2025高考物理湖北卷押题模拟含解析.pdf

试卷第 1 页，共 8 页 一、单选题一、单选题（每题每题 4 4 分分，共共 2 28 8 分分）1如图所示为氦离子（He+2022024 4湖北卷湖北卷押题押题）的能级图，根据玻尔原子理论，关于氦离子能级跃迁，下列说法正确的是（）A大量处于 n=3 能级的氦离子，最多可辐射 2 种不同频率的光子 B从 n=4 向 n=3 能级跃迁，要向外辐射 2.64eV 能量 C处于 n=1 能级的氦离子，可以吸收 54.0eV 的能量而发生电离 D从 n=3 跃迁到 n=2 能级比从 n=2 跃迁到 n=1 能级辐射出的光子波长短 2在同一介质中有 a、b两列机械波，它们的波形如图所示，两列波的频率分别为和，波长分别为和，则（）A，B，C D，3电压互感器能将高电压变成低电压、电流互感器能将大电流变成小电流，用于测量或保护系统。如图所示，T1、T2是监测交流高压输电参数的互感器，a、b是交流电压表或交流电流表，若高压输电线间电压为 220kV，T1的原、副线圈匝数比为 1100，交流电压表的示数为 200V，交流电流表的示数为 2A，则（）Aa 是交流电压表，b是交流电流表 BT2的原、副线圈匝数比为 10001 C高压线路输送的电流为 200A D 高压线路输送的电功率为2.2 104kW 试卷第 2 页，共 8 页 4如图所示，由波长为 1和 2的单色光组成的一束复色光，经半反半透镜后分成透射光和反射光。透射光经扩束器后垂直照射到双缝上并在屏上形成干涉条纹。O是两单色光中央亮条纹的中心位置，P1和 P2分别是波长为 1和 2的光形成的距离 O点最近的亮条纹中心位置。反射光入射到三棱镜一侧面上，从另一侧面 M 和 N位置出射，则（）A12，M是波长为 1的光出射位置 B12，M是波长为 1的光出射位置 D12，N 是波长为 1的光出射位置 5雨打芭蕉是中国古代文学中常见的抒情意象，为估算雨滴撞击芭蕉叶产生的平均压强 p，小华同学将一圆柱形的量杯置于院中，测得一段时间 t内杯中水面上升的高度为h，查询得知当时雨滴下落的速度为 v。设雨滴竖直下落到水平的芭蕉叶上后以原来的14速率竖直反弹。已知水的平均密度为，不计雨滴重力。则 p的大小为（）A342 B542 C34 D54 6在如图所示的平面内，存在宽为的匀强磁场区域（足够长、边界上有磁场），匀强磁场的磁感应强度大小为，左侧边界上有一离子源，可以向纸面内各方向发射质量为、带电荷量为+(0)、速度大小为的离子。不计离子受到的重力和空气阻力，下列说法正确的是（）A离子在磁场中运动的最长时间为2 B离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动的最短时间为3 C离子从右侧边界离开磁场时，在磁场中运动的最长时间为512 D离子从左侧边界离开磁场时，射入点与射出点间的最大距离为3 试卷第 3 页，共 8 页 7 物体在引力场中具有的势能叫做引力势能，取无穷远处为引力势能零点。质量为的物体在地球引力场中具有的引力势能=0（式中为引力常量，为地球的质量，0为物体到地心的距离），如果用表示地球的半径，g表示地球表面重力加速度，表示光在真空中的速度，则下列说法正确的是（）A在半径为的圆形轨道上运行的质量为的人造地球卫星的机械能为2 B如果地球的第一宇宙速度为1，则将质量为的卫星从地球表面发射到半径为的轨道上运行时至少需要的能量=1212+()2 C若考虑卫星在高空所受稀薄空气的阻力作用，质量为的卫星从半径为1的圆轨道缓慢减小到半径为2的圆轨道的过程中克服空气阻力做的功为2(1112)D黑洞的密度、质量极大，以至连光都不能逃离它的引力，无法通过光学观测直接确定它的存在，假如地球能成为黑洞，则其半径最大不能超过2 二、多选题二、多选题（每每题题 5 5 分分，共共 2 20 0 分分）8如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物（可视为质点），重物静止时处于位置。现用手托重物使之缓慢上升至 A 位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在 A 位置和位置（图中未画出）之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程（不计空气阻力），下列说法中正确的是（）A重物在位置时，其加速度的大小大于当地重力加速度的值 B在重物从 A位置下落到位置的过程中，重力的冲量与弹簧弹力的冲量相同 C在手托重物从位置缓慢上升到 A 位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能 D在重物从 A位置到位置和从位置到位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做功之比是 1：3 试卷第 4 页，共 8 页 9如图所示，在竖直平面内有一半径为 R的光滑固定细管（忽略管的内径），半径 OB水平，OA竖直，一个直径略小于管内径的小球由 B点以某一初速度0进入细管，之后由管内的顶部 A点以大小为的水平速度飞出。