2025年湖北省高考模擬檢測卷（二）-解析卷

2025年湖北省高考模擬檢測卷（二）物理選擇題（46分）一、單項選擇題（本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題列出的四個選項中，只有一項符合題目要求）1．如圖所示，圖甲為氫原子的能級圖，大量處于激發(fā)態(tài)的氫原子躍遷時，發(fā)出頻率不同的大量光子，其中頻率最高的光子照射到圖乙電路中光電管陰極K上時，微安表示數(shù)隨電壓表示數(shù)變化的圖像如圖丙所示。下列說法正確的是（）A．這些氫原子躍遷時共發(fā)出3種頻率的光B．光電子的最大初動能為7.5eVC．光電管陰極K金屬材料的逸出功為12.75eVD．若調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片能使電流達到飽和光電流，則圖乙中電源右側(cè)為正極【答案】D【解析】A.氫原子躍遷時共發(fā)出種頻率的光，故A錯誤；B.山圖丙可知遏止電壓為7V，所以光電子的最大初動能為故B錯誤；C.由圖甲可知光子的能量為所以金屬材料的逸出功為故C錯誤；D.光電子山陰極K向?qū)γ娴臉O板運動，要達到飽和電流，需要施加正向電壓，即電源右側(cè)應(yīng)該為正極，故D正確。故選D。2．如圖所示，A球質(zhì)量為，B球質(zhì)量為m，分別用輕質(zhì)細線懸掛于O點，A、B用輕質(zhì)細線c連接。給B球施加水平向右的拉力F，靜止時，細線a與豎直方向夾角為30°，細線b與豎直方向夾角為45°，細線c剛好水平，重力加速度為g，則拉力F的大小為（）A． B． C． D．【答案】C【解析】分別對A、B球受力分析，如圖所示對A球，由平衡條件得，對B球，由平衡條件得根據(jù)牛頓第三定律有聯(lián)立解得故選C。3．我國已經(jīng)在空間站上開展過四次精彩的太空授課，在億萬中小學(xué)生心里播撒下科學(xué)的種子?！疤鞂m課堂”的教師們曾經(jīng)做過兩個有趣實驗：一個是微重力環(huán)境下液橋演示實驗，在兩個固體表面之間可形成大尺寸液橋，如圖a所示；另一個是微重力環(huán)境下液體顯著的“毛細現(xiàn)象”演示，把三根粗細不同的塑料管，同時放入裝滿水的培養(yǎng)皿，水在管內(nèi)不斷上升，直到管頂，如圖b所示。對于這兩個實驗的原理及其就用的理解，下列說法正確的是（）A．液體表面張力使得液橋表面形狀得以維持，而不會“垮塌”B．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖像如圖c所示，能總體上反映水表面層中水分子勢能Ep的是圖中“A”位置C．農(nóng)民使用“松土保墑”進行耕作，通過松土形成了土壤毛細管，使得土壤下面的水分更容易被輸送到地表D．航天員在太空微重力環(huán)境中會因為無法吸墨、運墨而寫不成毛筆字【答案】A【解析】A．液體表面張力使得液橋表面形狀得以維持，而不會“垮塌”，故A正確；B．分子勢能Ep和分子間距離r的關(guān)系圖像如圖c所示，水表面層中水分子間距離大于內(nèi)部水分子的距離，能總體上反映水表面層中水分子勢能Ep的是圖中“C”位置，故B錯誤；C．農(nóng)民使用“松土保熵”進行耕作，通過松土阻斷了土壤毛細管，使得土壤下面的水分不容易被輸送到地表，故C錯誤；D．毛筆書寫過程中，在毛細現(xiàn)象作用下，墨汁與可以被浸潤的毛筆材料發(fā)生相互作用力的平衡，于是墨汁便被吸入毛筆材料中，并牢牢“困”在毛筆內(nèi)部。而當(dāng)毛筆尖與紙張接觸時，留在毛筆表面的墨汁，同樣在毛細作用下，被吸附到紙上，其間根本無須重力作用。故D錯誤。故選A。4．餐桌在中國飲食文化中具有非常重要的意義，它是家庭團聚、社會交往和文化傳承的重要平臺。