高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試模擬一物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．1971年10月,第14屆國際計量大會決定采用米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉作為國際通用的長度、質(zhì)量、時間、電磁學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)和光學(xué)標準計量單位,稱基本單位。電阻的單位為歐(Ω),如果用國際單位制基本單位的符號來表示,下列選項正確的是A.kg·m2/(A2·s3) B.kg·m2/(A2·s2)C.kg·m/(A·s3) D.kg·m3/(A2·s3)2．火星是太陽系中僅次于水星的第二小的行星。火星有兩顆衛(wèi)星,即火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,火衛(wèi)二離火星的距離更遠。若火衛(wèi)二和火衛(wèi)一繞火星做圓周運動的周期之比為m,且火衛(wèi)二的周期為T?；鹦l(wèi)二繞火星運行的軌道半徑是月球繞地球運行的軌道半徑r的n倍。月球繞地球運行的公轉(zhuǎn)周期為T0,火衛(wèi)一、火衛(wèi)二的轉(zhuǎn)動方向相同,則A.火衛(wèi)一的軌道半徑為m2B.火衛(wèi)一和火衛(wèi)二兩次相距最近的時間間隔為TC.T與T0之比為nD.火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為T023．如圖所示,A、B是圍繞地球運轉(zhuǎn)的兩顆衛(wèi)星,其中A衛(wèi)星的軌道半徑為RA,B衛(wèi)星的軌道半徑為RB,經(jīng)過相同的時間,A衛(wèi)星與地心O的連線掃過的面積為SA,B衛(wèi)星與地心O的連線掃過的面積為SB,則SA∶SB的值為A.RA∶RBB.RB∶RAC.RB∶D.RA∶4．武仙座球狀星團中有一個脈沖雙星系統(tǒng),科學(xué)家通過脈沖星計時觀測得知該雙星系統(tǒng)由一顆脈沖星與一顆白矮星組成。如圖所示,質(zhì)量分布均勻的恒星A、B組成的雙星系統(tǒng)繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動,運動周期為T1,兩者間的距離為L,C為B的衛(wèi)星,繞B沿逆時針方向做勻速圓周運動,周期為T2,且T2<T1,A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力,引力常量為G,不考慮相對論效應(yīng),下列說法正確的是A.若恒星A、B的質(zhì)量之比為3∶1,則A、B的線速度大小之比也為3∶1B.恒星A、B的質(zhì)量之和為4C.A、B、C三星相鄰兩次共線的時間間隔為TD.恒星B的密度為3π5．如圖所示,兩實線圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)有一徑向電場,電場強度方向沿半徑指向圓心,某點處電場強度大小可表示為E=kr,r為該點到圓心的距離,k為常量。兩個粒子a和b分別在半徑為r1和r2(r1<r2)的圓軌道上做勻速圓周運動,已知兩粒子的比荷大小相等,不考慮粒子間的相互作用及粒子重力,A.a粒子的電勢能大于b粒子的電勢能B.a粒子的線速度大小大于b粒子的線速度大小C.a粒子的角速度大于b粒子的角速度D.當另加一個垂直運動平面向里的磁場時,粒子做離心運動6．如圖所示,在Oxyz空間直角坐標系里,在xOy水平面內(nèi)的等邊三角形BCD的邊長為L,B、D兩點在y軸上,C點在x軸上,A點在z軸上,A點到B、D兩點的距離均為L。在B、D兩點固定兩個等量異種點電荷,下列說法正確的是A.沿z軸從O點到A點,電場強度一直增大B.沿x軸從O點到C點,電勢一直增大C.A、C兩點的電場強度相同D.帶負電的試探電荷沿AC連線從A運動到C,其電勢能先增大后減小二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．套在水平直桿上的物塊A與小球B、C通過三根長度相等的輕繩連接,當在小球C上施加最小的作用力F(圖中沒有畫出)時,物塊A與小球B、C恰好在如圖所示的位置保持靜止,此時三根輕繩均處于伸直狀態(tài),AB繩位于豎直方向。已知物塊A與小球B的質(zhì)量均為m,小球C的質(zhì)量為2m,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是A.AB繩與BC繩的彈力大小均為mg2B.AC繩的彈力大小為C.作用力F的大小為3mg2D.物塊A8．如圖所示,電荷量大小相等的正、負兩點電荷分別放置在真空中的B、A兩點,虛線是以B點為圓心的圓,O、D、C、E是圓上的4個點,且O點是AB連線的中點,C點在AB連線的延長線上。下列說法正確的是A.在A、B兩點的連線上,O點電場強度最大B.圓上給出的各點中,C點電勢最高C.O點和C點的電場強度大小之比為9∶4D.將一負試探電荷從E點沿虛線EOD移到D點,其電勢能先減小后增大9．如圖所示,間距為L的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上,導(dǎo)軌右端接有定值電阻,阻值為R,垂直導(dǎo)軌的虛線PQ和MN之間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場,其中導(dǎo)軌的PM和QN段光滑。