2025年普通高中學業(yè)水平選擇性考試（湖北卷）

物理

本試卷滿分100分，考試時間75分鐘

一、選擇題：本題共10小題，每題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1?7題

只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求，每小題全部選對的得4分，選對但

不全對的得2分，有選錯的得0分。

1.PET（正電子發(fā)射斷層成像）是核醫(yī)學科重要的影像學診斷工具，其檢查原理是將含放射性同位素（如：

18r18r18P\YI0rI01/°v

9r）的物質(zhì)注入人體參與人體代謝，從而達到診斷的目的。9上的衰變方程為9IT1“+1e+o”，其中曠

18r

是中微子。已知9’的半衰期是110分鐘。下列說法正確的是（）

A.X為;7。B.該反應為核聚變反應

C.1克;'F經(jīng)110分鐘剩下0.5克;8FD.該反應產(chǎn)生的，在磁場中會發(fā)生偏轉(zhuǎn)

【答案】C

【解析】

【詳解】A.根據(jù)質(zhì)量數(shù)與電荷數(shù)守恒可知，該物質(zhì)為;"O,故A錯誤；

B.核聚變是輕核結(jié)合成重核的過程（如氫彈原理）。本題中的衰變是單個原子核自發(fā)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N原子核,

屬于放射性衰變（具體為￡+衰變），而非核聚變，故B錯誤；

C.1g該物質(zhì)經(jīng)過llOmin即一個衰變周期，則有一半發(fā)生衰變，該物質(zhì)質(zhì)量變?yōu)?.5g,故C正確；

D./不帶電，在磁場中不偏轉(zhuǎn)，故D錯誤。

故選C。

2.甲、乙兩行星繞某恒星做圓周運動，甲的軌道半徑比乙的小。忽略兩行星之間的萬有引力作用，下列說

法正確的是（）

A..甲運動的周期比乙的小B.甲運動的線速度比乙的小

C.甲運動的角速度比乙的小D.甲運動的向心加速度比乙的小

【答案】A

【解析】

【詳解】根據(jù)衛(wèi)星做圓周運動的向心力等于萬有引力可知G牛=m—=mc^r=m"尸=ma

rrT

第1頁/共18頁

可得T=2〃J-^，v=GMGMGM

----，CD=a

\GMr尸’F

因,〈乞，可知衛(wèi)星甲、乙運動的周期罩＜私

線速度關(guān)系峰＞VZ1

角速度關(guān)系%＞。乙

向心加速度關(guān)系。甲〉。乙

故選Ao

3.如圖所示，內(nèi)壁光滑的汽缸內(nèi)用活塞密封一定量理想氣體，汽缸和活塞均絕熱。用電熱絲對密封氣體加

熱，并在活塞上施加一外力R使氣體的熱力學溫度緩慢增大到初態(tài)的2倍，同時其體積緩慢減小。關(guān)于此

B.密封氣體內(nèi)能增加

C.密封氣體對外做正功D.密封氣體的末態(tài)壓強是初態(tài)的2倍

【答案】B

【解析】

【詳解】A.氣體溫度升高，體積減小，根據(jù)"=C

T

氣體壓強變大，則外力下增加，選項A錯誤;

B.氣體溫度升高，則氣體內(nèi)能變大，即AU增加，選項B正確;

C.氣體體積減小，則外界對氣體做功，選項C錯誤;

根據(jù)，=c

D.

