2025届湖南省普通高中高三下学期5月学业水平选择性考试物理试卷（五）

绝密★启用前 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（五） 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。 1．2024年1月8日，一家中国公司宣布研制出微型原子能电池，利用镍63核同位素衰变技术和金刚石半导体，将原子能电池小型化、模块化、低成本化，新式核电池可以50年稳定发电，无需充电，无需维护，不产生外部辐射，其原理利用了镍会发生β衰变。已知镍63半衰期约为100年。下列判断正确的是（　　） A．放射性样品经过一个半衰期质量变为 B．β粒子来源于绕核运转的核外电子 C．若电池在太空低温环境下工作，镍63半衰期会延长 D．衰变方程为 2．铁路弯道处，内外轨组成的斜面与水平地面倾角为，当火车以某一速度v通过该弯道时，内、外轨恰不受侧压力作用，则下面说法正确的是（　　） A．转弯半径 B．当火车质量改变时，安全速率不改变 C．若火车速度小于v时，外轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 D．若火车速度大于v时，内轨将受到侧压力作用，其方向平行轨道平面向内 3．如图所示，水平面上有一均匀带电圆环，所带电荷量为，其圆心为点.有一带电荷量为、质量为的小球恰能静止在点上方的点，、间距为与圆环上任意点的连线与的夹角都为 ，重力加速度为，静电力常量为,以下说法错误的是（ ） A. 点场强方向竖直向上 B. 点场强大小为 C. 点场强大小为 D. 点场强大小为 4．假设火星半径是地球半径的，质量是地球质量的.已知地球表面的重力加速度为，地球的半径为，某人在地面上能向上竖直跳起的最大高度是，引力常量为，忽略自转的影响，下列说法正确的是（ ） A. 火星的密度为 B. 火星表面的重力加速度为 C. 火星的“第一宇宙速度”与地球的“第一宇宙速度”之比为 D. 此人以与在地球上相同的初速度在火星上起跳后能达到的最大高度为 5．如图，平静水面上有P、Q、O三点，P、Q两点处分别有两个小物块a、b（均可视为质点）静止在水面上，PO=1.3m，QO=2.1m。t=0时刻，a开始向下做振幅为10cm的简谐运动，b开始向上做振幅为5cm的简谐运动，水面上形成以a、b为波源的两列水波（简谐波），a、b振动周期均为0.4s，两列水波的波速均为1m/s，取向上为正方向，则O点的振幅和t=2.2s时的位移分别为（　　） A．15cm，-5cm B．15cm，5cm C．5cm，-5cm D．5cm，5cm 6．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长的固定绝缘杆，小球套在杆上，已知的质量为，电荷量为，电场强度为，磁感应强度为，与杆间的动摩擦因数为 ，重力加速度为，小球由静止开始下滑，在运动过程中小球最大加速度为，最大速度为，则下列判断正确的是（ ） A． 小球开始下滑时的加速度最大 B． 小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小 C． 当时小球的速度与之比一定小于 D． 当时小球的加速度与之比一定小于 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 7． （多选）如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为，图中电表均为理想电表，、和D分别是光敏电阻（其阻值随光强增大而减小）、电感线圈和灯泡.原线圈接入如图乙所示的正弦式交流电，电压为，下列说法正确的是（ ） 甲 乙 A．交流电的频率为 B．电压表的示数为 C．有光照射时，电流表的示数变大 D．抽出中的铁芯，灯泡D变亮 8．物块A、B叠放在一起静止在粗糙水平地面上，各接触面均水平。物块A、B的质量分别为，，物块A、B之间的动摩擦因数为，物块B与水平地面之间的动摩擦因数为，现对B或A施加水平恒力F作用，分别如图甲、乙所示，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。考虑A、B分离前的运动，下列说法正确的是（　　） A．甲图中若，A、B之间的摩擦力大小为 B．甲图中若B的加速度大小为，则 C．乙图中若，A、B的加速度大小为 D．