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湖南卷——2025届高考物理仿真猜题卷
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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.元素半衰期被广泛应用于考古测年代、药物代谢控制、核能利用及医学诊断治疗等领域。已知的半衰期为110min，的半衰期为68min，现将质量为的和质量为的投入研究，研究时长为3740min。设研究结束后的剩余质量为，的剩余质量为，下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
2.国产XGC88000履带起重机成功吊装800吨的18 MW海上风电机组，尽显大国重器的实力与风采。若800吨海上风电机组可简化为圆柱体，某段时间内用5条长度相同且均匀分布的倾斜吊绳缓慢吊装，如图所示，每条倾斜吊绳与竖直方向的夹角均为37°，取。不计吊绳的重力，则每条倾斜吊绳的拉力大小为( )
A. B. C. D.
3.一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度大小为。在时的波形图如图所示，平衡位置坐标为的质点P在该时刻位于平衡位置，质点Q在该时刻的位移为。下列说法正确的是( )
A.该波的周期为2 s
B.质点Q的平衡位置坐标为2.5 m
C.在时，质点Q的位移为
D.在0~0.1 s内，质点P沿x轴前进的距离为2 m
4.如图所示，为水平固定的足够长的“”形金属导轨，间距为L，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，足够长的金属棒倾斜放置，与导轨成夹角，金属棒单位长度的电阻为r，保持金属棒以速度v（速度方向平行于，如图）匀速运动（金属棒尚未脱离导轨），金属棒与导轨接触良好，则通过金属棒中的电流为( )
A. B. C. D.
5.将不带电的金属球B靠近带正电的金属球A，系统达到静电平衡状态后，纸面内的电场线分布如图所示，a、b两点关于两金属球的连线对称，c、d两点在连线上且与金属球B球面距离相等。下列说法正确的是( )
A.a、b两点电场强度相同
B.c、d两点电场强度方向相反
C.c点电势比d点电势高
D.将带正电的试探电荷从a沿直线移到b点，电场力先做正功后做负功
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
6.如图所示为某交流发电机为用户输电的示意图。发电机线圈绕垂直磁场的轴在匀强磁场中做匀速圆周运动，产生的交流电经理想变压器输送到远方用户，输电线路总电阻为R，不计电动机线圈电阻。已知用户（纯电阻）两端电压为。下列说法正确的是( )
A.若仅将发电机线圈的转速降为原来的，则用户两端的电压变为
B.若仅将变压器的副线圈匝数变为原来的2倍，则输电线路损耗的功率变为原来的
C.若仅增加用户个数使流过电阻的电流变为原来的2倍，则变压器原线圈的电流变为原来的2倍
D.若仅将输电线路的电阻R增大为原来的2倍，则用户端电压变为
7.预计在2025年1月16日，地球恰好运行到火星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线，此现象被称为“火星冲日”。如图所示，火星和地球几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，火星与地球的公转轨道半径之比约为，地球与火星的质量之比约为，地球与火星的半径之比约为，已知半径为R的球的体积，取，根据以上信息结合生活常识可知( )
A.火星与地球的平均密度之比约为
B.火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
C.火星与地球表面的重力加速度大小之比约为
D.相邻两次“火星冲日”的时间约为801天
8.如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、边长为a的正方形金属均质线框ABCD斜向穿进磁场，当AC刚进入磁场时，线框的速度为v，方向与磁场水平边界成45°，若线框的总电阻为R，则( )
A.线框进入磁场过程中，框中电流的方向为DCBA
B.AC刚进入磁场时线框中感应电流为
C.AC刚进入磁场时线框所受安培力大小为
D.AC刚进入磁场时CD两端电压为
