电场,PQ和MN的延长线分别与圆形区域最高点和最低点相切。长度均为R的胶片AC和GH能吸收落在其上的粒子,A点处于PQ 上,GH处于MN上。A、C、G三点共线并平行于PM,且到PM的水平距离为R。由S点正对圆心O发射的粒子恰好能从与O等高的K点水平离开磁场,并落在胶片GH上距离M点R的J点。不计粒子重力和粒子间的相互作用。
(1)判断粒子的电性,求圆形区域内磁场的磁感应强度的大小。
(2)求匀强电场的电场强度大小和粒子落在J点时的速度。
(3)求胶片GH吸收的粒子数量与发射源S发射的粒子总数的比值。
【参考答案】
1． D　【命题意图】本题考查学生对衰变方程、β衰变的本质、半衰期的理解。
【解题分析】碘131衰变成氙131,氙131比碘131稳定,说明氙131的比结合能比碘131的大,A项错误;同位素中原子核的质子数相同,中子数不同,B项错误;半衰期描述的是大量原子核的统计规律,对200个原子核不适用,C项错误;碘131衰变放出的γ射线是原子核受激产生的,D项正确。
2． D　【命题意图】本题考查共点力的平衡。
【解题分析】行李箱A做匀速运动,受到重力、支持力两个力,行李箱B做匀速运动,受到重力、支持力、摩擦力三个力,故A项错误;由受力平衡可知,传送带对行李箱A、B的作用力均与重力平衡,因此传送带对行李箱A、B的作用力方向都竖直向上,故B项错误;若增大行李箱A的质量,行李箱A受到的重力和支持力仍平衡,可以做匀速运动,传送带与行李箱B间的动摩擦因数μ≥tan θ,若增大行李箱B的质量,μ、θ不变,行李箱B可以做匀速运动,故C项错误;若传送带突然提速,A、B均受到重力、支持力和摩擦力三个力,故D项正确。
3． C　【命题意图】本题考查摩擦力与受力分析。
【解题分析】轮胎受到的支持力与拉力的竖直分量Fsin θ之和与重力平衡,无法判定支持力与Fsin θ的大小关系,A、B项错误;轮胎做加速运动,说明拉力的水平分力Fcos θ大于摩擦力,C项正确;轮胎受到滑动摩擦力f=μFN=μ(mg-Fsin θ),D项错误。
4． C　【命题意图】本题考查运动的合成与分解。
【解题分析】由题图可知货物沿水平方向做速度为0． 4 m/s的匀速直线运动,而沿竖直方向做初速度为零、加速度为0． 3 m/s2的匀加速直线运动,它们的合运动为曲线运动,货物所受合力沿竖直方向,A项错误、C项正确;在第1 s末,货物的水平方向瞬时速度为0． 4 m/s,竖直方向瞬时速度为0． 3 m/s,货物的瞬时速度应为0． 5 m/s,B项错误;在0~2 s内,货物发生的位移大小为1． 0 m,D项错误。
5． D　【命题意图】本题通过F-t图像考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、机械能等。
【解题分析】电梯从静止开始运动,由题图知,0~6 s内传感器所受压力小于匀速运动时所受的压力,故合力向下,则电梯从上向下运动,A项错误;t1=6 s后电梯匀速运动,传感器所受压力大小为500 N,即mg=500 N,所以m=50 kg,设电梯匀速运动的时间为t2,则mgt-F1t1-F2t2-F3t3=0,其中t3=t-t1-t2,t=16 s,F1=475 N,F2=500 N,F3=575 N,则t2=8 s,B项错误;对运动全过程,由动能定理,得WG-W电=0,即该同学克服电梯支持力做的功等于其重力势能的减少量,C项错误;加速阶段有mg-F1=ma1,得a1=0． 5 m/s2,加速阶段的末速度v=a1t1=3 m/s,加速阶段的位移h1=,匀速阶段的位移h2=vt2,减速阶段的位移h3=,下落的总高度h=h1+h2+h3,解得该同学的机械能减少量ΔE=mgh=1． 8×104 J,D项正确。
6． D　【命题意图】本题考查匀变速直线运动的基本规律。
