甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题(一)-2025年甘肃省新高考物理模拟十二卷

甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题（一） 本卷满分100分，考试时间75分钟。 第I卷选择题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项 是符合题目要求的) 1.热学是研究物质处于热状态时的有关性质和规律的物理学分支，源于人类对冷热现象的探索。 关于热学知识，下列说法正确的是 ( A.所有晶体都有固定的形状、固定的熔点和沸点 B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，符合热力学第二定律 灯 圜 C.一定质量的理想气体对外做功，其内能一定减小 D.一定质量的理想气体温度降低时，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数一 !如 定减少，气体的压强一定减小 2.如图所示，a、b两束单色光以相同的入射角由水射入空气，折射角α<3，则下列说法正确的是 水 /新 A.光束a在水中的折射率大 B.光束a在水中的传播速度大 治 C.光束b全反射的临界角大 D.如果光束a、b入射角减小到0时，就没有光线射入空气中 3.2024年5月26日7：30,2024兰州马拉松在兰州奥体中心鸣枪开赛，赛事共设置马拉松、半程 马拉松、健康跑和家庭跑4个项目，吸引了约4万名跑者参加。某马拉松爱好者在鸣枪后从起 1 点开始沿水平地面做匀加速直线运动，跑步过程中先后通过A、B、C三点。已知AB=10m, BC=14,该马拉松爱好者从A点运动到B点和从B点运动到C点两个过程速度的变化量 都是2/s,则该马拉松爱好者经过B点时的瞬时速度为 () we777777 A B C A.1 m/s B.4 m/s C.6 m/s D.9 m/s 4.如图所示，等量异种点电荷十Q,一Q分别固定在正方体顶点A和顶点B,已知AB连线中点 电场强度大小为E,则顶点C的电场强度大小为 3 A.35E B.3E C.√2E D.SE 16 5.2022年，由来自中国、德国、日本、美国、英国等数十个国家的科学家团队，合作发现了“四中子 态”存在的明确证据，有助于科学家更好地理解宇宙是如何形成的。“四中子态”由4个中子短 暂地结合在一起形成，可用。n表示。科学家在实验室中通过向液态氢靶上发射“氦8”(8He)来 形成“四中子态”，同时放出Z光子。其中“氦8”极不稳定，其半衰期仅为119ms。则下列说法 中正确的是 () A.10个8He原子核经过119ms后只剩5个 B.“四中子态”的四个核子间没有电磁相互作用 C.产生“四中子态”的核反应为H+8He→He十n D.α粒子和“四中子态”的结合能小于“氦8”的结合能 6.如图所示，小球从高处由静止释放落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧开始到小球运动 到最低点的过程中（不计空气阻力），下列叙述正确的是 () A.小球一直做加速度增大的减速运动 O B.小球的动能一直减小 C,小球的重力势能先增大后减小 7777777 D.小球的机械能一直减小 7.如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图，假设运动员从助滑道上滑下后，从起跳平台A点 沿水平方向飞出，在斜坡B点处着陆。飞行过程中，运动员距离斜坡最远处记为C(图中未画 出)。将运动员和滑雪板整体看成质点，不计空气阻力。已知运动员从A点水平飞出时的速 度大小为v。,斜坡与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g。关于运动员离开起跳平台后在 空中的运动，下列说法正确的是 () B 309 A.速度的大小、方向均在变化，因此相等的时间内，速度的变化量不相同 B.