2025届安徽省皖北协作区高三下学期高考一模物理试卷（解析版）

这是一份2025届安徽省皖北协作区高三下学期高考一模物理试卷（解析版），共18页。
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 中国科学院合肥物质科学研究院托卡马克核聚变实验装置在实验中成功实现了1066秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行，这创造了托卡马克装置高约束模式运行新世界纪录。氘核可通过一系列聚变反应释放能量，总的反应方程为，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】反应过程中其电荷数以及质量数是守恒的，故，
解得
故选A。
2. 2024年11月，江淮前沿技术协同创新中心与启元实验室联合组建的具身智能团队在中关村仿生机器人大赛决赛中夺得冠军。沿同一条直线运动的机器人甲、乙的位置x随时间t变化的图像（均为抛物线）如图所示，已知倾斜虚线的斜率为k，下列说法正确的是（ ）
A. 甲、乙同地但不同时出发
B. 甲、乙两次相遇时，甲的速度均大于乙的速度
C. t0~3t0时间内，甲、乙的平均速度均为k
D. t0~3t0时间内，甲、乙均做加速运动
【答案】C
【解析】A．由图像可知，甲、乙既不同地也不同时出发，A错误；
B．根据图像切线的斜率表示速度的大小可知，第一次相遇时甲切线的斜率小于乙切线的斜率，即甲的速度小于乙的速度，第二次相遇时，甲切线的斜率大于乙切线的斜率，即甲的速度大于乙的速度，B错误；
C． t0~3t0时间内，甲、乙的位移相等，时间相等平均速度均为k，C正确；
D．根据图像切线的斜率表示速度的大小可知， t0~3t0时间内，甲做加速运动，乙做减速运动，D错误。
故选C。
3. 主动降噪技术的应用令车载音响实现沉浸式音效，图为t=0时降噪设备捕捉到的噪声波，为了实现降噪，应同时主动产生一列同性质的声波，下列选项最符合条件的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】为了实现降噪，则同时主动产生同性质的声波与噪声波叠加时应振动减弱，所以两列波的周期应相等，振动相位差为，且两列波的振幅相等。
故选B。
4. 激光雷达是集“激光”“全球定位系统”和“惯性导航系统”三种技术于一身的系统，它是无人驾驶和低空经济快速发展的基石。下列关于激光和雷达等的说法错误的是（ ）
A. 科学家利用激光技术测量月球与地球间的距离，误差精确到厘米级，这里用到了激光平行度好的特性
B. 在双缝干涉实验中，只将入射光由绿光变为红光，两相邻亮条纹的中心间距会变窄
C. 激光雷达信号从空气射入折射率为的液体，速度大小变为原来的
D. 光纤通信是利用激光在光纤中全反射来实现远距离信号传输的
【答案】B
【解析】A．激光测距误差在厘米级，主要用到了激光平行度好的特性，故A正确，不符合题意；
B．在双缝干涉实验中，只将入射光由绿光变为红光，由于红光的波长比绿光的波长长，由相邻亮条纹或暗条纹的间距公式可知，两相邻亮条纹的中心间距变宽，故B错误，符合题意；
C．根据可知，激光雷达信号从空气射向折射率为的液体速度变为原来的，故C正确，不符合题意；
D．光纤通信是利用激光在光纤中全反射来实现远距离信号传输的，故D正确，不符合题意。故选B。
5. 2024年5月3日，嫦娥六号探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射，并准确进入地月转移轨道。图为嫦娥六号降落月球表面过程的轨道示意图，嫦娥六号从椭圆轨道2经近月点A变轨到圆轨道1。已知引力常量为G，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0。轨道1距离月球表面的高度为h1，嫦娥六号在轨道1上环绕月球运动的周期为T，轨道2上的远月点B距离月球表面的高度为h2。不计月球自转，下列选项正确的是（ ）
A. 嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度小
B. 嫦娥六号在轨道1上的向心加速度与月球表面重力加速度的比值为
C. 由题目信息可求得月球的密度为
D. 由题目信息无法求出嫦娥六号在轨道2上环绕月球运动的周期
【答案】A
【解析】A．嫦娥六号在轨道1上经过A点时，需加速做离心运动方可上升到轨道2上，故嫦娥六号在轨道1上经过A点时的速度比在轨道2上经过A点时的速度小，A正确；
B．嫦娥六号在轨道1上的向心加速度
月球表面的重力加速度
