甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题(三)-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（三） 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.天然气水合物是20世纪科学考察中发现的一种新的矿产资源。它是水和天然气在高压和低 温条件下混合时产生的一种固态物质，外貌极像冰雪或固体酒精，点火即可燃烧，有“可燃冰” “固体瓦斯”之称。开采时只需将固体的“天然气水合物”升温减压就可释放出大量的甲烷气 体，“可燃冰”的形成过程可简化为把甲烷气体压缩到低温的“容器”中，开采时通过升温再把甲 圜 烷气体从“容器”中释放出来。甲烷可视为理想气体，下列说法中正确的是 !如 奘 气体分子 长 水分 区 A.“可燃冰”在开采时，甲烷气体体积减小 B.“可燃冰”在开采时，甲烷气体对外做功，又从外界吸热，内能变大 C.“可燃冰”在形成时，外界对气体做功，内能变大 给 D.“可燃冰”在形成时，所有甲烷分子的动能减小 2.科研人员正在研制一种新型镍铜电池，它采用半衰期长达100年的放射性同位素镍(Ni)和铜 作为电池的正、负极，利用镍63发生B衰变释放电子给铜片，为负载提供电能。下面说法正确 的是 ( 慕 A.镍63的B衰变方程为8Ni→_9e十4Cu B.B衰变释放的电子是核内n→_9e十1H所产生的 C.100个放射性同位素镍(Ni)原子核经过100年时间，剩余50个镍原子核没有发生衰变 D.经过200年该电池中的镍将全变成其他金属 3.进入冬季后，北方的冰雪运动吸引了许多南方游客。如图为雪地转转游戏，人乘坐雪圈（人和 雪圈总质量为60kg,大小忽略不计)绕轴以1rad/s的角速度在水平雪地上匀速转动，已知水 平杆长为2m,离地高为2m,绳长为4m,且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人） A.所受的合外力不变 B.所受绳子的拉力指向圆周运动的圆心 C.线速度大小为8m/s D.所需向心力大小为240N 4.某手动发电的手电筒，其发电机的两个截面示意图如图甲和图乙所示。推动手柄使线圈α沿 轴线往复运动，线圈α中产生的感应电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈α连接 一原、副线圈匝数比为2：1的理想变压器，其输出端给两个额定电流均为0.5A的灯泡供电， 两灯泡恰好正常发光。线圈a及导线电阻不计。则 () 线圈a ◆e/八 0.10.点0.34s 图甲 图乙 图丙 A.变压器输出电流的频率为25Hz B.灯泡的额定电压为√2V C.线圈a中电流的最大值为1A D.发电机输出功率为2W 5.某同学参加“筷子夹玻璃珠”游戏。如图所示，夹起玻璃珠后，两筷子始终在同一竖直平面内， 右侧筷子竖直，左侧筷子与竖直方向的夹角为。保持玻璃珠静止，忽略筷子与玻璃珠间的摩 擦。下列说法正确的是 A.玻璃珠共受四个力 B.右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比左侧筷子对玻璃珠的弹力大 C.若逐渐减小0的大小，则两侧筷子对玻璃珠的弹力也逐渐减小 D.左侧筷子对玻璃珠的弹力一定比玻璃珠的重力大 6.如图所示，金属棒AB的质量为m,通过的电流为I,处在磁感应强度大小为B的匀强磁场中， 磁场方向先是与导轨平面夹角为（经<9<引斜向右上方，后变为与原方向垂直，斜向左上 方，磁感应强度大小不变，AB始终静止在宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是() A,磁场方问改变前后金属棒受到的安培力大小均为BIL sin0 B.磁场方向改变后，金属棒受到的摩擦力大小变小 C.磁场方向改变后，金属棒对导轨的压力不变 D.磁场方向改变前后金属棒受到的摩擦力方向发生了改变 7.如图所示，将附有一层肥皂液膜的圆形铁丝圈竖直放置在红色光源的右侧，人在与光源同侧的 位置观察液膜，下列说法正确的是 A.人在与光源同侧的位置观察液膜，可看到衍射条纹 B.若该装置在地球表面观察到的水平直条纹的间距为△x1,在月球表面观察到的水 平直条纹的间距为△x2,则△x1<△x2 C.若将红色光源换为蓝色光源，在地球表面观察到的水平直条纹的间距将增大 D.