在虛線PQ左側(cè)、到PQ的距離為L2的位置垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,現(xiàn)給處于靜止狀態(tài)的導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力作用,經(jīng)過PQ時撤去恒力,此時導(dǎo)體棒的速度大小v0=8gL5,經(jīng)過MN時導(dǎo)體棒的速度大小v=4gL5。已知恒力大小為3mg,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻為R2A.導(dǎo)體棒與PQ左側(cè)導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.44B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過導(dǎo)體棒的電荷量為4C.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為16D.虛線PQ和MN之間的距離為610．如圖,光滑平行金屬導(dǎo)軌由左側(cè)弧形導(dǎo)軌和右側(cè)水平導(dǎo)軌平滑連接而成,左側(cè)弧形導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻,右側(cè)水平導(dǎo)軌的最右端也連接一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌間距為L,水平導(dǎo)軌間有相鄰連接且寬度均為d的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,區(qū)域邊界與水平導(dǎo)軌垂直,Ⅰ、Ⅲ區(qū)域存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,Ⅱ區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為2B的勻強磁場。一質(zhì)量為m、長度也為L、電阻為R的金屬棒從左側(cè)弧形導(dǎo)軌上h高處由靜止釋放,金屬棒最終停在Ⅲ區(qū)域右邊界上,不計金屬導(dǎo)軌電阻,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,重力加速度大小為g,則A.金屬棒穿過Ⅰ和Ⅲ區(qū)域的過程中,通過金屬棒的電荷量相等B.金屬棒在剛進入Ⅱ區(qū)域時,其加速度大小為20C.金屬棒穿過Ⅰ區(qū)域的過程中,金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為1136D.金屬棒穿過Ⅰ和Ⅲ區(qū)域的過程中,克服安培力所做的功之比為11∶1三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11．(7分)彈玻璃球是小朋友非常喜歡的游戲之一,某興趣小組為了驗證小球碰撞過程中的動量守恒定律,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。先把小球1從小球發(fā)射器中沿水平桌面彈出,小球在水平地面的記錄紙上留下壓痕;把小球2靜止放在桌子邊緣,讓小球1再次從小球發(fā)射器中彈出,并與小球2發(fā)生對心碰撞,兩個小球分別落在水平地面的記錄紙上的不同位置。O點是水平桌面邊緣在記錄紙上的豎直投影點,M、N、P是小球三個落點的位置。不計空氣阻力。(1)下列說法正確的是。

A.實驗中的桌面必須光滑B.兩個小球的半徑要相同C.小球1的質(zhì)量要比小球2的質(zhì)量小D.發(fā)射器里面的彈簧壓縮量每次都要相同(2)本實驗必須測量的物理量是。

A.桌面邊緣到水平地面的高度hB.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2C.小球1的釋放位置到桌面邊緣的距離xD.記錄紙上O點與M、N、P各點的距離s1、s2、s3(3)若小球的碰撞過程滿足動量守恒定律,則實驗中需滿足的關(guān)系式為[用(2)中所測物理量的字母表示]。

12．(9分)多用電表又叫萬用表,它是一種可以測量電壓、電流和電阻的電表。(1)在“探究晶體二極管的性能”實驗中,測得電阻較小的一次電路圖如圖甲所示,電路中二極管的A端應(yīng)與多用電表(選填“紅表筆”或“黑表筆”)連接。

(2)多用電表長時間使用后,歐姆擋內(nèi)部電源的電動勢幾乎不變但內(nèi)阻發(fā)生變化,為了測量該電源的電動勢與歐姆“×1”擋內(nèi)部電路的電阻r,小組成員設(shè)計了如圖乙所示的電路。實驗操作步驟如下:①將多用電表選擇開關(guān)旋至歐姆“×1”擋,進行歐姆調(diào)零;②按圖乙安裝好實驗器材;③閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R0,讀取電流表示數(shù)I、電阻箱示數(shù)R0與多用電表的示數(shù)R;④重復(fù)步驟③,得到多組I、R0、R的數(shù)據(jù)。Ⅰ.小組成員分析所獲得的數(shù)據(jù)后,以1I為縱坐標,分別以R0、R為橫坐標,在同一坐標系中作出1I-R0(R)圖像如下所示,則其中可能正確的是Ⅱ.小組成員正確描繪出1I-R0(R)圖像后,得到1I-R圖線的斜率為k,圖線與縱軸的截距為a,1I-R0圖線與縱軸的截距為b,則多用電表歐姆“×1”擋內(nèi)部電源的電動勢E=,歐姆“×1”擋內(nèi)部電路的電阻r=,圖乙中電流表的內(nèi)阻rA=13．