二者之比为
B错误；
C．在轨道1上根据万有引力提供向心力则有
解得
故月球的密度
C错误；
D．根据开普勒第三定律可得
解得在轨道2上的周期为
D错误
故选A。
6. 电磁灭火弹为高层建筑和森林灭火等提供有力保障，其简化模型如图所示，线圈与灭火弹加速装置绝缘并固定，可在长s=2m的水平导轨上无摩擦滑动，线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为B=0.1T，恒流源与线圈连接。已知线圈匝数n=500匝，每匝周长L=1m，灭火弹的质量（含线圈）m=10kg，为了实现发射速度达到v=200m/s，不计空气阻力，恒流源应提供的电流I为（ ）
A. 4000AB. 2000AC. 200AD. 20A
【答案】B
【解析】根据运动学公式，则有
根据牛顿第二定律，则有
可解得
7. 如图所示，质量相等的光滑小环a、b、c分别套在三个滑道顶端，其中a的滑道是倾角为45°的斜杆，b的滑道为底边切线水平的凹弧形杆，c的滑道为底边切线竖直的凸弧形杆，三个滑道固定在同一水平地面上，它们的高度和长度均相等。同时由静止释放三个小环，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 三个小环落地前，总是处在同一高度
B. 小环a落地时间最短
C. 小环a和小环c落地时重力的功率相等
D. 在小环从释放到落地的过程中，滑道对小环b支持力的冲量比对小环a的大
【答案】D
【解析】AB．三个滑道高度相同，长度相等，作出各自的v-t图像如图所示
由图可知，三个小环落地的时间满足
故AB错误；
C．三个小环落地时速度大小相等，方向不同，所以重力的功率不相等，故C错误；
D．三个小环落地时动量的大小相等、小环a、b的矢量图如图所示
由图可知
故D正确。
故选D。
8. 太极图形象地表达了阴阳相互转化、相互统一的形式美与和谐美。图为由绝缘框架构成的太极图形，O为大圆圆心，O1为上侧阳半圆的圆心，O2为下侧阴半圆的圆心，O、O1、O2在同一竖直线上，A、B为大圆水平直径的两个顶点，C、D为大圆竖直直径的两个顶点，P、Q分别是AO和BO的中点。整个框架单位长度所带电荷量均相等，其中圆弧O—D—B—C带正电，圆弧O—C—A—D带负电，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. O点的电场强度为0
B. O1、O2两点电场强度相等
C. O1、O2两点的电势相等
D. P、Q两点的电势相等
【答案】B
【解析】A．把太极图沿竖直直径分成左右两部分，根据对称性，左右两部分在O点产生的场强大小相等，但方向并非相反（因为左右部分电荷分布关于竖直直径不对称） ，故O点合场强不为0，故A错误；
B．电场线从正电荷出发终止于负电荷，画出该图电场线，由对称性可知，O1、O2两点的电场强度大小相等，方向相同，即O1、O2两点的电场强度相等，故B正确；
C．靠近负电荷电势低，靠近正电荷电势高。点靠近负电荷，点靠近正电荷，所以点电势低于点电势，故C错误；
D．P靠近负电荷，Q靠近正电荷，故Q点电势高于P点电势，故D错误。故选B
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9. 如图所示，四分之一光滑圆弧槽C和小滑块A、B均静止在光滑水平台面上，A、B用细线连接，中间夹一被压缩的轻短弹簧（A、B与弹簧不连接）。与槽C完全相同的槽D紧靠在平台右侧，两槽底边都与水平面相切，槽半径R=0.8m，滑块A、B质量分别为mA=1.8kg、mB=4.5kg。现烧断细线，A向左刚好能滑到槽C的最高点，B向右从平台抛出后刚好落在槽D的最低点。小滑块A、B均可视为质点，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. B离开弹簧时的速度大小vB=2m/s
B. 在A、B与弹簧分离的过程中，弹簧对A的冲量比对B的冲量大
C. 在A上滑到槽C最高点的过程中，A和槽C组成的系统动量守恒
D. 槽C的质量mC=3.2kg
【答案】AD
【解析】A．B离开平台后做平抛运动，有，
代入数据解得
故A正确；
B．在A、B与弹簧分离的过程中，弹簧对A、B的冲量大小相等，故B错误；
C．在A上滑的过程中，A与槽C在水平方向动量守恒，在竖直方向上受到的合力不为零，竖直方向动量不守恒，故C错误；
D．对弹簧释放过程有
A上滑到槽C的最高点的过程有，
联立解得
故D正确。
故选AD。