若将该装置放在空间站上观察，可看到水平直条纹 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，质量均为m的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在光滑的水平面上，木块A上 放有质量为2m的木块C,三者均处于静止状态。现将木块C迅速移开，若重力加速度为g,则 在木块C移开的瞬间 ) B A.木块B对水平面的压力大小迅速变为2mg B.弹簧的弹力大小为3mg C.弹簧的弹性势能立即增大 D.木块A的加速度大小为2g 9.在以速度v。匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板以速度v1(1>o)被竖直向上弹出后又落 回到电梯地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，重力加速度为g。则 4 A.小球在空中做匀变速直线运动 B.小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度v。 C.小球在空中运动的过程中机械能守恒 D.小球从抛出到离电梯天花板最近时，电梯的位移为o,一)心 10.如图为回旋加速器的原理图。D1和D2是两个半径为R的中空半圆金属盒，分别和一高频 交流电源两极相连。两盒处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒面，在位于 D1盒圆心附近的A处有一个粒子源，产生质量为m、电荷量为十q(q>0)的带电粒子，已知 带电粒子束从回旋加速器输出时形成的等效电流为Ⅰ。不计粒子的初速度、重力和粒子通过 缝隙的时间，加速过程中不考虑相对论效应。下列说法中正确的是 () A.要增大粒子获得的最大动能，需要增大加速电压 B.要增大粒子获得的最大动能，可以增大磁场的磁感应强度B同时增大交变电压的频率 C.该加速器可以同时加速比荷不同的粒子 D,回旋加速器输出的带电粒子的平均功幸为BR 2m 第Ⅱ卷非选择题 三、非选择题：（本题共5小题，共57分） 11.(6分)在探究弹簧振子振动周期与质量的关系的实验中，实验装置如图甲所示。 A 个T/s2 传 弹 铁 0.16 0.12 0.08 0.04. ■■ 00.20.40.60.8mkg 丙 6 (1)把弹簧振子挂在力传感器的挂钩上，使钩码做竖直方向的小幅度振动，图中力传感器的引 出端A连接数据采集器，并通过计算机绘出图像，如图乙所示，t。为已知量，则钩码的振动周 期为 (2)改变钩码个数，多次测量，得到多组运动周期T与钩码总重量的实验数据，并建立坐标 系画出T2-m图线。根据图线可知，周期T与质量m间的关系式是 (3)某次实验中，悬挂多个钩码，当钩码运动到最低点时，部分钩码脱落，则其接下来的运动过 程 A.振幅变大，周期变小 B.振幅不变，周期不变 C.振幅变大，周期不变 D.振幅不变，周期变小 12.(9分)现有同学要测定一节干电池的电动势E和内阻r。干电池（电动势约1.5V、内阻较 小)，滑动变阻器(0~102)，电阻箱(0~999.92)，电压表(0~3V量程、内阻约3k2),电流 表(0~0.6A量程、内阻约0.52)，开关S,导线若干。 (1)该同学设计出如下三个方案，其中精度较高的是 A R E A B C (2)经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U,并在图1中画出了U-】图 像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E= V(保留三位有效数字)，内 阻的测量值r= 2(保留两位有效数字)。 AUN AU 1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.006 0.200.400.601/A 图1 图2 (3)由于电流表和电压表都不是理想电表，所以测量结果有系统误差，引起系统误差的原因是 。图2实线为该同学按照正确的实验方法操作时作 47 出的图线，两条虚线①②中有一条是真实图线，则图线 表示真实图线，小明同学所测 电动势 ,内阻 (选填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 13.（10分)嫦娥六号探测器于2024年6月登月。已知探测器在近月圆轨道运行周期为T,月球 半径为R,万有引力常量为G,不考虑月球的自转。求： (1)月球质量M; (2)月球表面重力加速度大小g。 14.（15分)如图甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4。