2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（物理）附試卷分析

2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（物理）一、選擇題:本題共10小題,每小題4分,共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求,第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯(cuò)的得0分。1.《夢溪筆談》中記錄了一次罕見的雷擊事件:房屋被雷擊后,屋內(nèi)的銀飾、寶刀等金屬熔化了,但是漆器、刀鞘等非金屬卻完好(原文為:有一木格,其中雜貯諸器,其漆器銀扣者,銀悉熔流在地,漆器曾不焦灼。有一寶刀,極堅(jiān)鋼,就刀室中熔為汁,而室亦儼然)。導(dǎo)致金屬熔化而非金屬完好的原因可能為A.摩擦 B.聲波 C.渦流 D.光照2.硼中子俘獲療法是目前治療癌癥最先進(jìn)的手段之一,510B+01A.a=7,b=1 B.a=7,b=2C.a=6,b=1 D.a=6,b=23.如圖所示,有五片荷葉伸出荷塘水面,一只青蛙要從高處荷葉跳到低處荷葉上,設(shè)低處荷葉a、b、c、d和青蛙在同一豎直平面內(nèi),a、b高度相同,c、d高度相同,a、b分別在c、d正上方。將青蛙的跳躍視為平拋運(yùn)動,若以最小的初速度完成跳躍,則它應(yīng)跳到A.荷葉a B.荷葉b C.荷葉c D.荷葉d4.太空碎片會對航天器帶來危害。設(shè)空間站在地球附近沿逆時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動,如圖中實(shí)線所示。為了避開碎片,空間站在P點(diǎn)向圖中箭頭所指徑向方向極短時(shí)間噴射氣體,使空間站獲得一定的反沖速度,從而實(shí)現(xiàn)變軌。變軌后的軌道如圖中虛線所示,其半長軸大于原軌道半徑。則A.空間站變軌前、后在P點(diǎn)的加速度相同B.空間站變軌后的運(yùn)動周期比變軌前的小C.空間站變軌后在P點(diǎn)的速度比變軌前的小D.空間站變軌前的速度比變軌后在近地點(diǎn)的大5.在如圖所示電路中接入正弦交流電,燈泡L1的電阻是燈泡L2的2倍。假設(shè)兩個(gè)二極管正向電阻為0、反向電阻無窮大。閉合開關(guān)S,燈泡L1、L2的電功率之比P1∶P2為A.2∶1 B.1∶1 C.1∶2 D.1∶46.如圖所示,兩拖船P、Q拉著無動力貨船S一起在靜水中沿圖中虛線方向勻速前進(jìn),兩根水平纜繩與虛線的夾角均保持為30°。假設(shè)水對三艘船在水平方向的作用力大小均為f,方向與船的運(yùn)動方向相反,則每艘拖船發(fā)動機(jī)提供的動力大小為A.33f B.213f C.2f 7.如圖所示,在以O(shè)點(diǎn)為圓心、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。圓形區(qū)域外有大小相等、方向相反、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子沿直徑AC方向從A點(diǎn)射入圓形區(qū)域。不計(jì)重力,下列說法正確的是A.粒子的運(yùn)動軌跡可能經(jīng)過O點(diǎn)B.粒子射出圓形區(qū)域時(shí)的速度方向不一定沿該區(qū)域的半徑方向C.粒子連續(xù)兩次由A點(diǎn)沿AC方向射入圓形區(qū)域的最小時(shí)間間隔為7πD.若粒子從A點(diǎn)射入到從C點(diǎn)射出圓形區(qū)域用時(shí)最短,粒子運(yùn)動的速度大小為38.關(guān)于電荷和靜電場,下列說法正確的是A.一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變B.電場線與等勢面垂直,且由電勢低的等勢面指向電勢高的等勢面C.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,該點(diǎn)電荷的電勢能將減小D.點(diǎn)電荷僅在電場力作用下從靜止釋放,將從高電勢的地方向低電勢的地方運(yùn)動9.磁流體發(fā)電機(jī)的原理如圖所示,MN和PQ是兩平行金屬極板,勻強(qiáng)磁場垂直于紙面向里。等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負(fù)帶電粒子)從左側(cè)以某一速度平行于極板噴入磁場,極板間便產(chǎn)生電壓。下列說法正確的是A.極板MN是發(fā)電機(jī)的正極B.僅增大兩極板間的距離,極板間的電壓減小C.僅增大等離子體的噴入速率,極板間的電壓增大D.僅增大噴入等離子體的正、負(fù)帶電粒子數(shù)密度,極板間的電壓增大10.如圖所示,在光滑水平面上靜止放置一質(zhì)量為M、長為L的木塊,質(zhì)量為m的子彈水平射入木塊。設(shè)子彈在木塊內(nèi)運(yùn)動過程中受到的阻力不變,其大小f與射入初速度大小v0成正比,即f=kv0(k為已知常量)。改變子彈的初速度大小v0,若木塊獲得的速度最大,則A.子彈的初速度大小為2B.子彈在木塊中運(yùn)動的時(shí)間為2C.木塊和子彈損失的總動能為kD.木塊在加速過程中運(yùn)動的距離為mL二、非選擇題:本題共5小題,共60分。11.(7分)某同學(xué)利用激光測量半圓柱體玻璃磚的折射率,具體步驟如下:圖(a) 圖(b)①平鋪白紙,用鉛筆畫兩條互相垂直的直線AA'和BB',交點(diǎn)為O。將半圓柱體玻璃磚的平直邊緊貼AA',并使其圓心位于O點(diǎn),畫出玻璃磚的半圓弧輪廓線,如圖(a)所示。②將一細(xì)激光束沿CO方向以某一入射角射入玻璃磚,記錄折射光線與半圓弧的交點(diǎn)M。③拿走玻璃磚,標(biāo)記CO光線與半圓弧的交點(diǎn)P。④分別過M、P作BB'的垂線MM'、PP',M'、P'是垂足,并用米尺分別測量MM'、PP'的長度x和y。⑤改變?nèi)肷浣?重復(fù)步驟②③④,得到多組x和y的數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出y-x圖像,如圖(b)所示。(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是(單選,填標(biāo)號)。