(10分)“道威棱鏡”是一種用于光學(xué)圖像翻轉(zhuǎn)的儀器。如圖所示,一截面為等腰梯形的棱鏡,其底角∠ABC=45°,O為AB中點,P為OA中點,光線1和光線2是與BC平行的兩條單色光,分別從O點和P點射入棱鏡,均在BC邊上發(fā)生一次全反射后從CD邊射出,其中光線1的出射點為CD的中點Q(未畫出)。已知棱鏡對兩光線的折射率均為n=2,AB=42L,光在真空中的傳播速度為c,sin15°=6-2(1)兩光線在該棱鏡中的臨界角及光線1在AB邊發(fā)生折射時的折射角。(2)光線2在棱鏡中傳播的時間。14．(14分)如圖所示,間距為L的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,兩導(dǎo)軌足夠長,整個裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒定,金屬桿ab接入電路的電阻為r,其余電阻不計。第一次金屬桿ab在垂直于桿的水平向右的恒力F(未知)作用下由靜止開始運動,當金屬桿ab的速度大小為v時,其加速度大小為a0(未知),金屬桿ab最終達到的最大速度為2v。第二次金屬桿ab在垂直于桿的水平向右的力F'作用下由靜止開始運動,力F'的功率始終恒定不變,當金屬桿ab的速度大小為v時,其加速度大小為4a0,金屬桿ab最終達到的最大速度為2v。(金屬桿ab始終與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,重力加速度為g)(1)求加速度大小a0。(2)求金屬桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ和力F'的功率P額。(3)若保持(2)中力F'的功率不變,金屬桿ab從靜止開始運動時間t的過程中向前運動的位移為s(導(dǎo)體棒已經(jīng)達到最大速度),求該過程中定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。15．(16分)一傾角為θ的固定斜面的底端安裝有一彈性擋板P,質(zhì)量分別為m和4m的物塊a、b(均視為質(zhì)點)置于斜面上,a與斜面間無摩擦,b與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ。兩物塊間夾一勁度系數(shù)很大、處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)極短彈簧,彈簧被鎖定,鎖定的彈簧的彈性勢能Ep=10mv02?，F(xiàn)給兩物塊大小為v0、方向沿斜面向下的初速度,同時解除彈簧鎖定,彈簧迅速完全釋放彈性勢能(時間不計),并立即拿走彈簧。已知a與b、a與擋板P之間的碰撞均為彈性碰撞,重力加速度為g(1)彈簧解除鎖定后a、b的速度大小。(2)a與b第一次碰撞后b上升的高度。(3)b從第一次碰后到最終能沿斜面向上運動的最大距離?！飬⒖即鸢浮铩?．A【命題意圖】本題考查單位制?！窘忸}分析】由Q=I2Rt,可得1J=1A2·Ω·s,又由W=Fs,可得1J=1kg·m/s2·m=1kg·m2/s2,聯(lián)立可得1Ω=1kg·m2/(A2·s3),故A項正確。2．D【命題意圖】本題考查萬有引力的應(yīng)用。【解題分析】由題意可知,火衛(wèi)二繞火星運行的軌道半徑r2=nr,根據(jù)開普勒第三定律有r13r23=T12T2,又由T1∶T=1∶m,聯(lián)立解得r1=m-23nr,故A項錯誤;由題意可知(2πT1-2πT)·t=2π,且T1=Tm,解得t=Tm-1,故B項錯誤;火衛(wèi)一繞火星做圓周運動,月球繞地球做圓周運動,中心天體不同,故T2T02≠(nr)3r3,C項錯誤3．D【命題意圖】本題考查萬有引力。【解題分析】設(shè)地球的質(zhì)量為M,圍繞地球運轉(zhuǎn)的A衛(wèi)星的質(zhì)量為mA,經(jīng)過Δt時間A衛(wèi)星與地心的連線掃過的面積為SA,由萬有引力提供向心力可得GMmARA2=mAω2RA,SA=12RA2ωΔt,可得SA=ΔtRA2GMRA,同理可得S4．B【命題意圖】本題考查萬有引力。【解題分析】設(shè)恒星A、B的質(zhì)量分別為MA、MB,軌道半徑分別為rA、rB,由萬有引力提供向心力,有GMAMBL2=MAω2rA=MBω2rB,由題意可知rA+rB=L,故rA=MBMA+MBL,rB=MAMA+MBL,可得vAvB=ω·rAω·rB=MBMA=13,恒星A、B的質(zhì)量之和MA+MB=ω2L3G=4π2L3GT12,A項錯誤、B項正確。因為恒星A、B始終共線,如圖所示,有θ=(5．C【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場中的運動?！窘忸}分析】由于粒子a和b的電荷量大小關(guān)系不確定,則無法比較電勢能大小,故A項錯誤;電場力提供粒子做圓周運動所需的向心力,有qE=mv2r,解得v=qkm,兩粒子的比荷相同,則其線速度大小相等,故B項錯誤;粒子做圓周運動的角速度ω=vr=1rqkm,則a粒子的角速度大于b粒子的角速度,故C項正確;粒子的運動方向不確定,當另加一個垂直運動平面向里的磁場時,其所受洛倫茲力方向不確定,6．C【命題意圖】本題考查等量異種點電荷連線中垂面上電場強度和電勢的分布,旨在考查物理模型的建立、矢量的合成及電場中的功能關(guān)系?！窘忸}分析】由題意知,沿z軸從O點到A點,電場強度一直減小,A項錯誤;等量異種點電荷連線的中垂面是等勢面,故沿x軸從O點到C點,電勢不變,帶負電的試探電荷沿AC連線從A運動到C,其電勢能不變,故B、D項錯誤;設(shè)點電荷的電荷量為Q,A、C兩點在等量異種點電荷連線的中垂面上,由幾何知識得,合電場強度EA=EC=kQL2,方向都沿y軸負方向,故7．