在L1、L2之 间，L3、L4之间存在匀强磁场，磁感应强度大小均为1T,方向垂直于虚线所在的竖直平面。 现有一质量为0.1kg、电阻为0.022的单匝矩形线圈ABCD,将其从静止释放，线圈速度随 时间的变化关系如图乙所示（其中t1~t2段图线与t3以后的图线平行），t=0时刻线圈CD 边与L1重合，t3时刻线圈AB边与L4重合，已知t,~t2的时间间隔为△t=0.1s,整个运动 过程中线圈平面始终处于竖直方向，重力加速度g取10m/s2,求： (1)线圈CD边的长度； (2)水平虚线L1、L2的间距d。 B /m·s) C L2×.×.×.××.×. 2 Lax-xxx×× L4×.×.×.×.××.× t1 12 1s 甲 乙 -48 15.(17分)如图所示，某货场需将质量m=10kg的货物（视为质点）从高处运送到指定存放点。 轨道BCD静置于光滑水平面上，右侧靠在障碍物旁，轨道BCD上表面由光滑圆弧轨道BC 和水平粗糙轨道CD组成，圆弧轨道BC的半径R=2.75m,所对圆心角0=37°，BC与CD 相切于C点，CD段长L=5。现利用固定的倾斜轨道传送货物，倾斜轨道在B点与圆弧轨 道BC恰好相切，将货物由距离B点高度h=1.5m的A点处无初速滑下，货物滑到B点时 的速度大小为℃B=5m/s,货物滑到轨道BCD左端D点时恰好保持相对静止。货物与粗糙 轨道CD间的动摩擦因数为41=0.3，重力加速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6，不计空气 阻力。求： (1)货物与倾斜轨道AB间的动摩擦因数：的大小； (2)轨道BCD的质量； (3)整个过程中克服摩擦力产生的内能。 、B(2)由欧姆定律可得，5 Ry -(Rv+Ro)=5 V, 可得R。=5220.02,即要串联一个分压电阻R。,阻值为5220.02。 (3)当电压表示数为0.48V时，电压表所在支路电流为I= 5-0.48A,电压表的实际内阻为 5220 R=0.48V 当电压表令至示05V时应满足展立部得R=08,8,放 R。的阻值应调至4989.02。 13.答案：(1)15N(2)60kg 解析：(1)“艾米”在水平地面AB段做匀速直线运动， 根据物体的平衡条件有F=f,又P=F01, 解得f=15N。 (2)根据题图乙可知，“艾米”在t=14s时刻处于平衡状态， 根据物体的平衡条件有F′=f',P=F'02, 解得f=30N,根据动能定理有PAt一fs之m0m0,其中△Y=88,解得m=60kg 10W3 14.答案：1)3cm(2)52X10s 解析：(1)设光在玻璃板上表面的折射角为Y,侧移量为D,如图所示， O' 根据折射定律n=sm主】 sin y' 由几何关系可知，侧移量D=d sin (i-), cos Y 解得D=10 -cm。 3 d (2)光穿过玻璃板的时间表达式为t= vcos y' 光在玻璃中的传播速度0=C,又n=sm三， n siny,解得t n'd c√n2-sini 所以当入射角i接近90°时，光穿过玻璃板的时间最长，解得tmx=5√2X1010s。 15.答案：(1)5m/s(2)3kg(3)0.56m 解析：(1)物块B沿NP运动时恰能经过最高点P,根据牛领第二定律可得mg=BR UP 物块B从V点到P点的过程中，根据机械能守恒可得2mno=2mgR十2mn0子 解得物块B在N,点的速度大小为vB=5m/s (2)A、B和弹簧组成的系统动量守恒，可得m10=m1℃A十mBVB 1 A、B和弹簧组成的系统机械能守恒，可得2m10=2m1员 2ma℃i 解得mB=3kg (3)A、B和弹簧组成的系统动量守恒，物块A连接的轻弹簧从接触B到弹簧被压缩到最短的 过程中有m1U=m11十mB02 则m1U△t=m1U1△t十mB02△t 对时间累加求和，可得m1t=m1xA十mBxB 解得xA=0.71m 弹簧的最大压缩量为△xm=xA一xB=0.56m 甘肃省2025年普通高中学业水平选择性考试物理原创试题（三） 1.B解析：AB.由题意可知，“可燃冰”在开采过程中要对其升温减压，气体体积变大，对外做功， 同时内能变大，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故A错误，B正确；CD.“可燃冰”形 成条件是低温压缩，所以形成“可燃冰”过程中外界对气体做功，同时内能减少，由热力学第一定 律可知，气体对外放热，故C、D错误。 2.B解析：A.