安徽省2025届高三物理模拟三

这是一份安徽省2025届高三物理模拟三，共18页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，两细杆间距离相同、与水平地面所成的角相同，夹角为α，小球从装置顶端由静止释放，离开细杆前的运动可视为匀加速直线运动，当两杆的支持力的夹角为2θ时，此时每根杆的支持力大小为( )
A. mgsinα2csθB. mgcsα2csθC. mgcsα2sinθD. mgsinα2sinθ
2.如图甲，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，有一质量为m，电荷量为+q的圆环(可视为质点)可沿横杆滑动。t=0时刻，圆环自A处以初速度v0向右运动，此后圆环运动的v−t图像如图乙所示，t=0时刻和t2时刻图线斜率相同，t1和t3时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为E0，AO间距为L，重力加速度为g，且圆环运动过程中电量始终不变，则下列说法正确的是( )
A. 圆环与横杆之间的动摩擦因数μ=v024gLB. t1−t2时间内圆环的位移大小为12L
C. 圆环在O处运动的速度v2=12v0D. O处的场强大小为E=2mgq−E0
3.如图所示，一轻质弹簧固定在斜面底端，t=0时刻，一物块从斜面顶端由静止释放，直至运动到最低点的过程中，物块的速度v和加速度a随时间t、动能Ek和机械能E随位移x变化的关系图像可能正确的是
A. B.
C. D.
4.如图所示，真空中水平直线上的O1、O2两点分别固定正点电荷A、B，点电荷A、B的电荷量之比为9:1，abcd为正方形，且对角线bd与ac相交于O2点，已知点电荷B在a点产生的电场强度大小为E0，a到O1的距离为a到O2距离的3倍。下列说法正确的是( )
A. b、d两点的电场强度相同B. 电子在d点的电势能大于在c点的电势能
C. a点的电场强度大小为2E0D. c点的电场强度大小为3425E0
5.如图所示，长方体的ABCO面为正方形，整个空间存在竖直向上的匀强磁场，现在AB、BC、CD、DA上分别放置四根导体棒，且构成一闭合回路，当回路中通有沿ABCDA方向的电流时，下列说法正确的是( )
A. CD棒所受的安培力方向垂直纸面向外B. 四根导体棒均受安培力的作用
C. CD棒与DA棒所受的安培力大小相等D. DA棒所受的安培力最大
6.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1，电源的输出电压u=30 2sin100πtV，定值电阻R1=20Ω，R3=2.5Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为5Ω，a、b为滑动变阻器的两个端点，所有电表均为理想电表。现将滑动变阻器滑片P置于b端，则( )
A. 电流表示数为 2A
B. 电压表示数为10V
C. 滑片P由b向a缓慢滑动，R3消耗的功率减小
D. 滑片P由b向a缓慢滑动，变压器的输出功率减小
7.由于大气层的存在，太阳光线在大气中折射，使得太阳“落山”后我们仍然能看见它。某同学为研究这一现象，建立了一个简化模型。将折射率很小的不均匀大气等效成折射率为 2的均匀大气，并将大气层的厚度等效为地球半径R。根据此模型，一个住在赤道上的人在太阳“落山”后还能看到太阳的时间是(地球自转时间为24小时，地球上看到的太阳光可以看成平行光)( )
A. 3小时B. 2小时C. 1.5小时D. 1小时
8.图为氢原子能级图。现有一群处于n=4激发态的氢原子，用这些氢原子辐射出的光照射逸出功为2.13eV的某金属，已知电子的电荷量为1.6×10−19C，则( )
A. 这些氢原子能辐射出三种不同频率的光子
B. 这些氢原子辐射出光子后，电子的总能量保持不变
C. 这些氢原子辐射出的所有光都能使该金属发生光电效应
D. 该金属逸出的所有光电子中，初动能的最大值为1.7×10−18J
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t=2.0s时波源停止振动，t=2.1s时的部分波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=−0.5m。下列说法正确的是( )
A. 沿x轴正负方向传播的波发生干涉
B. t=0.42s时，波源的位移为正
C. t=2.25s时，质点a沿y轴负方向振动
D. 在0到2s内，质点b运动总路程是2.55m
10.如图甲所示，一高度为H的汽缸直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间和缸口处有固定卡环，活塞可以在两个卡环之间无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，已知理想气体内能U与温度T的关系为U=αT，α为正的常量，重力加速度为g。开始时封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，封闭气体先后经历了如图乙所示的三个状态变化过程，则
A. 活塞质量为P0S2g