重力加速度为 g，下列说法正确的是（）A为使小球能从 A点飞出，小球在 B 点的初速度必须满足0 3 B为使小球能从 A点飞出，小球在 B 点的初速度必须满足0 2 C为使小球从 A 点水平飞出后再返回 B点，小球在 B 点的初速度应为0=52 D 小球从 A 点飞出的水平初速度必须满足，因而不可能使小球从 A点水平飞出后再返回 B 点 10如图所示，真空中有平面直角坐标系 xOy，其 x 轴方向水平向右，坐标系 xOy所在的空间有一正交的匀强电磁场，匀强电场方向沿 y轴负方向，电场强度大小为 E；匀强磁场方向垂直于坐标系 xOy 向里，磁感应强度大小为 B。一群带正电的粒子，质量均为m，所带电荷量均为 q，以大小不同的初速度从坐标原点 O沿 x 轴正方向射出，不计粒子间的相互作用和粒子的重力，则（）A若初速度=，粒子恰好能做匀速直线运动 B当粒子离 x 轴最远时，速度达到最大 C若初速度，粒子每隔2时间就会返回 x轴一次 D在任意时刻，粒子在 x方向的速度分量的大小为，与 x 轴的距离为 h，那么与 h的关系式为=11我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为 95%，氙离子喷射速度为 试卷第 5 页，共 8 页 1.6 104m/s，推进器产生的推力为80mN。已知氙离子的比荷为7.3 105C/kg；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（）A氙离子的加速电压约为175V B氙离子的加速电压约为700V C氙离子向外喷射形成的电流约为37A D每秒进入放电通道的氙气质量约为5.3 106kg 三、实验题三、实验题 12（7 分）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门 1 和 2 组成的光电计时器，其中光电门 1 在光电门 2 的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门 1 运动至光电门 2 的时间 t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离 h。(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_cm。(2)改变光电门 1 的位置，保持光电门 2 的位置不变，小球经过光电门 2 的速度为 v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度 g，则 h、t、g、v 四个物理量之间的关系式h=_。(3)根据实验数据作出 图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为 k，根据图象得出重力加速度 g大小为_。13（9 分）某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关 S 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“1”和“10”两种倍率。所用器材如下：试卷第 6 页，共 8 页 A干电池：电动势=1.5V，内阻=1 B电流表 G：满偏电流g=1mA，内阻g=150 C定值电阻：1=1200 D电阻箱2和3：最大阻值均为999.9 E电阻箱4：最大阻值为9999 F开关一个，红、黑表笔各 1 支，导线若干（1）该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关 S 断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱2，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫做欧姆表的内阻内，则内=_，欧姆表的倍率是_（选填“1”、“10”）（2）闭合电键 S：第一步：调节电阻箱2和3，当2=_且3=_时，再将红、黑表笔短接，电流表再次满偏。