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2025 年普通高中学业水平选择性考试（湖北卷）
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】
【详解】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】
【详解】根据卫星做圆周运动的向心力等于万有引力可知
可得
，
，
，
因
，可知卫星甲、乙运动的周期
线速度关系
角速度关系
向心加速度关系
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】
【详解】A．气体温度升高，体积减小，根据
气体压强变大，则外力F 增加，选项A 错误；
B．气体温度升高，则气体内能变大，即∆U 增加，选项B 正确；
C．气体体积减小，则外界对气体做功，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】
【详解】由右手螺旋定则及对称性可知，环形电流在N 点产生的磁场，磁感应强度与M 点等大同向。由于
M 点磁感应强度为零，由矢量合成法则可知环境中匀强磁场与M 点磁场等大反向，即匀强磁场与N 点的磁
场等大反向，N 点的磁感应强度为0。
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】
【详解】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】
【详解】网球水平方向上做匀速直线运动，有
设球网高度为h，则对A 点发出的球，有
对B 点发出的球，有
联立以上各式，可得
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】
【详解】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n1、n2，两变压器间输电线路电阻为r。下列说法正确的是（ ）
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n2，用户端的电压增大
D. 仅适当增加n2，整个电路消耗的电功率减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A．整个电路物理量标注如图
设用户端总电阻为R 用户，降压器输入端等效为电阻Rx，则有
因为
其中I2=I3，则对于输电线有
联立整理可得
仅增加用户数，则R 用户减小，可知I2增大，根据
可知r 消耗的功率增大，故A 正确；
B．仅增加用户数，I2增大，根据
可知U3减小，根据用户端的电压
可知用户端的电压减小，故B 错误；
C．仅适当增加n2，根据
可知U2增大，根据
可知I2增大，根据
可知U3增大，根据用户端的电压
可知用户端的电压增大，故C 正确；
D．由C 选项可知，仅适当增加n2，I2增大，整个电路消耗的电功率
由于U2增大，故整个电路消耗的电功率变大，故D 错误。
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】
【详解】B．如果A 球不动而B 球单独振动则B 球做简谐振动，简谐振动的平衡位置合力为零，即B 球初
始时刻位置，则可知B 的振幅为，B 错误；
ACD．A 球发生运动的临界条件为弹簧对A 球向上的弹力大于A 球的重力，则此时对A 球有
对B 球有此时加速度
由简谐振动的对称性可得向下拉到最低点松手释放的加速度也为
，则有
解得
即
，否则A 球会发生运动，AD 正确，C 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】
【详解】由题意可知，如图
将五个点电荷等效成
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R0、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电
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）R0在电路中起______（填“保护”或“分流”）作用。
（2）
与E、r、R、R0的关系式为
______。
（3）根据记录数据作出
图像，如图（b）所示。已知R0=9.0Ω，可得E=______V（保留三位有效数
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
.
②1.3
（4）有
【解析】
【小问1 详解】
R0与电阻箱串联，可知，R0在电路中起保护作用。
【小问2 详解】
根据闭合电路欧姆定律
化简可得
【小问3 详解】
[1][2]结合上述有
结合图（b）有
，
解得
，
【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
0.08
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】
根据游标卡尺的读数规律，该游标卡尺的读数为
【小问2 详解】
[1]根据光电门的测速原理，重锤1 通过光电门时的速度大小为
[2]对重锤1 与重锤2 构成的系统进行分析，根据系统机械能守恒定律有
其中
解得
【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
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
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
（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
值。（参考公式：
）
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1 详解】
滑块1 运动时，对木板的摩擦力为
地面对木板的摩擦力为
所以此过程中木板保持不动；每个滑块之间距离为L ，所以对滑块1 根据动能定理有
解得
【小问2 详解】
滑块间碰撞时间极短，碰后滑块粘在一起运动，若长木板不动，第j 个滑块开始运动时加速度为
根据运动学公式，第j 个滑块开始滑动到和第
个滑块碰撞时，有
第j 个滑块和第j+1 个滑块碰撞过程中动量守恒有
联立可得
【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