10. 如图所示，半径为R的金属圆环ab固定在水平桌面上，有一垂直于圆环向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系为B=kt（k>0）。一长为2R的金属直杆垂直磁场放置在圆环上，杆的一端与圆环的端口a接触，t=0时，杆从图示实线位置以角速度ω顺时针绕a在圆环所在平面内匀速转动，时，金属杆转到虚线位置，与圆环另一端口b刚好接触，设时金属杆和金属圆环构成的整个回路的总电阻为r，金属杆与圆环接触良好，下列说法正确的是（ ）
A. 时，回路中的电流方向为逆时针方向
B. t=0到的过程中，回路中的感应电动势一直增大
C. 时，回路中的感应电动势大小为
D. 时，回路中的电流大小为
【答案】ABD
【解析】A．由楞次定律可知，感应电流方向为逆时针方向，故A正确；
B．t=0到的过程中，回路中的感生电动势和动生电动势均增大，故B正确；
C．时，圆环与杆构成的回路由于磁场均匀增大，产生的感生电动势为
动生电动势为
所以回路中的感应电动势大小为
故C错误；
D．时，回路中的电流大小为
故D正确。
故选ABD。
三、非选择题：共5小题，共58分。
11. 某同学想利用智能手机的测加速度软件测量弹簧的劲度系数，他设计了这样的实验方案：如图甲所示，将弹簧左端连接气垫导轨左端，右端连接滑块，将智能手机固定在滑块上，并打开测加速度软件。
（1）滑块振动起来之后，用手机软件记录振动过程中的加速度—时间图像，如图乙所示，则滑块振动的周期为_______s。
（2）已知弹簧的振动周期公式为。经测量，滑块和手机的总质量，计算时取，则该弹簧的劲度系数为________N/m。
（3）该同学查阅资料得知弹簧振子的实际周期公式为，其中m为弹簧的质量。因此本实验劲度系数的测量值比真实值_______（填“大”或“小”）。
【答案】（1）0.8 （2）37.5 （3）小
【解析】【小问1详解】由图乙可知，周期为
【小问2详解】根据，则代入数据解得
【小问3详解】弹簧振子的实际周期公式为，则
故本实验劲度系数的测量值比真实值小。
12. 某物理兴趣小组要测量绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率，已知紧密贴合单层绕制的电阻丝共120匝，如图甲所示，具体步骤如下：
（1）同学A用游标卡尺测量金属筒的直径，如图乙所示，读数为__________mm；使用螺旋测微器测量电阻丝的直径，如图丙所示，读数为__________mm。
（2）同学B使用如图丁所示的电路测量滑动变阻器的最大阻值Rx，把待测滑动变阻器的阻值调至最大处，闭合开关S，调节电阻箱R0的阻值，读出多组电流表的示数I以及对应的R0数值，作出如图戊所示的图像，忽略电源及电流表的内阻，由图像分析可得滑动变阻器的最大阻值Rx为__________Ω，使用的电源电动势为_____________V。
（3）根据以上实验数据可得绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率约为__________Ω•m（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
[1]游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器的读数
【小问2详解】
[1][2]根据闭合电路的欧姆定律则有
变形可得
由戊图可得，
解得，
【小问3详解】
由题可知，金属丝的总长度（金属丝的直径相对于金属圆筒的直径较小，计算时可以忽略），金属丝的横截面积，根据电阻定律
代入数据解得
13. 有人设计了一种如图所示的测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，玻璃泡中封有一定量的气体，玻璃管下端插入水银中，通过管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度。已知在标准大气压为76cmHg的环境下，热力学温度T1=300K时，玻璃管内水银面的高度为x=20.0cm。假设玻璃管的体积与玻璃泡的体积相比可略去不计。
（1）若玻璃管内水银面的高度为22.8cm，求环境的热力学温度；
（2）某同学将该装置拿到黄山某山峰顶，环境的热力学温度为285K，他发现管内水银面的高度为7.3cm，通过计算估算该山峰的海拔。（已知海拔3000m以内，每升高120m，大气压减小约1cmHg）
【答案】（1）
（2）
【解析】【小问1详解】
由题意可知，该过程为等容变化，初状态，
末状态
根据查理定律则有
代入数据解得
【小问2详解】
