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2025年湖南省普通高中学业水平选择性考试5月
物理押题卷练习卷（七）
本试卷共100分，考试时间75分钟．
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
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．钍基盐熔堆是第四代核反应堆之一，其中一种核反应为，用分别表示、核的质量，反应中释放的核能为，c为真空中的光速。该核反应中（　　）
A．的中子数为91
B．粒子的质量为
C．的比结合能比的小
D．静止在匀强磁场中，粒子速度若垂直于磁场，则和粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为91∶1
2．如图所示，将一小球（可视为质点）在距离地面一定高度处水平抛出，小球最后落到与抛出点水平相距x的P点。现调节抛出点的高度，使该小球仍落到P点，且保证小球落到P点的速率最小，不计空气阻力，则此抛出点距离地面的高度为（　　）
A．2x B．x C． D．
3．2021年中国全超导托卡马克核聚变实验装置创造了新的纪录。为粗略了解等离子体在托卡马克环形真空室内的运动状况，某同学将一小段真空室内的电场和磁场理想化为方向均水平向右的匀强电场和匀强磁场（如图），电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。若某电荷量为q的正离子在此电场和磁场中运动，其速度平行于磁场方向的分量大小为v1，垂直于磁场方向的分量大小为v2，不计离子重力，则（ ）
A．电场力的瞬时功率为 B．该离子受到的洛伦兹力大小为qv1B
C．v2与v1的比值不断变大 D．该离子的加速度大小不变
4．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点P的振动图像。下列说法正确的是（　　）
A．该波沿x轴正方向传播
B．该波的波速为
C．内，质点P运动的路程为
D．质点P、Q的振动方向总是相同
5．质量为的物体在未知星球的表面以的初动能斜向上抛出，经过一段时间落到星球同一水平面上，整个过程物体到抛出点的最大高度为，物体从抛出到最高点的过程中，物体的动能与物体到星球表面的高度的图像如图所示，已知该星球半径，忽略一切阻力，，则下列说法正确的是（　　）
A．抛出时物体的初速度与水平方向的夹角为
B．从抛出到回到星球表面所需时间为
C．星球表面的重力加速度大小为
D．该星球的第一宇宙速度大小为
6．一带负电粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x的变化关系如图所示，则粒子在从x1向运动的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．在x1处粒子速度最大 B．在x1处粒子加速度最大
C．处电势比x1大 D．x2处动能最大
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。
7．如图，粗细均匀且足够长的水平粗糙细杆上套着一个小环A，用轻绳将小球B与小环A相连。小球B受到水平风力作用，与小环A一起向右做匀加速运动，小环A与杆间的动摩擦因数处处相同。若风力增大，则（　　）
A．杆对小环A的弹力减小
B．杆对小环A的摩擦力增大
C．小球B的加速度增大
D．轻绳对小球B弹力的竖直分力不变
8．如图所示,物块A的质量为m,物块B的质量为2m,两物块分别与劲度系数为k的轻弹簧两端相连,置于足够长、倾角为30°的斜面上,物块B与挡板C接触,系统处于静止状态。物块A表面光滑,物块B与斜面间的最大静摩擦力f=mg,重力加速度为g。现对物块A施加沿斜面向上的恒力F,使A、B两物块先后开始运动,弹簧的弹性势能Ep=kx2,其中x为其形变量的大小,弹簧始终在弹性限度内。则下列说法错误的是
A．刚施加力F时,物块B与挡板C之间可能不存在弹力作用
B．当物块B开始运动时,弹簧中的弹性势能最大
C．物块A的动能达到最大时,物块B一定已经离开挡板
D．物块B刚开始运动时,拉力做功的最小值为3