乙图中若，B对地面的摩擦力大小为 9．如图所示，一束平行于直径的光束射到透明介质球的表面P点，经折射后射到B点，已知，介质球的半径为R，光在真空中的传播速度为c，则（　　） A．介质球的折射率为 B．介质球的折射率为 C．光在B点可能发生全反射 D．光从P传到B点的时间为 10．如图所示，倾斜传送带以恒定速率顺时针转动，A、B分别为传送带的底端和顶端。将一质量为m的小物体P(可视为质点)轻放在A处，小物体P到达B处时恰好与传送带共速；再将另一质量也为m的小物体Q(可视为质点)轻放在A处，小物体Q在传送带上到达B处之前已与传送带共速，之后和传送带一起匀速到达B处。则P、Q两个物体从A到B的过程中 A．小物体P与传送带间的动摩擦因数较小 B．传送带对P、Q两个物体做的功相等 C．传送带因传送物体而多消耗的电能相等 D．P、Q两个物体与传送带间因摩擦产生的热量相等 三、非选择题：本大题共5题，共56分。 11．在“用单摆测当地重力加速度”实验中，甲、乙两同学为一小组。 (1)两同学利用“手机物理工坊”app中的“磁力计”来测单摆的周期。如图甲，先将小球磁化，小球上下分别为S、N极，将手机放在小球静止位置的下方，并让小球做简谐振动，手机测出其所在空间中磁感强度大小随时间变化，其中z轴磁力计显示如图乙。该单摆的振动周期T为O点与 （选填“A”、“B”、“C”、“D”）点之间的时间差。 (2)两同学在测单摆的摆长时，将绳长加小球直径做为摆长L，测量了多组T、L数据，并分别处理数据。 ①甲同学利用计算法进行处理，其计算的表达式为g＝ （用T、L表示）； ②乙同学利用图像法进行处理，画“”图像，其图像应该是图丙的 （选填“a”、“b”、“c”）； ③甲的测量值将 （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值，乙同学的测量值将 （选填“大于”、“等于”、“小于”）真实值； ④利用乙同学的图像，可求小球半径r＝ （用或表示）。 12．某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材，进行测量电池组电动势和内阻实验.可用器材如下： A.电池组电动势约为，内阻约为 B.表头A量程，内阻 C.电阻箱阻值调节范围 D.电阻箱阻值调节范围 E.开关1个、导线若干 图（a） 图（b） 图（c） （1） 该小组同学设计的实验电路分别如图（a）中的甲、乙所示，结合器材规格可知，电路图__（填“甲”或“乙”）较合适，且在实验过程中应将电阻箱________（填“”或“”）的阻值调为______ ，使改装后电表的量程为表头初始量程的100倍来完成实验. （2） 结合所选电路图，在图（b）中用笔画线代替导线将实物图连接完整. （3） 连接电路后，通过改变另一电阻箱接入电路的阻值，记录多组电流表示数和的值，作出的关系图像如图（c）所示，则电池组的电动势____，内阻____ .（结果均保留2位小数） （4） 不考虑实验操作和读数带来的误差，电池组电动势的测量值____真实值，内阻的测量值____真实值.（均填“大于”“小于”或“等于”） 13．如图所示，竖直放置在水平桌面上的左右两汽缸粗细均匀，内壁光滑，横截面积分别为、，由体积可忽略的细管在底部连通．两汽缸中各有一轻质活塞将一定质量的理想气体封闭，左侧汽缸底部与活塞用轻质细弹簧相连．初始时，两汽缸内封闭气柱的高度均为，弹簧长度恰好为原长．现往右侧活塞上表面缓慢添加一定质量的沙子，直至右侧活塞下降，左侧活塞上升．已知大气压强为，重力加速度大小为，汽缸足够长，汽缸内气体温度始终不变，弹簧始终在弹性限度内．求 （1） 最终汽缸内气体的压强． （2） 弹簧的劲度系数和添加的沙子质量． 14．如图所示，某玩具滑道装置是由水平轨道、倾斜轨道、水平轨道、半圆弧轨道组成，整个轨道在同一竖直平面内且各部分之间均平滑连接。质量的滑块Q静止于水平轨道的O点。长度、不可伸长的轻绳一端固定在点，一端与质量的物块P相连，物块P静止时恰好与水平轨道及滑块Q接触但无相互作用力。现将物块P拉至左侧某一位置由静止释放，物块P绕点做圆周运动至最低点时轻绳恰好被拉断，之后与滑块Q发生弹性碰撞，碰撞后滑块Q恰好能够通过半圆弧轨道最高点D。已知半圆弧轨道的圆心为、半径，水平轨道与水平轨道之间的距离，物块P、滑块Q均可以视为质点，不计任何阻力，取重力加速度。求： （1）碰撞后瞬间滑块Q的速度大小； （2）碰撞后物块P沿轨道上升的最大高度； （3）轻绳能承受的最大拉力。 