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【赢在高考·黄金8 卷】备战2025 年高考物理模拟卷（湖北卷专用）
黄金卷03
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用
橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无
效．
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回．
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。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．（正电子发射型计算机断层显像）的基本原理：将放射性同位素
注入人体，参与人体的代谢过程，
在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对
光子，被探测器探测到，经
计算机处理后产生清晰的图像。根据
原理，下列说法不正确的是（ ）
A．
衰变的方程为
B．将放射性同位素
注入人体，其作用为示踪原子
C．该正、负电子湮灭的方程为
D．
所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期
【答案】 C
【解析】A．
衰变的方程为
故A 正确，不符合题意；
B．将放射性同位素
注入人体，在人体内衰变放出正电子，与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对
光子，被探测器探测到，经计算机处理后产生清晰的图像，故其作用为示踪原子，故B 正确，不符合
题意；
C．该正、负电子湮灭后生成两个光子，即
1
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故C 错误，符合题意；
D．
所选的放射性同位素的半衰期应小于人体的代谢周期，否则无法通过探测器探测到，故D 正
确，不符合题意。
本题选不正确的，故选C。
2．做匀加速直线运动的质点，连续经过A、B、C 三点，已知AB 段距离为BC 段的一半，且质点在AB 段
的平均速度为6m/s，在BC 段平均速度为12m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．质点通过A 点时的速度大小为4m/s
B．质点通过B 点时的速度大小为9m/s
C．质点通过AB 与BC 段所用时间之比为
D．质点在AB 段速度变化量与BC 段速度变化量之比为
【答案】 B
【解析】CD．已知AB 段距离为BC 段的一半，设AB 段距离为
，BC 段距离为
，则有
，
可知质点通过AB 与BC 段所用时间之相等；根据
可知质点在AB 段速度变化量与BC 段速度变化量相等，故CD 错误；
AB．由于B 点为AC 段的中间时刻，根据匀变速直线运动推论可知
根据
可得
故A 错误，B 正确。
故选B。
3．关于布朗运动，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．温度降到0℃时，布朗运动会停止
C．时间足够长，布朗运动将会逐渐变慢而停止
D．布朗运动是永不停息的
2
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【答案】 D
【解析】A．布朗运动是悬浮在液体（或气体）中的固体小颗粒的无规则运动，而这种无规则运动是
由液体（或气体）分子的无规则运动引起的，选项A 错误；
BCD．无论温度是多少，分子的无规则运动是永不停息的，所以布朗运动也是永不停息的，选项D 正
确，BC 错误。
故选D。
4．如图所示，在光滑的水平面上有两个滑块
，滑块
的左端固定一轻质弹簧。两个滑块以大小为
的速度沿同一直线相向运动，滑块
的质量为
，滑块
的质量为
。不计空气阻力，则下列说法
正确的是（ ）
A．当弹簧被压缩至最短时，
的动能达到最小值
B．弹簧的弹性势能最大值为
C．两个滑块分离时
滑块的速度为
D．弹簧存在弹力的过程中，弹力对
的冲量大小为
【答案】 C
【解析】A．当弹簧被压缩至最短时，滑块PQ 共速，以向右为正方向，根据动量守恒定律可知
解得
可知滑块Q 速度由向左变成向右，最小动能时为零，所以当弹簧被压缩至最短时，滑块Q 的动能不是
最小值，故A 错误；
