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2025 年湖北省普通高中学业水平选择性考试
物理
本试卷满分 100 分，考试时间 75 分钟
一、选择题：本题共10小题，每题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
不全对的得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： ）的物质注入人体参与人体代谢，从而达到诊断的目的。 的衰变方程为 ，
其中 是中微子。已知 的半衰期是110分钟。下列说法正确的是（ ）
A. X为 B. 该反应为核聚变反应
C. 1克 经110分钟剩下0.5克 D. 该反应产生的 在磁场中会发生偏转
【答案】C
【解析】
A．根据质量数与电荷数守恒可知，该物质为 ，故A错误；
B．核聚变是轻核结合成重核的过程（如氢弹原理）。本题中的衰变是单个原子核自发转变为另一种原子
核，属于放射性衰变（具体为 衰变），而非核聚变，故B错误；
C．1g该物质经过110min即一个衰变周期，则有一半发生衰变，该物质质量变为0.5g，故C正确；
D． 不带电，在磁场中不偏转，故D错误。
故选C。
2. 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【答案】A
【解析】
解：由题意可知，r v ，ω >ω ，a >a ，
甲 乙 甲 乙 甲 乙 甲 乙
故选A。
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
【答案】B
【解析】
A．F=(p−p )S。气体温度升高，体积减小，根据理想气体状态方程pV =nRT（n为物质的量，R为
0
常数），T变为原来2倍，V减小，p变化不是简单倍数关系，所以F不是保持不变，选项A错误；
B．一定质量理想气体内能只与温度有关，温度变为原来 2 倍，内能ΔU增大（理想气体内能
U=nC T，C 为定容摩尔热容），选项B正确；
V V
C．力F使体积减小，是外界对气体做功，气体对外界做负功，选项C错误；
D．根据 热力学温度变为原来的2倍，体积减小，则气体压强大于原来的2倍，选项D错误。
故选B。
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. 3B
【答案】A
【解析】
根据安培定则判断可知，电流在圆线圈的轴线上产生的磁场方向相同，因为M点和N点在圆线圈轴线上，
且它们到O点的距离相等，根据对称性可知，通电圆线圈在M点和N点的磁感应强度大小相等，方向相
同，又因为匀强磁场中磁感应强度大小和方向处处相同，根据磁场的叠加原理，通电圆线圈和匀强磁场在
M点和N点的叠加磁场相同，则N点的总磁感应强度大小与M点相等，也为0，故A正确，BCD错误。
故选A。
5. 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， 时刻， 。 时刻，
两棒相距 ，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. B. C. D.
【答案】B【解析】
通过导体的电荷量
而
时，磁感应强度为零，故
联立以上各式，可得
故选B。
6. 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 、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，tanθ的值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
L
水平方向做匀速运动，v cosα= ……①
0 t
竖直方向规定向下为正，球网高为ℎ。
1
v sinαt+ gt2=L−ℎ ……②
0 2
1 L
−v sinαt+ gt2= −ℎ ……③
0 2 2
L
由②和③可得：2v sinαt= ……④
0 2
1
由①和④可得：tanα=
4
故选C。
7. 一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为 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 ，
重力加速度大小为g。若要门板的整个运动过程用时尽量短，则所用时间趋近于（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
设拉力为 ，作用时间为 ，撤去外力后 运动的时间为 ， 运动过程的最大速度为 ，则由动量
定理，有
得
撤销拉力后，有
得
对于全过程，有
得
对于全过程有
故 运动的总时间可知当 越大时， 越小，当 时， 取最小值。
则
则
故选B。
8. 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n、n，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（ ）
1 2
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n，用户端的电压增大 D. 仅适当增加n，整个电路消耗的电功率减小
2 2
【答案】AC
【解析】
A．整个电路物理量标注如图
设用户端总电阻为R ，降压器输入端等效为电阻R，则有
用户 x
因为
其中I=I，则对于输电线有
2 3联立整理可得
仅增加用户数，则R 减小，可知I 增大，根据
用户 2
可知r消耗的功率增大，故A正确；
B．仅增加用户数，I 增大，根据
2
可知U 减小，根据用户端的电压
3
可知用户端的电压减小，故B错误；
U n
C、仅适当增加n ，由 2= 2 可知输电线输送的电压增大，则降压变压器原线圈得到的电压增大，所以用
2 U n
1 1
户端电压增大，故C正确；
U2
D、整个电路消耗的功率为P= 2 ，则$P$增大，故D错误。
r+R
等
故选AC。
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.