15．如图，光滑水平面上放有一个足够长的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻R=3Ω、质量m=0.24kg的金属棒CD的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路CDHG。GH长度L=1.2m；初始时CD与GH相距s0=0.4m。金属棒与导体框分别受到大小等于各自重力0.6倍的恒定外力作用，同时由静止开始运动。金属框运动m后进入一方向竖直向下的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与GH平行；导体框在磁场中做匀速运动，直至GH离开磁场区域。当GH离开磁场的瞬间，金属棒CD边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小B=1T，重力加速度大小取g=10m/s2.求： (1)导体框在磁场中运动时所受安培力的大小； (2)导体框的质量以及导体框与金属棒之间的动摩擦因数； (3)试通过计算判断金属棒CD是否匀速通过磁场。 物理模拟冲刺试卷（五）参考答案 1．【知识点】原子核的衰变及半衰期 【答案】D 【详解】经过一个半衰期，是有半数的原子核发生衰变，并不是质量变为原来的一半，放射性样品经过一个半衰期，剩余未衰变的放射性物质质量变为5 g，但衰变后的产物的总质量并不为5 g，A错误；β粒子是原子核内的一个中子转化为一个质子时释放出的一个电子，不是来源于绕核运转的核外电子，B错误；半衰期由原子核本身的性质决定，与外界的物理、化学状态等因素无关，所以在太空低温环境下工作，镍63半衰期不会延长，C错误；β衰变是原子核内的中子转化为质子同时释放出一个电子，镍发生β衰变，质子数增加1，变为29，质量数不变，衰变方程为，D正确。 2．【知识点】火车转弯问题 【答案】B 【详解】AB．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力 设轨道平面与水平面的夹角为，根据牛顿第二定律有 解得， 则安全速率与火车质量无关，故A错误，B正确； C．当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故C错误； D．当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故D错误； 故选B。 3．【知识点】电场的叠加  【答案】C 【思路导引】 对于带电荷量均匀的圆环或导体棒,求环或棒之外某点的场强,一般使用微元法.从圆环上选取一“微元”加以分析,对某一微元运用点电荷的场强公式,利用场强叠加原理可知场强为所有微元产生的场强的矢量和. 【解析】将圆环分为等份（每一份可以认为是一个点电荷）,则每份带的电荷量为,每份在点产生的场强大小为,根据对称性可知,点处水平方向的合场强为零,则点的电场强度方向竖直向上,大小为,故、正确,错误；因小球在点静止,由二力平衡可得,解得点场强大小,故正确.故选. 4．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算 【答案】A 【解析】设地球质量为,对地球表面的物体,有,得,火星的密度为,选项A正确；对火星表面的物体,有,得,选项B错误；火星的“第一宇宙速度”与地球的“第一宇宙速度”之比,选项C错误；此人在地球和火星上以相同的初速度起跳,分别有和,得在火星上能达到的最大高度为,选项D错误. 5．【知识点】波的加强点与减弱点相关问题 【答案】C 【详解】由题意有，两列波周期相同，频率相同，起振方向相反，在相遇区域满足干涉的条件，针对O点，由于，O点为振动减弱点，振幅，，t=2.2s时，向右传播的波引起O点振动的位移为，向左传播的波引起O点振动的位移为，实际位移为。 6．