BD【命題意圖】本題考查受力平衡?！窘忸}分析】對B受力分析可知,B受到重力與AB繩的拉力,BC繩的拉力為0,即TAB=mg,故A項錯誤;對C受力分析有TAC=2mgcos60°=mg,F=2mgsin60°=3mg,故B項正確、C項錯誤;對A受力分析有f=TACsin60°,N=mg+TAB+TACcos60°,由于f≤μN,解得μ≥35,故D8．BC【命題意圖】本題考查靜電場?！窘忸}分析】在等量異種點電荷的連線上,中點處的電場強度最小,A項錯誤;O、D、C、E四點都處在正點電荷的同一等勢面上,由于C點距負點電荷最遠,所以C點電勢最高,B項正確;設(shè)A、B間距為L,O點電場強度大小EO=2kq(L2)2=8kqL2,C點電場強度大小EC=kq(L2)2-kq(3L2)2=32kq9L2,9．AD【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)?！窘忸}分析】對導(dǎo)體棒從開始運動至到達虛線PQ的過程,應(yīng)用動能定理,可得FL2-μmgL2=12mv02-0,代入數(shù)據(jù),解得動摩擦因數(shù)μ=0.44,A項正確;對導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場區(qū)域的過程,應(yīng)用動量定理,可得-BīLΔt=mv-mv0,通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量q=īΔt,解得q=4m5BgL,B項錯誤;導(dǎo)體棒通過磁場過程,整個回路中產(chǎn)生的熱量Q=12mv02-12mv2,代入數(shù)據(jù)可得Q=24mgL25,根據(jù)電阻的串、并聯(lián)關(guān)系,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量QR2=Q×R2R2+R=10．ABD【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)和電路的綜合?！窘忸}分析】金屬棒穿過Ⅰ區(qū)域的過程中,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E1=ΔΦΔt=BLdΔt,根據(jù)電流的定義有I1=q1Δt1=E1R總,聯(lián)立解得q1=BLdR總(其中R總=32R);同理可得金屬棒穿過Ⅲ區(qū)域的過程中,有q3=BLdR總,A項正確。金屬棒剛進入Ⅰ區(qū)域時,v0=2gh,在Ⅰ區(qū)域內(nèi),由動量定理有-BILΔt=mv1-mv0(v1為金屬棒剛滑出Ⅰ區(qū)域時的速度),即-B2L2R總vΔt=mv1-mv0,解得v1=v0-B2L2dmR總,同理在Ⅱ區(qū)域內(nèi)有-4B2L2vΔtR總=mv2-mv1(v2為金屬棒剛滑出Ⅱ區(qū)域時的速度),可得v2=v1-4B2L2dmR總=v0-5B2L2dmR總,同理,在Ⅲ區(qū)域內(nèi)有-B2L2vΔtR總=0-mv2,可得v2=B2L2dmR總,聯(lián)立解得v1=56v0,v2=16v0,金屬棒剛進入Ⅱ區(qū)域時,有-2BIL=ma,其中I=2BLv1R總=4BLv13R,故a=-8B2L2311．(1)BD(2分)(2)BD(2分)(3)m1s2=m1s1+m2s3(3分)【命題意圖】本題考查驗證動量守恒定律實驗。【解題分析】(1)本實驗采用控制變量法,保證彈簧壓縮量每次都相同即可,不需要桌面光滑,A項錯誤、D項正確;兩小球要發(fā)生正碰,兩小球的半徑應(yīng)相同,B項正確;為了保證碰后小球1不反彈,小球1的質(zhì)量要大于小球2的質(zhì)量,C項錯誤。(2)本實驗的目的是驗證動量守恒定律,需要知道小球的質(zhì)量和碰前、碰后的速度,由s=v0t,h=12gt2,得v0=sg2h,若小球碰撞過程中滿足動量守恒定律,則有m1v0=m1v1+m2v2,得m1s2=m1s1+m2s3,B(3)由(2)中解析過程可知,若小球的碰撞過程滿足動量守恒定律,則實驗中需滿足關(guān)系式m1s2=m1s1+m2s3。12．(1)紅表筆(1分)(2)Ⅰ.B(2分)Ⅱ.1k(2分)ak(2分)b-a【命題意圖】本題考查多用電表的使用、閉合電路歐姆定律?！窘忸}分析】(1)根據(jù)多用電表電流“紅進黑出”的規(guī)律,電路中二極管的A端應(yīng)與多用電表的紅表筆連接。(2)Ⅰ.根據(jù)閉合電路歐姆定律有IR=E-Ir,I(RA+R0)=E-Ir,則有1I=RE+rE,1I=R0E+RA+rE,可知,兩圖線的斜率均為正值且大小相等Ⅱ.根據(jù)上述有1E=k,rE=a,RA+rE=b,解得E=1k,r=13．【命題意圖】本題考查光的折射?！窘忸}分析】(1)光線1、2從AB邊射入棱鏡時,光路圖如圖。設(shè)兩光線在該棱鏡中的臨界角為C,由sinC=1n=22(1解得C=45°(1分)光線1從O點入射時,由折射定律得n=sinisinr由幾何關(guān)系知,入射角i=45°解得折射角r=30°。(1分)(2)當光線1射到BC邊時,由幾何關(guān)系可得,光線1與BC邊的夾角∠OEB=15°在△OEB中,由正弦定理得OEsin45°=OBsin15°(1解得OE=2(6+2)L(1分)由OE=QE,得光線1在棱鏡中的傳播時間t=OE+QEv,其中v=cn聯(lián)立解得t=8(3+1)Lc由幾何關(guān)系知,光線2的光程與光線1的光程相等,傳播時間也為8(3+1)Lc。