2025年湖北省普通高中学业水平选择性考试物理含答案详解及试卷分析

2025年湖北省普通高中学业水平选择性考试物理一、选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。1.PET(正电子发射断层成像)是核医学科重要的影像学诊断工具,其检查原理是将含放射性同位素(如

918F)的物质注入人体参与人体代谢,从而达到诊断的目的。918F的衰变方程为

918F→X+

1A.X为

8B.该反应为核聚变反应C.1克

918F经110分钟剩下0.5克D.该反应产生的

02.甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动,甲的轨道半径比乙的小。忽略两行星之间的万有引力作用,下列说法正确的是A.甲运动的周期比乙的小B.甲运动的线速度比乙的小C.甲运动的角速度比乙的小D.甲运动的向心加速度比乙的小3.如图所示,内壁光滑的汽缸内用活塞密封一定量理想气体,汽缸和活塞均绝热。用电热丝对密封气体加热,并在活塞上施加一外力F,使气体的热力学温度缓慢增大到初态的2倍,同时其体积缓慢减小。关于此过程,下列说法正确的是A.外力F保持不变B.密封气体内能增加C.密封气体对外做正功D.密封气体的末态压强是初态的2倍4.如图所示,在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,放置一通电圆线圈,圆心为O点,线圈平面与磁场垂直。在圆线圈的轴线上有M和N两点,它们到O点的距离相等。已知M点的总磁感应强度大小为零,则N点的总磁感应强度大小为A.0 B.B C.2B D.3B5.如图(a)所示,相距L的两足够长平行金属导轨放在同一水平面内,两长度均为L、电阻均为R的金属棒ab、cd垂直跨放在两导轨上,金属棒与导轨接触良好,导轨电阻忽略不计。导轨间存在与导轨平面垂直的匀强磁场,其磁感应强度大小B随时间变化的图像如图(b)所示,t=T时刻,B=0。t=0时刻,B=B0,两棒相距x0,ab棒速度为零,cd棒速度方向水平向右,并与棒垂直,则0~T时间内流过回路的电荷量为A.B0Lx04R B.B6.某网球运动员两次击球时,击球点离网的水平距离均为L,离地高度分别为L2、L,网球离开球拍瞬间的速度大小相等,方向分别斜向上、斜向下,且与水平方向夹角均为θ。击球后网球均刚好直接掠过球网,运动轨迹平面与球网垂直,忽略空气阻力,tanθA.12 B.13 C.147.一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为L2的门板组成,门处于关闭状态,其俯视图如图(a)所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板上,一段时间后撤去拉力,该门板完全运动到另一边,且恰好不与门框发生碰撞,其俯视图如图(b)所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力大小之比为μ,重力加速度大小为gA.L2μg B.Lμg C.28.在如图所示的输电线路中,交流发电机的输出电压一定,两变压器均为理想变压器,左侧升压变压器的原、副线圈匝数分别为n1、n2,两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是A.仅增加用户数,r消耗的功率增大B.仅增加用户数,用户端的电压增大C.仅适当增加n2,用户端的电压增大D.仅适当增加n2,整个电路消耗的电功率减小9.质量均为m的小球a和b由劲度系数为k的轻质弹簧连接,小球a由不可伸长的细线悬挂在O点,系统处于静止状态,如图所示。将小球b竖直下拉长度l后由静止释放。重力加速度大小为g,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。释放小球b后A.小球a可能会运动B.若小球b做简谐运动,则其振幅为lC.当且仅当l≤mgk时,小球bD.当且仅当l≤2mgk时,小球10.如图所示,在xOy平面内有一以O点为中心的正五边形,顶点到O点的距离为R,在正五边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q的正点电荷,且电荷量为3q的电荷在y轴正半轴上。静电力常量为k,则O点处的电场强度A.方向沿x轴负方向B.方向与x轴负方向成18°夹角斜向下C.大小为2kqD.大小为2kq二、非选择题:本题共5小题,共60分。11.某实验小组为测量一节干电池的电动势E和内阻r,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:干电池、智能手机、电流传感器、定值电阻R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路,将智能手机与电流传感器通过蓝牙无线连接,闭合开关S,逐次改变电阻箱的阻值R,用智能手机记录对应的电流传感器测得的电流I。回答下列问题:图(a)图(b)(1)R0在电路中起(填“保护”或“分流”)作用。(2)1I与E、r、R、R0的关系式为1I=(3)根据记录数据作出1I-R图像,如图(b)所示。已知R0=9.0Ω,可得E=V(保留三位有效数字),r=(4)电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果(填“有”或“无”)影响。12.某同学利用如图(a)所示的实验装置来测量重力加速度大小g,细绳跨过固定在铁架台上不可转动的小圆柱体,两端各悬挂一个重锤。实验步骤如下:①用游标卡尺测量遮光片的宽度d。②将遮光片固定在重锤1上,用天平测量重锤1和遮光片的总质量m、重锤2的质量M(M>m)。③将光电门安装在铁架台上,将重锤1压在桌面上,保持系统静止,重锤2离地面足够高。用刻度尺测量出遮光片中心到光电门的竖直距离H。④启动光电门,释放重锤2,用数字毫秒计测出遮光片经过光电门所用时间t。⑤根据上述数据求出重力加速度大小g。⑥多次改变光电门高度,重复步骤③④⑤,求出g的平均值。回答下列问题:(1)测量d时,游标卡尺的示数如图(b)所示,可知d=cm。(2)重锤1通过光电门时的速度大小为v=(用d、t表示)。若不计摩擦,g与m、M、d、t、H的关系式为g=。(3)实验发现,当M和m之比接近于1时,g的测量值明显小于真实值。主要原因是圆柱体表面不光滑,导致跨过圆柱体的绳两端拉力不相等。理论分析表明,圆柱体与绳之间的动摩擦因数很小时,跨过圆柱体的绳两端拉力差ΔT=4γMmM+mg保持M+m=2m0不变,其中M=(1+β)m0,m=(1-β)m0。β足够小时,重锤运动的加速度大小可近似表示为a=(β-γ)g。调整两重锤的质量,测得不同β时重锤的加速度大小a,结果如表。根据表格数据,采用逐差法得到重力加速度大小g=m/s2(保留三位有效数字)。