根据电荷数守恒、质量数守恒知镍63的核反应方程是Ni→°1e+Cu,故A错误； B.3衰变所释放的电子是原子核中的中子转变为质子同时释放电子所产生的，故B正确；C.放 射性物质的半衰期规律遵循统计规律，故C错误；D.半衰期长达100年的放射性同位素镍63 经过200年，是经过两个半衰期，转变1- (分》”-，即有四分之三的弹转变成其他金属，放D 错误。 3.D解析：A.雪圈（含人）做匀速圆周运动，合外力一直指向圆心，方向在时刻发生变化，因而合 外力在不断变化，故A错误；B.根据图示可知绳子的拉力沿绳并指向绳收缩的方向，并不是指 向圆周运动的圆心的，故B错误；C.根据几何关系可知，雪圈（含人）做匀速圆周运动的半径为 r=√2+(4-2)m=4m,则线速度大小为=wr=1×4m/s=4m/s,故C错误；D.雪圈（含 人)所受的合外力提供所需的向心力，则有Fn=mwr=240N,故D正确。故选D。 72 4.B解析：A.由丙图可知线圈α中产生的感应电动势的周期为0.4s,故变压器输出电流的频率 为∫=7-2.5H,A错误；以.由丙图可知线困u中产生的感应电动势的最大值为4V,理想变 压器的原、副线圈匝数比为2：1，故两灯泡恰好正常发光的额定电压为√2V,B正确；C.输出端 给两个额定电流均为0.5A的灯泡供电，正常发光时副线圈的干路电流有效值为1A,原、副线 圈匝数比为2：1，变压器的原、副线圈电流与匝数成反比，故线圈α中电流的有效值为0.5A,C 错误：D.灯泡正常工作的额定功率为P=U=厄X0.5W=W,发电机输出功率为P。= 2P=√2W,D错误。故选B。 5.D解析：对玻璃珠受力分析如图所示。 F 10 玻璃珠受到重力G、左侧筷子对玻璃珠的弹力F,、右侧筷子对玻璃珠的弹力F2。A.在三个力 的作用下处于平衡状态，故A错误。BCD.玻璃珠在三个力作用下保持静止，根据平衡条件结 G 合数学知识可得：Fsin日>G,F2=G a9从上式可以看出，若逐渐减小9的大小，则左侧筷 子对玻璃珠的弹力逐渐增大，右侧筷子对玻璃珠的弹力逐渐增大。左侧筷子对玻璃珠的弹力 F一日)>G,弹力大于玻璃珠的重力，右侧筷子对玻璃珠的弹力一定比左侧筷子对玻璃珠的 G 弹力小，故BC错误，D正确。故选D。 6.B解析：A.磁场方向改变前后，由于磁场方向垂直于电流，金属杆受到的安培力的大小为 FA=BIL,故A错误。BCD.磁场方向改变前，对金属棒受力分析，如图所示。 N B FT 0 mg 水平方向，由平衡条件得f1=BILsin0,竖直方向，由平衡条件得N1=mg一BILcos0,由牛顿 第三定律得金属杆对导轨压力大小N,'=N,=mg一BILcos0,磁感应强度B改为与原方向垂 直、斜向左上方，磁感应强度大小不变，受力分析如图所示。 N B mg 73 由于磁场仍垂直于电流，且大小不变，所以金属棒所受安培力大小不变，方向变为与水平面夹角 为9，斜向左下方，根据平衡条件得f:=BILcos0,N,=mg十BILsin0,由于<0<可知：金属 棒受到的摩擦力方向不变，大小变小，结合牛顿第三定律知金属棒对导轨的压力将增大，故CD 错误，B正确。故选B。 7.B解析：A.当肥皂液膜竖直放置时，单色光垂直照射肥皂液膜，在前、后两面反射光形成干涉 条纹，故A错误。B.设肥皂膜前、后表面之间的夹角为0，光的波长为入，相邻的两个明条纹之 间的距离为△x,相邻的两个明条纹之间膜的厚度差为△d.则2△d三入，tan9二AC可得△ =△d= an)2an0:因为地球表面的重力加速度大于月球表面的重力加速度，该装置在地球表面 薄膜上下厚度相差更大（即θ更大了）。该装置在地球表面观察到的水平条纹间距为△x1,在月 球表面观察到的水平直条纹间距为△x2,则△x1<△x2,故B正确。C.若将光源换为蓝色光源， 因为波长变短，根据△x一21an。可知在地球表面观察，可看到水平直条纹的间距将减小，故C 错误。D.若将该装置放在空间站观察，由于处于完全失重状态，肥皂液膜厚度不存在上薄下厚 的情况，所以观察不到水平直干涉条纹，故D错误。故选B。 8.BD解析：BC.移开木块C前，由平衡条件可知，弹簧弹力大小为F=2mg十mg=3mg,地面对 B的支持力大小为V=2mg十mg十mg=4mg,因移开木块C瞬间，弹簧压缩量不变，则弹簧弹 力、弹性势能均不变，故B正确，C错误；A.木块C移开瞬间，木块B所受重力、弹簧的弹力不 变，故地面对B的支持力也不变，由牛顿第三定律知，木块B对水平面的压力大小为4g,故A 错误；D.撤去木块C瞬间，对木块A,由牛顿第二定律有3mg一mg=ma,解得a=2g,方向竖 直向上，故D正确。