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17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.某同学从商场购买了一个质量分布均匀的透明“水晶球”，如图甲所示。该同学先测出了“水晶球”的直径为10 cm，并标记了其中一条水平直径对应的两端点P、Q。球外某光源发出的一细束单色光从球上P点射向球内，折射光线与水平直径PQ夹角为θ，当θ=30°时，出射光线与PQ平行，如图乙所示。已知光在真空中的传播速度为3×108m/s，下列说法不正确的是
A. “水晶球”的折射率为 3
B. 光在“水晶球”中的传播时间为5×10−8s
C. 改变从P点入射光线的入射角，光线从水晶球射向空气时，一定不会发生全反射
D. 若保持从P点入射光线的入射角不变，仅换用波长更长的单色光，则光在“水晶球”中传播的时间变短
【答案】B
【解析】解：A.如图所示，
由几何关系可知，光线射出时的折射角r为2θ，折射率
n=sin2θsinθ= 3，故A正确;
B.光在“水晶球”中传播的距离l=dcsθ
时间t=lv=nlc=2dcs2θc=5×10−10s故B错误;
C.由图β=r=2θ，增大过P点光线的入射角，光线出射时一定不会在球内发生全反射，故 C正确;
D.当入射光的波长变长时，频率变小，光的折射率也变小，折射角变大，光在水晶球中的光程变短，由v=cn
可知光在“水晶球”中的传播速度变大，可知时间变短，故 D正确。
本题选错误的，故选B。
本题主要考查了光的折射，根据几何知识求解折射角是解题的关键；知道光的折射率与频率的关系，掌握折射定律和折射率公式。
2.某同学设计了一个烟雾探测器，如图S为光源，当有烟雾进入探测器时，S发出的光被烟雾散射进入光电管C。光射到光电管中的钠表面产生光电子，当光电流大于或等于I时，探测器触发报警系统报警。已知真空中光速为c，钠的极限频率为ν0，电子的电荷量为e，则下列说法正确的是( )
A. 光源S发出光的波长小于cv0探测器一定可以正常工作
B. 用极限频率更高的材料取代钠，探测器一定可以正常工作
C. 光源S发出光只要光强足够大，探测器一定可以正常工作
D. 探测器正常工作，仅增大光电管C的正向电压，光电流一定增大
【答案】A
【解析】【分析】
此题考查了爱因斯坦光电效应的规律，属于物理知识在日常生活中的应用，解决本题的关键掌握光的频率与波长关系，知道光电子的数目与入射光的强度有关，注意饱和电流的概念。
根据产生光电效应的条件，结合极限频率与极限波长关系，即可求解最大波长；根据电流的定义式分析即可求解光子数；并依据光电流是否达到饱和电流，从而分析即可。
【解答】
A、光照射到钠表面产生光电子，根据产生光电效应的条件，结合波速、波长和频率的关系可知，c=λv，那么光源S发出的光的最大波长：λmax=cv0，要使该探测器正常工作，光源S发出的光的波长小于cv0，故A正确；
B、若用极限频率更高的材料取代钠，如果入射光的频率小于极限频率，则不可以发生光电效应，故B错误；
C、发生光电效应的条件与光频率有关，与光照强度无关，故C错误；
D、增大光电管C的正向电压，光电流不一定增大，若此时光电流没有达到饱和电流，则会增大，若达到饱和电流，则不会增大，故D错误。
3.如图，一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置，轨道两端等高；质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下，滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中，( )
A. 机械能减少了14mgRB. Q点的重力瞬时功率为mg gR
C. 克服摩擦力所做的功为12mgRD. 质点可以上升到右侧12R高处
【答案】C
【解析】【分析】
AC、根据牛顿第二定律先求出最低点的速度，再利用动能定理求出克服摩擦力做的功；
根据功能关系可以判断机械能的减少量；
B、根据功率的公式，可以判断Q点的功率；
D、根据能量守恒定律，可以判断质点不能上升到右侧12R高处。
本题考查功能关系，关键要熟记几个常用的功能关系，重力做功与重力势能变化的关系，合力做功与动能变化的关系，除重力以外其它力做功与机械能变化的关系。
【解答】
AC.滑到最低点Q时，对轨道的正压力为2mg，根据牛顿第二定律，对质点，有：2mg−mg=mv2R
设克服摩擦力做功为Wf，利用动能定理，有
mgR−Wf=12mv2
整理得：Wf=12mgR
根据功能关系，机械能减少量等于克服摩擦力做的功，即
机械能减少了12mgR，故A错误，C正确；
B.在最低点，重力的方向和速度方向垂直，故瞬时功率为零，故B错误；
D.质点从最低点向左运动时，有12mv2”或“m2，该实验需要测量两球质量和平抛运动中的水平距离，故需要天平和刻度尺，故BC正确；
2. 由于实验误差的影响，每次碰撞的落点不一定相同，故A，B均错误；落点近似一个圆，取圆心为记录点，C正确；竖直高度越低，水平抛出的速度越小，平抛运动的水平位移就越短，D错误；
3. 若满足动量守恒，m1v0=m1v1+m2v2，因为平抛运动中竖直方向高度相同，所以平抛运动时间相同，将水平速度替换成水平位移，则满足m1·OP=m1·OM+m2·ON，若还满足弹性碰撞，则还满足动能守恒，仍然将速度替换成水平位移，则m1·OP2=m1·OM2+m2·ON2；
4. OP是没有发生碰撞时，入射小球A的落点，与被撞小球B质量无关；OM和ON是碰撞后入射小球A与被撞小球B的落点，碰撞过程与被撞小球B质量相关；
5.
连接OP、OM、ON，作出M、N在OP方向上的投影点M′、N′，如图所示。分别测量出OP、OM′、ON′的长度。若在实验误差允许范围内，满足关系式m1·OP=m1·OM′+m2·ON′，则可以认为两小球碰撞前后在OP方向上动量守恒。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13.如图所示，分拣工件的车间里，与水平面成θ=37°的传送带正以v=5m/s的速度匀速运行，A、B两端相距l=30m。现每隔T=1s把质量m=1kg的工件(视为质点)轻放在传送带的下端，工件在传送带的带动下向上运动，已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.875，取g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8;求：
(1)一个工件从A到B所用的时间；
(2)传送带上相邻两个工件间的最小距离与最大距离．
【答案】解：(1)设工件能达到与传送带共速，则在加速时间内，根据牛顿第二定律μmgcsθ−mgsinθ=ma，
工件匀加速时间为t1=va，
工件匀加速的位移为x=v2t1=12.5m