运动员从A点水平飞出到在斜坡B点着陆的过程中，运动员所受重力的功率先减小后增大 C.运动员离开平台后在空中运动的过程中，他的速度方向与水平方向的夹角的正切值随时间 均匀变化 D.运动员距离斜坡最远处C点与斜坡间的距离hc=。 3g 7 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置在B、C两点之间做简谐运动，P点位于OC正中间。 已知振子从O点开始，经过0.2$，再次回到O点，下列说法正确的是 () A.该弹簧振子的周期为0.4s B.该弹簧振子的周期为0.8s C.振子在P点和C点的加速度之比为1：2 D.振子在P点和C点的加速度之比为1：4 9.2022年1月，中国的“实践21号”卫星成功将一颗已经失效的“北斗二号”卫星从地球同步轨道 “拖走”送入“墓地轨道”。如图所示，“同步轨道”半径为r,运行周期为T。,“墓地轨道”相比“同 步轨道”更高，两者之间高度差为h,下列说法正确的是 () “同步轨道” “墓地轨道” A.“北斗二号”卫星在“同步轨道”的动能大于在“墓地轨道”的动能 B.“实践21号”卫星从“墓地轨道”返回“同步轨道”时，需要向后喷气加速 C.卫星在“基地轨道”运行周期为（十方 To D.“实践21号”卫星通过椭圆轨道从“同步轨道”变轨到“墓地轨道”的时间小于 T 10.如图所示，两根平行光滑足够长金属导轨MV、PQ固定在倾角0的斜面上，其间距为L,上端 接人阻值为R的电阻。导轨间存在垂直于斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为B,质量为 的金属棒AB由静止开始沿导轨下滑。不计导轨及金属棒AB的电阻，则在金属棒AB沿导 轨在此下滑过程中 M1 38 A.金属棒AB沿导轨匀加速下滑 B.金属棒AB的最大加速度为gsin 0 C.金属棒AB的最大速度为ngR sin0 B2L2 D.电阻R的热功率最终将达到'g'Rsing B2L2 第Ⅱ卷非选择题 三、非选择题：（本题共5小题，共57分） 11.(6分)如图是探究“在质量一定的条件下，物体加速度a与力F的关系”的实验装置。 小车纸带打点计时器 槽码 (1)关于该实验的操作，下列说法正确的是 A.需要将轨道靠近打点计时器一侧垫高以平衡摩擦力 B.需要保证槽码的总质量远大于小车的质量 C.需要改变槽码的总质量，打出多条纸带，测出小车的加速度a与对应的合力F,并画出aF 图像 (2)若某次实验获得图中所示的纸带，已知相邻计数点间均有4个点未画出（交流电频率为50 Hz),则加速度a= m/s2。 40.651.863.0→-74.2k—85.496.4 单位：mm (3)为了得到更准确的实验结果，有同学提出了如图所示的四组实验改进方案。关于下列方 案，说法正确的是 轻动滑轮 打点计时器小车细线定滑轮 打点计时器小 弹簧测力计 细线 纸带、士品 纸带、土六 定滑轮 长木板水平实验台 长木板水平实验台 中 重物 重物 甲 乙 打点计时器小车细线定滑轮 打点计时器小车 圃弹簧测力计 纸带、。 纸带、立 力传 —轻绳 感器 长木板水平实验台 长木板 轻滑轮 重物 重物 丙 A.四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B.四组实验都需要平衡摩擦力 C.四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量远小于小车的总质量M的条件 D.四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 12.(9分)某物理兴趣小组查资料并设计了多量程多用电表的原理图（如图1所示）。虚线框中S 为一个单刀多掷开关，通过操作开关，表笔B可以分别与触点1、2、…、6接通，从而实现多用 电表用来测量电阻、电流和电压的不同功能。 图1 (1)该兴趣小组通过研究发现：这个原理图测电流和测电压时各有两个量程。当开关S与触 点 接通时，多用电表为大量程的电压挡；当开关S与触点接通时，多用电表为 大量程的电流挡。 (2)该兴趣小组进一步研究发现：当开关S与触点3接通时，多用电表为“×10”的欧姆挡，当 开关S与触点4接通时，多用电表为“×100”的欧姆挡，则电路图中两个电源电动势E1 E2。(填“大于”“等于”或“小于”) (3)用多用电表“×100”倍率的欧姆挡测量某电阻的阻值，发现指针偏转角太大。为了测量结 果比较准确，按 的步骤进行操作。 A.将表笔A和表笔B接触 B.将选择开关S旋转到电阻挡“×10”的位置 C.将待测电阻重新接在表笔A和表笔B之间，重新测量 D.调节变阻器R1,使表针指向欧姆零点 (4)为了判断发光二极管的正负极（如图2所示），该小组用多用电表“×10”挡来测量， 先用表笔A、B分别接触二极管的N、P两端，发现多用电表指针偏转角很大；再将表 笔A、B分别接触二极管的P、N两端，发现多用电表指针偏转角很小，可知发光二极 图2 管P端为 极（填“正”或“负”）。 39 13.(10分)如图所示，高h=80cm的导热性能良好的汽缸开口向上放置在水平地面上，汽缸中 间和缸口均有卡环，质量为=2kg的活塞在缸内封闭了一定质量的理想气体，活塞的横截 面积为S=20c2,活塞与汽缸内壁无摩擦且汽缸不漏气，开始时，活塞对中间卡环的压力大 小为F、=20N,活塞离缸底的高度为40cm,大气压强为p。=1×105Pa,环境的热力学温度 为T。=300K,重力加速度大小为g=10m/s2,不计卡环、活塞及汽缸的厚度。 (1)若保持汽缸静止，缓慢升高环境温度，当环境的热力学温度为330K时，活塞距离气缸底 部的高度。 (2)若将汽缸倒置，当活塞缓慢下降至距气缸口30cm处静止，求此时环境的热力学温度。 14.（15分)如图所示，在xOy坐标系中，第二象限存在垂直向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 B,第一象限存在与y轴正方向的夹角0=30°的匀强电场，电场强度大小为E。现将一质量 为、电荷量为q的带正电粒子，从O点射入第二象限，初速度v与x轴负方向的夹角也为0 =30°，粒子经磁场偏转后从y轴上的P点进人第一象限，并由x轴上的M点（未画出）离开 电场，已知离开电场时的末速度与x轴正方向的夹角也为0=30°，不计粒子重力。 试求：(1)O、P两点的距离； (2)粒子从O点进入磁场运动到M点的总时间； (3)粒子离开电场处M点的坐标。 4 15.(17分)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的C点与光滑水平 面相切，其半径为R。在水平面内有一质量M=3的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状 态，现有一质量为m的小球P从B点正上方某一高度处由静止释放，当小球P到达圆弧轨道 最低点C时的速度大小为√6gR,小球P和小球Q均可视为质点，当地的重力加速度大小为 g。求： (1)小球P静止下落时距离B点的高度h,小球P运动至C点时对轨道的压力； (2)在小球P压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能； (3)当小球P从B点上方释放第一次经过C点后，立刻将圆弧轨道BC取消固定。求小球P 经弹簧反弹再次滑上圆弧轨道后，离水平面的最大高度H。 4oP C 014.答案：(1)T=4tA=2m8 m k (2)w=2gN3k (3)1=2mgt-4mg√3k 解析：(1)对物体P分析，从速度为0到第一次达到最大经过的时间是 4,则有 =t,解得T= 4 4t,物体P从速度为0到第一次达到最大走过的位移大小是A,A是振幅，设刚释放时弹簧的 压缩量为x1,则有x1=mg,解得工1-3，当物体P的速度最大时加速度为0，设此时弹簧的 k 仲长量为x2,则有k2十mg=2mg,解得x2="m,振福A=x1十x2= 2mg k (2)从释放到物体P速度首次达到最大，弹簧开始的压缩量和最后的伸长量相等，弹簧弹性势 能相等，设最大速度为v,根据系统的机械能守恒得2mg(x1十x?)