β0.040.060.080.10a/(m·s-2)0.0840.2810.4770.67313.如图所示,三角形ABC是三棱镜的横截面,AC=BC,∠C=30°,三棱镜放在平面镜上,AC边紧贴镜面。在纸面内,一光线入射到镜面O点,入射角为α,O点离A点足够近,已知三棱镜的折射率为2。(1)若α=45°,求光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值。(2)若光线从AB边折射后直接到达BC边,并在BC边刚好发生全反射,求此时的α值。14.如图所示,两平行虚线MN、PQ间无磁场。MN左侧区域和PQ右侧区域内均有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从MN左侧O点以大小为v0的初速度射出,方向平行于MN向上。已知O点到MN的距离为3mv0(1)粒子在MN左侧区域中运动轨迹的半径。(2)粒子在第一次和第二次经过PQ时位置的间距。(3)粒子的运动周期。15.如图所示,一足够长的平直木板放置在水平地面上,木板上有3n(n是大于1的正整数)个质量均为m的相同小滑块,从左向右依次编号为1、2、…、3n,木板的质量为nm。相邻滑块间的距离均为L,木板与地面之间的动摩擦因数为μ,滑块与木板间的动摩擦因数为2μ。初始时木板和所有滑块均处于静止状态。现给第1个滑块一个水平向右的初速度,大小为βμgL(β为足够大常数,g为重力加速度大小)。滑块间的每次碰撞时间极短,碰后滑块均会粘在一起继续运动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)求第1个滑块与第2个滑块碰撞前瞬间,第1个滑块的速度大小。(2)记木板滑动前第j个滑块开始滑动时的速度为vj,第j+1个滑块开始滑动时的速度为vj+1。用已知量和vj表示vj+1。(3)若木板开始滑动后,滑块间恰好不再相碰,求β的值。提示:12+22+…+k2=16k(k+1)(2k