熱力學溫度變?yōu)樵瓉淼?倍，體積減小，則氣體壓強大于原來的2倍，選項D錯誤。

故選B。

第2頁/共18頁

4.如圖所示，在磁感應強度大小為5的勻強磁場中，放置一通電圓線圈，圓心為。點，線圈平面與磁場垂

直。在圓線圈的軸線上有M和N兩點，它們到。點的距離相等。已知M點的總磁感應強度大小為零，則N

點的總磁感應強度大小為（）

A.0B.BC.2BD.3B

【答案】A

【解析】

【詳解】由右手螺旋定則及對稱性可知，環(huán)形電流在N點產(chǎn)生的磁場，磁感應強度與M點等大同向。由于

M點磁感應強度為零，由矢量合成法則可知環(huán)境中勻強磁場與M點磁場等大反向，即勻強磁場與N點的磁

場等大反向，N點的磁感應強度為0。

故選Ao

5.如圖（a）所示，相距￡的兩足夠長平行金屬導軌放在同一水平面內(nèi)，兩長度均為2、電阻均為R的金屬

棒仍、M垂直跨放在兩導軌上，金屬棒與導軌接觸良好。導軌電阻忽略不計。導軌間存在與導軌平面垂直

的勻強磁場，其磁感應強度大小8隨時間變化的圖像如圖（b）所示，時亥ij,B=0。/=0時亥!|,兩

棒相距/，ab棒速度為零，cd棒速度方向水平向右，并與棒垂直，則0?7時間內(nèi)流過回路的電荷量為（）

ABQLXOBBob。D2BQLX。

,4R,2R'R

【答案】B

【解析】

【詳解】通過導體的電荷量q=

第3頁/共18頁

，=T時，磁感應強度為零，故后=絲=弓瓦a

AtT

聯(lián)立以上各式，可得夕=男國

2R

故選B。

6.某網(wǎng)球運動員兩次擊球時，擊球點離網(wǎng)的水平距離均為離地高度分別為二、L,網(wǎng)球離開球拍瞬間的

2

速度大小相等，方向分別斜向上、斜向下，且與水平方向夾角均為仇擊球后網(wǎng)球均剛好直接掠過球網(wǎng)，運

動軌跡平面與球網(wǎng)垂直，忽略空氣阻力，tan。的值為（）

1111

A.-B.-C.—D.一

2346

【答案】C

【解析】

L

【詳解】網(wǎng)球水平方向上做勻速直線運動，有/=-------

v0cos0

設(shè)球網(wǎng)高一度為人，則對N點發(fā)出的球，有￡—/z=%sm，J+21g?,

L1,

對8點發(fā)出的球，有^—k=一％sm0-t+~gt~

聯(lián)立以上各式，可得tan6=L

4

故選C。

7.一個寬為上的雙軌推拉門由兩扇寬為二的門板組成。門處于關(guān)閉狀態(tài)，其俯視圖如圖（a）所示。某同

2

學用與門板平行的水平恒定拉力作用在一門板上，一段時間后撤去拉力，該門板完全運動到另一邊，且恰

好不與門框發(fā)生碰撞，其俯視圖如圖（b）所示。門板在運動過程中受到的阻力與其重力大小之比為〃，重

力加速度大小為g。若要門板的整個運動過程用時盡量短，則所用時間趨近于（）

LL

圖（b）

第4頁/共18頁

FT

B.

【答案】B

【解析】

【詳解】設(shè)拉力為少，作用時間為4,撤去外力后45運動的時間為N5運動過程的最大速度為%,

則由動量定理，有（F_jumg）G=mv,“

叫

得：=

F-/umg

撤銷拉力后，有〃mgt2=mVm

得馬=*~

〃g

對于全過程，有Ft]=〃mgt

得尸=絲包

對于全過程有"二匕/

22

故45運動的總時間

加匕,，匕，—叫,匕“_%

TT|T________|-----------------I--------?--t--_-v-m--t?--1--_---L--

12F-^img〃g"mgt〃g〃gt-t〃gt—t[]Ugt

"〃咽x2

可知當,2越大時，，越小，當，2=，時，，取最小值。

則。之L

〃g

故選Bo

8.在如圖所示的輸電線路中，交流發(fā)電機的輸出電壓一定，兩變壓器均為理想變壓器，左側(cè)升壓變壓器的

原、副線圈匝數(shù)分別為〃1、712,兩變壓器間輸電線路電阻為八下列說法正確的是（）

第5頁/共18頁

A,僅增加用戶數(shù)，廠消耗的功率增大B.僅增加用戶數(shù)，用戶端的電壓增大

C.僅適當增加“2,用戶端的電壓增大D.僅適當增加〃2,整個電路消耗的電功率減小

【答案】AC

【解析】

【詳解】A.整個電路物理量標注如圖

設(shè)用戶端總電阻為R用戶，降壓器輸入端等效為電阻Rx,則有凡=火用戶

因為，3〃3=，4〃4

其中/2=/3，則對于輸電線有72=—A

r+Rx

J-______^2______

J-22

聯(lián)立整理可得(nAn

r+?R用戶

I“4/

僅增加用戶數(shù)，則尺用戶減小，可知/2增大，根據(jù)AP=/力

可知r消耗的功率增大，故A正確；

B.僅增加用戶數(shù)，/2增大，根據(jù)。3=。2一八外

可知5減小，根據(jù)用戶端的電壓04=亙03

n3

可知用戶端的電壓減小，故B錯誤；

C.僅適當增加”2,根據(jù)。2=

第6頁/共18頁

k

可知。2增大，根據(jù)