一mg(x1十x2)= m 2m+2mo,代入得0=2g√3。 (3)设在时间t内轻绳对物体Q拉力的冲量大小为I,根据动量定理得2mgt一I=2v,代入得 1=2mgt-4mg√3k 15.答案：(1)3mg 5mgR (2) (3)8R 6 27 解析：(1)光滑小球从四分之一圆孤轨道最高，点静止滑下，根据机械能守恒定律有gR= m,解得小球到达轨道底部的速度大小，=√2gR,小球在轨道底部所受的合力等于向心 1 力，则F一mg= R,解得F=3mg,根据牛顿第三定律可得小球对轨道的压力大小为F' m =3mg。 1 1 (2)小球与物块1碰拉，动量守恒，机械能守恒，则mu,=m0十m012mv-2m0'8十 解得v1=0o,x。=0,最后小车与两物块速度相同，根据动量守恒定律有m0。=6m0,可得整体 1 1 的末速度大小)= 60 2gR因摩擦产生的热量为Q=mgR-2X6mu5mg 6 6 1 (3)物块1与物块2发生弹性碰撞后，同理可解得碰后物块1的速度大小为1=一 300,物块2 2 的速度大小为：一，两物块碰撞过程瞬间完成，小车速度仍然为零，此后两物块与小车间 都有摩擦力作用，都做减速运动，减速的加速度大小相同；当物块1的速度减为零时，其速度改 6 1 变量大小为△0= 3-4u= 3,所以此时物块2的速度大小为：= 30,由系统动量守恒 「知m0o=2mU,十3m,解得此时小车的速度大小为车=。U。,根据动能定理可得W=】 、 mgR ×3mu年=27。 甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题（一） 1.B解析：A.所有晶体都有固定的熔点和沸点，单晶体具有固定的形状，多晶体没有具体的形 状，故A错误；B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，把热量从低温物体 传递到高温物体的同时，引起了其他的变化，符合热力学第二定律，故B正确；C.一定质量的理 想气体对外做功，若其吸收的热量大于其对外做的功，则内能增大，选项C错误；D.当温度降低 时，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上的碰撞次数不一定减小，如果气体体积也减小，则 碰撞次数有可能增加，气体压强可能增大。故选B。 2.B解析：由于α<β，由折射定律知，折射率n。小于n6,故A错误。由v=C知，在水中的传播 速度关系为0，>放B正确，根据imC-号政C情误。当ab人射角为0时，光线不偏折 进入空气中，故D错误。 3.C解析：设A点的速度为v,则B点的速度为+2，C点的速度为v十4，则从A到B点的过程 中有(v十2)2-v2=2axAB,从B点到C点的过程中有(0+4)2-(v十2)2=2axc,联立解得v =4m/s,则B点的速度为vB=6m/s。故选C。 4.A解析：设正方体的边长为l,根据几何关系可知，AB=√31，根据点电荷的电场强度公式可知 B连线中点电场强度大小为E,十Q在C点的电场强度大小为E ,-Q在C点的 kQ 电场强度大小为E:0, 22,解得53二，女先A 212 5.B解析：A.半衰期是一个统计学概念，对于少量原子核并不适用，故A错误；B.“四中子”的核 子由于是中子构成的，其不带电，核子间的作用力没有电磁力，故B正确；C.由电荷数守恒和质 子数守恒，其核反应方程应该为H+He→He十n十H,故C错误；D.生成物更稳定，比结合 能更大，在核子数不变的情况下，生成物的结合能之和更大，故D错误。故选B。 6.D解析：AB.在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，小球先做加速度减小的加速，后 8 做加速度增大的减速运动，故AB错误；C.在小球接触弹簧到将弹簧压缩至最短的过程中，物体 一直下降，则重力势能一直减小，故C错误；D.小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过 程中，除重力之外弹簧的弹力对小球做负功（弹簧一直压缩），弹簧弹性势能一直增大，小球的机 械能一直减小，故D正确。 