9.测糖仪的原理是溶液的折射率与含糖率成正比，通过测量溶液相对标准透明介质的折射率，即可得到待测溶液的含糖率。如图所示为某种测糖仪内部核心结构的原理图，截面为半圆形的透明容器中装有待测溶液，容器右侧有一截面为长方形的标准透明介质，介质右侧面贴有一屏幕，可用来记录光线出射的位置。一束光沿半径方向射向半圆形圆心，射出后分为a、b两束光，光路图如图所示，其中，忽略容器壁的厚度，下列说法正确的是( )
A.a、b光在溶液中的传播速度比在透明介质中的小
B.若稍微提高溶液的含糖率，光线打在屏幕上的位置均将向下移动
C.若逐渐提高溶液的含糖率，b光先不能射出容器
D.稍水平向左移动透明介质，光线打在屏幕上的位置均将向下移动
10.如图所示，边长为L的等边三角形ABC内有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场，D是AB边的中点，一质量为m、电荷量为（）的带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，不考虑带电粒子受到的重力，则下列说法正确的是( )
A.粒子可能从B点射出
B.若粒子垂直BC边射出，则粒子做匀速圆周运动的半径为
C.若粒子从C点射出，则粒子在磁场中运动的时间为
D.若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，其在磁场中运动的时间越短
三、非选择题：本题共5小题，共56分
11.（8分）某小组设计了测量盐水电阻率的实验，所用器材有：
电源E（电动势为15V，内阻不计）；
电压表（量程为9V，内阻很大）；
定值电阻（阻值为4.5Ω）；
滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流为2A）；
滑动变阻器（最大阻值为100Ω，额定电流为0.8A）；
单刀单掷开关和单刀双掷开关；
侧壁带有刻度线的圆柱体玻璃管，两个与玻璃管密封完好的电极，导线若干。
（1）根据如图甲所示电路图，其中玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，滑动变阻器R应选择______（填“”或“”），闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于______（填“a”或“b”）端。
（2）①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，读数如图乙所示，则______cm，由玻璃管侧壁的刻度尺测出溶液的高度。
②闭合开关，开关接______（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为，滑动变阻器滑片______（填“滑向a端”、“滑向b端”或“不动”），然后将开关接______（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为，则电阻两端的电压为______V。
③断开开关。
（3）根据测量的数据，计算得待测盐水的电阻率约为______Ω·m（计算结果保留两位有效数字）。
12.（6分）如图甲是“探究平抛运动的规律”的实验装置，用印有小方格的纸来记录平抛物体的运动轨迹，重力加速度为g。
（1）下列操作正确的是__________。
A.需调节斜槽，保证其末端切线水平
B.小球每次要从斜槽同一位置由静止释放
C.斜槽必须光滑
D.需测出平抛小球的质量
（2）小球在平抛运动过程中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，已知小方格的边长为L，位置a__________（填写“是”或“不是”）小球的抛出点，小球的初速度大小_________（用L、g表示）；
13.（12分）某充气式座椅简化模型如图所示，质量相等且导热良好的两个光滑薄壁汽缸C、D通过质量、厚度均不计的活塞a、b封闭质量相等的两部分同种气体A、B，活塞通过轻弹簧相连，系统静置在水平面上。已知汽缸的质量为M，气柱A的初始高度为L，初始环境温度为，轻弹簧的劲度系数为k，原长为，大气压强为，重力加速度为g，活塞的横截面积为S，弹簧形变始终在弹性限度内，活塞始终未脱离汽缸。
（1）求初始时气体A的压强；
（2）求初始时气柱B的高度；
（3）若环境温度缓慢降至，求稳定后座椅的高度。