故选BD。 9.ACD解析：A.根据题意可知，小球向上做初速度v1的匀减速直线运动，故A正确；B.整个运 动过程，小球与电梯的位移相同，运动时间相同，所以小球的平均速度一定与电梯的速度大小相 同，故B错误；C.不计空气阻力，小球在空中运动的过程中机械能守恒，故C正确；D.根据题意 可知，小球抛出后，当小球速度与电梯速度相等时，小球离电梯天花板最近，则有1一gt=v0, 解得运动时间为t=一，则电梯的位移为c=u,1=o1一)D,故D正确。故选ACD。 10.BD解析：AB.当粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径等于D形盒半径时，粒子的动能最大， 限据公术B=m0和Em三mUm,联立可得Ekm=2二，可知粒子获得的最大动 2m 与加速电压无关，故A错误；交变电压的周期和粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，则 1 gB 交流电压的频率为f=下=2πm ,故B正确。C.根据粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 T2可知，该加速器不能同时加速比荷不同的粒子，故C错误。D.由题目可知带电粒子从 ab 回旋加速器输出时形成的等效电流为1，则有1=N9,回旋加速器输出的带电粒子的平均功率 为P-NE,联立可得P-BR t ,故D正确。故选BD。 2m 1,答案：18 (2)T2=0.2m(3)A 解析：Q①)由图可知，在o时间内，钩码完成10次全振动，则T= (2)由图可得T2=0.16 0.8m=0.2m。 (3)当钩码运动到最低，点时，部分钩码脱落，即质量减小，则其接下来的运动过程中周期变小， 但由于质量减小，弹簧的弹性势能没有变化，根据系统机械能守恒定律可知，当钩码运动到最 高点时偏离平衡位置的位移变大，即振幅变大。故选A。 12.答案：(1)B(2)1.480.80(3)电压表的分流作用，使电流表示数偏小①偏小偏小 解析：(1)AC.由于电源内阻较小，电流表内阻较小，且不知道电流表内阻的准确值，电流表分 压带来的影响很大，不能忽略，故AC错误；B.由于电源内阻较小，电压表内阻较大，电压表分 流的影响小，可以忽略，故B正确。故选B。 (2)根据闭合电路的欧姆定律有E=U十Ir, 整理得到U-I图像的数学表达式为U=一Ir十E, 由上式可知，U-I图像的纵截距表示干电池的电动势， 斜率的绝对值表示千电池的内阻，故有E=1.48V,r=1,481.00 2=0.802。 0.60-0 (3)选用B图为电流表外接，由于电压表的分流作用，干路电流为流过电流表和电压表电流之 和，电流表测量的干路电流偏小，即每一个路端电压对应的干路电流大于电流表的示数，修正 后的图像为图线①，由图可知电动势和内阻的测量值均小于真实值。 13.答案：(1)M=4mR m2（2)g一T2R 解析：1)探测器绕月球做圆周运动，由万有引力定徐及牛顿第二定律得G=m4红R R=m TR. 化简可得月球质量M=4mR GT2。 Mm (2)不考虑月球自转的影响，月球表面的物体受到的重力等于万有引力，G R-m'g. 将月球质量代入上式化简可得月球表面的重力加速度g一TR。 4π 14.答案：(1)Lcm=0.1m(2)d=0.05m 解析：(1)乙图中t2t3时间，线圈匀速运动时，根据受力平衡，有mg= B2LcDv2 R 代入数据，得Lcn=0.1m。 (2)由题意，t1时刻CD边与L2重合，t2时刻AB边与L3重合，且t1~t2的时间间隔内线圈一 直做加速度为g的匀加速运动，由乙图可知，t2时刻的速度大小v2=2/s, 所以有v2=℃1十g△t,解得v1=1m/s, AB边刚进入磁场时，CD边也刚进入磁场，磁场宽度为d, 根据匀变速直线运动规律，有3d=v1△1十2g△t°，代入数据，解得d=0.05m。 15.答案：(1)0.125(2)50kg(3)175J 解析：(1)货物滑到B,点时，根据动能定理mgh一μng cos0· sin a2 mvn, 货物与倾斜轨道AB间的动摩擦因数大小为以=0.125。 1 【2)货物从B点到C点根据动能定理mgR一cOs)一，mw7mw解得uc=6m/S 货物滑到轨道BCD左端D点时恰好保持相对静止，根据动量守恒以及能量守恒可得 1 1 muc=(M+m)w,2mu2-2(M+m)o2=k1mgL,解得M=50kg,v=1m/s。 h (3)整个过程中克服摩擦力产生的内能Q=W,=mg cos0· in0+1mgL=175J。