14．【命題意圖】本題考查動生電動勢、牛頓第二定律和焦耳熱?！窘忸}分析】(1)第一次,金屬桿ab最終達到最大速度時,有F=F安+μmg,其中F安=BBL·2vR+r解得F=2B2L2v金屬桿ab速度大小為v時,有F-F安'-μmg=ma0其中F安'=B2L2v可得F=B2L2vR+聯(lián)立解得a0=B2L2vm(2)第二次,金屬桿ab最終達到最大速度時,有P額=F'·2v=(2B2L2vR+金屬桿ab速度大小為v時,有力F″=P額v=4B2L2v由牛頓第二定律得F″-F安'-μmg=m·4a0,其中F安'=B2L2v化簡可得3B2L2可得μ=B2L2v故P額=F'·2v=(2B2L2vR+r+μmg(3)由動能定理得P額t-μmgs-Q總=12m(2v)2(2分解得Q總=B2L2v(6vt-s)R+r-故定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR=RR+rQ總=RR+r[B2L2v(6vt-s)15．【命題意圖】本題考查動量守恒定律和能量守恒定律。【解題分析】(1)彈簧解除鎖定的瞬間,設(shè)物塊a、b獲得的速度大小分別為v1和v2,取沿斜面向下為正方向,由動量守恒定律和能量守恒定律得5mv0=mv1+4mv212×5mv02+Ep=12mv12+12×聯(lián)立解得v1=5v0,v2=0。(2分)(2)由μ=tanθ可知,彈簧解除鎖定后b靜止在斜面上,a與擋板碰撞后反彈,返回后與b碰撞,a、b碰撞前a的速度大小仍為v1設(shè)a與b第一次碰后的速度分別為va1、vb1,取沿斜面向上為正方向,由動量守恒定律和能量守恒定律得mv1=mva1+4mvb112mv12=12mva12+12解得va1=m-4mm+4mv1=-3v0,vb1=2mm+4mvb沿斜面向上運動的過程中,根據(jù)牛頓第二定律有4mgsinθ+μ·4mgcosθ=4mab(1分)解得ab=2gsinθ(1分)設(shè)第一次碰后b沿斜面向上運動的最大距離為xb1有0-(2v0)2=2(-2gsinθ)xb1,解得xb1=v02gsin故b上升的高度h1=xb1sinθ=v02g。(3)設(shè)b最終沿斜面向上運動的最大距離為x,由能量守恒定律得12×5mv02+10mv02=5mgxsinθ+μ·4mgcosθ·x=25v0218g2025年湖南省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試模擬一物理一、選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1．1971年10月,第14屆國際計量大會決定采用米、千克、秒、安培、開爾文、摩爾和坎德拉作為國際通用的長度、質(zhì)量、時間、電磁學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)和光學(xué)標準計量單位,稱基本單位。電阻的單位為歐(Ω),如果用國際單位制基本單位的符號來表示,下列選項正確的是A.kg·m2/(A2·s3) B.kg·m2/(A2·s2)C.kg·m/(A·s3) D.kg·m3/(A2·s3)2．火星是太陽系中僅次于水星的第二小的行星。火星有兩顆衛(wèi)星,即火衛(wèi)一和火衛(wèi)二,火衛(wèi)二離火星的距離更遠。若火衛(wèi)二和火衛(wèi)一繞火星做圓周運動的周期之比為m,且火衛(wèi)二的周期為T。火衛(wèi)二繞火星運行的軌道半徑是月球繞地球運行的軌道半徑r的n倍。月球繞地球運行的公轉(zhuǎn)周期為T0,火衛(wèi)一、火衛(wèi)二的轉(zhuǎn)動方向相同,則A.火衛(wèi)一的軌道半徑為m2B.火衛(wèi)一和火衛(wèi)二兩次相距最近的時間間隔為TC.T與T0之比為nD.火星質(zhì)量與地球質(zhì)量之比為T023．如圖所示,A、B是圍繞地球運轉(zhuǎn)的兩顆衛(wèi)星,其中A衛(wèi)星的軌道半徑為RA,B衛(wèi)星的軌道半徑為RB,經(jīng)過相同的時間,A衛(wèi)星與地心O的連線掃過的面積為SA,B衛(wèi)星與地心O的連線掃過的面積為SB,則SA∶SB的值為A.RA∶RBB.RB∶RAC.RB∶D.RA∶4．武仙座球狀星團中有一個脈沖雙星系統(tǒng),科學(xué)家通過脈沖星計時觀測得知該雙星系統(tǒng)由一顆脈沖星與一顆白矮星組成。如圖所示,質(zhì)量分布均勻的恒星A、B組成的雙星系統(tǒng)繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動,運動周期為T1,兩者間的距離為L,C為B的衛(wèi)星,繞B沿逆時針方向做勻速圓周運動,周期為T2,且T2<T1,A與B之間的引力遠大于C與B之間的引力,引力常量為G,不考慮相對論效應(yīng),下列說法正確的是A.若恒星A、B的質(zhì)量之比為3∶1,則A、B的線速度大小之比也為3∶1B.恒星A、B的質(zhì)量之和為4C.A、B、C三星相鄰兩次共線的時間間隔為TD.恒星B的密度為3π5．如圖所示,兩實線圍成的環(huán)形區(qū)域內(nèi)有一徑向電場,電場強度方向沿半徑指向圓心,某點處電場強度大小可表示為E=kr,r為該點到圓心的距離,k為常量。兩個粒子a和b分別在半徑為r1和r2(r1<r2)的圓軌道上做勻速圓周運動,已知兩粒子的比荷大小相等,不考慮粒子間的相互作用及粒子重力,A.a粒子的電勢能大于b粒子的電勢能B.a粒子的線速度大小大于b粒子的線速度大小C.a粒子的角速度大于b粒子的角速度D.