安徽省江南十校2025届高三下学期一模物理试题

这是一份安徽省江南十校2025届高三下学期一模物理试题，共14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。
1.2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是( )
A. 汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型
B. 卢瑟福通过α粒子散射实验，发现原子核内存在中子
C. 原子核的电荷数就是其核子数
D. 1327Al+24He→1530P+01n是原子核人工转变的核反应方程
2.在某均匀介质中，沿 x轴正方向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如图所示。经过1s，质点 A首次到达波峰，则下列说法正确的是
A. 图示时刻质点A的速度方向沿y轴负方向B. 波源振动的周期为43s
C. 该简谐波的波速大小为4m/sD. 一个周期内质点A沿x轴正方向移动16m
3.安徽黄山是世界文化与自然双遗产、世界地质公园，以奇松、怪石、云海、温泉、冬雪著称于世。2013年7月开通的西海大峡谷地面观光缆车如图(1)所示，最近因沿线的奇幻美景和视觉上的冲击力突然在社交平台上走红。地面观光缆车的内部结构及该乘客乘车情形如图(2)所示，缆车内部地板水平。则下列说法中正确的是( )
A. 当观光缆车上行时，该乘客所受的合力一定为零
B. 当观光缆车加速上行时，缆车对该乘客的作用力方向与轨道平行
C. 当观光缆车下行时，缆车对该乘客的摩擦力一定不为零
D. 当观光缆车减速下行时，缆车对该乘客做负功
4.如图所示，理想变压器的原线圈接入电压恒定的交流电源，电表均为理想电表，导线电阻不计，R0为定值电阻。现将滑动变阻器R的滑动触头向上滑动，则下列说法正确的是( )
A. 电流表示数均变大B. 电压表示数均不变
C. 变压器输入功率变小D. 定值电阻R0消耗的功率变大
5.如图所示，用透明材料制成的长方体，高为 h，上表面是边长为 2h的正方形。底面正中央有一单色点光源S，从光源S射向上表面的光恰好都能直接从上表面射出，则该材料的折射率为
A. 22B. 2C. 3D. 5
6.如图所示，乒乓球用轻绳系在装满水的烧杯中，烧杯放在水平放置的电子秤上，整体处于静止状态。某时刻，轻绳突然断裂，乒乓球加速上浮。已知乒乓球的质量为 m，体积为V0(上浮过程中乒乓球的体积不变，液体阻力不计)，水的密度为ρ0，重力加速度大小为 g，则在乒乓球上浮过程中，电子秤显示的弹力大小( )
A. 减少(ρ0V0-m)2gmB. 增加(ρ0V0-m)gm
C. 减少mgD. 增加mg
7.近年来，我国空间科学创新发展驶入“快车道”。假设有一空间探测器着陆在某个类地星球表面进行观测时发现，该星球为规则球体，半径为 R，自转周期为2 T，其赤道上空有一颗沿圆形轨道运行的卫星，它的运行方向与类地星球的自转方向相同，公转周期为 T。如图所示，某时刻，位于星球赤道上 P点的探测器观测到卫星的仰角为30∘，T6后，观测到卫星仰角变为90∘。引力常量为G。根据以上信息，该类地星球的质量约为( )
A. 4π2R3GT2B. π2R3GT2C. 12 3π2R3GT2D. 3 3π2R3GT2
8.如图(1)所示，竖直放置的绝缘轻弹簧一端固定在平行板电容器下极板。带电小球在轻弹簧正上方某处由静止释放，取该位置为坐标原点，竖直向下为 x轴正方向。在小球下落的全过程中，以下极板为重力势能零参考面，小球的机械能 E随位移x的变化关系如图(2)所示。弹簧始终在弹性限度内，小球质量为1 kg，重力加速度 g取10m/s2。则下列说法正确的是
A. 小球下落过程中刚接触弹簧时动能最大
B. 电场力大小为0.2N
C. 小球在释放位置所具有的电势能为0.14J
D. 下落过程中小球和弹簧组成的系统机械能最小值为0.60J
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，图(1)、图(2)是一辆质量为m的公共汽车启动过程中t0和t1两个时刻的照片。t0到t1时间内汽车的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。图(3)是此过程中车内横杆上悬挂的拉手经放大后的图片。m、t0、t1、θ均为已知量，重力加速度大小为 g。根据上述信息并结合图片，可以得出的物理量有( )
A. 公共汽车车身的大致长度B. 公共汽车所受牵引力的冲量大小
C. t0到t1时间内公共汽车的平均速率D. t0到t1时间内合外力对公共汽车做的功
10.如图所示，质量为2 kg的单匝矩形线框PMNQ恰好静止在倾角37∘的粗糙绝缘固定斜面上，PQ、MN的电阻分别为15Ω和10Ω， PM、QN的电阻不计。虚线下方区域存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为1 T。一质量为1kg的光滑导体棒ab水平放置在矩形线框上，接入回路的有效长度为3 m，电阻为3Ω。运动过程中导体棒始终与线框接触良好，且与 PQ平行。现将导体棒从距磁场边界S处静止释放，进入磁场的瞬间，线框恰好不滑动。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A. 导体棒进入磁场瞬间的加速度大小为15m/s2
B. 距离S为18.75m
C. 导体棒匀速运动时的速度大小为4m/s
D. 导体棒进入磁场后，经1.0s已达到匀速运动状态，此过程回路中产生的总焦耳热为184.5J
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.小明同学预习“实验：探究平抛运动的特点”这一内容时，在家里就地取材设计了实验。如图(1)所示，在高度为80.0cm的水平桌面上用长木板做成一个斜面，使小球从斜面上某一位置滚下，滚过桌边后小球做平抛运动。当地重力加速度为9.8m/s2。
(1)关于本实验，下列说法正确的是 。
A.实验时应保持桌面水平
B.应使用体积小、质量大的小球
C.必须保证长木板与桌面的材料相同
(2)为了记录小球的落点痕迹，小明依次将白纸和复写纸固定在竖直墙上，再把桌子搬到墙壁附近。从斜面上某处无初速度释放小球，使其飞离桌面时的速度与墙壁垂直，小球与墙壁碰撞后在白纸上留下落点痕迹。改变桌子与墙壁的距离(每次沿垂直于墙壁方向移动10.0cm)，重复实验，白纸上将留下一系列落点痕迹，挑选有4个连续落点痕迹的白纸，如图(2)所示。根据测量的数据，可得小球离开桌面时的速度大小为 m/s，打到B点时的速度大小为 m/s。(结果均保留1位小数)
12.某兴趣小组利用半封闭可调内阻电池研究闭合电路的规律，其实物图和工作的电路图如图(1)、图(2)所示。图(2)中M为电池的正极， N为电池的负极;a、b为一组实验探针，与正负极非常接近但不与其接触， a、b与数字电压表V1连接，用于测量内电压U内;数字电压表V2并联在电阻箱两端，用于测量路端电压U外;数字电流表A接在干路中，用于测量干路电流 I。
(1)注射器抽气或充气使中间液面升降，从而改变电池的内阻，充气后，液面 (填“升高”或“下降”)，电池内阻将 (填“变大”或“变小”);
(2)保持内电路不变，调节电阻箱的阻值，记录两电压表示数U外和U内、电流表示数I、电阻箱阻值R外，数据如表1所示。由数据可得，电池电动势E= ;
(3)根据数据，作出U外-I图像和U内-I图像，如图(3)、图(4)所示。U外-I图像斜率的绝对值为k1、U内-I图像的斜率为k2，可得k1 k2(填“>”“=”或“
漏计导线电阻和接触电阻、探针无法做到无限靠近但又不接触两极致
内阻偏小、电表不理想