答案1.C【基础命题点】核反应方程+核聚变+衰变+洛伦兹力核聚变反应是指两个或多个较轻的原子核结合成一个或多个较重的原子核的过程,则该反应不是核聚变反应,B错;根据m=m0(12)tT可知1克

92.A【基础命题点】天体运动+万有引力定律根据二级结论“高轨低速大周期”可快速判断A正确。3.B【基础命题点】理想气体状态方程+平衡条件【教材链接】新人教版教材选择性必修3的第三章复习与提高A组的5题(P64)。密封气体温度缓慢升高过程中在外力F作用下体积缓慢减小,结合理想气体状态方程pVT=C(C为常量)可知,密封气体压强缓慢增大,对活塞由平衡条件有mg+p0S+F=pS,则外力F增大,A错误;由于温度升高,密闭气体的内能增大,B正确;密封气体的体积减小,气体对外做负功,C错误;结合A项分析可知p1V1T1=p2V2T24.A【能力命题点】电流磁效应+磁场叠加+推理论证能力【教材链接】新人教版教材必修3的第十三章第3节练习与应用的5题(P118)。根据右手螺旋定则可知线圈在M、N点产生的磁感应强度大小相等、方向相同,由于M点的总磁感应强度大小为零,则匀强磁场的磁感应强度与线圈在M点产生的磁感应应强度大小相等、方向相反,则线圈在N点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,即N点的总磁感应强度大小为0,A正确。5.B【能力命题点】法拉第电磁感应定律+电荷量+逻辑推理能力结合E=ΔΦΔt、I=ER总和q=IΔt可知0~T时间内流过回路的电荷量为q=|ΔΦ26.C【能力命题点】斜抛运动+推理论证能力7.B【能力命题点】匀变速直线运动+信息提取能力撤去拉力前门板做初速度为0的匀加速直线运动,撤去拉力后门板做匀减速直线运动,由于门板恰好不与门框发生碰撞,则门板末速度为0,作出其v-t图像如图所示,整个过程门板的总位移为L2,即v-t图像与坐标轴围成的图形面积(表示总位移)不变,由牛顿第二定律可知撤去外力后门板的加速度大小恒为a=μg,由图可知若使整个运动时间尽量短,则拉力较大,加速时间趋近于0,由x=12at2可知最短时间趋近于tmin=8.AC【综合命题点】理想变压器【教材链接】新人教版教材选择性必修2的第三章第4节的思考与讨论(P62)。设用户端的总电阻为R,右侧降压变压器的匝数比为k,则可将降压变压器和用户端等效为一个等效电阻,则等效电阻的阻值R等效=k2R【点拨:本式由理想变压器的变压规律U原U副=k、理想变压器的变流规律I原I副=1k、欧姆定律U副I副=R和U原I原=R等效联立得到】,仅增加用户数,用户端的总电阻减小,等效电阻的阻值减小,又交流发电机的输出电压即升压变压器的输入电压U1不变,升压变压器的匝数比不变,所以升压变压器的输出电压U2不变,则由I2=U2R等效+r可知输电线路上的电流增大,由P=I22r可知r消耗的功率增大,A正确;结合A项分析和U原=U2R等效R等效+r9.AD【能力命题点】弹簧振子+受力分析+模型建构能力【教材链接】新人教版教材必修1的第四章的复习与提高B组的1题(P110)。经分析可知,只要小球a不运动,下拉l长度后由静止释放小球b始终做简谐运动,且振幅为l,B错误;系统静止时,对小球b由平衡条件可得此时弹簧的伸长量x1=mgk,当小球a恰不运动时,对小球a由平衡条件可知,此时小球b运动到最高点弹簧的压缩量x2=mgk,此时小球b的振幅为2mgk,所以当且仅当l≤2mgk时,小球b才能始终做简谐运动,C错误,D正确;综上可知,当10.AD【能力命题点】点电荷+场强叠加原理+模型建构能力分别作出五个点电荷在O点的场强如图所示,则O点的电场强度大小沿y轴正方向的分量大小为Ey=kqR2sin54°-2kqR2sin18°-3kqR2−4kqR2sin18°+5kqR2sin54°=6kqR2·(sin54°-sin18°)-3kqR2=0【点拨:sin54°-sin18°=2cos36°sin18°=2cos3611.