【解题分析】因两象棋与棋盘间的动摩擦因数一样,可知两象棋运动的加速度相等,均做匀变速直线运动。因AC=2AB,AB=DE,由v2-=2ax,知“卒”象棋的初速度是“车”象棋初速度的倍,A项错误。由BC=DE,又根据匀变速直线运动的特点,可知“卒”象棋经过B处时的速度等于“车”象棋的初速度,B项错误。“卒”象棋从A处运动到C处的平均速度等于该过程中间时刻的速度,小于“车”象棋的初速度,C项错误。由速度公式x=at2,知“卒”象棋从A处运动到C处的时间是“车”象棋从D处运动到E处的时间的倍,D项正确。
7． D　【命题意图】本题考查弹簧振子模型。
【解题分析】t1~t2时间内,物块与弹簧接触,受到弹簧弹力和电场力作用,开始时弹簧压缩量小,电场力大于弹力,随着弹簧压缩量的增加,弹力增大,故物块的加速度逐渐减小,当弹力大小等于电场力时,物块的加速度为零,速度最大。弹簧继续被压缩,弹力大于电场力,物块的加速度反向且逐渐增大,t2~t3过程为t1~t2的逆过程,物块的加速度先减小后增大。故t1~t3时间内物块的加速度先减小再增大,再减小,再增大,A项错误。由题图乙可知,物块从A点运动到B点的时间为,此过程有Eq=ma,物块运动到B点的速度大小vB=,物块从B点到C点做加速度减小的加速运动,故最大速度大于。由=2ax,可得x=,B、C项错误。物块压缩弹簧的过程为弹簧振子模型,在B点物块的加速度大小a=,速度不为0,可知压缩到最左端时物块的加速度大小am>,Fm-Eq=mam,故弹簧弹力的最大值Fm>2Eq,D项正确。
8． AD　【命题意图】本题考查机械振动、机械波。
【解题分析】根据图乙可知,+=11 s,解得T=12 s,故A项正确;设质点Q的振动方程为y=10sin(ωt+φ) cm,ω== s-1,当t=0时,y=10sin φ cm=5 cm,解得φ=,则质点Q的振动方程为y=10sin(t+) cm,故B项错误;根据图乙可知,若t0=5 s,质点Q向y轴负方向振动,波沿x轴负方向传播,根据同侧法可知,λ+nλ=d(n=0,1,2,…),解得λ= m(n=0,1,2,…),当n=0时,波长取最大值8 m,该波传播速度的最大值vmax== m/s,故C项错误、D项正确。
9． AC　【命题意图】本题考查气体实验定律、热力学第一定律。
【解题分析】a→b过程中,气体体积减小,外界对气体做功,该过程气体与外界没有热交换,即Q=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知气体内能增加,温度升高,故A项正确;b→c过程中,气体发生等容变化,压强增大,由=C可知,气体温度升高,气体分子的平均动能增大,平均速率增大,但不代表每一个气体分子的速率都增大,故B项错误;c→d过程中,气体体积增大,气体对外界做功,该过程气体与外界没有热交换,即Q=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知气体内能减少,温度降低,气体分子平均速率减小,则单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数减少,故C项正确;d→a过程中,气体发生等容变化,压强减小,由=C可知,气体温度降低,内能减小,即ΔU<0,气体体积不变,即W=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知Q<0,即气体放出热量,故D项错误。
10． AC　【命题意图】本题考查电磁感应与动量以及能量问题的综合。
【解题分析】P在进入磁场前没有切割磁感线,整个回路中没有电流产生,故Q处于静止状态,A项正确;金属棒P进入水平轨道后在安培力作用下做减速运动,金属棒Q做加速运动,直到两金属棒产生的电动势等大反向,回路中的电流为零,最终两金属棒都做匀速运动,设金属棒P、Q匀速运动时的速度大小分别为v1、v2,这个过程中通过两棒的电荷量相等,则有B×2dv1=Bdv2,由动量定理分别对P、Q分析可得-2Bd Δt=2mv1-2m,Bd Δt=mv2-0,由能量守恒可知产生的热量Q=2mgh-×2m-m,解得回路中产生的热量为mgh,v2=,B项错误、C项正确;P、Q串联,由焦耳定律知P、Q产生的热量之比与电阻成正比,D项错误。
11． (1)BD　(2分)
(2)BD　(2分)