當另加一個垂直運動平面向里的磁場時,粒子做離心運動6．如圖所示,在Oxyz空間直角坐標系里,在xOy水平面內(nèi)的等邊三角形BCD的邊長為L,B、D兩點在y軸上,C點在x軸上,A點在z軸上,A點到B、D兩點的距離均為L。在B、D兩點固定兩個等量異種點電荷,下列說法正確的是A.沿z軸從O點到A點,電場強度一直增大B.沿x軸從O點到C點,電勢一直增大C.A、C兩點的電場強度相同D.帶負電的試探電荷沿AC連線從A運動到C,其電勢能先增大后減小二、選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7．套在水平直桿上的物塊A與小球B、C通過三根長度相等的輕繩連接,當在小球C上施加最小的作用力F(圖中沒有畫出)時,物塊A與小球B、C恰好在如圖所示的位置保持靜止,此時三根輕繩均處于伸直狀態(tài),AB繩位于豎直方向。已知物塊A與小球B的質(zhì)量均為m,小球C的質(zhì)量為2m,重力加速度為g,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,則下列說法正確的是A.AB繩與BC繩的彈力大小均為mg2B.AC繩的彈力大小為C.作用力F的大小為3mg2D.物塊A8．如圖所示,電荷量大小相等的正、負兩點電荷分別放置在真空中的B、A兩點,虛線是以B點為圓心的圓,O、D、C、E是圓上的4個點,且O點是AB連線的中點,C點在AB連線的延長線上。下列說法正確的是A.在A、B兩點的連線上,O點電場強度最大B.圓上給出的各點中,C點電勢最高C.O點和C點的電場強度大小之比為9∶4D.將一負試探電荷從E點沿虛線EOD移到D點,其電勢能先減小后增大9．如圖所示,間距為L的平行導(dǎo)軌固定在水平絕緣桌面上,導(dǎo)軌右端接有定值電阻,阻值為R,垂直導(dǎo)軌的虛線PQ和MN之間存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場,其中導(dǎo)軌的PM和QN段光滑。在虛線PQ左側(cè)、到PQ的距離為L2的位置垂直導(dǎo)軌放置質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,現(xiàn)給處于靜止狀態(tài)的導(dǎo)體棒一個水平向右的恒力作用,經(jīng)過PQ時撤去恒力,此時導(dǎo)體棒的速度大小v0=8gL5,經(jīng)過MN時導(dǎo)體棒的速度大小v=4gL5。已知恒力大小為3mg,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,導(dǎo)體棒接入電路的電阻為R2A.導(dǎo)體棒與PQ左側(cè)導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.44B.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,通過導(dǎo)體棒的電荷量為4C.導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場的過程中,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量為16D.虛線PQ和MN之間的距離為610．如圖,光滑平行金屬導(dǎo)軌由左側(cè)弧形導(dǎo)軌和右側(cè)水平導(dǎo)軌平滑連接而成,左側(cè)弧形導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻,右側(cè)水平導(dǎo)軌的最右端也連接一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌間距為L,水平導(dǎo)軌間有相鄰連接且寬度均為d的區(qū)域Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,區(qū)域邊界與水平導(dǎo)軌垂直,Ⅰ、Ⅲ區(qū)域存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,Ⅱ區(qū)域存在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為2B的勻強磁場。一質(zhì)量為m、長度也為L、電阻為R的金屬棒從左側(cè)弧形導(dǎo)軌上h高處由靜止釋放,金屬棒最終停在Ⅲ區(qū)域右邊界上,不計金屬導(dǎo)軌電阻,金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,重力加速度大小為g,則A.金屬棒穿過Ⅰ和Ⅲ區(qū)域的過程中,通過金屬棒的電荷量相等B.金屬棒在剛進入Ⅱ區(qū)域時,其加速度大小為20C.金屬棒穿過Ⅰ區(qū)域的過程中,金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱為1136D.金屬棒穿過Ⅰ和Ⅲ區(qū)域的過程中,克服安培力所做的功之比為11∶1三、非選擇題：本題共5小題，共56分。11．(7分)彈玻璃球是小朋友非常喜歡的游戲之一,某興趣小組為了驗證小球碰撞過程中的動量守恒定律,設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。先把小球1從小球發(fā)射器中沿水平桌面彈出,小球在水平地面的記錄紙上留下壓痕;把小球2靜止放在桌子邊緣,讓小球1再次從小球發(fā)射器中彈出,并與小球2發(fā)生對心碰撞,兩個小球分別落在水平地面的記錄紙上的不同位置。O點是水平桌面邊緣在記錄紙上的豎直投影點,M、N、P是小球三個落點的位置。不計空氣阻力。(1)下列說法正確的是。