14.（15分）在芯片制造过程中，离子注入是其中一道重要的工序。中国电子科技集团已实现国产离子注入机28纳米工艺制程全覆盖，有力保障了我国集成电路制造行业在成熟制程领域的产业安全。简化的离子注入工作原理示意图如图所示。离子源内发出电离后的价硼离子，经加速器加速后沿质量分析器的中轴线运动并从F点射出，之后从P点垂直进入四分之一圆环形磁偏转室，偏转后从Q点垂直边界射出，最后垂直打到注入靶上。已知加速器加速电压为；质量分析器的C、D两极板间距为d，板间磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外；O点为圆环形磁偏转室的环心，，硼离子质量为m，电子电荷量大小为e，忽略硼离子离开离子源时的速度，不考虑离子重力以及离子间的相互作用。
（1）求硼离子离开加速器时的速度大小v。
（2）为使硼离子能匀速通过质量分析器，C、D两极板间电势差的大小为多少 哪个极板电势较高
（3）求磁偏转室中磁感应强度的大小并判断其方向。
15.（15分）如图所示，圆心角、半径的光滑圆弧轨道PQ固定在水平地面上，其末端Q切线水平；质量为的薄木板置于地面上，其上表面与Q端等高且平滑接触；质量为的物块B静止在C上，至C左端的距离为；水平传送带固定，且沿顺时针转动。现将质量为的物块A轻放在传送带的左端，A离开传送带之前与其相对静止，离开传送带后从P点沿切线方向进入PQ轨道，随后A滑上C，一段时间后与B发生弹性碰撞。已知A在Q点对轨道的压力大小为与C、B与C之间的动摩擦因数均为，C与地面之间的动摩擦因数，A、B均可视为质点，碰撞时间忽略不计，且均未脱离C，取，，。求：
（1）传送带速度的大小；
（2）A与B碰后瞬间B速度的大小；
（3）薄板最短的长度d。
答案以及解析
1.答案：C
解析：对经过时长为3740min时
即
对经过时长为3740min时
即
故选C。
2.答案：A
解析：将单条倾斜吊绳的拉力F沿水平方向和竖直方向分解，竖直分力，对圆柱体由竖直方向受力平衡有，解得，A正确，BCD错误。
3.答案：C
解析：由波形图可知，该波的波长，所以该波的周期，A错误；由正弦函数的规律可知，质点Q的平衡位置坐标为，B错误；在时，质点Q沿y轴负方向运动，经过（四分之一个周期）位移为，C正确；质点P在平衡位置附近沿y轴方向振动，不会沿x轴前进，D错误。
4.答案：A
解析：金属棒切割磁感线的有效长度等于导轨间距L，感应电动势，导体棒接入电路的长度，回路的总电阻，通过金属棒的电流,故A正确，BCD错误。
故选:A。
5.答案：C
解析：A.因电场强度的方向是沿电场线的切线方向，可知a、b两点电场强度的方向不同，故A错误；
B.根据静电感应原理可知，B的左侧带负电，右侧带正电，c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，可知c、d两点电场强度方向相同，故B错误；
C.c点电场强度的方向指向B，d点电场强度的方向从B指向d，沿电场强度的方向电势降低，所以c点电势比d点电势高，故C正确；
D.越靠近正电荷处的电势越高，所以从a沿直线到b点的过程中电势先升高后降低，则带正电的试探电荷从a沿直线移到b点，电场力先做负功后做正功，故D错误。
故选C。
6.答案：C
解析：A.线圈产生的最大感应电动势为电动势的有效值为若仅将发电机线圈的转速降为原来的，变压器原线圈两端的电压变为原来的，根据理想变压器电压与匝数关系可得变压器副线圈两端电压，变为为原来的，用户两端的电压变为原来的，即为，故A错误；B.仅将变压器的副线圈匝数变为原来的2倍，则变压器原线圈两端电压不变，变压器副线圈两端的电压
变为原来的2倍，输电线上的电流
变为原来的2倍，输电线路损耗的功率
变为原来的4倍，故B错误；
C.仅增加用户个数使流过电阻的电流变为原来的2倍，根据理想变压器匝数与电流的关系可得变压器原线圈的电流，变为原来的2倍，故C正确；D.仅将输电线路的电阻R增大为原来的2倍时，变压器副线圈两端的电压不变，则用户端两端电压不是原来的，即不为，故D错误，故选C。
7.答案：ACD
解析：B.根据
代入数据可知，火星与地球绕太阳运动的周期之比约为，故B错误；
A.根据
密度
联立得
代入数据可知，火星与地球的平均密度之比约为，故A正确；
C.根据
代入数据可知，火星与地球表面的重力加速度大小之比约为，故C正确；
D.根据火星与地球绕太阳运动的周期之比约为
已知地球的公转周期为
则火星的公转周期为
设经过时间t出现下一次“火星冲日”，则有
解得
即约801天。
故D正确。
故选ACD。
8.答案：CD
解析：A.线框进入磁场的过程中穿过线框的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流的方向为ABCD方向，故A错误；
BD.AC刚进入磁场时CD边切割磁感线，AD边不切割磁感线，所以产生的感应电动势
则线框中感应电流为
此时CD两端电压，即路端电压为
故B错误，D正确；