如圖所示為一圓形餐桌，由圓形水平桌面和圓形水平轉(zhuǎn)盤疊合組成，圓心均位于轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)盤邊緣放有一質(zhì)量為m的小碟子隨著轉(zhuǎn)盤角速度由零緩慢增加到某一值（未知）時，碟子從轉(zhuǎn)盤邊緣滑離，恰好滑到桌子邊緣停下來。已知轉(zhuǎn)盤半徑為R，碟子與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為，碟子與桌面的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，忽略碟子大小的影響以及轉(zhuǎn)盤與桌面的落差和縫隙影響，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，下列說法正確的是（）A．的值為B．轉(zhuǎn)盤對碟子做功為C．桌面半徑是轉(zhuǎn)盤半徑的倍D．碟子在桌面上運動過程中受桌面摩擦力的沖量大小為【答案】D【解析】A．碟子恰好滑動時解得故A錯誤；B．轉(zhuǎn)盤對碟子做功故B錯誤；C．如圖，碟子沿切線飛出，之后在桌面上做勻減速直線運動解得故C錯誤；D．碟子在桌面運動過程中受摩擦力沖量大小故D正確。故選D。5．中國深空探測實驗室主任兼首席科學(xué)家、工程院院士吳偉仁在第二十五屆中國科協(xié)年會上透露，中國將在未來10年內(nèi)展開首次“近地小行星防御任務(wù)”。外太空小行星、隕石等向地球抵近時，人類將主動干預(yù)，使得這些目標(biāo)偏離原有的軌跡、方向，從而降低對地球的“傷害”。如圖所示，假設(shè)某顆隕石繞太陽做橢圓軌道運動，遠日點為a，近日點為b，運動方向如箭頭所示。探測器在a處以較大速度撞擊隕石表面，與隕石結(jié)合為一體。隕石的軌跡變?yōu)閳D中虛線，近日點變?yōu)閏，已知質(zhì)量為m的天體與太陽中心的距離為r時，引力勢能可表示為，其中為引力常量，為太陽質(zhì)量。下列說法正確的是（）A．探測器可能從后面追上隕石撞擊 B．撞擊時探測器可能與隕石運動方向相反C．撞擊后隕石繞太陽公轉(zhuǎn)的周期變大 D．撞擊后隕石通過近日點的速度變小【答案】B【解析】A．探測器和隕石撞擊后，隕石速度變小，軌跡才會變?yōu)閳D中虛線，設(shè)探測器質(zhì)量為，速度為，隕石質(zhì)量為，速度為，撞擊后探測器和隕石整體速度變?yōu)?，探測器若從后面追上隕石撞擊，有根據(jù)動量守恒，有可得不符合實際，故A錯誤；B．若撞擊時探測器與隕石運動方向相反，根據(jù)動量守恒，有可得當(dāng)時，，符合實際，故B正確；C．根據(jù)開普勒第三定律，隕石軌跡半長軸的三次方與周期的平方的比值為定值，撞擊后隕石繞太陽公轉(zhuǎn)的軌跡半長軸變小，周期變小，故C錯誤；D．設(shè)隕石在橢圓軌道上運動的遠日點到太陽中心的距離為，速度為，近日點到太陽中心的距離為，速度為，由開普勒第二定律有由機械能守恒定律可知解得撞擊后不變，變小，變大，故D錯誤。故選B。6．如圖所示，帶有等量異種電荷的兩個小球A、B分別套在光滑絕緣桿MN、NP上，兩桿固定在一起，NP水平且與MN處于同一豎直面內(nèi)，∠MNP為鈍角。在加在B球上水平向右的拉力F作用下，A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時A、B兩球間距為L1。現(xiàn)緩慢拉動B球向右移動一小段距離，A球也緩慢向上移動，當(dāng)B球到達C點（圖中未畫出）時，停止拉動，A、B依然均處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時A、B兩球間距為L2，拉力大小為F′，則（）A．F=F′B．L1>L2C．桿MN對球A的支持力不變D．在移動過程中庫侖力對A球不做功【答案】B【解析】BCD．