【知识点】带电粒子在叠加场中的运动 【答案】B 【解析】小球刚开始下滑时受到竖直向下的重力，水平向左的电场力，水平向右的弹力以及竖直向上的滑动摩擦力，且此时滑动摩擦力，竖直方向根据牛顿第二定律有，而随着小球速度的增加，小球所受洛伦兹力由0逐渐增大，根据左手定则可知洛伦兹力的方向水平向右，则在小球运动后水平方向有，可知随着小球速度的增加，杆对小球的弹力减小，致使杆对小球的摩擦力减小，而当洛伦兹力的大小等于小球所受电场力大小时，杆对小球的弹力为零，此时小球在竖直方向仅受重力，加速度达到最大，为重力加速度，即，而随着小球速度的进一步增大，洛伦兹力将大于电场力，小球再次受到杆的弹力，方向水平向左，则摩擦力再次出现，竖直方向的合力减小，加速度减小，直至摩擦力等于小球重力时，小球速度达到最大值，此后小球将做匀速直线运动，因此小球开始下滑时的加速度不是最大，故A错误；小球刚开始运动时根据牛顿第二定律有，解得，而根据A选项中分析可知，加速度最大为重力加速度，即在整个过程中加速度先由逐渐增大到，再由逐渐减小为0，假如开始时加速度是由0开始增加的，则根据运动的对称性可知，当加速度最大时小球速度恰好达到，但实际上加速度并不是由0开始增加的，因此可知，当加速度最大时小球的速度还未达到，而加速度最大之后由于摩擦力的再次出现，小球开始做加速度减小的加速运动，由此可知，小球的速度由增大至的过程中，小球的加速度一直减小，故B正确；当时小球可能正在做加速度增大的加速运动，也可能正在做加速度减小的加速运动，根据B选项中分析可知，若小球正在做加速度增大的加速运动，则与之比一定小于，但若小球正在做加速度减小的加速运动，则与之比一定大于，故C错误；由B选项中分析可知，小球的最大加速度时，即加速度达到最大时，小球的速度还不到，因此当时小球的加速度一定小于，当速度时，对小球由牛顿第二定律有，即，而当小球速度最大时有，联立可得，化简可得，故D错误． 7．【知识点】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】ACD 【解析】由题图乙可知，所以频率，故A正确；电压表测副线圈两端电压，原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值，理想变压器原、副线圈匝数比为，所以副线圈两端电压的有效值为，即电压表的示数为，故B错误；有光照射时，的阻值减小，副线圈所在电路电流增大，副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，原线圈所在电路电流增大，电流表的示数变大，故C正确；抽出中的铁芯，电感线圈的自感系数减小，电感线圈对交变电流的阻碍减小，所以灯泡D变亮，故D正确. 8．【知识点】连接体问题（整体和隔离法）、临界问题 【答案】AD 【详解】A．物块A、B之间的最大静摩擦力，物块B与水平地面之间的最大静摩擦力，假设A、B恰好发生相对运动，对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律有，对A进行分析，根据牛顿第二定律有，解得，，甲图中若，该力小于28 N，此时A、B没有发生相对运动，则有，，解得，A正确； B．甲图中若B的加速度大小为，该加速度大于，结合上述可知，A、B之间发生了相对运动，对B进行分析，根据牛顿第二定律有，解得，B错误； C．乙图中，由于可知，无论恒力F多大，物块B始终处于静止状态，B的加速度始终为0，C错误； D．乙图中若，结合上述，对A进行分析，根据牛顿第二定律有，解得，A相对于B向右运动，B处于静止，对B进行分析，根据平衡条件有，根据牛顿第三定律可知，B对地面的摩擦力大小为，D正确。选AD。 9．【知识点】全反射与折射的综合应用 【答案】BD 【详解】根据几何关系，光在P点入射角，折射角，根据折射定律，解得，A错误，B正确；由几何知识知，折射光线射到B点时入射角等于，根据光路可逆，光在B点不可能发生全反射，C错误；光在介质球中的传播速度为，传播距离为，光从P传到B点的时间为，解得，D正确。 10．【知识点】传送带模型中的能量守恒问题 【答案】AB　 【解析】设传送带速率为v，A、B相距L，对P根据牛顿第二定律有μ1mgcos θ－mgsin θ＝ma1，设P全程加速时间为t1，则有v＝a1t1，对Q根据牛顿第二定律有μ2mgcos θ－mgsin θ＝ma2，设Q全程加速时间为t2，则有v＝a2t2，由t1＝L＞t2可得t1＞t2，则有a1＜a2，解得μ1＜μ2，A正确；小物体从A到B，根据动能定理有－mgLsin θ＋W传＝mv2，由于克服重力做的功相等，动能的增加量相等，所以传送带对P、Q两个物体做的功相等，B正确；P与传送带的相对位移大小ΔxP＝vt1－t1＝＝L，v2＝2a1L，f1＝mgsin θ＋ma1，摩擦生热QP＝f1ΔxP＝mgLsin θ＋mv2，Q与传送带的相对位移大小ΔxQ＝vt2－t2＝，Q加速过程的位移大小x＝t2＝＜L，v2＝2a2x，f2＝mgsin θ＋ma2，摩擦生热QQ＝f2ΔxQ＝mgxsin θ＋mv2，由于x＜L，所以QP＞QQ，D错误；由能量守恒定律知，传送带因传送物体而多消耗的电能为E电＝mgLsin θ＋mv2＋Q，所以E电P＞E电Q，C错误。 