安徽省名校联盟2024-2025学年高三（上）模拟卷（二）物理试题（含解析）

安徽省名校联盟2024-2025学年高三（上）模拟卷（二）物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.氢原子部分能级的示意图如图所示，不同色光的光子能量如下表所示：
色光 红 橙 黄 绿 蓝靛 紫
光子能量范围
处于某激发态的氢原子，发射的光的谱线在可见光范围内仅有条，其颜色分别为( )
A. 红、蓝靛 B. 黄、绿 C. 红、紫 D. 蓝靛、紫
2.随着科技的不断发展，无线充电已经进入人们的视线。小到手机，大到电动汽车都在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌无线充电手机利用电磁感应方式充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是( )
A. 无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应”
B. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同
C. 只有将充电底座接到直流电源上，才能对手机进行充电
D. 只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电
3.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图所示，一束含有单色光和单色光的复色光，垂直面射入三棱镜，单色光恰好发生全反射，单色光射出，下列说法正确的是 ( )
A. 单色光在该三棱镜中的折射率
B. 单色光的折射率大于单色光的折射率
C. 单色光的波长比单色光的波长长
D. 单色光在该三棱镜中的速度小于单色光
4.如图所示，电梯质量为，它的水平地板上放置一质量为的物体，电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动。当上升高度为时，电梯的速度达到，则在这段过程中，下列说法中正确的是( )
A. 电梯对物体的支持力所做的功等于
B. 电梯对物体的支持力所做的功大于
C. 钢索的拉力所做的功等于
D. 钢索的拉力所做的功小于
5.小型发电站为某村寨户家庭供电，输电原理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比：：，输电线的总电阻。某时段全村平均每户用电的功率为，该时段降压变压器的输出电压为。则此时段( )
A. 发电机的输出功率为 B. 降压变压器的输入电压为
C. 输电线的电流为 D. 输电线上损失的功率约为
6.如图甲所示为一简谐波在时刻的图象，图乙所示为处质点的振动图像。下列说法正确的是