由题意可知，该过程为等容变化，初状态，
末状态，
根据查理定律则有
解得
该山峰的海拔高度为
14. 如图所示，竖直平面直角坐标系xOy的第一、四象限，存在大小相等、竖直向上的匀强电场，第一象限存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小，第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，从y轴上的A点以初速度v0沿与y轴正方向成θ=60°角进入第一象限做匀速圆周运动，恰好运动到x轴上的C点处（图中未画出），然后垂直于x轴进入第四象限。不计空气阻力及电磁场的边界效应，重力加速度为g，求：
（1）第一、四象限匀强电场的电场强度大小E；
（2）粒子从A点开始到第三次经过x轴时经历的时间t；
（3）仅撤去第四象限的匀强电场，粒子从A点开始到第三次经过x轴时与O点间的距离x。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
带电粒子在第一象限做匀速圆周运动，有，解得
【小问2详解】
如图甲所示
粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子在第一象限运动的周期
粒子在第一象限的运动分为两个过程，用时分别为、，由几何关系可知在第一象限的运动的第一过程转过的圆心角为，第二过程转过的圆心角为，则
粒子进入第四象限后继续做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
，
粒子在第四象限运动的时间
粒子从A点开始到第三次经过轴时经历的时间
【小问3详解】
如图乙所示
粒子进入第一象限后做匀速圆周运动，粒子第一次经过x轴时与O点间的距离
把粒子在第四象限竖直向下的速度分解成左偏下45°的和水平向右的，其中水平方向的满足，故粒子在第四象限相当于参与两个运动：在水平方向以做匀速直线运动，在竖直面内以做匀速圆周运动，经四分之三周期再次回到第一象限。粒子在第四象限竖直面内的运动，由洛伦兹力提供向心力，有
解得
粒子第二次经过x轴时与C点间的距离
解得
粒子从 D点开始到第三次经过x轴时与D点间的距离
粒子从A点开始到第三次经过x轴时与O点间的距离
15. 如图所示，质量m=2kg的滑块（视为质点），从半径R=5m的光滑四分之一圆弧轨道顶端由静止释放，圆弧轨道最低点A与静止在光滑地面上的长木板平滑相接，长木板的长度L=4m，质量M=3kg。滑块运动到长木板最右端时恰好相对长木板静止，长木板右端也刚好到达右侧等高固定的平台处，滑块顺利滑上平台，平台上固定有一底端C处开口的竖直圆轨道，滑块从C处进入圆轨道后，在一沿运动切线方向的外力作用下做匀速圆周运动，转动一周后撤去外力，滑块通过圆轨道后滑上C右侧平台，与静止在D处的轻质挡板相撞后粘在一起。已知滑块与圆轨道间的动摩擦因数，与C右侧平台间的动摩擦因数，C左侧平台光滑，，轻质挡板与轻弹簧铰接，弹簧另一端固定在右侧挡板上，弹簧的劲度系数k=100N/m，弹簧弹性势能的表达式为（x为弹簧形变量），取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）滑块对圆弧轨道最低点A处的压力大小；
（2）滑块与长木板之间的动摩擦因数μ1；
（3）从滑块冲上长木板到弹簧第一次被压缩到最短过程中因摩擦而产生的热量Q。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1详解】
根据机械能守恒定律则有
代入数据解得滑块在A点的速度
在A点时，由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，滑块对圆弧轨道最低点A处的压力大小
【小问2详解】
滑块以的速度冲上长木板，设二者相对静止时的速度为，则从滑上长木板到二者相对静止的过程中，根据动量守恒定律则有
根据能量守恒则有
代入数据解得，
【小问3详解】
滑块的整个运动过程有三段产生摩擦热，第一段过程为滑块以速度冲上长木板到两者相对静止的过程，此过程产生的摩擦热
第二段过程为滑块以速度冲上右侧的固定平台后,在竖直圆轨道匀速运动一周的过程,如图所示
选取竖直圆轨道上下对称的P、P'两点,根据牛顿第二定律则有，
在P、P'两点附近选取微元,则滑块在这两段微元克服摩擦力做的功之和
求和可得
代入数据解得
第三段过程为滑块滑上C右侧平台并与弹簧接,由功能关系可知,弹簧第一次被压缩到
最短(此时滑块运动到E点)则有
代入数据解得
第三个阶段产生的热量
故整个过程产生的热量为