9．为了研究某种透明新材料的光学性质,将其压制成半圆柱体,如图甲所示。一束激光由真空沿半圆柱体的径向与其底面过O的法线成θ角射入。CD为光学传感器,可以探测光的强度,从AB面反射回来的光强随θ角变化的情况如图乙所示。现将这种新材料制成的一根光导纤维束暴露于空气中(假设空气中的折射率与真空相同),用同种激光从光导纤维束端面EF射入,且光线与EF夹角为β,如图丙所示。则
甲 乙 丙
A．图甲中若减小入射角θ,则反射光线和折射光线之间的夹角也将变小
B．该新材料的折射率为
C．若该激光在真空中波长为λ,则射入该新材料后波长变为λ
D．若该束激光不从光导纤维束侧面外泄,则β角需满足0°<β<180°
10．（多选）某兴趣小组利用电磁感应知识，自制一个风力发电机.发电机与一理想变压器相连，变压器原、副线圈匝数分别为500匝和 匝，装置示意图如图甲所示.在某一恒定风力作用下，风叶带动与其固定在一起的磁铁转动，变压器原线圈两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示.现将滑片 往下移动到某一位置后，风叶的转速随之变为原来的 .已知发电机内阻可忽略，所有电表均为理想交流电表，则( )
A．电流表 的读数变小
B．电压表 的读数变为
C．发电机的输出功率变为原来的
D．磁铁受到线圈 的阻碍增大，所以磁铁转速变小
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．某同学设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验.一根轻绳一端连接固定的拉力传感器，另一端连接小钢球，如图甲所示.拉起小钢球至某一位置由静止释放，使小钢球在竖直平面内摆动，记录钢球摆动过程中拉力传感器示数的最大值和最小值.改变小钢球的初始释放位置，重复上述过程.根据测量数据在直角坐标系中绘制的图像是一条直线，如图乙所示.
甲 乙
（1） 若小钢球摆动过程中机械能守恒，则图乙中直线斜率的理论值为________.
（2） 由图乙得:直线的斜率为__________，小钢球的重力为____.（结果均保留2位有效数字）
（3） 该实验系统误差的主要来源是______（单选，填正确答案标号）.
A. 小钢球摆动角度偏大
B. 小钢球初始释放位置不同
C. 小钢球摆动过程中有空气阻力
12．实验方案对实验测量的精度有直接的影响，某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究。实验室提供的器材有：
干电池一节(电动势约1.5 V，内阻小于1 Ω)；
电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表A(量程0.6 A，内阻约1 Ω)；
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω)；
定值电阻R1(阻值2 Ω)；
定值电阻R2 (阻值5 Ω)；
开关一个，导线若干。
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验，通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，利用实验数据在U－I坐标纸上描点，如图乙所示，结果发现电压表示数的变化范围比较小，出现该现象的主要原因是 。(单选，填正确答案标号)
A．电压表分流
B．干电池内阻较小
C．滑动变阻器最大阻值较小
D．电流表内阻较小
　
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案，重新测量得到的数据如下表所示。
序号 1 2 3 4 5 6 7
I/A 0.08 0.14 0.20 0.26 0.32 0.36 0.40
U/V 1.35 1.20 1.05 0.88 0.73 0.71 0.52
请根据实验数据，回答以下问题：
①图丙所示的坐标纸上已标出后3组数据对应的坐标点，请在坐标纸上标出前4组数据对应的坐标点并画出U－I图像。
②根据实验数据可知，所选的定值电阻为 (填“R1”或“R2”)。
③用笔画线代替导线，请按照改进后的方案，将图丁所示的实物图连接成完整电路。
图丙
图丁