A. 点的振动方程为
B. 这列波的传播方向沿正方向
C. 这列波的波速是
D. 时点的位移为
7.如图所示，在荧光屏上方分布着水平方向的匀强磁场，方向垂直纸面向里。距离荧光屏处有一粒子源，能够在纸面内不断地向各个方向同时发射电荷量为，质量为，速率为的带正电粒子，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，已知粒子做圆周运动的半径为，则( )
A. 粒子能打到屏上的区域长度为
B. 能打到屏上最左侧的粒子所用的时间为
C. 粒子从发射到打到屏上的最长时间为
D. 同一时刻发射的粒子打到屏上的最大时间差
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.我国首次火星探测任务“天问一号”探测器于年月日成功发射，并于年月日实施降轨，软着陆在火星表面。如图所示为“天问一号”探测器发射过程的简化示意图，当地球位于点、火星位于点时发射探测器，探测器仅在太阳引力作用下经椭圆轨道霍曼转移轨道在远日点被火星捕获。地球和火星绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，已知地球和火星的公转数据如下表所示，下列说法正确的是
行星 与日距离百万千米 赤道半径 公转周期 质量 公转速度
地球 天
火星 天
A. 由地球发射火星探测器的发射速度应大于小于
B. 探测器沿霍曼转移轨道到达点时的速度大于火星的运行速度
C. 探测器从点沿霍曼转移轨道到达点所用的时间约为天
D. 从地球上发射探测器时，地球、火星分别与太阳的连线之间的夹角约为
9.如图所示，质量为的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为的匀速圆周运动，已知重力加速度为，空气阻力不计，要使在最高点时盒子与小球之间恰好无作用力，则( )
A. 该盒子做圆周运动的向心力一定恒定不变
B. 该盒子做匀速圆周运动的周期一定等于
C. 盒子在最低点时，小球对盒子的作用力大小等于
D. 盒子在与点等高的右侧位置时，小球对盒子的作用力大小等于
10.如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块，用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮，以大小恒定的拉力拉绳，使滑块从点起由静止开始上升．若从点上升至点和从点上升至点的过程中拉力做的功分别为，滑块经两点时的动能分别为，图中，则一定有( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。已知待测金属丝的阻值约为。待测金属丝接入电路部分的长度约为。在测电阻时，可供选择的器材有：
电源电动势为，内阻约为；
电流表量程为，内阻约为；
电流表量程为，内阻约为；
电压表量程为，内阻约为；
电压表量程为，内阻约为；
滑动变阻器最大阻值为，允许通过的最大电流为；
滑动变阻器最大阻值为，允许通过的最大电流为；
开关一个，导线若干。
在上述器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的电压表是________。若想尽量多测几组数据，应该选用的滑动变阻器是________。均填写仪器的字母代号
用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，其中某一次的测量结果如图甲所示，其示数应为________该值接近多次测量的平均值。
根据测量的实验数据，实验小组的同学在坐标纸上建立、坐标系，如图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的坐标点。请在图乙中描绘出图线。由图线得到该金属丝的阻值________。结果保留两位有效数字
根据以上数据可以估算出该金属丝的电阻率约为________填选项前的字母序号。
A.
C.
12.如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通过仅测量________填选项前的符号，间接地解决这个问题。
小球开始释放高度
小球抛出点距地面的高度
小球做平抛运动的射程
图中点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先将入射球多次从斜轨上位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，测量平抛射程。然后，把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上位置由静止释放，与小球相撞，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是__________。填选项前的符号
用天平测量两个小球的质量、
测量小球开始释放高度
测量抛出点距地面的高度
分别找到、相碰后平均落地点的位置、
测量平抛射程、
若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________用中测量的量表示。
经测定，，，小球落地点的平均位置距点的距离如图所示。碰撞前、后的动量分别为与，则________；若碰撞结束时的动量为，则________。
实验结果说明，碰撞前、后总动量的比值为________。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图是小魔术“浮沉子”的模型。将小玻璃瓶封闭一部分气体倒扣于盛有水的塑料瓶中，使之漂浮于水面，将瓶盖拧紧之后，若用力挤压塑料瓶的侧壁，小玻璃瓶将会下沉，松手之后玻璃瓶又会自动上浮。若挤压前塑料瓶中气体的体积，玻璃瓶中封闭的空气柱的长度为，玻璃瓶露出水面部分长度为，玻璃瓶质量。大气压强为，环境温度恒定不变。已知水的密度，重力加速度。
求：
玻璃瓶底部面积；
要使小玻璃瓶下沉水中，则至少要用力挤压使得塑料瓶的容积缩小多少？处理气体实验定律时，、两部分气体压强差别极小，可认为气压相等
14.如图所示，相距为的两条足够长的平行金属导轨，与水平面的夹角为，金属导轨电阻不计。导轨上有质量为、电阻为的两根相同的导体棒，导体棒上方轨道粗糙、导体棒所在位置及下方轨道光滑，整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为将两根导体棒同时释放后，观察到导体棒下滑而保持静止，当下滑距离后恰好达到最大速度时，与轨道间的摩擦力也刚好达到最大静摩擦力。求：
导体棒的最大速度及所受最大静摩擦力各是多少；
如果导体棒从静止释放沿导轨下滑距离后恰好达到最大速度，这一过程回路中通过导体棒横截面的电荷量及导体棒产生的电热是多少。
15.如图所示，在倾角为的斜面上放置一内壁光滑的凹槽，凹槽与斜面间的动摩擦因数，槽内紧靠右挡板处有一小物块，它与凹槽左挡板的距离为，、的质量均为，斜面足够长。现同时由静止释放、，此后与挡板每次发生碰撞均交换速度，碰撞时间都极短，已知重力加速度为，求：
物块从开始释放到与凹槽发生第一次碰撞所经过的时间；
与发生第一次碰撞后，下滑时的加速度大小和发生第二次碰撞前瞬间物块的速度大小；
凹槽沿斜面下滑的总位移大小。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】；；；；
如图所示；；
。
12.【答案】；；；；；
13.【答案】解：
根据平衡条件可知，
解得：
小瓶内的封闭气体的初态为：；
当小瓶刚好浸没在水中时，对于小瓶气体
压强为：
对小玻璃瓶内气体由玻意耳定律可知
对小瓶根据平衡状态得：
对气体
联立解得：
则
答：玻璃瓶底部面积为；
要使小玻璃瓶下沉水中，则至少要用力挤压使得塑料瓶的容积缩小。
14.【答案】解：
由题意可知，导体棒切割磁感线，产生的感应电动势为，回路中的电流：，
受到的安培力：，故沿斜面做加速度减小的加速运动，
当受到的安培力大小等于其重力沿轨道方向的分力时，速度达到最大值，此后做匀速运动．
故导体棒受到的最大安培力为，导体棒的最大速度为：
由于当下滑速度最大时，与轨道间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力，由力的平衡知识可知与轨道之间的最大静摩擦力为：。
这一过程回路中通过导体棒横截面的电荷量：
设这一过程回路中导体棒产生的电热是，由能量守恒定律有：
解得：
15.【答案】解：设下滑的加速度为，
则解得：
所受重力沿斜面的分力

所以下滑时，保持静止，根据位移时间关系公式得：，；
滑块刚释放后做匀加速运动，设物块运动到凹槽的左挡板时的速度为，根据匀变速直线运动规律得 ，
第一次发生碰撞后瞬间、的速度分别为、，此后减速下滑，
则
解得 ，方向沿斜面向上
速度减为零的时间为，下滑的位移大小为，则，
在时间内物块下滑的距离
，
所以发生第二次碰撞前凹槽已停止运动，则下滑距离与发生第二次碰撞，
解得；
方法一：设凹槽下滑的总位移为，由功能关系有：
解得 ，
方法二：由中的分析可知
第二次碰后凹槽滑行的距离
同理可得，每次凹槽碰后滑行的距离均为上一次的一半，则。
答：物块从开始释放到与凹槽发生第一次碰撞所经过的时间为
与发生第一次碰撞后，下滑时的加速度大小，发生第二次碰撞前瞬间物块的速度大小为；
凹槽沿斜面下滑的总位移大小。
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