可知/2增大，根據(jù)&=

可知5增大，根據(jù)用戶端的電壓04=幺03

〃3

可知用戶端的電壓增大，故C正確；

D.由C選項可知，僅適當增加"2,/2增大，整個電路消耗的電功率々=4=02,2

由于仍增大，故整個電路消耗的電功率變大，故D錯誤。

故選AC。

9.質(zhì)量均為小的小球。和6由勁度系數(shù)為人的輕質(zhì)彈簧連接，小球。由不可伸長的細線懸掛在。點，系統(tǒng)

處于靜止狀態(tài)，如圖所示。將小球6豎直下拉長度/后由靜止釋放。重力加速度大小為g,忽略空氣阻力，

彈簧始終在彈性限度內(nèi)。釋放小球6后（）

Oo

omi

A.小球?？赡軙\動B.若小球6做簡諧運動，則其振幅為工

2

C.當且僅當/W鱉時，小球6才能始終做簡諧運動D.當且僅當/〈濁時，小球b才能始終做簡

kk

諧運動

【答案】AD

【解析】

【詳解】B.如果A球不動而B球單獨振動則B球做簡諧振動，簡諧振動的平衡位置合力為零，即B球初

始時刻位置，則可知B的振幅為/,B錯誤；

ACD.A球發(fā)生運動的臨界條件為彈簧對A球向上的彈力大于A球的重力，則此時對A球有Ax。=mg

第7頁/共18頁

對B球有此時加速度kx0+mg=ma

由簡諧振動的對稱性可得向下拉到最低點松手釋放的加速度也為。，則有必=加。

解得/=孚

k

即運，否則A球會發(fā)生運動，AD正確，C錯誤。

k

故選AD-

10.如圖所示，在xOy平面內(nèi)有一以。點為中心的正五邊形，頂點到。點的距離為R。在正五邊形的頂點

上順時針方向依次固定電荷量為外2q、3外4外5q的正點電荷，且電荷量為%的電荷在y軸正半軸上。

靜電力常量為左，則。點處的電場強度（）

A.方向沿x軸負方向

B.方向與x軸負方向成18°夾角斜向下

大小為(cos54°+cosl8°)

D.大小為(2cos54°+cosl8°)

【答案】AD

【解析】

【詳解】由題意可知，如圖

將五個點電荷等效成

第8頁/共18頁

kq

五個點電荷與。點距離為尺，設(shè)&=

R2

則0點場強大小為E=2x2E0cos54°+2E0cos18°

代入可得E=2#(2cos54。+cos18°)

方向沿x軸負方向;

故選ADt,

二、非選擇題：本題共5小題，共60分。

11.某實驗小組為測量一節(jié)干電池的電動勢￡和內(nèi)阻r,設(shè)計了如圖（a）所示電路，所用器材如下：干電池、

智能手機、電流傳感器、定值電阻Ro、電阻箱、開關(guān)、導線等。按電路圖連接電路，將智能手機與電流傳

感器通過藍牙無線連接，閉合開關(guān)S,逐次改變電阻箱的阻值凡用智能手機記錄對應的電流傳感器測得的

電流/?；卮鹣铝袉栴}:

圖(a)圖(b)

（1）凡在電路中起（填“保護”或“分流”）作用。

（2）工與E、八R、R）的關(guān)系式為工=

II--------

（3）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出;-R圖像，如圖（b）所示。已知心=9.0。，可得必V（保留三位有效數(shù)字）,

=Q（保留兩位有效數(shù)字）

第9頁/共18頁

（4）電流傳感器的電阻對本實驗干電池內(nèi)阻的測量結(jié)果（填“有”或“無”）影響。

【答案】（1）保護（2）0+4±￡

EE

（3）①.1.47②.1.3

（4）有

【解析】

【小問1詳解】

心與電阻箱串聯(lián)，可知，心在電路中起保護作用。

【小問2詳解】

根據(jù)閉合電路歐姆定律￡=/（R+凡+r）

化間可得：=苒+?「

IEE

【小問3詳解】

結(jié)合上述有

IEE

結(jié)合圖（b）有工=土？V-1,殳±C=7A-1

E25-0E

解得￡al.47V,r-1.3Q

【小問4詳解】

當電流傳感器有內(nèi)阻時，所測的電源內(nèi)阻能=&+%

導致電源內(nèi)阻測量值偏大，即電流傳感器的電阻對本實驗干電池內(nèi)阻的測量結(jié)果有影響。

12.某同學利用如圖（a）所示的實驗裝置來測量重力加速度大小g。細繩跨過固定在鐵架臺上不可轉(zhuǎn)動的

小圓柱體，兩端各懸掛一個重錘。實驗步驟如下：

圖(a)

第10頁/共18頁

①用游標卡尺測量遮光片的寬度d.