13．跳楼机是现代大型游乐场内常见的游乐设施，如图为气动式跳楼机中气动部分工作原理简图。汽缸内有一密闭薄活塞将汽缸分成上下两部分，活塞上下面分别与钢丝绳连接，两钢丝绳跨过滑轮与外部座椅连接。汽缸上下两端各有一个阀门A和B，通过阀门可给汽缸充气或抽气。已知汽缸高，活塞质量，横截面积，座椅及乘客总质量。启动前活塞卡在距顶部的位置，A、B两阀门均已打开，汽缸与外界大气相通。重力加速度，大气压强，整个过程缸内气体温度不变，钢丝绳重力及所有摩擦均不计。
（1）将气泵与阀门A连接，向汽缸内充气，当座椅刚要向上运动时，求从外界抽取的压强为的气体的体积；
（2）为了提高运行效率，气泵通过管道连接A、B阀门，将活塞下方的气体抽到活塞上方的汽缸内，从而提升座椅，管道内的气体体积不计。当座椅刚要向上运动时，求气泵从活塞下方抽取的气体体积（换算成状态下）。
14．如图所示为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块K和质量为m的缓冲车厢。在缓冲车的底板上安装着电磁铁，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，沿车的轴线固定着两个光滑水平绝缘导轨PQ、MN，可以在导轨内自由滑动的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合的多匝矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L，假设缓冲车以速度v0与障碍物C碰撞后，滑块K立即停下，此后线圈与轨道的磁场作用力使缓冲车厢减速运动，从而实现缓冲，一切摩擦及空气阻力不计。
（1）求缓冲车厢减速过程中最大加速度的大小：
（2）碰撞后缓冲车厢向前移动一段距离后速度为零，则此过程线图abcd中产生的焦耳热是多少；
（3）缓冲车与障碍物碰撞后，要使导轨右端不碰到障碍物，则缓冲车与障碍物碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大。
15．长方体，以A点为原点建立如图所示的空间直角坐标系，其中，，。在四边形内（含边界）有一垂直平面斜向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在A点沿方向射入质量为m、电荷量为的粒子1。（忽略粒子的重力和相对论效应；粒子碰撞时会发生电荷转移，且碰撞后各粒子带电量与质量成正比）
（1）若粒子1从点离开，试求粒子1的速度大小；
（2）若粒子1恰能经过中点，试求粒子1的速度大小v和在磁场内运动轨迹上的点到C点的最小距离；
（3）在（2）的条件下，当粒子1距离C点最近时，正后方有一速度为、电荷量为粒子1电荷量2倍的粒子2与之发生弹性正碰，碰后粒子1恰不离开磁场，试分析粒子2的电性并求出粒子2的质量。
物理押题卷（七）
参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、结合能与比结合能
【答案】B
【详解】A．的中子数为233-91=142，A错误；
B．根据核反应规律和能量守恒知，得粒子的质量为，B正确；
C．根据比结合能曲线可知，的比结合能比的大，C错误；
D．在磁场中匀速圆周运动，得，衰变过程满足动量守恒，即和粒子动量等大反向，则在磁场中做匀速圆周运动的半径之比为与电量成反比，为1:91，D错误。
故选B。
2．【知识点】求解平抛运动、类平抛运动问题
【答案】C
【详解】设小球做平抛运动的初速度为，在空中运动的时间为t，距离地面的高度为h，由平抛运动的规律可得
，
解得
小球在竖直方向上做自由落体运动，故可知小球落地时竖直速度
可得小球落地速度
由数学知识可知，当
即
时，小球落地的速率最小。
故选C。
3．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动
【答案】D
【详解】A．根据功率的计算公式可知P=Fvcosθ，则电场力的瞬时功率为P=Eqv1，A错误；
B．由于v1与磁场B平行，则根据洛伦兹力的计算公式有F洛=qv2B，B错误；
C．根据运动的叠加原理可知，离子在垂直于纸面内做匀速圆周运动，沿水平方向做加速运动，则v1增大，v2不变，v2与v1的比值不断变小，C错误；
D．离子受到的洛伦兹力大小不变，电场力不变，则该离子的加速度大小不变，D正确。选D。
4．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】C