第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱4，调节4，当电流表指针指向如图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_。四、解答题四、解答题 14（9 分）在如图所示的坐标系中，一定质量的某种理想气体先后发生以下两种状态变化过程：第一种变化是从状态状态 A 到状态 B，外界对该气体做功为 6J；第二种变化是从状态 A 到状态 C，该气体从外界吸收的热量为 9J 图线 AC 的反向延长线通过坐标原点 O，B、C 两状态的温度相同，理想气体的分子势能为零求：（1）从状态 A 到状态 C 的过程，该气体对外界做的功 W1和其内能的增量；（2）从状态 A 到状态 B 的过程，该气体内能的增量及其从外界吸收的热量 Q2 试卷第 7 页，共 8 页 15（15 分）如图，L 形滑板 A 静置在粗糙水平面上，滑板右端固定一劲度系数为的轻质弹簧，弹簧左端与一小物块 B 相连，弹簧处于原长状态。一小物块 C 以初速度0从滑板最左端滑入，滑行0后与 B 发生完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），然后一起向右运动；一段时间后，滑板 A 也开始运动已知 A、B、C 的质量均为，滑板与小物块、滑板与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为；最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，弹簧始终处于弹性限度内。求：（1）C 在碰撞前瞬间的速度大小；（2）C 与 B 碰撞过程中损失的机械能；（3）从 C 与 B 相碰后到 A 开始运动的过程中，C 和 B 克服摩擦力所做的功。试卷第 8 页，共 8 页 16（16 分）如图所示，ABCD是 N匝（N=20）的矩形闭合金属线框放置于水平面上，其质量 m=1kg、阻值 R=2、长度 d=0.4m、宽度为 L=0.2m，水平面上依次间隔分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为 B=0.5T、宽度也为 L、长度及磁场间的距离均为 d，线框在轨道上运动过程中受到的摩擦阻力 f大小恒为 4N。现线框的AB 边与左边第一个磁场的左边界重合，给线框施加一水平向右的力使线框从静止开始向右运动，问：（1）若让小车以恒定加速度 a=2m/s2运动，求力 F与随时间 t变化的关系式；（2）若给线框施加的力的功率恒为 P1=16W，该力作用作用一段时间 t1=6s 后，线框已达最大速度，且此时线框刚好穿出第 13 个磁场（即线框的 CD边刚好与第 13 个磁场的右边界重合），求线框在这段时间内产生的焦耳热；（3）若给线框施加的力恒为 F0=12N，且 F0作用 t0=4s 时间线框已达到最大速度，求 t0时间内线框产生的焦耳热。答案第 1 页，共 11 页 参考答案参考答案 1B【详解】A大量处于 n=3 能级的氦离子，最多可辐射 3 种不同频率的光子，对应的能级跃迁分别为从 3 能级到 2 能级、3 能级到 1 能级、2 能级到 1 能级。故 A 错误；B从 n=4 向 n=3 能级跃迁，要向外辐射的能量为=3.40eV (6.04)eV=2.64eV 故 B 正确；C由能级图得，处于 n=1 能级的氦离子，最少吸收 54.4eV 的能量才能发生电离。故 C 错误；D从 n=3 跃迁到 n=2 能级辐射出的光子能量为 1=6.04eV (13.6)eV=7.56eV 从 n=2 跃迁到 n=1 能级辐射出的光子能量为 2=13.6eV (54.4)eV=40.8eV 则 1 因为在同一介质中波速相等，则根据公式=可知 2 反射光经过三棱镜后分成两束色光，由图可知 M光的折射角小，又由折射定律可知，入射角相同时，折射率越大的色光折射角越大，由于 1 2 则 1 2 选项 A 错误，B 正确；C为使小球从 A 点水平飞出后再返回 B点，则 =122 1202=+122 解得=2 小球在 B 点的初速度应为 0=52 选项 C 正确；D要使的小球从 A 点飞出，则小球在 A 点的速度大于零即可，由选项 C 的分析可知，只要小球在 A 点的速度2，小球就能从 A 点水平飞出后再返回 B点，选项 D 错误。故选 BC。