A.實驗中的桌面必須光滑B.兩個小球的半徑要相同C.小球1的質(zhì)量要比小球2的質(zhì)量小D.發(fā)射器里面的彈簧壓縮量每次都要相同(2)本實驗必須測量的物理量是。

A.桌面邊緣到水平地面的高度hB.小球1和小球2的質(zhì)量m1、m2C.小球1的釋放位置到桌面邊緣的距離xD.記錄紙上O點與M、N、P各點的距離s1、s2、s3(3)若小球的碰撞過程滿足動量守恒定律,則實驗中需滿足的關(guān)系式為[用(2)中所測物理量的字母表示]。

12．(9分)多用電表又叫萬用表,它是一種可以測量電壓、電流和電阻的電表。(1)在“探究晶體二極管的性能”實驗中,測得電阻較小的一次電路圖如圖甲所示,電路中二極管的A端應(yīng)與多用電表(選填“紅表筆”或“黑表筆”)連接。

(2)多用電表長時間使用后,歐姆擋內(nèi)部電源的電動勢幾乎不變但內(nèi)阻發(fā)生變化,為了測量該電源的電動勢與歐姆“×1”擋內(nèi)部電路的電阻r,小組成員設(shè)計了如圖乙所示的電路。實驗操作步驟如下:①將多用電表選擇開關(guān)旋至歐姆“×1”擋,進行歐姆調(diào)零;②按圖乙安裝好實驗器材;③閉合開關(guān)K,調(diào)節(jié)電阻箱R0,讀取電流表示數(shù)I、電阻箱示數(shù)R0與多用電表的示數(shù)R;④重復(fù)步驟③,得到多組I、R0、R的數(shù)據(jù)。Ⅰ.小組成員分析所獲得的數(shù)據(jù)后,以1I為縱坐標,分別以R0、R為橫坐標,在同一坐標系中作出1I-R0(R)圖像如下所示,則其中可能正確的是Ⅱ.小組成員正確描繪出1I-R0(R)圖像后,得到1I-R圖線的斜率為k,圖線與縱軸的截距為a,1I-R0圖線與縱軸的截距為b,則多用電表歐姆“×1”擋內(nèi)部電源的電動勢E=,歐姆“×1”擋內(nèi)部電路的電阻r=,圖乙中電流表的內(nèi)阻rA=13．(10分)“道威棱鏡”是一種用于光學(xué)圖像翻轉(zhuǎn)的儀器。如圖所示,一截面為等腰梯形的棱鏡,其底角∠ABC=45°,O為AB中點,P為OA中點,光線1和光線2是與BC平行的兩條單色光,分別從O點和P點射入棱鏡,均在BC邊上發(fā)生一次全反射后從CD邊射出,其中光線1的出射點為CD的中點Q(未畫出)。已知棱鏡對兩光線的折射率均為n=2,AB=42L,光在真空中的傳播速度為c,sin15°=6-2(1)兩光線在該棱鏡中的臨界角及光線1在AB邊發(fā)生折射時的折射角。(2)光線2在棱鏡中傳播的時間。14．(14分)如圖所示,間距為L的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,兩導(dǎo)軌足夠長,整個裝置處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中,導(dǎo)軌左端接有阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直放置在導(dǎo)軌上,它與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)恒定,金屬桿ab接入電路的電阻為r,其余電阻不計。第一次金屬桿ab在垂直于桿的水平向右的恒力F(未知)作用下由靜止開始運動,當金屬桿ab的速度大小為v時,其加速度大小為a0(未知),金屬桿ab最終達到的最大速度為2v。第二次金屬桿ab在垂直于桿的水平向右的力F'作用下由靜止開始運動,力F'的功率始終恒定不變,當金屬桿ab的速度大小為v時,其加速度大小為4a0,金屬桿ab最終達到的最大速度為2v。(金屬桿ab始終與導(dǎo)軌保持垂直且接觸良好,重力加速度為g)(1)求加速度大小a0。(2)求金屬桿ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ和力F'的功率P額。(3)若保持(2)中力F'的功率不變,金屬桿ab從靜止開始運動時間t的過程中向前運動的位移為s(導(dǎo)體棒已經(jīng)達到最大速度),求該過程中定值電阻R產(chǎn)生的焦耳熱。15．(16分)一傾角為θ的固定斜面的底端安裝有一彈性擋板P,質(zhì)量分別為m和4m的物塊a、b(均視為質(zhì)點)置于斜面上,a與斜面間無摩擦,b與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=tanθ。兩物塊間夾一勁度系數(shù)很大、處于壓縮狀態(tài)的輕質(zhì)極短彈簧,彈簧被鎖定,鎖定的彈簧的彈性勢能Ep=10mv02?，F(xiàn)給兩物塊大小為v0、方向沿斜面向下的初速度,同時解除彈簧鎖定,彈簧迅速完全釋放彈性勢能(時間不計),并立即拿走彈簧。已知a與b、a與擋板P之間的碰撞均為彈性碰撞,重力加速度為g(1)彈簧解除鎖定后a、b的速度大小。(2)a與b第一次碰撞后b上升的高度。(3)b從第一次碰后到最終能沿斜面向上運動的最大距離。——★參考答案★——1．A【命題意圖】本題考查單位制?！窘忸}分析】由Q=I2Rt,可得1J=1A2·Ω·s,又由W=Fs,可得1J=1kg·m/s2·m=1kg·m2/s2,聯(lián)立可得1Ω=1kg·m2/(A2·s3),故A項正確。2．D【命題意圖】本題考查萬有引力的應(yīng)用。【解題分析】由題意可知,火衛(wèi)二繞火星運行的軌道半徑r2=nr,根據(jù)開普勒第三定律有r13r23=T12T2,又由T1∶T=1∶m,聯(lián)立解得r1=m-23nr,故A項錯誤;由題意可知(2πT1-2πT)·t=2π,且T1=Tm,解得t=Tm-1,故B項錯誤;火衛(wèi)一繞火星做圓周運動,月球繞地球做圓周運動,中心天體不同,故T2T02≠(nr)3r3,C項錯誤3．