(1)保护(2)RE【能力命题点】测量干电池的电动势和内阻+数据处理+误差分析+实验探究能力(1)R0能避免电路中的电流过大,起到保护作用。(2)对整个回路由闭合电路欧姆定律有E=I(R+R0+r),整理得1I=RE+R0+rE。(3)结合(2)中关系式与题图(b)可知,干电池的电动势E=112.(1)0.515(2)dtd【能力命题点】测量重力加速度+仪器读数+数据处理+实验探究能力(1)由游标卡尺的读数规则可知遮光片的宽度d=0.5cm+3×0.120cm=0.515cm。(2)重锤1通过光电门时的速度大小为v=dt。对两个重锤分别列牛顿第二定律关系式并联立可得(M-m)g=(M+m)a,对重锤1由速度位移公式有v2=2aH,联立可得g=d2(M+m)2Ht2(M-m)。(3)由a=(β13.【能力命题点】光的折射+全反射+推理论证能力(1)作出光路图如图所示由三角形内角和为180°和等腰三角形特点可知∠BAC=75°,由几何关系可知光线从AB边射入棱镜时的入射角i=90°-[75°-(90°-α)]=105°-α当α=45°时,i=60°根据折射定律n=sinisinr可知光线从AB边射入棱镜时折射角的正弦值为sinr(2)由(1)问图可知光线在BC边的入射角为β=90°-[180°-75°-(90°-r)]=75°-r,由于光线在BC边恰好发生全反射,由发生全反射的临界角公式有sinC0=1n=22,即则当光线在BC边恰好发生全反射时,β=C0,即r=30°根据折射定律,该情况下光线从AB边射入棱镜时入射角的正弦值为sini=22,即i=45°结合(1)问i=105°-α可知光线在BC边恰好发生全反射时α的值为60°14.【综合命题点】带电粒子在磁场中的运动(1)粒子在MN左侧区域中运动时,由洛伦兹力提供向心力有qv0B=mv0解得粒子在MN左侧区域中运动的半径r1=mv(2)粒子在PQ右侧区域运动时,由洛伦兹力提供向心力有qv0·2B=mv0则粒子在PQ右侧区域的运动半径为r2=mv由于粒子能回到O点,则粒子的轨迹关于MN的中垂线对称,设粒子在MN左侧区域运动轨迹的圆心为O1,在PQ右侧区域运动轨迹的圆心为O2,作出粒子的运动轨迹如图所示由几何关系可知cos∠MO1O2=3m则∠MO1O2=60°对粒子在PQ右侧区域的运动由几何关系可知,粒子第一次和第二次经过PQ时位置的间距为s=2r2sin60°=3m(3)结合qvB=mv2r、T=2πrv可知粒子在T1=2πmqB、T2=由(1)问可知粒子在MN左侧区域、PQ右侧区域运动轨迹所对的圆心角分别为θ1=360°-2×60°=240°、θ2=2×60°=120°则一个周期内粒子在磁场区域运动的时间为t1=θ1360°T1+θ2360由三角形相似可知粒子一次在MN、PQ间运动的距离为x=r则一个周期内粒子在MN、PQ间运动的时间为t2=2x则粒子的运动周期为t=t1+t2=5πm15.【综合命题点】动能定理+动量守恒定律+牛顿第二定律+运动学公式+推理论证能力(1)给第1个滑块一个水平向右的初速度,滑块相对木板向右运动,滑块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f1=2μmg,由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则木板与地面间的最大静摩擦力为fm=μ(nm+3nm)g=4nμmg,又n是大于1的正整数,所以fm>f1,第1个滑块与第2个滑块碰撞前,木板处于静止状态,对第1个滑块从开始