以A球為對象，其受力如圖所示沿MN桿方向，根據(jù)受力平衡可得緩慢拉動B球向右移動一小段距離，A球也緩慢向上移動，增大，則減小，而不變，可知A、B之間的庫侖引力增大，根據(jù)可知A、B之間的距離減小，則有垂直MN桿方向，根據(jù)受力平衡可得由于增大，增大，則桿MN對球A的支持力增大；在移動過程中，B對A的庫侖引力方向與A球的位移夾角小于，則庫侖力對A球做正功，故B正確，CD錯誤；A．以B球為對象，根據(jù)受力平衡可得，拉力與A球?qū)球庫侖引力的水平分力平衡，由于庫侖力增大，且?guī)靵隽εc水平方向的夾角變小，則庫侖引力的水平分力增大，所以拉力增大，則故A錯誤。故選B。7．如圖所示，玻璃圓管內(nèi)壁光滑、豎直放置在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度B隨時間均勻減小的磁場中。有一帶正電的小球（可視為質(zhì)點），以速率v0沿逆時針方向從管口上端貼著管壁水平射入管內(nèi)，經(jīng)過一段時間后從底部離開圓管，小球從下端離開玻璃管時磁場還沒減小到0，若再次重復(fù)該過程，小球以相同速率v0進入管內(nèi)，同時撤去磁場，設(shè)運動過程中小球所帶電量不變，空氣阻力不計。下列說法正確的是（）A．撤去磁場后小球離開管口的速率小于有磁場時的速率B．撤去磁場后小球離開管口的時間大于有磁場時的時間C．有磁場時小球?qū)ΣＡЧ艿膲毫σ欢ú粩嘣龃驞．小球兩次在玻璃管中運動時，都只有重力做功，故小球與地球組成的系統(tǒng)機械能守恒【答案】A【解析】A．有磁場時，會在空間形成渦旋電場，電場力對小球做功，小球離開管口的速率大于撤去磁場時的速率，故A正確；B．撤去磁場后，小球豎直方向受力不變，運動時間不變，故B錯誤；C．根據(jù)牛頓第二定律有解得v雖然在增加但是B在減小，所以qvB不一定是一直增加的，故C錯誤；D．有磁場時，小球在玻璃管中運動時，渦旋電場也在做功，故小球與地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故D錯誤。故選A。二、多項選擇題（本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題列出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）8．如圖甲所示，深度均勻的水槽中放有一個擋板，擋板上開有小孔A、B，A、B兩點距波源S的距離分別為、，。在擋板前方處的水面上有一點C，直線AC與擋板垂直。時刻，波源S開始振動，振動圖像如圖乙所示。已知水波可視為簡諧橫波，水波的波長，則（）A．水波在經(jīng)過小孔A、B后傳播速度變小B．水面上A點比B點振動相位超前πC．在擋板的前方水波會發(fā)生干涉，干涉圖樣關(guān)于AB的垂直平分線左右對稱D．從A、B兩孔發(fā)出的水波在C點相干加強【答案】BCD【解析】A．水波在經(jīng)過小孔A、B后，處于同種介質(zhì)中，波速保持不變，故A錯誤；B．根據(jù)可知水面上A點比B點振動相位超前，故B正確；C．把A點比B點當(dāng)成兩個波源，兩波源在擋板的前方發(fā)生干涉，由于相對于AB的垂直平分線對稱的左右任意兩點到兩波源的波程差一樣，所以干涉圖樣關(guān)于AB的垂直平分線左右對稱，故C正確；D．把A點比B點當(dāng)成兩個波源，C點與兩波源的波程差為由于A點比B點振動相位相差，所以從A、B兩孔發(fā)出的水波在C點相干加強，故D正確。故選BCD。9．如圖所示，一彈性輕繩（繩的彈力與其伸長量成正比）穿過固定的光滑圓環(huán)B，左端固定在A點，右端連接一個質(zhì)量為m的小球，A、B、C在一條水平線上，彈性繩自然長度為AB。小球穿過豎直固定的桿，從C點由靜止釋放，到D點時速度為零，C、D兩點間距離為。