10ACD【详解】A带正电的粒子不计重力，受向上的洛伦兹力和向下的电场力，若=，则有 =故粒子恰好能做匀速直线运动，故 A 正确；B正粒子的速度读若满足，将向上偏转，电场力做负功，当粒子离 x轴最远时，电场 答案第 7 页，共 11 页 力做负功最多，其速度达到最小；若满足，将向下偏转，电场力做正功，当粒子离 x轴最远时，电场力做正功最多，其速度达到最大，故 B 错误；C若初速度，粒子的运动规律表现出周期性，可分解为两个分运动，即向右的匀速运动和圆周运动，每经历圆周运动的一个周期=2，粒子将返回 x轴一次，故 C 正确；D 设任意时刻，粒子在 y方向的速度分量为，在 x 方向的速度分量为，在一小段时间内，粒子在 y方向的位移为，由左手定则和动量定理可知 =即 =对这个等式求和即可知=故 D 正确；故选 ACD。11AD【详解】AB氙离子经电场加速，根据动能定理有 =122 0 可得加速电压为 =22()175V 故 A 正确，B 错误；D在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 =0 进入放电通道的氙气质量为0，被电离的比例为，则有=(0)联立解得 0=5.3 106kg 故 D 正确；答案第 8 页，共 11 页 C在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有 =()，=联立解得 =()()3.7A 故 C 错误。故选 AD。12 1.170 122+2【详解】(1)1主尺读数为 1.1cm，游标尺读数为 0.0514mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为 1.1cm+0.070cm=1.170cm；(2)2小球经过光电门 2 的速度为 v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门 2 的时间=所以从开始释放到经过光电门 1 的时间=所以经过光电门 1 的速度 v =根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离 =+2=122(3)3由公式=122得=12 若 图线斜率的绝对值为 k，则 =12 所以重力加速度大小 =2 13 1500#1.5 103 10 14 150 100【详解】（1）12由闭合电路欧姆定律，欧姆表内阻为 内=g=1500 答案第 9 页，共 11 页 欧姆表中值电阻为1500，根据电路结构，开关断开时，欧姆表内阻过大，此时欧姆表的倍率是“10”。（2）345闭合开关后，欧姆表的内阻减小，倍率变为“1”，调节电阻箱2和3，使电流表满偏时欧姆表的内阻为150，电路总电流为 =1.5150A=0.01A 此时 3=g(g+1)g=150，2+3(g+1)3+g+1+=150 得 2=14 如图乙电流表示数为 0.60mA，此时总电流为 =0.60 (150+1200)150mA+0.60mA=6mA 欧姆表的刻度值为 4=1.56 103 150=100 14（1）1=0，U1=9（2）U2=9，2=3【详解】（1）从状态 A到状态 C过程，气体发生等容变化，该气体对外界做功 W1=0，根据热力学第一定律 有U1=W1Q1，内能的增量U1=Q1=9J（2）从状态 A 到状态 B过程，体积减小，温度升高，该气体内能的增量U2=U1=9J，根据热力学第一定律 有U2=W2Q2，从外界吸收的热量 Q2=U2-W2=3J 15（1）02 20；（2）14(02 20)；（3）2222【详解】（1）小物块 C 运动至刚要与物块 B 相碰过程，根据动能定理可得 0=12121202 解得 C 在碰撞前瞬间的速度大小为 1=02 20（2）物块 B、C 碰撞过程，根据动量守恒可得 1=22 解得物块 B 与物块 C 碰后一起运动的速度大小为 答案第 10 页，共 11 页 2=1202 20 故 C 与 B 碰撞过程中损失的机械能为 =121212 222=14(02 20)（3）滑板 A 刚要滑动时，对滑板 A，由受力平衡可得 +2=3 解得弹簧的压缩量，即滑板 A 开始运动前物块 B 和物块 C 一起运动的位移大小为 =从 C 与 B 相碰后到 A 开始运动的过程中，C 和 B 克服摩擦力所做的功为 =2 =2222 16（1）=6+4(N)；（2）Q1=52.4J；（3）Q0=104J【详解】（1）当线框匀加速时，依题意有 =根据牛顿第二定律 =得 =6+4(N)（2）当线框达到最大速度 v1时，有 1=+1 1=1 1=1 1=11 代入数据得 1=2m/s 当线框刚好穿出第十三个磁场时，线框的位移 1=2 =13 答案第 11 页，共 11 页 得 1=10.4m 根据动能定理 11 1 1=1212 线框的焦耳热 1=1=52.4J（3）当线框达到最大速度 v0时，有 0=+0 0=0 0=0 代入数据得 0=4m/s 根据动量定理(0)0=0=0 =0 =0 得 0=14m 根据动能定理(0)0 0=1202 线框的焦耳热 0=0=104J