②將遮光片固定在重錘1上，用天平測量重錘1和遮光片的總質(zhì)量加、重錘2的質(zhì)量M(M＞加)。

③將光電門安裝在鐵架臺上，將重錘1壓在桌面上，保持系統(tǒng)靜止，重錘2離地面足夠高。用刻度尺測量

遮光片中心到光電門的豎直距離〃。

④啟動光電門，釋放重錘1，用毫秒計測出遮光片經(jīng)過光電門所用時間人

⑤根據(jù)上述數(shù)據(jù)求出重力加速度go

⑥多次改變光電門高度，重復步驟，求出g的平均值。

回答下列問題：

(1)測量d時，游標卡尺的示數(shù)如圖(b)所示，可知______cm。

12主尺cm

IIIIIIIIIIIIIIIIIIIII

|1III(IIIIIIIII|IIII|

0游標尺1020

圖(b)

(2)重錘1通過光電門時的速度大小為v=(用遮光片d、f表示)。若不計摩擦，g與加、M、d、t、

H的關(guān)系式為______=

(3)實驗發(fā)現(xiàn)，當M和加之比接近于1時，g的測量值明顯小于真實值。主要原因是圓柱體表面不光滑,

導致跨過圓柱體的繩兩端拉力不相等。理論分析表明，圓柱體與繩之間的動摩擦因數(shù)很小時，跨過圓柱體

Mm

的繩兩端拉力差AT=47——-g,其中?是只與圓柱體表面動摩擦因數(shù)有關(guān)的常數(shù)。保持M+機=2mo

M+m

不變，其中M=(1+^)%,m=(l-/3)m00廠足夠小時，重錘運動的加速度大小可近似表示為

a=(A-/)g。調(diào)整兩重錘的質(zhì)量，測得不同￡時重錘的加速度大小結(jié)果如下表。根據(jù)表格數(shù)據(jù)，采用

逐差法得到重力加速度大小g=______m/s2(保留三位有效數(shù)字)。

0.040.060.080.10

a1(m/s2)0.0840.28104770.673

【答案】⑴0.515

⑵7②

(3)9.81

第11頁/共18頁

【解析】

【小問1詳解】

根據(jù)游標卡尺的讀數(shù)規(guī)律，該游標卡尺的讀數(shù)為5mm+0.05x3mm=5.15mm=0.515cm

【小問2詳解】

[1]根據(jù)光電門的測速原理，重錘1通過光電門時的速度大小為n

⑵對重錘1與重錘2構(gòu)成的系統(tǒng)進行分析，根據(jù)系統(tǒng)機械能守恒定律有（/-=+Wv2

_,d

其中v=一

解得g=2（M—掰）,尸

【小問3詳解】

由于/是只與圓柱體表面動摩擦因數(shù)有關(guān)的常數(shù)，且有。=（萬-7）g=g夕-g7

取表格從左至右四組數(shù)據(jù)分別為q,外，%，%和對應的區(qū),瓦，區(qū)，A

利用表格中的數(shù)據(jù)，根據(jù)逐差法有為+%-%-4=（四+四-四一四）g

帶入數(shù)據(jù)可則重力加速度g=9.81m/s?