已知小球在C點時彈性繩的拉力為，g為重力加速度，小球和桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，彈性繩始終處在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．小球從C點運動到D點的過程中，彈性繩彈力增大，其水平分力也增大。B．整個運動過程中，彈性繩的最大彈性勢能大于C．若在D點給小球一個向上的速度y，小球恰好回到C點，則D．若僅把小球質(zhì)量變?yōu)?，則小球到達D點時的速度大小為【答案】BCD【解析】A．設(shè)BC的長度為L，根據(jù)胡克定律，有BD與豎直方向的夾角為時，伸長量為，故彈力為水平方向可知，小球從C點運動到D點的過程中，彈性繩彈力增大，其水平分力保持不變，故A錯誤；B．小球從C點運動到D點的過程中克服摩擦力做功為當(dāng)運動到D時，繩子伸長最長，彈性勢能最大，根據(jù)能量守恒因為最初繩子也具有彈性勢能，所以，繩子最大的彈性勢能大于0.75mgh，故B正確；C．對球從C到D過程，根據(jù)動能定理，有解得若在D點給小球一個向上的速度v，小球恰好回到C點，根據(jù)動能定理，有解得故C正確；D．若僅把小球的質(zhì)量變成2m，小球從C到D過程，根據(jù)動能定理，有解得故D正確。故選BCD。10．如圖甲所示為工業(yè)或醫(yī)學(xué)上用到的電子感應(yīng)加速器的核心部分側(cè)視圖；圖乙為真空室俯視圖，當(dāng)圖甲中線圈通以變化的電流時，將在真空室所在空間產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場將產(chǎn)生渦旋電場，渦旋電場的方向與感應(yīng)電流方向的判斷方法完全相同。如圖丙所示為正在運動的電子，圓心為O、半徑為R的光滑絕緣圓管道水平固定放置，PM為圓的一條直徑，在P點（電子槍口）靜止釋放一帶電量為-e電子、質(zhì)量為m的小球a，時刻開始，在垂直于圓管道平面的域內(nèi)加一隨時間均勻變化的磁場，磁感應(yīng)強度隨時間的變化如圖乙所示，小球a開始運動后在時刻恰好到達M點，恰好在時刻回到P點，已知。下列選項正確的是（）A．時間內(nèi)在管道內(nèi)小球a的加速度大小為B．時間內(nèi)在管道內(nèi)產(chǎn)生的渦旋電場大小C．磁感應(yīng)強度的最大值D．小球a從開始運動到回到P點的過程中受到的最大洛倫茲力【答案】AD【解析】AB．感生電場沿管道切線方向，小球在時間內(nèi)沿切線方向做加速運動，有聯(lián)立解得故A正確，B錯誤；C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有又解得故C錯誤；D．小球加速到點時速度最大，洛倫茲力最大，有又解得故D正確。故選AD。非選擇題（54分）三、非選擇題（本大題共5小題，共54分。第11題6分，第12題9分，第13題10分，第14題12分，第15題17分。其中13—15題解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，若只有最后答案而無演算過程的不得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11．物理探究小組要驗證一輕彈簧和物塊組成的系統(tǒng)機械能守恒。探究小組事先測出了當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，查到了彈簧彈性勢能的表達式為（為勁度系數(shù)，為彈簧的形變量），具體實驗操作如下：a.探究小組先測出彈簧的原長為；b.如圖甲所示，彈簧豎直懸掛，下端懸掛質(zhì)量為的鉤碼，穩(wěn)定后測出彈簧的長度為；c.取下彈簧，將彈簧的一端固定于地面，另一端系上細繩，細繩繞過光滑的定滑輪，拴接帶有遮光條的物塊A，測得物塊A和遮光條的總質(zhì)量為，遮光條的寬度為；d.在遮光條正下方安裝可移動的光電門；e.