【详解】A．根据图乙可知，时刻，质点P向上振动，又根据图甲由同侧法可知，该简谐波沿x轴负方向传播，故A选项错误；
B．根据图甲可知，该波的波长为，则波速为
故选项B错误；
C．当，波恰好传播了半个周期，则质点P运动的路程为
故C选项正确；
D．根据同侧法的原理可知，质点P、Q的振动方向总是相反的，故选项D错误。
故答案选C。
5．【知识点】动能与动能定理、宇宙速度、斜抛运动、计算某一星球的重力加速度
【答案】D
【解析】根据动能定义式：抛出时，可得抛出时物体的速度
最高点时，水平方向分速度，可得，可见故A错。根据动能定理：，当时，，可知。竖直方向分速度，根据，从抛出到回到星球表面所需时间为，B、C错。根据可得，D正确。
6．【知识点】电势能与静电力做功
【答案】C
【详解】AD．带负电粒子只在电场力作用下运动，所以动能与势能之和是恒定的。则粒子在从x1向x3运动的过程中，在x3处的电势能最小，动能最大，AD错误；
B．根据电场力做功与电势能的关系，从而解得，即图像中的斜率表示电场力大小，在x3处图像的斜率最大，所以粒子加速度最大，B错误；
C．负电荷在电势低的地方电势能大，在电势高的地方电势能小，在x3处的电势能最小，所以电势最高，处电势比x1大，C正确。选C。
7．【知识点】用正交分解法分析问题、连接体问题（整体和隔离法）、临界问题
【答案】CD
【详解】A．竖直方向受力始终平衡，杆对小环A的弹力始终等于球和环的重力之和，A错误；
B．由
可知，杆对小环A的摩擦力大小不变，B错误；
C．对A、B整体，由牛顿第二定律有
可得小球B的加速度增大，C正确；
D．轻绳对小球B弹力的竖直分力始终等于小球B的重力，D正确。
故选CD。
8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】BCD
【答案】BCD　
【解析】重难考点:平衡条件、功能关系
施加力F前,对A由平衡条件得弹簧弹力kx0=mgsin 30°=mg,刚施加力F瞬间,弹簧弹力不变,此时B沿斜面向下受到的合力大小为kx0+2mgsin 30°=mg=f,故B与挡板C之间可能不存在弹力,A正确;B刚开始运动时合力为零,则有kx1=2mgsin 30°+f,B开始运动后做加速运动,则有kx2>2mgsin 30°+f,故x2>x1,故B开始运动时,弹簧伸长量不是最大,弹簧的弹性势能不是最大,B错误;B刚开始运动时,kx1=2mgsin 30°+f=mg,若恒力则物块A已做减速运动（关键：动能最大时合力为零）,故物块A动能最大时,B不一定离开挡板,C错误;施加力F前,kx0=mgsin 30°,B刚开始运动时,kx1=2mgsin 30°+f,解得x0=,x1=,弹性势能的变化量为ΔEp=k-k=,重力势能的增加量为ΔEpG=mg(x0+x1)sin 30°=,由功能关系知物块B刚开始运动时拉力做功的最小值为W=ΔEp+ΔEpG=,D错误。
9．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】BCD　
【解析】基础考点:光的折射+全反射
由题图甲知,减小入射角θ,则反射角减小,折射角也减小,反射光线和折射光线之间的夹角将变大,A错误;由题图乙知,当入射角大于45°时,反射光线的强度不再变化,可知全反射临界角C0=45°,则该新材料的折射率为n==,B正确;若该激光在真空中波长为λ,则λ=,射入该新材料后波长变为λ'===λ,C正确;激光在光导纤维束中的光路如图所示,当β=0°或180°时,光无法进入光导纤维,当β=90°时,激光水平进入光导纤维,当0°<β<90°时,=,已知激光不从光导纤维束侧面外泄,则90°-r>C0,得r<45°,解得cos β<1,满足题意,根据对称性可知,90°<β<180°时也满足题意,D正确。
10．【知识点】含有理想变压器的动态电路分析、理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】BD
【解析】
将滑片 往下移动，负载电阻减小，副线圈的电流增大，电流表 的读数变大， 错误； 已知 ，根据图乙得 , , , ，解得 ，将滑片 往下移动到某一位置后， 变为原来的 ，电压表 的读数为 ， 正确；发电机的输出功率为 ，将滑片 往下移动到某一位置后， 变为原来的 ， 也减小，所以 , 错误；线圈 中的电流增大，线圈的磁性增强，对磁铁的阻碍增大，所以磁铁转速变小， 正确.