C 当且仅当 时，小球b才能始终做简谐运动 D. 当且仅当 时，小球b才能始终做
简谐运动
【答案】AD
【解析】
A、释放小球b后，当小球b向上运动挤压弹簧时，若弹簧的弹力大于小球a的重力，小球a会向上运动，
故A正确；
C、D、当小球a向上运动时小球b不做简谐运动，所以小球b始终做简谐运动的临界条件是弹簧压缩时的
mg
最大弹力等于mg，此时弹簧的压缩量为x = ，小球b做简谐运动，在平衡位置时弹簧的伸长量为
1 k
mg 2mg 2mg
x = ，所以最大振幅为A =x +x = ，即将小球b下拉l≤A =
2 k max 1 2 k max k
时，小球b才能始终做简谐运动，故C错误，D正确；
B、小球b做简谐运动时的振幅为A=l，故B错误。
故选AD。
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 夹角斜向下
C. 大小为
D. 大小为【答案】AD
【解析】
由题意可知，如图
将五个点电荷等效成
设五个点电荷与O点距离为r，设
则O点场强大小为
代入可得
方向沿x轴负方向；
故选AD。
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R 、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电
0
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：（1）R 在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。
0
（2） 与E、r、R、R 的关系式为 ______。
0
（3）根据记录数据作出 图像，如图（b）所示。已知R=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数
0
字），r=______Ω（保留两位有效数字）
（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。
【答案】
（1）保护
（2）
（3） ①. 1.47 ②. 1.3
（4）有
【解析】
【小问1详解】
闭合开关后，要让电路中电流最小，以保护电路。
【小问2详解】
由闭合电路欧姆定律可得E=I(r+R+R )
0
E 1 R R +r
变形得 =r+R+R ，即 = + 0
I 0 I E E
【小问3详解】
1 24.7
[1][2]结合图像可得： = ，解得
E 25
E≈1.47VR +r
0 =7，解得r≈1.3Ω
E
【小问4详解】
当电流传感器有内阻时，所测的电源内阻
导致电源内阻测量值偏大，即电流传感器的电阻对本实验干电池内阻的测量结果有影响。
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
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1，用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g。
⑥多次改变光电门高度，重复步骤，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______cm。
（2）重锤1通过光电门时的速度大小为 ______（用遮光片d、t表示）。若不计摩擦，g与m、M、d、
t、H的关系式为______。
（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 ，其中 是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数。保持
不变，其中 ， 。 足够小时，重锤运动的加速度大小可近似
表示为 。调整两重锤的质量，测得不同β时重锤的加速度大小a，结果如下表。根据表格数
据，采用逐差法得到重力加速度大小 ______ （保留三位有效数字）。
.
β 0.04 0.06 008 0.10
a/（m/s2） 0.084 0.281 0.477 0.673
【答案】
（1）0.515
（2） ①. ②.