B．当弹簧被压缩至最短时，弹簧的弹性势能最大，根据机械能守恒定律
解得弹簧的弹性势能最大值为
故B 错误；
C．两个滑块分离时，设滑块P 的速度为
，滑块Q 的速度为
，根据动量守恒定律和机械能守恒定
律
3
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解得
，
故C 正确；
D．弹簧存在弹力的过程中，弹力对P 的冲量大小为
负号表示方向向左，大小为
，故D 错误。
故选C。
5．图中实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B 两点处电场强度大小分别为EA、
EB，电势分别为φA、φB。下列说法正确的是（ ）
A．该电场可能是正点电荷产生的
B．同一点电荷放在A 点受到的静电力比放在B 点时受到的静电力大
C．一点电荷在A 点的电势能小于B 点
D．正电荷在A 点由静止释放，将始终沿A 点所在的那条电场线运动
【答案】 B
【解析】A．由于点电荷的电场线为直线，所以该电场不可能是正点电荷产生的，故A 错误；
B．由图可知，A 点电场线较B 点密，所以同一点电荷放在A 点受到的静电力比放在B 点时受到的静
电力大，故B 正确；
C．由于沿电场线方向电势降低，所以A 点电势低于B 点电势，所以正点电荷在A 点的电势能小于B
点，而负点电荷在A 点的电势能大于B 点，故C 错误；
D．正电荷在A 点由静止释放，沿电场线的切线方向运动，所以不会将始终沿A 点所在的那条电场线
运动，故D 错误。
故选B。
6．ETC 是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，以
匀速行驶的汽车可选择ETC 通道
或人工收费通道，完成缴费后速度回到
进入正常行驶。如果选择人工收费通道，需要在收费站
中心线处减速至0，经过30s 缴费后，再加速至
行驶；如果选择ETC 通道，需要在中心线前方
10m 处减速至
，匀速到达中心线后，再加速至
行驶。若汽车加速和减速过程的加速度大
小均为
，则汽车选择ETC 通道比选择人工收费通道节约的时间为（ ）
4
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A．45s
B．37s
C．12s
D．8s
【答案】 B
【解析】已知
，
，
，汽车选择ETC 通道时
减速和加速时间
匀速时间
减速和加速位移大小
从减速到恢复到原速度所用总时间
从减速到恢复到原速度所走总位移
汽车选择人工收费通道时
减速和加速时间
减速和加速位移大小
从减速到恢复到原速度所用总时间
从减速到恢复到原速度所走总位移
则汽车选择ETC 通道比选择人工收费通道节约的时间为
故选B。
5
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7．电子秤在日常生活中应用很广泛。某同学在研究性学习活动中自制两种电子秤，原理如图甲、乙所示。
用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，
滑动变阻器R 的滑片与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知
滑动变阻器总电阻
，长度
，电源电动势
，内阻
，限流电阻
，弹簧劲度系数
，除重力外，不计其他作用力，
。下列说法正确的是
（ ）
A．甲、乙两图托盘中没有放物体时，电压表示数不为0
B．甲、乙两图流过
的电流均随着托盘中物体质量增大而增大
C．当图甲电压表示数为2V 时，可推测托盘中所放物体质量为0.4kg
D．当图乙电压表示数为2.4V 时，可推测托盘中所放物体质量为0.4kg
【答案】 D
【解析】A．当托盘中没有放物体时，两电路图滑动变阻器接入电路的电阻均为0，则电压表示数均
为0，故A 错误；
B．经过
的电流增大，说明R 接入电路阻值变小，盘中物体质量减小，故B 错误；
C．当电压表示数为2V 时，题图甲电路的电流为
则变阻器接入电路的电阻为
弹簧长度变化量
托盘中放上的物体质量为
故C 错误；
D．题图乙中，设托盘上放上质量为
的物体时，弹簧的压缩量为
，由平衡条件可得
6
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解得
由闭合电路欧姆定律可知
则
联立解得
将
代入得
故D 正确。
故选D。
8．图甲、图乙分别是a、b 两束单色光经过同一狭缝后的衍射图样，则下列说法正确的是（ ）
A．在真空中，a 光的波长比b 光的小