13.如圖所示，三角形/8C是三棱鏡的橫截面，AC=BC,ZC=30°,三棱鏡放在平面鏡上，/C邊緊

貼鏡面。在紙面內(nèi)，一光線入射到鏡面O點，入射角為a,O點離/點足夠近。已知三棱鏡的折射率為0。

（1）當a=45。時，求光線從邊射入棱鏡時折射角的正弦值；

（2）若光線從邊折射后直接到達8c邊，并在8C邊剛好發(fā)生全反射，求此時的0值

【答案】（1）巫

4

（2）60°

【解析】

【小問1詳解】

第12頁/共18頁

作出光路圖，如圖所示

Zl=ZS^C-(90°-cr)=30°

所以在48邊的入射角為N2=90?！狽l=60。

由光的折射定律〃=sm/2

sinZ3

解得光線從AB邊射入棱鏡時折射角的正弦值為sinZ3=—

4

【小問2詳解】

根據(jù)sinC'=L=也

n2

可得。'=45。

則AB邊的折射角為N3'=90°-[180°-(75°+90°-45°)]=30°

*/、，

根據(jù)折射定律可知AB邊的入射角滿足〃=——

sinN3'

解得N2'=45°

根據(jù)幾何關(guān)系可知恰好發(fā)生全反射時的入射角為〃=90。-[NA4C-(90。-N2')]=60°

14.如圖所示，兩平行虛線九W、尸。間無磁場。左側(cè)區(qū)域和P。右側(cè)區(qū)域內(nèi)均有垂直于紙面向外的勻強

磁場,磁感應強度大小分別為3和23。一質(zhì)量為〃?、電荷量為夕的帶正電粒子從左側(cè)。點以大小為%

的初速度射出，方向平行于九W向上。已知。點到九W的距離為3?，粒子能回到。點，并在紙面內(nèi)做

2qB

周期性運動。不計重力，求

第13頁/共18頁

MP

O?II???

II

II

II

BNQ“B

(1)粒子在MN左側(cè)區(qū)域中運動軌跡的半徑；

(2)粒子第一次和第二次經(jīng)過尸。時位置的間距;

(3)粒子的運動周期

【答案】(1)R=啜

qB

57imA/3W

(3)----------1----------

3qBqB

【解析】

【小問1詳解】

粒子在左側(cè)磁場中運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有=等

可得一

qB

【小問2詳解】

粒子在左側(cè)磁場運動，設(shè)從射出時速度方向與VN的夾角為0,由于。到"N的距離1=當2,結(jié)合

2qB

氏=吟，根據(jù)幾何關(guān)系可知。=60°；

qB

粒子在ACV和p。之間做勻速直線運動，所以粒子從尸。進入右側(cè)磁場時與尸0的夾角8=60°；粒子在右

第14頁/共18頁

側(cè)磁場做勻速圓周運動有qv0-2B=號

解得

心篝2qB

根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子第一次和第二次經(jīng)過PQ時位置的間距x==告號

【小問3詳解】

22271Hl44加

由圖可知粒子在左邊磁場運動的時間4=彳4=不乂「1=——

33qB3qB

,1271mTim

粒子在右邊磁場運動的時間t~=Tx7一丁二——

2332qB3qB

所以粒子從MN到PQ過程中運動的距離為/=----------

2cos。2qB

粒子在MN和PQ之間運動的時間，3=——----

-%qB

綜上可知粒子完成完整運動回到。點的周期為T=4+/,+4=2”+—

39qB

15.如圖所示，一足夠長的平直木板放置在水平地面上，木板上有3〃（〃是大于1的正整數(shù)）個質(zhì)量均為加

的相同小滑塊，從左向右依次編號為1、2、…、3n,木板的質(zhì)量為“小。相鄰滑塊間的距離均為乙木板與

第15頁/共18頁

地面之間的動摩擦因數(shù)為4,滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為2〃。初始時木板和所有滑塊均處于靜止狀態(tài)。

現(xiàn)給第1個滑塊一個水平向右的初速度，大小為麗碗（廠為足夠大常數(shù)，g為重力加速度大?。??；瑝K

間的每次碰撞時間極短，碰后滑塊均會粘在一起繼續(xù)運動。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。

T1團……甌

II

（1）求第1個滑塊與第2個滑塊碰撞前瞬間，第1個滑塊的速度大小

（2）記木板滑動前第，個滑塊開始滑動時的速度為匕，第J+1個滑塊開始滑動時的速度為,+1。用已知量

和，表示匕+1。

（3）若木板開始滑動后,滑塊間恰好不再相碰,求力的值。（參考公式：F+22+…+r='左化+雙2左+1））

【答案】（1）%=J"4）jugL

（2）匕+1=看舊-4〃g￡

4〃(2〃+1)(8〃2+10〃+5)

(3)廿=——

3(2〃-])

【解析】

【小問1詳解】

滑塊1運動時，對木板的摩擦力為工=2〃加g

地面對木板的摩擦力為人=4junmg

所以此過程中木板保持不動；每個滑塊之間距離為乙，所