A.入射角越小,誤差越小B.激光的平行度好,比用插針法測量更有利于減小誤差C.選擇圓心O點(diǎn)作為入射點(diǎn),是因?yàn)榇颂幍恼凵洮F(xiàn)象最明顯(2)根據(jù)y-x圖像,可得玻璃磚的折射率為(保留三位有效數(shù)字)。

(3)若描畫的半圓弧輪廓線半徑略大于玻璃磚的實(shí)際半徑,則折射率的測量結(jié)果(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

12.(9分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量重力加速度大小g的實(shí)驗(yàn)方案,所用器材有:2g砝碼若干、托盤1個(gè)、輕質(zhì)彈簧1根、米尺1把、光電門1個(gè)、數(shù)字計(jì)時(shí)器1臺等。具體步驟如下:①將彈簧豎直懸掛在固定支架上,彈簧下面掛上裝有遮光片的托盤,在托盤內(nèi)放入一個(gè)砝碼,如圖(a)所示。②用米尺測量平衡時(shí)彈簧的長度l,并安裝光電門。③將彈簧在彈性限度內(nèi)拉伸一定長度后釋放,使其在豎直方向振動。④用數(shù)字計(jì)時(shí)器記錄30次全振動所用時(shí)間t。⑤逐次增加托盤內(nèi)砝碼的數(shù)量,重復(fù)②③④的操作。該同學(xué)將振動系統(tǒng)理想化為彈簧振子。已知彈簧振子的振動周期T=2πMk,其中k為彈簧的勁度系數(shù),M(1)由步驟④,可知振動周期T=。

(2)設(shè)彈簧的原長為l0,則l與g、l0、T的關(guān)系式為l=。

(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的l-T2圖線如圖(b)所示,可得g=m/s2(保留三位有效數(shù)字,π2取9.87)。