B．在同一介质中传播，a 光的传播速度比b 光的快
C．两束单色光分别入射到同一双缝干涉装置时，在光屏上b 光亮条纹的条数更多
D．当两束光从空气中射向玻璃时，a 光不发生全反射，但b 光可能发生全反射
【答案】 BC
【解析】AB．由题图甲、乙可知，a 光的衍射条纹间距比b 光宽，根据
，可知a 光的波长比
b 光的大，又
，则a 光的频率较小，那么a 光的折射率较小，根据
可得，则在同种均匀介
质中，a 光的传播速度比b 光的快，故A 错误，B 正确；
C．由
可知，波长小的光，条纹间距更小，在光屏上亮条纹的条数也更多，则b 光亮条纹的
条数更多，故C 正确；
D．发生全反射的条件是光从光密介质进入光疏介质，且入射角大于等于临界角，所以两束光从空气
中射向玻璃时，均不发生全反射，故D 错误。
7
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故选BC。
9．如图所示，图甲为质点a 和b 运动的位移—时间图像，图乙为质点c 和d 运动的速度—时间图像，由图
可知（ ）。
A．a、c 做直线运动，b、d 也做直线运动
B．
到
时间内，a 平均速率等于b 平均速率
C．
到
时间内，四个质点中只有b 和d 两个质点的速率先减小后增大
D．若
时刻c、d 两质点第一次相遇，则
时刻两质点第二次相遇
【答案】 AC
【解析】A．
图像和
图像都只能描述物体做直线运动，所以a、c 做直线运动，b、d 也做直线
运动，故A 正确；
B．由甲图可知，
到
时间内，质点a 做单向直线运动，质点b 先向负方向运动再向正方向运动，所
以质点a 的路程小于质点b 的路程，所以a 平均速率小于b 平均速率，故B 错误；
C．
到
时间内，根据
图像的切线斜率表示速度，可知质点a 做匀速直线运动，质点b 的速率先
减小后增大；根据
图像可知质点c 做匀减速直线运动，质点d 的速率先减小后增大，故C 正确；
D．由
图像与横轴围成的面积表示位移，可知
到
时间内，质点c 的位移大于质点d 的位移，因
此若
时刻
两质点第一次相遇，则
时刻d 质点应在c 质点的后面，故D 错误。
故选AC。
10．如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线L1、L2、L3、L4，在L1、L2之间，L3、L4之间存
在匀强磁场，磁感应强度大小均为1 T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈abcd，宽度
cd=L=0.5 m，质量为0.1 kg，电阻为2 Ω，将其从图示位置由静止释放（cd 边与L1重合），线圈速度随
时间的变化关系如图乙所示，t1时刻cd 边与L2重合，t2时刻ab 边与L3重合，t3时刻ab 边与L4重合，
已知t1~t2 的时间间隔为0.6 s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向（重力加速度g 取10
m/s2）。则（ ）
8
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A．在0~t1时间内，通过线圈的电荷量为0.25 C
B．线圈匀速运动的速度大小为8 m/s
C．线圈的长度为1 m
D．0~t3时间内，线圈产生的热量为1.8 J
【答案】 ABD
【解析】B．由题图可知，在t2~t3时间内，线圈向下做匀速直线运动，受力平衡，则根据平衡条件有
mg=BIL
而
联立，解得
v2=8m/s
故B 正确；
C．t1~t2时间内线圈一直做匀加速直线运动，则知线圈内磁通量变化为零，不产生感应电流，线圈不
受安培力作用，仅在重力作用下运动，以cd 边与L2重合时为初状态，以ab 边与L3重合时为末状态，
设磁场的宽度为d，则线圈长度为2d，线圈下降的位移为3d，则有
其中v2=8m/s，t=0.6s，代入解得
d=1m
所以线圈的长度为
L'=2d=2m
故C 错误；
A．在0~t1时间内，cd 边从L1运动到L2，通过线圈的电荷量为
故A 正确；
D．0~t3时间内，根据能量守恒定律可得
故D 正确。
故选ABD。
二、非选择题：本题共5 小题，共60 分。
11. （8 分）某同学在做探究“弹簧弹力与形变量的关系”实验中，设计了如图甲所示的实验装置。
9
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(1)关于本实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验前，必须先把弹簧水平放置测量其原长