調(diào)節(jié)物塊A的位置，讓細繩伸直且彈簧恰好處于原長狀態(tài)，靜止釋放物塊A，記錄遮光條通過光電門的時間以及釋放物塊A時遮光條到光電門的距離。(1)此彈簧的勁度系數(shù)為。（用題中所給物理量的符號表示）(2)驗證機械能守恒的表達式為。（用題中所給物理量的符號表示）(3)探究小組反復(fù)調(diào)節(jié)光電門的位置，發(fā)現(xiàn)釋放物塊A時，遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時間相等，根據(jù)機械能守恒定律可得，。（從、、、、、中選用合適的字母表示）【答案】(1)(2)(3)【解析】（1）根據(jù)受力平衡可得解得此彈簧的勁度系數(shù)（2）遮光條通過光電門的時間，則物塊A增加的動能為下降距離為h，則由于物塊A減少的重力勢能等于物塊A增加的動能和彈簧增加的彈性勢能之和，可得（3）遮光條到光電門的距離分別為和，遮光條通過光電門的時間相等，則說明物塊和遮光條在這兩個位置的速度大小相等，則化簡可得12．利用6V的恒壓電源、量程為0~0.6A的電流表（內(nèi)阻不計）、定值電阻、阻值隨長度均勻變化的電阻絲（總長度為0.05m，總阻值為）、金屬彈簧（電阻不計）、開關(guān)、導(dǎo)線，改裝成如圖甲的測力計，拉力為零時滑片P剛好在電阻絲的左端。(1)圖甲的電路中，如果開關(guān)閉合，拉力F增加時，電流表的示數(shù)（選填“增大”、“減小”或“不變”）；(2)圖甲的電路中，定值電阻的作用是，阻值至少為；(3)彈簧所受拉力F與其伸長量的關(guān)系如圖乙，若定值電阻為，則電流表的示數(shù)I與彈簧所受拉力F的關(guān)系式（A），由此可知用電流表改裝的測力計刻度是（選填“均勻”“不均勻”）的?！敬鸢浮?1)增大(2)保護電流表不會被燒壞10(3)不均勻【解析】（1）拉力增大時，滑動觸頭向右移動，電阻絲接入電路阻值減小，則總電阻減小，電路電流增大，即電流表的示數(shù)增大。（2）[1]定值電阻的作用是：保護電流表不會被燒壞；[2]當(dāng)電路中電流達到最大0.6A時，電路中的總電阻最小值為所以定值電阻至少為10Ω。（3）[1][2]由圖乙可知可得設(shè)定值電阻為，電阻絲總電阻為，移動距離為由閉合電路歐姆定律又聯(lián)立可得其中，，，代入數(shù)據(jù)可得由上式可知拉力與不是線性關(guān)系，所以由電流表改裝的測力計刻度是不均勻的。13．圖甲是我國宇航員王亞平在太空授課時“玩水球”，水滴在完全失重環(huán)境下形成一規(guī)則的水球。圖乙為過該均勻透明球心O的截面圖。一束單色光沿PQ方向射入，然后從M點射出，已知，，球半徑為R，光在真空中的傳播速度為c，求：（1）“水球”對該光的折射率n；（2）該光從Q點到M點的傳播時間t；（3）若增加PQ方向單色光的入射角，請判斷本光束有無可能在射出水球時發(fā)生全反射。請說明原因?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）見解析【解析】（1）入射角為折射角根據(jù)折射定律可得（2）光在水球中的傳播速率為傳播路程為傳播時間為（3）不能，因為Q點的折射角與M點的入射角相等，則M點的折射角與Q點的入射角也相等，所以Q點入射的光線，肯定能射出，不能發(fā)生全反射。14．如圖所示，質(zhì)量為的小物塊A放在質(zhì)量也為的木板C的右端，木板靜止在光滑地面上，時刻給木板施加一水平向右的拉力，物塊和木板立即發(fā)生相對滑動。已知拉力功率恒為8W，物塊和木板間的動摩擦因數(shù)，時物塊和木板共速，且共速時立即撤去拉力，重力加速度取。求：（1）與木板共速前物塊A運動的加速度；（2）若物塊恰不從木板上滑下，木板C的長度；（3）若木板C右方還靜置著另一物塊B，木板C與A共速后再與B發(fā)生碰撞并粘在一起，則在滿足第（2）問情況下，要保