(4)本實(shí)驗(yàn)的誤差來源包括(雙選,填標(biāo)號)。

A.空氣阻力B.彈簧質(zhì)量不為零C.光電門的位置稍微偏離托盤的平衡位置13.(10分)如圖所示,在豎直放置、開口向上的圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量為m的活塞密封一部分理想氣體,活塞橫截面積為S,能無摩擦地滑動。初始時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度為T0,氣柱的高度為h。當(dāng)容器內(nèi)氣體從外界吸收一定熱量后,活塞緩慢上升15h再次平衡。已知容器內(nèi)氣體內(nèi)能變化量ΔU與溫度變化量ΔT的關(guān)系式為ΔU=CΔT,C為已知常量,大氣壓強(qiáng)恒為p0,重力加速度大小為g(1)再次平衡時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度。(2)此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量。14.(16分)如圖所示,水平傳送帶以5m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動,傳送帶左右兩端的距離為3.6m。傳送帶右端的正上方有一懸點(diǎn)O,用長為0.3m、不可伸長的輕繩懸掛一質(zhì)量為0.2kg的小球,小球與傳送帶上表面平齊但不接觸。在O點(diǎn)右側(cè)的P點(diǎn)固定一釘子,P點(diǎn)與O點(diǎn)等高。將質(zhì)量為0.10kg的小物塊無初速輕放在傳送帶左端,小物塊運(yùn)動到右端與小球正碰,碰撞時(shí)間極短,碰后瞬間小物塊的速度大小為1m/s、方向水平向左。小球碰后繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動,當(dāng)輕繩被釘子擋住后,小球繼續(xù)繞P點(diǎn)向上運(yùn)動。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度大小g=10m/s2。(1)求小物塊與小球碰撞前瞬間,小物塊的速度大小。(2)求小物塊與小球碰撞過程中,兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動能。(3)若小球運(yùn)動到P點(diǎn)正上方,繩子不松弛,求P點(diǎn)到O點(diǎn)的最小距離。15.(18分)如圖所示,兩足夠長平行金屬直導(dǎo)軌MN、PQ的間距為L,固定在同一水平面內(nèi),直導(dǎo)軌在左端M、P點(diǎn)分別與兩條豎直固定、半徑為L的14圓弧導(dǎo)軌相切。MP連線與直導(dǎo)軌垂直,其左側(cè)無磁場,右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的金屬棒ab跨放在兩圓弧導(dǎo)軌的最高點(diǎn)。質(zhì)量為2m、電阻為6R的均勻金屬絲制成一個(gè)半徑為L的圓環(huán),水平放置在兩直導(dǎo)軌上,其圓心到兩直導(dǎo)軌的距離相等。忽略導(dǎo)軌的電阻、所有摩擦以及金屬環(huán)的可能形變,金屬棒、金屬環(huán)均與導(dǎo)軌始終接觸良好,重力加速度大小為g?，F(xiàn)將金屬棒ab(1)ab剛越過MP時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小。(2)金屬環(huán)剛開始運(yùn)動時(shí)的加速度大小。(3)為使ab在整個(gè)運(yùn)動過程中不與金屬環(huán)接觸,金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離。參考答案1.C2.B3.C4.A5.C6.B7.D8.AC9.AC10.AD11.(1)B(2分)(2)1.58(1.56~1.60均可,3分)(3)不變(2分)12.(1)t30(1分)(2)l0+g4π2T2(3分)(3)9.65(9.55~913.(蓋-呂薩克定律)+熱力學(xué)第一定律(1)設(shè)容器內(nèi)氣體初、末狀態(tài)體積分別為V0、V,末狀態(tài)溫度為T,由蓋-呂薩克定律得V0T0其中V0=Sh,V=S(h+?5聯(lián)立解得T=65T0(2)設(shè)此過程中容器內(nèi)氣體吸收的熱量為Q,外界對氣體做的功為W,由熱力學(xué)第一定律得ΔU=Q+W(2分)其中ΔU=C(T-T0)(1分)W=-(mg+p0S)15h聯(lián)立解得Q=15(CT0+mgh+p0Sh14.