B. 从b→c过程，气体对外做功32p0SH
C. 从a→d全过程，气体内能增加3αT0。
D. 从a→d全过程，气体吸收的热量小于其内能的增量
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.一同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，使用了如图1装置。
(1)下列操作正确的有 (填选项字母)。
A.应同时接通电源和释放小车
B，长木板上表面必须水平
C.释放小车前，小车要靠近打点计时器
(2)该同学进行多次实验后，选择了一条打点比较好的纸带，在纸带上每隔四个点选一个计数点，如图2所示，各计数点与O点距离已标出。已知使用的电源频率为50Hz，在打A、B两点之间小车的平均速度大小为 m/s;小车的加速度大小为 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
(3)若打点计时器接入的电源频率f=52Hz，则小车的加速度测量值 真实值(填“大于”、“等于”或“小于”)，因此造成的相对误差大小η= %。(已知相对误差η=测量值−真实值测量值，结果保留一位有效数字)
12.山东省有全国最大的温室智能化育苗蔬菜基地，蔬菜育苗过程对环境要求严格，温室内的空气温湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度以及光照强度等都很重要。其中光照强度简称照度，可以反映光的强弱，光越强，照度越大，照度单位为勒克斯(lx)。蔬菜生长适宜的照度为4000∼25000lx，为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于4000lx时，启动照明系统进行补光。
(1)智能光控电路的核心元件是光敏电阻R0，某同学如图乙连接各元件，测量光敏电阻在不同照度时的电阻，则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器滑到 (选填“1”或“2”)端;请根据图乙在虚线框内画出对应的电路图;
(2)通过测量得出了电阻随照度变化的规律如图丙所示，由图可判断光敏电阻的阻值R0与照度 反比例函数关系(选填“满足”或“不满足”);
(3)该同学用上述光敏电阻连接成图甲所示的控制电路，其中电源电动势E=9.0V，内阻r=10Ω，定值电阻R1=100Ω，电阻箱R2的阻值调节范围是0∼999.9Ω，光敏电阻R0的电压U增加到2.0V时光照系统开始工作，为了使光敏电阻在照度降低到4000lx时，自动控制系统开始补光，电阻箱R2的阻值应该调节为 Ω;
(4)该光控装置使用较长时间后电源内阻变大，使得自动控制系统正常工作时的最小照度 4000lx(选填“大于”“小于”或“等于”)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图，容积均为V0、缸壁可导热的A、B两汽缸放置在压强为p0、温度为T0的环境中；两汽缸的底部通过细管连通，A汽缸的顶部通过开口C与外界相通：汽缸内的两活塞将缸内气体分成I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分，其中第II、Ⅲ部分的体积分别为18V0和14V0、环境压强保持不变，不计活塞的质量和体积，忽略摩擦。
(1)将环境温度缓慢升高，求B汽缸中的活塞刚到达汽缸底部时的温度；
(2)将环境温度缓慢改变至2T0，然后用气泵从开口C向汽缸内缓慢注入气体，求A汽缸中的活塞到达汽缸底部后，B汽缸内第Ⅳ部分气体的压强。
14.如图所示，竖直平面内一质量为m、边长为L、电阻为R的正方形金属线框abcd从某高度由静止下落，穿过具有水平边界、宽度也为L的水平匀强磁场区，cd边进入磁场前，线框已经做匀速运动，已知cd边穿过磁场区的时间为t。上述运动过程中，ab、cd边始终保持水平，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
(1)线框匀速运动的速度v和匀强磁场磁感应强度B。
(2)cd边穿过磁场过程中，线框中产生的焦耳热Q。
(3)cd边穿过磁场过程中线框中电流强度大小I及通过导线截面的电荷量q。
15.如图，竖直平面内一足够长的光滑倾斜轨道与一长为L2的水平轨道AB通过一小段光滑圆弧平滑连接，水平轨道AB和水平轨道BO(长为L2)在B点与一个半径R=L2的光滑的竖直固定圆弧轨道相切于B点。以水平轨道BO末端O点为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，x轴的正方向水平向右，y轴的正方向竖直向下。水平轨道BO右下方有一段弧形轨道PQ，该弧形轨道是曲线x24μ2L2+(y−μL)2μ2L2=1在坐标系xOy(x>0,y>0)中的一半(见图中实线部分)，弧形轨道Q端在y轴上。带电量为q(q>0)、质量为m的小球1与水平轨道AB、BO间的动摩擦因数为μ，在x轴上方存在竖直向上的匀强电场，其场强E=mg2q，重力加速度为g。
(1)若小球1从倾斜轨道上由静止开始下滑，恰好能经过圆形轨道的最高点，求小球1经过O点时的速度大小;
(2)若小球1从倾斜轨道上不同位置由静止开始下滑，经过O点落在弧形轨道PQ上，请证明小球1每次落在PQ时动能均相同，并求出该动能大小;