11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】（1）
（2） ；0.59
（3） C
【解析】
（1） 小钢球运动过程中绳上拉力最大处为最低点，此时速度最大，绳上拉力最小处为轨迹最高点，速度为零，对球受力分析可得，在处有，在处有，从到，由动能定理有，联立可得，斜率为.
（2） 取图乙中的点和，求得斜率约为；由（1）中式子可知，纵轴截距，小钢球重力约为.
（3） 该实验系统误差的主要来源为空气阻力，C正确.
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏安法测量电源电动势与内阻
【答案】(1)B；(2)①见解析；②R1；③见解析
【详解】本题通过测量电源的电动势和内阻实验考查实验数据的处理、实物图的连接以及对实验原理的理解。
(1)由闭合电路欧姆定律得，电压表的示数为U＝R＝E，电压表的示数变化范围较小，可能是因为干电池内阻较小，也可能是滑动变阻器最大阻值较小，而根据题图乙中数据可知电压表示数一直比较接近电源电动势，则可排除滑动变阻器最大阻值较小的可能，故选B。
(2)①根据表格中的数据描点连线，用一条直线将尽可能多的点连起来，不在直线上的点尽量对称分布在直线两侧，偏远的点舍去，图像如图所示。
②由U－I图像知，干电池的电动势为E＝1.55 V，电压表示数为0时，电路中的电流为0.6 A，由闭合电路欧姆定律得r＋R＝＝≈2.58 Ω，故所选的定值电阻为R1。
③实物图连接如图所示。
13．【知识点】等压变化——气缸问题、等容变化——气缸问题
【答案】（1）；（2）
【详解】（1）当座椅刚要向上运动时，钢丝绳上的拉力等于F，对活塞和座椅整体受力分析对活塞和座椅整体受力分析有
代入数据得
设从外界充入的气体体积为，则
解得
（2）设将下半部分状态为体积为的气体抽到上半部分。由等温变化得，对两部分气体
对活塞和座椅整体受力分析知
解得
对下部分气体
解得
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题、线框模型
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）线圈中产生的感应最大电动势
产生的感应最大电流
安培力
根据牛顿第二定律
解得
（2）由功能关系，线圈产生的焦耳热
（3）由法拉第电磁感应定律得
其中
由欧姆定律
由动量定理可得
其中
可得
15．【知识点】带电粒子在有界磁场中运动的临界极值问题、求解弹性碰撞问题
【答案】（1）；（2），；（3）正电，
【详解】（1）由几何关系可得，粒子做圆周运动，粒子1从点射出，解得。
（2）从A点沿x轴正方向射入的粒子经过中点M，轨迹的圆心O在上，如图所示，
由几何关系可知，解得，粒子做圆周运动，解得，，C点到平面的最小距离可在三角形中分析可知，其中是斜边的高线，解出，根据勾股定理，解得，则有，则与轨迹的交点N到C点的距离最小，则有。
（3）粒子1被碰后，动量增大，即，变大，若粒子2带负电荷，则碰后粒子1电荷量，在磁场中做圆周运动的半径，必变大，必离开磁场，粒子2带正电荷。两粒子在N点发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有，，已知碰撞时发生电荷转移，碰后各粒子带电量与质量成正比，粒子1的电荷量，碰后粒子1继续在磁场中做圆周运动，且恰不离开磁场，有，联立求解得。
第 page number 页，共 number of pages 页
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