D【命題意圖】本題考查萬有引力?！窘忸}分析】設(shè)地球的質(zhì)量為M,圍繞地球運轉(zhuǎn)的A衛(wèi)星的質(zhì)量為mA,經(jīng)過Δt時間A衛(wèi)星與地心的連線掃過的面積為SA,由萬有引力提供向心力可得GMmARA2=mAω2RA,SA=12RA2ωΔt,可得SA=ΔtRA2GMRA,同理可得S4．B【命題意圖】本題考查萬有引力?！窘忸}分析】設(shè)恒星A、B的質(zhì)量分別為MA、MB,軌道半徑分別為rA、rB,由萬有引力提供向心力,有GMAMBL2=MAω2rA=MBω2rB,由題意可知rA+rB=L,故rA=MBMA+MBL,rB=MAMA+MBL,可得vAvB=ω·rAω·rB=MBMA=13,恒星A、B的質(zhì)量之和MA+MB=ω2L3G=4π2L3GT12,A項錯誤、B項正確。因為恒星A、B始終共線,如圖所示,有θ=(5．C【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場中的運動?！窘忸}分析】由于粒子a和b的電荷量大小關(guān)系不確定,則無法比較電勢能大小,故A項錯誤;電場力提供粒子做圓周運動所需的向心力,有qE=mv2r,解得v=qkm,兩粒子的比荷相同,則其線速度大小相等,故B項錯誤;粒子做圓周運動的角速度ω=vr=1rqkm,則a粒子的角速度大于b粒子的角速度,故C項正確;粒子的運動方向不確定,當另加一個垂直運動平面向里的磁場時,其所受洛倫茲力方向不確定,6．C【命題意圖】本題考查等量異種點電荷連線中垂面上電場強度和電勢的分布,旨在考查物理模型的建立、矢量的合成及電場中的功能關(guān)系。【解題分析】由題意知,沿z軸從O點到A點,電場強度一直減小,A項錯誤;等量異種點電荷連線的中垂面是等勢面,故沿x軸從O點到C點,電勢不變,帶負電的試探電荷沿AC連線從A運動到C,其電勢能不變,故B、D項錯誤;設(shè)點電荷的電荷量為Q,A、C兩點在等量異種點電荷連線的中垂面上,由幾何知識得,合電場強度EA=EC=kQL2,方向都沿y軸負方向,故7．BD【命題意圖】本題考查受力平衡。【解題分析】對B受力分析可知,B受到重力與AB繩的拉力,BC繩的拉力為0,即TAB=mg,故A項錯誤;對C受力分析有TAC=2mgcos60°=mg,F=2mgsin60°=3mg,故B項正確、C項錯誤;對A受力分析有f=TACsin60°,N=mg+TAB+TACcos60°,由于f≤μN,解得μ≥35,故D8．BC【命題意圖】本題考查靜電場?！窘忸}分析】在等量異種點電荷的連線上,中點處的電場強度最小,A項錯誤;O、D、C、E四點都處在正點電荷的同一等勢面上,由于C點距負點電荷最遠,所以C點電勢最高,B項正確;設(shè)A、B間距為L,O點電場強度大小EO=2kq(L2)2=8kqL2,C點電場強度大小EC=kq(L2)2-kq(3L2)2=32kq9L2,9．AD【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)?！窘忸}分析】對導(dǎo)體棒從開始運動至到達虛線PQ的過程,應(yīng)用動能定理,可得FL2-μmgL2=12mv02-0,代入數(shù)據(jù),解得動摩擦因數(shù)μ=0.44,A項正確;對導(dǎo)體棒經(jīng)過磁場區(qū)域的過程,應(yīng)用動量定理,可得-BīLΔt=mv-mv0,通過導(dǎo)體棒橫截面的電荷量q=īΔt,解得q=4m5BgL,B項錯誤;導(dǎo)體棒通過磁場過程,整個回路中產(chǎn)生的熱量Q=12mv02-12mv2,代入數(shù)據(jù)可得Q=24mgL25,根據(jù)電阻的串、并聯(lián)關(guān)系,導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量QR2=Q×R2R2+R=10．ABD【命題意圖】本題考查電磁感應(yīng)和電路的綜合。【解題分析】金屬棒穿過Ⅰ區(qū)域的過程中,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有E1=ΔΦΔt=BLdΔt,根據(jù)電流的定義有I1=q1Δt1=E1R總,聯(lián)立解得q1=BLdR總(其中R總=32R);同理可得金屬棒穿過Ⅲ區(qū)域的過程中,有q3=BLdR總,A項正確。金屬棒剛進入Ⅰ區(qū)域時,v0=2gh,在Ⅰ區(qū)域內(nèi),由動量定理有-BILΔt=mv1-mv0(v1為金屬棒剛滑出Ⅰ區(qū)域時的速度),即-B2L2R總vΔt=mv1-mv0,解得v1=v0-B2L2dmR總,同理在Ⅱ區(qū)域內(nèi)有-4B2L2vΔtR總=mv2-mv1(v2為金屬棒剛滑出Ⅱ區(qū)域時的速度),可得v2=v1-4B2L2dmR總=v0-5B2L2dmR總,同理,在Ⅲ區(qū)域內(nèi)有-B2L2vΔtR總=0-mv2,可得v2=B2L2dmR總,聯(lián)立解得v1=56v0,v2=16v0,金屬棒剛進入Ⅱ區(qū)域時,有-2BIL=ma,其中I=2BLv1R總=4BLv13R,故a=-8B2L2311．(1)BD(2分)(2)BD(2分)(3)m1s2=m1s1+m2s3(3分)【命題意圖】本題考查驗證動量守恒定律實驗。【解題分析】(1)本實驗采用控制變量法,保證彈簧壓縮量每次都相同即可,不需要桌面光滑,A項錯誤、D項正確;兩小球要發(fā)生正碰,兩小球的半徑應(yīng)相同,B項正確;為了保證碰后小球1不反彈,小