(3)m1s2=m1s1+m2s3　(3分)
【命题意图】本题考查验证动量守恒定律实验。
【解题分析】(1)本实验采用控制变量法,保证弹簧压缩量每次都相同即可,不需要桌面光滑,A项错误、D项正确;两小球要发生正碰,两小球的半径应相同,B项正确;为了保证碰后小球1不反弹,小球1的质量要大于小球2的质量,C项错误。
(2)本实验的目的是验证动量守恒定律,需要知道小球的质量和碰前、碰后的速度,由s=v0t,h=gt2,得v0=s,若小球碰撞过程中满足动量守恒定律,则有m1v0=m1v1+m2v2,得m1s2=m1s1+m2s3,B、D项正确。
(3)由(2)中解析过程可知,若小球的碰撞过程满足动量守恒定律,则实验中需满足关系式m1s2=m1s1+m2s3。
12． (1)6． 0　(2分)　0． 5　(2分)
(2)29　(2分)
(3)大于　(2分)　不受影响　(2分)
【命题意图】本题考查测量电源的电动势和内阻,传感器。
【解题分析】(1)由题图3可知,图像在纵轴的截距即为电动势,所以E=6． 0 V,图像斜率的绝对值即为内阻,即r=0． 5 Ω。
(2)200 g的牛油果对压力秤的压力是2 N,由题图2可得,此时R1=14 Ω。根据闭合电路欧姆定律有E=(r+R1 )+U2 ,解得R2=29 Ω。
(3)若考虑电流表内阻,会使(1)中测量的电源内阻大于真实值。但因为电流表本身也串联在电路之中,所以选出的牛油果质量仍然是准确的,不受影响。
13．
【解题分析】设可调整的最大角度为i,此时入射光在AB边恰好发生全反射
由sin θ=,其中n=2,可知θ=30°　(2分)
由图中几何关系可知θ+r=45°　(1分)
又=n　(2分)
可得i=31°　(1分)
由θ+r'=45°可知r'=r=15°<30°　(2分)
即光可以从BC边射出
故三棱镜绕C点可调整的最大角度为31°。　(1分)
14． 【解题分析】(1)由题意可知实验舱被弹射出去后上升、下落时获得微重力环境,上升过程做匀减速运动,则上升时间t1=　(1分)
解得t1=2． 04 s　(1分)
上升的高度H=　(1分)
然后再自由下落,有H=g　(1分)
解得t2=2． 04 s　(1分)
微重力环境的最长持续时间t=t1+t2=4． 08 s。　(1分)
(2)实验舱由静止被弹射出去的过程视为匀加速过程,上升的位移h=v0t　(2分)
解得h=1 m　(1分)
实验舱被弹射过程中机械能增加量ΔE=mgh+m　(2分)
解得ΔE=1． 049×105 J　(1分)
由题可知实验舱被弹射的过程中至少要消耗的能量为1． 049×105 J。　(1分)
15． 【解题分析】(1)根据左手定则知粒子带正电　(1分)
由几何关系知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径r=R
根据Bvq=　(1分)
得B=。　(1分)
(2)正对圆心发射的粒子进入电场后,做类平抛运动,有
Eq=ma
R=a　(1分)
R=vt1　(1分)
解得E=,a=
竖直分速度vy=at1=v　(1分)
合速度vJ==v　(1分)
速度方向与水平方向的夹角的正切值tan α=。　(1分)
(3)粒子离开圆形区域后均沿平行于PQ方向进入电场,设粒子1落在G点,根据类平抛运动规律有R=vt2
y=a　(1分)
得t2=,y=　(1分)
可知粒子1从比圆心O低处射出磁场
设粒子2经过C点,有R=vt2'
y'=at2'2　(1分)
得t2'=,y'=　(1分)
可知粒子2从比圆心O高处射出磁场
验证粒子2是否落在胶片GH上,有R=a
x=vt3=R　(1分)
可知粒子2可以被胶片GH 吸收
根据几何关系可得,粒子1射入磁场的方向与水平方向成60°角斜向右上方;粒子2射入磁场的方向与竖直方向成30°角斜向左上方　(1分)
粒子1与粒子2初速度方向的夹角为60°,在此夹角之内的粒子均被胶片GH吸收,占所有粒子总数的比例为=。　(1分)

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