B．弹簧被拉伸时，不能超出它的弹性限度
C．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重
D．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态
(2)如图乙所示是某根弹簧所受拉力F 与伸长量x 之间的关系图像，由图可知该弹簧所受拉力F 与伸长
量x 的比值
N/m。（保留三位有效数字）
(3)该同学用此弹簧制作成一把弹簧测力计，某次测量时弹簧测力计的指针位置如图丙所示，则弹力大
小为
N。
【答案】 (1)BD
(2)200
(3)8.00
【解析】（1）A．弹簧有一定的质量，实验前为了准确测出原长，需要先把弹簧竖直悬挂再测量，故
A 错误；
B．弹簧被拉伸后要保证能恢复原状，则不能超出它的弹性限度，故B 正确；
C．为了处理数据方便，增减钩码应按照一定的数量，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的
钩码总重，故C 错误；
D．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力，需要利用二力平衡，则应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡
状态，故D 正确。
故选BD。
（2）根据胡克定律
，可知
图像的斜率为劲度系数，有
（3）弹簧秤的最小刻度为0.1N，估读到0.01N，则读数为8.00N。
12. （10 分）某同学要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，该同学根据实验室提供的器材，组
成了如图所示电路。其中：电流表Ⓐ（量程为0～3mA，内阻rA=199Ω）；电阻箱R（0～999Ω，0～
1.0A），R0为定值电阻。
10
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(1)电路中将电流表改装成量程为0.6A 的电流表，则定值电阻的阻值R0= Ω；
(2)多次调节电阻箱的阻值，记录电阻箱的阻值R 及对应的电流表示数I（已换算为国际单位），作
图像，得到该图像的截距为b，斜率为k，则电池的电动势E= ，电池的内阻
（用已知的和测量的物理量符号表示）。实验测得的电动势 （填“大于”“小于”或“等于”）
真实值。
【答案】 (1)1
(2)
等于
【解析】（1）电路中将电流表改装成量程为0.6A 的电流表，由并联电路的分流原理，可知
解得
（2）根据前面分析可知改装后的电流表内阻为
干路电流为电流表读数的200 倍，根据闭合电路欧姆定律
整理，可得
依题意，有
，
解得
，
由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值，故求得的电源电动势也是真实值，故不受影响。
11
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13. （9 分）如图所示，真空中有一截面为等腰直角三角形的三棱镜，一单色光从
边上的中点
射入三
棱镜，已知三棱镜对此单色光的折射率为
，
。（结果可用反三角函数表示）
(1)要使此单色光射到AB 面上时恰好发生全反射，则求此时单色光在D 点的入射角
；
(2)要使此单色光在D 点折射后直接照射到BM 面，则求单色光在D 点的入射角
的取值范围。
【答案】 (1)
(2)
【解析】（1）光路图如图所示
根据发生全反射的临界角
与介质的折射率
的关系有
所以
由几何关系可得
根据光的折射定律有
所以
即
（2）如图所示
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当单色光从
点折射后直接射到
点时，在三角形DBN 中，根据正弦定理有
设
，则
，
则有
解得
根据光的折射定律有
故
即当
时单色光在
点折射后直接照射到
面上。
14. （15 分）如图所示，绝缘部分P、Q 将左右两侧的光滑导轨平滑连接起来，在导轨的左侧接有电动势
为E、内阻为r 的电源和电容为C 的电容器，质量为m、电阻为R 的金属棒ab 与导轨垂直的放在导轨
左端靠近电源的位置，金属棒ab 在外力作用下保持静止，质量为2m、电阻为0.5R 的金属棒cd 与导
轨垂直的静止在PQ 右侧适当位置，整个装置处于垂直纸面的匀强磁场中（图中未画出）。现在释放