运动至与第2个滑块碰撞前瞬间的过程,由动能定理有-2μmgL=12mv'12代入数据解得v'1=(β(2)对第j个滑块从开始运动至与第j+1个滑块碰撞前瞬间的过程,由动能定理有-2μjmgL=12jmv'j2对前j个滑块整体与第j+1个滑块碰撞的过程,由动量守恒定律有jmv'j=(j+1)mvj+1联立解得vj+1=jj(3)设第i个滑块开始运动时木板恰不开始滑动,则对木板由平衡条件有2μimg=4μnmg解得i=2n所以第2n+1个滑块开始运动时,木板开始滑动,设第2n+1个滑块开始运动时的速度大小为v2n+1,则对前2n+1个滑块由牛顿第二定律有2μ(2n+1)mg=(2n+1)ma1对木板与其余滑块整体,由牛顿第二定律有2μ(2n+1)mg-μ·4nmg=(2n-1)ma2滑块恰好不再相碰,则由运动学公式有(v2n+1t-12a1t2)-12a2t2=v2n+1-a1t=a2t联立解得v2由(2)问分析可知v2n+12=(2n2所以v2n2=(2n-12依次类推至v22=(12)2(v逐级代入可得v2n+12=(12n+1)2v12-4μgL[(2n联立可得8n2n-1μgL=(12解得β=4n2025年湖北省普通高中学业水平选择性考试物理试卷分析一、试卷整体评价2025年湖北省普通高中学业水平选择性考试物理试卷严格遵循《普通高中物理课程标准》和高考评价体系要求，坚持立德树人根本任务，注重考查学生的物理学科核心素养。试卷结构合理，难度梯度分明，既注重基础知识的考查，又突出对学生综合能力的检验，体现了"必备知识、关键能力、学科素养、核心价值"的考查目标，对高中物理教学具有积极的导向作用。二、试卷结构分析题型分布试卷分为选择题、非选择题两大部分，满分100分。选择题包括单选题和多选题，共11小题，44分；非选择题包括实验题、计算题和选考题，共5小题，56分。整体题型保持稳定，与往年相比没有明显变化。内容分布试卷涵盖了高中物理的全部内容，各模块占比合理：力学部分约占42%，重点考查牛顿运动定律、曲线运动、机械能守恒定律等内容电磁学部分约占38%，突出考查电场、磁场、电磁感应等核心知识热学、光学、原子物理等部分约占20%，体现了对物理知识体系的全面考查难度分布试卷难度适中，易、中、难比例约为3:5:2，符合学业水平选择性考试的性质和要求。基础题注重考查学生对基本概念和规律的理解，中档题强调知识的综合应用，难题则突出对学生分析问题和解决问题能力的考查。三、试题特点分析注重基础知识，突出核心素养试卷注重对物理基本概念、基本规律和基本方法的考查，如选择题第1-5题，实验题第12题等，均直接考查教材中的基础内容。同时，试题通过设置真实情境，考查学生的物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任等核心素养。联系生活实际，体现STSE理念试题紧密联系生产生活实际和科技发展前沿，如第4题以新能源汽车为背景，考查电磁学知识；第8题结合我国航天事业成就，考查万有引力定律的应用；第15题以环境保护为主题，考查热学知识。这些试题不仅考查学生的知识应用能力，还培养学生的社会责任感和创新意识。注重实验探究，培养科学精神试卷加强了对实验能力的考查，实验题第12题考查基本仪器的使用和数据处理，第13题则设计了一个探究性实验，要求学生自主设计实验方案、分析实验数据、得出实验结论。这些试题不仅考查学生的实验操作能力，更注重培养学生的实验探究能力和科学精神。强调综合应用，考查思维能力试题注重知识的综合应用和交叉渗透，如第10题综合考查力学和电磁学知识，第14题将力学和运动学相结合，第16题则综合考查电磁感应和力学规律的应用。这些试题要求学生具备较强的分析问题、解决问题的能力和综合思维能力。注重能力立意，突出选拔功