7.C解析：A.运动员在空中做平抛运动，速度的大小、方向均在变化，但根据△)=g△t可知，相 等的时间内，速度的变化量相同，选项A错误；B.运动员所受重力的功率Pc=gv,,因竖直速 度一直增加，则重力的功率逐渐增大，选项B错误；C.速度方向与水平方向的夹角的正切值 tan0=)-g,则tan0-t图像是过原点的倾斜直线，选项C正确；D.将运动员在斜面上完成的 平抛运动以沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，则垂直于斜面方向的初速度为v,=Vosin30°， 垂直于斜面方向的加速度为ay=gcos30°，运动员到达C点时垂直斜面方向的速度减为零，则 C点与斜坡间的距离。-g,sin30)-a。,选项D情误。故选C. 2gcos30° 43g 8.AC解析：AB.振子从O点运动到O点所用时间为0.2s,为周期T的一半，所以周期T=0.4s, A正确，B错误。CD.振子加速度a=-ac1,所以an:ac=1:2,C正确，D错误。 m GM 9.AD解析：A.根据v= ”可知，轨道半径越大，速度越小，动能越小，则A选项正确；B.“实 践21号”卫星离开“墓地轨道”返回“同步轨道”时，需要在变轨点减速，即发动机向前喷气，故B 错误：C根据开普勒第三定律可知 =+h)3 T,则卫星在“墓地轨道”的运行周期为T= T。,故C错误；D.根据开普勒第三定律可知卫星在椭圆轨道运行的周期T1为T,= h /2r+h T。= (2r T。,变轨所需的时间为运行周粥的一半，小于十) T。,故D正确。 故选AD。 l0.BC解析：ABC.在AB加速运动的某时刻，根据牛顿第二定律可得ng sin0一BIL=ma,又 E=BL1联立解得gsn0-B0-,当。=0时，加速度最大a=gsn0,当a= k 0时，速度最大，0。=mgR sin9 B2L2 ,选项A错误，BC正确；D.电阻R的热功率P=mg sin0um= m2g'R sin20 B2L2 ,选项D错误。故选BC。 69 11.答案：(1)AC(2)1.12m/s2(3)BC 解析：(1)A.该实验中平衡摩擦力的目的是为了让小车的合外力等于绳子的拉力，故需要将轨 道靠近打点计时器一侧垫高，故A正确；B.该实验中绳子的拉力与槽码的总重力并不相等，但 当槽码的总质量远小于小车的质量时，两者可近似看为相等，故B错误；C.该实验探究加速度 与力的关系，需要改变槽码的总质量，打出多条纸带，故C正确。 (2)小车运动的加速度大小为 x4-x=(96.4+85.4+74,2-63.0-51.8-40.6)×10≈1,12m/s. a= (3T)2 0.3 (3)AB.实验中均需要使细线对小车的拉力等于小车所受外力的合力，则四组实验都需要平衡 摩擦力，故A错误，B正确。CD.甲中近似认为重物的重力等于细线的拉力，而乙、丙、丁均能 够直接测量出细线的拉力，可知，四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的 总质量M的条件，故C正确，D错误。故选BC。 12.答案：(1)61(2)小于(3)BADC(4)正 解析：(1)由图示可知，开关分别接1、2时表头与电阻并联，此时电表为电流表，可以用来测电 流，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大。由图可知当开关S旋到位置5、6时 表头与电阻串联，此时电表为电压表，可以用来测电压。电流表所串联的电阻越大，所测量电 压值越大，故开关S旋到6的量程比旋到5的量程大。 (2)由图示可知，开关接3为“×10”挡，接4时为“×100”挡，所以接3时欧姆表的内阻小于接4 时欧姆表的内阻，由于电流表满偏电流相同，所以E,<E2。 (3)略。 (4)由电路图可知表笔B接内部电源的正极，若用多用电表欧姆挡测量某晶体二极管，先用表 笔A、B分别接触二极管的V、P两端，发现多用电表指针偏转角很大，表示给二极管加的是 正向电压，再将表笔A、B分别接触二极管的P、V两端，发现多用电表指针偏转角很小，表示 给二极管加的是反向电压，则可知该二极管的正极为P端。 