(3)将小球2静置于O点，小球1沿倾斜轨道由静止开始下滑，与小球2发生弹性碰撞(碰撞时间极短)，小球1与小球2发生碰撞前的速度为v1，要使两小球碰后均能落在弧形轨道PQ上的同一地点，且小球1运动过程中从未脱离过圆形轨道，求小球1和小球2的质量之比。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】设两细杆对小球支持力的合力为 FN ，可知FN=mgcs α，设每根杆的支持力大小为 F ，由平行四边形法则可得2Fcs 2θ2=FN，解得F=mgcs α2cs θ，故B正确，ACD错误。
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了等量异种电荷的电场分布特点，以及v−t图像。
解答本题的关键是明确：等量异种电荷的电场强度从中点沿中垂线向两边逐渐减小，v−t图像的斜率表示加速度。根据动能定理分析速度；根据加速度分析电场强度。
【解答】A、若从A到B摩擦力为恒力，且f=μmg，根据动能定理12mv02=μmg·2L，可得μ=v024gL，而摩擦力不是恒力，所以μ≠v024gL，故A错误；
C、圆环在AO与BO之间的受力情况对称相同，即圆环在AO与BO之间所受的摩擦力情况相同，而AO=BO=L，所以摩擦力在两段做功相同，根据动能定理可有12mv22−12mv02=fL=0−12mv22，解得v2= 22v0，故C错误；
D、在A处有ma=μ(mg−E0q)，在O处有ma′=μ(Eq−mg)，而A处和O处的加速度大小相等，所以μ(mg−E0q)=μ(Eq−mg)，可得E=2mgq−E0，故D正确；
B、t1时刻加速度为0，则有E1q=mg，结合D选项可得E1=E0+E2，而AO之间的电场强度不是随AO之间的距离均匀减小，所以t1时刻不是AO的中间位置，即t1−t2时间内圆环的位移大小不为12L，故B错误。
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查动力学的图像问题、功能的图像问题，在解决此类问题时，要做好物体的受力分析，通过牛顿第二定律分析加速度，分析清楚物体的运动过程，明确v−t图像斜率表示加速度，Ek−x图像的斜率表示合力，E−x图像的斜率表示除去重力外做功的其他力。对于选择题，分析关键节点，使用排除法是常用的思维方法。
【解答】
B、物块接触弹簧前，受到的是恒力，所以加速度恒定，接触弹簧后，合力先向下减小后反向增大，则加速度先减小后反向增大，由于刚接触弹簧时速度大于零，根据简谐运动的对称性可知，最低点的加速度要大于刚接触弹簧时的加速度，故B错误；
A、物块先做匀加速直线运动，接触弹簧后速度先增大，当加速度为零时，速度最大，之后速度减小为零，结合v−t图像的斜率表示加速度可知A正确；
C、Ek−x图像的斜率表示合力，接触弹簧前合力不变，图像斜率不变，动能增大，接触弹簧后合力开始减小，动能继续增大，当合力为零时，动能最大，之后开始减小，图像中的错误之处在于刚接触弹簧时，动能就开始减小了，故C错误；
D、除去重力外的其他力做的功等于物块机械能的变化量，所以图中E−x图像的斜率表示除去重力外做功的其他力，从图像上看，机械能先减小，说明存在摩擦力，即斜率表示摩擦力，接触弹簧后斜率应该变为摩擦力与弹力的合力，因为摩擦力沿斜面向上不变，弹力沿斜面向上不断增大，所以斜率应该不断增大，故D错误。
4.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查电场的叠加，涉及到点电荷产生的电场的叠加，解题的关键是要分析各点电荷在空间中产生的电场强度，按矢量叠加运算法则分析空间各点的合场强，注意对称性的应用。
【解答】
A、根据点电荷产生的电场的对称性可知，b、d两点的电场强度大小相等，方向不同，故A错误；
B、根据Ep=qφ，由于电子带负电，故电子在d点的电势能小于在c点的电势能，故B错误；
C、点电荷B在a点产生的电场强度大小为E0，由于A、B的电荷量之比为9:1，a到O1的距离为a到O2距离的3倍，根据点电荷电场强度E=kQr2可知，点电荷A在a点产生的电场强度大小也为E0，考虑到两个电荷均带正电，故a点的电场强度为0，C错误；
D、根据点电荷产生的电场的对称性可知，点电荷B在c点产生的电场强度大小为E0，方向向右，点电荷A在c点产生的电场强度大小：E=kQr2=k9QB(5r)2=9E025，其中r为点电荷B到c点的距离，QB为点电荷的电荷量，电场方向向右；故c点的电场强度大小Ec=E+E0=3425E0，D正确。
故选D。
5.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查了安培力的方向判定和大小计算。当电流和磁场不垂直时，安培力的方向垂直于电流和磁场确定的平面。
根据左手定则判断受力的方向，根据安培力的公式判断安培力的大小；电流和磁场不垂直时，应将磁场分解，使用其垂直分量计算安培力。
【解答】
A.根据左手定则，可知CD棒所受的安培力方向垂直纸面向里，故A错误；
B.导体棒AB中电流方向与磁场方向平行，导体棒AB不受安培力的作用，故B错误；
C.导体棒CD的有效长度与OD边长度相等，而LODLBC，LOD