C.AC刚进入磁场时线框的CD边受到的安培力与v的方向相反，AD边受到的安培力的方向垂直于AD向下，它们的大小都是
由几何关系可以看出，AD边与CD边受到的安培力的方向相互垂直，所以AC刚进入磁场时线框所受安培力为AD边与CD边受到的安培力的矢量和，即
故C正确。
故选CD。
9.答案：BC
解析：，由光的折射定律结合光路图可知，溶液的折射率小于透明介质的折射率，由可知，光线在溶液中的传播速度比在透明介质中的大，A错误。稍微提高溶液的含糖率，溶液的折射率增大，光线从溶液射出时，折射角增大，故打在屏幕上的位置向下移动，B正确。由图可知，溶液对a光的折射率小于溶液对b光的折射率，由可知，逐渐提高溶液的含糖率，b光先达到全反射的临界角，即b光先不能射出容器，C正确。稍水平向左移动介质，由几何关系可知光线打在屏幕上的位置均将向上移动，D错误。
10.答案：BC
解析：A.带负电的粒子从D点以速度v平行于BC边方向射入磁场，由左手定则可知，粒子向下偏转，由于BC边的限制，粒子不能到达B点，故A错误；
B.粒子垂直于BC边射出，如图甲所示
则粒子做匀速圆周运动的半径等于D点到BC边的距离，即
故B正确；
C.粒子从C点射出，如图乙所示
根据几何关系可得
解得
则粒子轨迹对应的圆心角的正弦值为
又有
则粒子在磁场中运动的时间为
故C正确；
D.由
可知
若粒子从AB边射出，则粒子的速度越大，轨迹半径越大，如图丙所示
粒子从AB边射出时的圆心角相同，其在磁场中运动的时间相同，故D错误。
故选BC。
11.答案：（1）；b（2）①5.020②2；不动；1；4.8（3）0.12
解析：（1）由于玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，为方便实验操作，使得测量数据的连续性强，滑动变阻器R应选择总阻值与待测电阻差不多的，即滑动变阻器应选择。为确保安全，闭合开关之前，滑动变阻器R的滑片应置于b端，使接入电阻最大。
（2）①游标卡尺的最小分度值为0.05mm，读数为。
②根据题图甲可知，开关S接2端时，电压表测量的是定值电阻与盐水的总电压，接1端时电压表测量的是盐水两端的电压，故闭合开关，开关接2端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为时，滑动变阻器滑片应不动，然后将开关接1端，则电阻两端的电压为。
（3）根据欧姆定律得，代入数据解得，盐水的电阻，根据电阻定律得，解得待测盐水的电阻率。
12.答案：（1）AB
（2）不是；
解析：（1）A．需调节斜槽，保证其末端切线水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；
BC．斜槽不一定要必须光滑，但是小球每次要从斜槽同一位置由静止释放，以保证到达底端时的速度相同，选项B正确，C错误；
D．小球做平抛运动的加速度恒为重力加速度，与小球质量无关，不需要测量小球的质量，故D正确。
故选AB。
（2）若位置a是小球的抛出点，则小球竖直方向的运动满足初速度为零的匀变速直线运动的规律，竖直方向连续相等时间内的位移之比满足，根据题图可知比例不满足，则位置a不是小球的抛出点；
竖直方向
水平方向
联立可得
13.答案：（1）
（2）L
（3）
解析：（1）设弹簧的弹力为F，所以
所以对A分析，设气体A的压强为，对汽缸C有
解得
（2）设气体B的压强为，对活塞b有
解得
对气体A、B在初始时
解得
（3）B气体等压变化，则有
解得
由胡克定律得
解得
A气体等压变化，则有
解得
稳定后座椅的高度
14.答案：（1）
（2），极板C的电势较高
（3），磁场方向垂直于纸面向里
解析：（1）在加速器中，对硼离子由动能定理有
得
（2）硼离子在质量分析器中做匀速直线运动，受力平衡
得
根据左手定则及电场的方向判断，极板C的电势较高；
（3）硼离子在磁偏转器中做匀速圆周运动
得
由左手定则知，磁偏转器中磁场方向为垂直于纸面向里。
15.答案：（1）
（2）
（3）3.5 m
解析：（1）A在Q点时，有
A从P至Q，由动能定理得
得
得
（2）A滑上C之后，B、C一起运动
对A，有
对B、C整体，有
得
设A滑上C后，历时与B发生碰撞
有
得
碰撞前A的速度
得
B的速度
得
碰撞后，有
得碰撞后B的速度大小为
（3）由（2）可知碰撞后A的速度大小为，
碰后一瞬间A的速度与C相同，随后一起运动，B以加速度做匀减速直线运动，对A、C整体，有
得出
设A、B碰撞后历时与A、C共速，有
得出
时间内，B与C相对滑动的位移为
得出
薄板的最短长度为

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