（3）9.81
【解析】
【小问1详解】
游标卡尺的精度是0.05mm，主尺部分读数为5mm，游标尺的刻度3和主尺上刻度线对齐，则游标卡尺的
读数 d=5mm+3×0.05mm=5.15mm=0.515cm。
【小问2详解】
d
[1]重锤1上遮光片的宽度为d，遮光片通过光电门的时间为t，利用平均速度代替瞬时速度可知v= 。
t
1
[2]两个重锤组成的系统运动过程中机械能守恒，则有(M−m)gH= (M+m)v2 ，联立可得
2
(M+m)v2 (M+m)d2
g= =
2(M−m)H 2H(M−m)t2
【小问3详解】
由于 是只与圆柱体表面动摩擦因数有关的常数，且有
取表格从左至右四组数据分别为 和对应的利用表格中的数据，根据逐差法有
带入数据可则重力加速度
13. 如图所示，三角形ABC是三棱镜的横截面， ， ，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 ，O点离A点足够近。已知三棱镜的折射率为
。
（1）当 时，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 值
【答案】
（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
作出光路图，如图所示
由几何关系可知所以在 边的入射角为
由光的折射定律
解得光线从 边射入棱镜时折射角的正弦值为
【小问2详解】
根据
可得
则AB边的折射角为
根据折射定律可知AB边的入射角满足
解得
根据几何关系可知恰好发生全反射时的入射角为
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
的初速度射出，方向平行于MN向上。已知O点到MN的距离为 ，粒子能回到O点，并在纸面内做
周期性运动。不计重力，求（1）粒子在MN左侧区域中运动轨迹的半径；
（2）粒子第一次和第二次经过PQ时位置的间距；
（3）粒子的运动周期
【答案】
（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
粒子在左侧磁场中运动，根据洛伦兹力提供向心力有
可得
【小问2详解】
粒子在左侧磁场运动，设从MN射出时速度方向与MN的夹角为θ，由于O到 的距离 ，结合 ，根据几何关系可知 ；
粒子在MN和PQ之间做匀速直线运动，所以粒子从PQ进入右侧磁场时与PQ的夹角 ；粒子在右
侧磁场做匀速圆周运动有
解得
根据几何关系可知粒子第一次和第二次经过PQ时位置的间距
【小问3详解】
由图可知粒子在左边磁场运动的时间
粒子在右边磁场运动的时间
根据对称性可知粒子在MN左侧进出磁场的距离
所以粒子从MN到PQ过程中运动的距离为粒子在MN和PQ之间运动的时间
综上可知粒子完成完整运动回到O点的周期为
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 ，滑块与木板间的动摩擦因数为 。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 （ 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
的
（2）记木板滑动前第j个滑块开始滑动时 速度为 ，第 个滑块开始滑动时的速度为 。用已知
量和 表示 。
（3）若木板开始滑动后，滑块间恰好不再相碰，求 的值。（参考公式：
）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】滑块1滑块滑动时的摩擦力f =2μmg。
1
木板与地面间滑动摩擦力f =4μmg>f
木 1
所以 1 滑块滑动时，木板不动。mgL
设碰前速度为 v，由动能定理可得
1 1
mv2− mv2=−2μmgL
2 2 0
解得：v=❑√(β−4)μgL
【小问2详解】
设第 j 个滑块与第 j+1 个滑块碰撞前速度为v '
j
v2−v '2=2aL=4μgL
j j
与第 j+1 个滑块发生完全非弹性碰撞
jmv '=( j+1)mv
j j+1
j
⇒v = ❑√v2−4μgL
j+1 j+1 j
【小问3详解】
当第k个木块开始滑动时，木板恰好要滑动，此时有
解得 （n为整数）
则第 个（即 ）木块开始滑动时，木板开始滑动，要刚好不发生下一次碰撞，假设木板和剩下的
木块不发生相对滑动，则
则
木板和剩下的木块不发生相对滑动。
对前面 个（即 ）木块，有
木板开始滑动时，刚好不发生下一次碰撞，则对前面 个木块和 个木块共速，且相对位移恰好为
，则则
又
则
则
j=1时，第一个滑块开始运动的速度 ，则
j=2时，根据动量守恒定律可得
可得第2个滑块开始运动的速度 ，
则
由第二问可得， ，则对第3个滑块到第 个滑块有
……
将从j=2到j=k+1相关方程累积求和可得联立 ，
可得