金属棒ab，金属棒ab 在运动PQ 之前已经达到最大速度，它滑过PQ 后刚好未与金属棒cd 碰撞。已
，
，磁场的磁感应强度为B，导轨间的距离为L，金属棒cd 右侧的导轨足够长，
不计导轨电阻。（
、
、B、L、m、C 为已知量）
13
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(1)判断磁场的方向，并求被释放瞬间金属棒ab 的加速度；
(2)当金属棒ab 的速度为最大速度的一半时，求金属棒ab 的热功率和此过程中电容器极板所带电荷量
的变化量（忽略电容器极板电荷量变化对电流的影响）；
(3)金属cd 棒距离PQ 的距离以及整个过程中cd 棒产生的焦耳热。
【答案】 (1)垂直纸面向里，
(2)
，
(3)
，
【解析】（1）由题意可知金属棒ab 中的电流方向为由a 到b，所受安培力方向为水平向右，由左手
定则可知磁场方向为垂直纸面向里。金属棒ab 释放的瞬间，由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属
棒ab 的电流
它受到的安培力
由牛顿第二定律可知此时金属棒ab 的加速度
（2）当金属棒ab 中的电流为0 时它的速度达到最大，由法拉第电磁感应定律有
当金属棒ab 的速度为最大速度一半时
由闭合电路欧姆定律可知此时通过金属棒ab 的电流
此时它的热功率
金属棒ab 刚释放时电容器两端的电压
当金属棒ab 的速度为最大速度一半时电容器两端的电压
所以此过程中电容器极板所带电荷量的变化量
14
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（3）由题意可知最终两个金属棒速度相同，且即将相互接触，金属棒ab 滑过PQ 后与金属cd 组成的
系统动量守恒，有
此过程中对金属棒cd 分析由动量定理有
而
解得金属cd 棒距离PQ 的距离
系统损失的机械能
由电阻串联关系可知金属棒cd 上产生的焦耳热
15. （18 分）如图甲是风洞实验室全景图，风洞实验室是可量度气流对实体作用效果以及观察物理现象的
一种管道状实验设备。图乙为风洞实验室的侧视图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间为风洞
区域，物体进入该区域会受到水平方向的恒力，自该区域下边界的O 点将质量为m 的小球以一定的初
速度竖直上抛，从M 点离开风洞区域，经过最高点Q 后小球再次从N 点返回风洞区域后做直线运动，
落在风洞区域的下边界P 处，小球在P 点处的动能是在O 点处的初动能的
倍。重力加速度大小为
g。求：
(1)风洞区域小球受到水平方向恒力的大小；
(2)小球运动过程中离风洞下边界OP 的最大高度；
(3)OP 的距离。
【答案】 (1)
15
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(2)
(3)
【解析】（1）作出小球运动的轨迹，如图所示
设小球在O 点的速度大小为
，在P 点的速度大小为
，根据题意可得
解得
由题分析，可知从O 点到P 点重力做功为零，故小球在P 点竖直方向的速度大小为
，方向竖直向下，
则在水平方向的速度大小为
解得
设小球在P 点时
与
的夹角为
，则有
解得
由题知，小球从N 到P 沿直线运动，对小球受力分析，如上图所示，则可得水平方向恒定的风力为
（2）由上分析，可知小球在P 点竖直方向的速度大小为
，方向竖直向下，说明小球在竖直方向是
做竖直上抛运动，根据对称性原理，可知小球从O 点到Q 点的时间与从Q 点到P 点的时间相等，且小
球在最高点Q 点只有水平方向的速度，设为
，根据平抛运动规律，可知小球在M、N 点的水平方向
速度都为v，竖直方向的速度大小都为
。设小球从O 点到M 点的时间为t，在水平方向有
16
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根据对称性原理，可知小球从N 点到P 点的时间也为t，在水平方向有
又
联立可得
小球从N 点到P 点做直线运动，则有
在竖直方向上有
又小球从O 点到N 点做平抛运动，在竖直方向有
联立可得
小球运动过程中离风洞下边界OP 的最大高度
（3）小球从O 点到M 点，在水平方向有
其中
由M 点到 N 点有
其中
由N 点到P 点有
17
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其中
，
，则OP 的距离为
18