13.答案：(1)40cm(2)337.5K 解析：(1)未升高温度时，对活塞受力分析，可得FN=mg 即汽缸内气体压强等于大气压强，有p1=。 缓慢升高环境温度，当活塞恰要离开卡环时，FN=0,P,S十mg=P2S 由理想气体状态方程可得T。一下， P1P2 解得p2=1.1×105Pa,T2=330K 则此时活塞距离汽缸底部的高度仍为40cm (2)倒置后，活塞缓慢移动一段时间后静止，对活塞受力分析可知PS十mg=PS 解得p3=0.9×105Pa PihiS Pah3S 由理想气体状态方程可得 T ,h1=40cm,h3=50cm 解得T3=337.5K 14.答案：(1)3"m% (2)2rm+8m (3)m+2m 3Bg Eg -,0 aB 解析：(1)带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动（圆心为C,点），恰好从y轴垂直匀强电场进 入第一象限，在第一象限内做类平抛运动，运动轨迹如图所示： 由图周运动知识得gB=m R 解得R一阳由几何关系得OP- qB (2)粒子在磁场中转过的圆心角为120°，即在磁场中运动的时间一3，则1一3B0 T 2πm 粒子在电场中做类平抛运动，利用几何关系、结合平抛知识可知，运动到M,点时速度偏转角 Eg. a=60°，则有tana=,尽=y=m 解得t2= 3mu Eq 则粒子从0点进入磁场运动到M点的总时间1=2”+Bm 3Bq Eg (3)利用几何关系，结合平地知识可知，OD=OP Xtan30°="m MD= 2mv2 c0s30° Eq 则粒子离开电场处M,点的坐标为 (mo 2mv2 gB Eg -,0 15.答案：(1)h=2R压力N'=7mg 方向向下(2)Es-mgRa)H=R 解析：I)小球P从A点运动到C点的过程中，由机械能守恒得mgh十R)=)m 2mv2, 得h=2R,在最低点C处由牛顿第二定律得N一mg=m,解得N= 由牛顿第三定律小球对轨道的压力大小N'=N=7g,方向竖直向下。 (2)当P、Q两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，令共同速度为⑦，由P、Q两球系统动 12 量守恒得mw,三M十mu,根据机枝能守恒定律2m心今M十m。十E,由以上关系 9 得Epmx=4mgR。 (3)P球经弹簧反弹的过程，可等效为弹性碰撞，则 1 mo.-mo+Mo:m-2m+Mo, 解得=”-4=1， m+M,=2/6gR,0 nn-v6R 2m 则P球再次回到斜面底端C点时的速度为1，当P球上升至圆孤轨道最高处时，水平方向与 圆孤轨道共速，根据水平方向动量守恒可知， m1=（m十2m)v共， 解得u共=6√6gR 整个过程中损失的动能 2、1 1 △Eka=2mui-2(m+2m)0美=2mgR<mgR, 则无法上升到B点，距离水平面的最大高度H-R。 甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题（二） 1.C解析：A.在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫理想模型法， 故A带误：B根据速度定义式口，当△丰常小时，就可以用平均速度表示物体在某时刻的 瞬时速度，该定义应用了极限思想方法，故B错误；C.重心就是从作用效果上相当于重力作用 在那个点上，是采用等效的思想，故C正确；D.在匀变速运动时，把整个运动过程划分成很多小 段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，就是整体位移，这样分的越细， 值越接近真实值，这是采用了微元法，故D错误。故选C。 2.A解析：根据核反应前后核电荷数守恒，原子核Y有24个质子，A正确；B.原子核Y有24个 质子，故质量数大于24，由于24+243一2=265，原子核X的质量数A>265,B错误；C.原子核