傳送帶模型+碰撞+豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(1)設(shè)小物塊的質(zhì)量為m,傳送帶左右兩端的距離為L,小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,小物塊在傳送帶上加速時(shí)的加速度大小為a,由牛頓第二定律有μmg=ma(2分)設(shè)小物塊到達(dá)傳送帶最右端時(shí)的速度大小為v1,假設(shè)小物塊在傳送帶上一直加速,由運(yùn)動學(xué)公式有v12=2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得v1=6m/s由于v1>5m/s,故假設(shè)不成立,小物塊到達(dá)傳送帶右端前已經(jīng)與傳送帶共速,故小物塊與小球碰撞前瞬間的速度大小為v1=5m/s(1分)(2)設(shè)小球的質(zhì)量為M,碰撞后小物塊與小球的速度大小分別為v2、v3,碰撞過程中兩者構(gòu)成的系統(tǒng)損失的總動能為ΔEk,對小物塊與小球碰撞過程,由動量守恒定律得mv1=-mv2+Mv3(2分)小物塊與小球碰撞過程中,系統(tǒng)損失的總動能為ΔEk=12mv12-12mv2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得ΔEk=0.3J(1分)(3)經(jīng)分析知,小球到達(dá)P點(diǎn)正上方繩子拉力剛好為零時(shí),小球繞P點(diǎn)運(yùn)動的半徑最大,P點(diǎn)到O點(diǎn)距離最小,設(shè)這種情況下小球運(yùn)動到P點(diǎn)正上方的速度大小為v4,P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x,繩子的長度為l,小球運(yùn)動到P點(diǎn)正上方時(shí),結(jié)合牛頓第二定律和向心加速度公式有Mg=Mv4對小球的整個(gè)上升過程,由動能定理得-Mg(l+l-x)=12Mv42-1聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得x=0.2m(2分)15.法拉第電磁感應(yīng)定律+動量定理+雙棒模型(1)設(shè)ab棒剛越過MP時(shí)速度大小為v1,產(chǎn)生的電動勢大小為E1,對ab在圓弧導(dǎo)軌上運(yùn)動的過程,由機(jī)械能守恒定律有mgL=12mvab剛越過MP時(shí),由法拉第電磁感應(yīng)定律得E1=BLv1(1分)聯(lián)立得E1=BL2gL(2)經(jīng)分析知金屬環(huán)在導(dǎo)軌外的兩段電阻被短路,由幾何關(guān)系可知導(dǎo)軌之間兩段金屬環(huán)的電阻均為R,它們在電路中并聯(lián)后的總電阻Rc=R2設(shè)電路中初始的干路電流為I1,由閉合電路歐姆定律有I1=E1經(jīng)分析知整個(gè)金屬環(huán)在運(yùn)動過程中可視為長度為L、電阻為Rc的金屬棒,設(shè)金屬環(huán)剛開始運(yùn)動時(shí)所受的安培力大小為F1、加速度大小為a,則F1=I1LB(1分)由牛頓第二定律得F1=2ma(1分)聯(lián)立解得a=B2(3)經(jīng)分析,ab進(jìn)入磁場后,ab和金屬環(huán)組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)兩者共速時(shí)的速度大小為v2,由動量守恒定律得mv1=(m+2m)v2(1分)設(shè)在極短時(shí)間Δt內(nèi),ab與金屬環(huán)圓心的距離減少量為Δx,金屬環(huán)所受安培力大小為F,流過ab的電流為I,整個(gè)電路的電動勢為E,對金屬環(huán),由動量定理得∑FΔt=2mv2-0(2分)F=ILB由閉合電路歐姆定律得I=E設(shè)金屬環(huán)圓心初始位置到MP的最小距離為s,若ab與金屬環(huán)共速時(shí),兩者恰好接觸,金屬環(huán)圓心初始位置到MP的距離最小,對ab進(jìn)入磁場到兩者共速的過程,由法拉第電磁感應(yīng)定律有E=BLΔxs=L+∑Δx(2分)聯(lián)立解得s=mR2gL2024年湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（物理）試卷分析一、總體評價(jià)本次湖北省普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試（物理）試卷在題型設(shè)置、難度控制以及知識點(diǎn)覆蓋上均體現(xiàn)了較高的水平。試卷結(jié)構(gòu)合理，既有基礎(chǔ)知識的考查，也有綜合能力的應(yīng)用，旨在全面評估學(xué)生的物理素養(yǎng)和解題能力。二、題型分析1.選擇題：選擇題部分涵蓋了物理學(xué)的多個(gè)基礎(chǔ)概念和原理，如力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等。題目設(shè)計(jì)巧妙，既考察了學(xué)生對知識點(diǎn)的掌握程度，也考查了學(xué)生的分析能力和邏輯推理能力。部分題目通過實(shí)際情境的引入，增強(qiáng)了問題的現(xiàn)實(shí)性和趣味性。2.非選擇題：非選擇題部分包括實(shí)驗(yàn)題、計(jì)算題和論述題等多種題型。實(shí)驗(yàn)題注重對學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、數(shù)據(jù)處理和誤差分析能力的考查；計(jì)算題則側(cè)重于物理公式的應(yīng)用和