【解析】(1)由电阻定律R=ρlS知，充气后中心液面下降致横截面积变小，故电阻变大。
(2)电源电动势等于电源未接入电路(即外电路电阻无穷大)时电源两端电压。
(3)k1=4.0Ω>k2=3.3Ω。U外-I图像斜率的绝对值k1等于电源内阻，U内-I图像的斜率k2即电源内阻，理论值应相等，但电源内阻应是电源两级间电解液的阻值，两探针只是非常靠近两极，导致测量的内阻偏小;数字电压表V2测量电阻箱电压，该值小于真实路端电压值，是由导线电阻和接触电阻所致。
13.【答案】(1)离地间隙减小2cm，空气柱长度变为L1=0.08m，压强为P1
P1SL1=10P0SL0
解得P1=12.5P0
椅面承受的压力增加了F=(P1-10P0)S=500N
(2)设需要充入一个大气压下的气体体积为V2
P0V2+P1SL1=P1SL0
解得V2=5×10-4m3

【解析】详细答案和解析过程见【答案】
14.【答案】(1)由P=UI和I=E-Ur，
可得，当U=E2时，Pm=E24r
代入数据解得：r=512Ω=0.417Ω
(2)以40kW恒定功率启动加速过程中，输出的机械功率为：P1=90%P=36000W
由动能定理得：P1t-fx=12mv2
解得：x=32m
(3)解法一：
行驶时的平均阻力为f'=0.025G总=400N
电池组的输出功率为P2=Fv=f'v=5kW
匀速行驶的时间为t=E电×90%×95%P=8.55h
行驶的路程为S=vt=385km
解法二：
行驶时的平均阻力为f'=0.025G总=400N
由能量关系得
E电×95%×90%=f'S
行驶的路程为S=385km

【解析】详细答案和解答过程见【答案】
15.【答案】(1)离子在磁场中做圆周运动，由：Bqv=mv2r，
解得r=0.10m
作出沿y轴正向发射的负离子在磁场和电场中的运动轨迹，可知：
周期为T=2πmBq
在磁场中的运动时间为：
t1=T4=πr2v=π2×10-4s
(2)沿与x轴正向成45∘角发射的离子，在电场中运动的加速度为
a=Eqm=1×106m/s2
第二次从y轴上0.20m处离开磁场，速度方向平行于离子从O点进入磁场时的速度方向。
第二次在电场中运动过程中：
t2=2vcs45∘a= 2×10-3s
y2=vsin45∘×t2=1m
所以第三次经过y轴的位置为y=0.2+y2=1.2m
(3)将速度v分解为沿y轴正向的速度v1=100m/s
和沿y轴正向的速度v2=900m/s
其中，Bqv1=Eq，即v1方向做匀速直线运动;
v2方向受洛伦磁力作用，做匀速圆周运动：
Bqv2=mv22r2，解得：r2=0.09m
角速度ω=2πT=104rad/s
x=r2-r2cs(ωt)=[0.09-0.09cs(104t)]m

【解析】详细答案和解答过程见答案