11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度 【答案】(1)D (2) c 大于 等于 【详解】（1）由图乙图像知，在运动时，磁感应强度由小变大，说明点在最低点，在运动时，磁感应强度由大变小，说明点在最高点，在运动时，磁感应强度由小变大，说明点在最低点，在运动时，磁感应强度由大变小，说明点在最高点，刚好完成一个完整的周期，D符合题意； 故选D。 （2）[1]根据单摆周期公式知 变形得 [2]根据单摆周期公式知 摆长为 解得 由此得到的图像是图乙中的c，c正确。 故选c。 [3]甲同学利用计算法进行处理，根据单摆周期公式知 变形得 由实验知，偏大，则计算结果偏大，故填“大于”。 [4]乙同学利用图像法进行处理，由图像知斜率不变，重力加速度的测量值不变，故填“不变”。 [5]由图像得 当时，代入得 即，在横轴截距为半径，故利用乙同学的图像，可求小球半径为。 12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—安阻法测量电源电动势与内阻 【答案】（1） 乙；；2 （2） 见解析 （3） 3.00；1.02 （4） 等于；等于 【解析】 （1） 结合所给器材规格可知,若采用电路图甲,电阻箱接入电路的阻值最大时,该电路中的电流约为,大于表头的量程,不能完成实验,所以电路图乙较合适.结合电表改装原理,有,解得 ,则应将电阻箱的阻值调为 . （2） 实物图连接如图所示. （3） 由闭合电路欧姆定律得,整理得,结合题图（c）得,,解得, . （4） 结合上述分析可知,在不考虑实验操作和读数带来的误差时,也不存在系统误差,故电池组电动势的测量值和内阻的测量值均等于真实值. 13．【知识点】气体等温变化与玻意耳定律 【答案】（1） （2） 【解析】 （1） 由题中“弹簧长度恰好为原长”可知，初状态下汽缸内气体压强为（1分）设最终汽缸内理想气体压强变为，由玻意耳定律可得（2分）解得（1分） （2） 对左侧活塞受力分析可得（2分）解得（1分）对右侧活塞受力分析可得（2分）解得添加的沙子质量（1分） 14．【知识点】求解弹性碰撞问题 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）碰撞后滑块Q恰好能够通过半圆弧轨道最高点D，即滑块Q在D点时，重力恰好提供向心力 解得 设滑块Q碰撞后瞬间的速度大小为，滑块Q从O点到D点，根据动能定理 代入数据，解得 （2）设碰撞前物块P的速度大小为，碰后的速度大小为，物块P与滑块Q发生弹性碰撞，则 解得； 设碰撞后物块P沿轨道上升的最大高度为，假设此时物块P在斜面上，根据动能定理 解得 所以，假设成立； （3）物块P做圆周运动至最低点时轻绳恰好被拉断，拉断前的瞬间，拉力和重力的合力提供向心力 代入数据，解得 15．【知识点】单杆模型 【答案】(1)；(2)，；(3)先匀速后加速运动 【详解】（1）进入磁场前，金属棒与导体框一起做初速度为零的匀加速直线运动，设导体框的质量为M， 由牛顿第二定律得 代入数解得 导体框进入磁场时，设导体框与金属棒的速度大小为，由 解得 导体框切割磁感线产生的感应电动势 由欧姆定律可知，感应电流 导体框在磁场中运动时受到的安培力大小 （2）导体框在磁场中匀速运动 代入数据有 金属棒在磁场外做匀加速直线运动 代入数据有 设金属棒以速度进入磁场 代入数据有 金属棒进入磁场后做匀速直线运动   代入数据有 联立解得：，，， （3）金属棒在磁场外做匀加速直线运动 解得 可知磁场的宽度 导体框离开磁场后做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 代入数据解得 导体框加速到与金属棒速度相等的过程，金属棒做匀速直线运动 由导体框在磁场外匀加速直线运动，有，解得 金属棒做匀速直线运动 金属棒在磁场中先匀速后加速运动。 第 page number 页，共 number of pages 页 第 page number 页，共 number of pages 页 学科网（北京）股份有限公司 $$