2025届高考考向核心卷
物理(安徽专版)参考答案
1.答案:D
解析:由,得,A错误;测量遏止电压时,金属板的电势高,所以P要移向a,B错误;,C错误;在辐射出的光中,由能级向能级跃迁时发出的光和由能级向能级跃迁时发出的光为可见光,D正确。
2.答案:D
解析:根据动能定理与,代入数据解得,故选D。
3.答案:B
解析:该绳波振动方向与传播方向垂直,则该绳波为横波,故A错误;根据同侧法可知,此时a质点向下振动,越衡位置,质点的振动速度越大,则a质点的振动速度正在增大,故B正确;根据同侧法可知,此时b质点向上振动,越衡位置,质点的加速度越小,则b质点的加速度正在减小,故C错误;若波源振动减慢,根据可知,波速不变,波长将增大,故D错误。故选B。
4.答案:C
解析:根据牛顿第三定律结合题图可知时,蹦床对运动员的弹力最大,蹦床的形变量最大,机械能最小,故A错误;根据题图可知运动员从离开蹦床到再次落到蹦床上经历的时间为2s,根据竖直上抛运动的对称性可知,运动员上升时间为1s,则在时,运动员恰好运动到最大高度处,时运动员的速度大小为,,故C正确,B错误;同理可知运动员落到蹦床时的速度大小为10m/s,以竖直向上为正方向,根据动量定理,其中,。代入数据可得,。根据牛顿第三定律可知运动员每次与蹦床接触到离开过程中对蹦床的平均作用力大小为4600N,故D错误。故选C。
5.答案:B
解析:卫星在圆轨道II上做匀速圆周运动,线速度大小不变,线速度方向不断变化,所以线速度不断变化,故A错误;在椭圆轨道I上由A点向B点运动时,只有引力做负功,速度不断减小,故B正确;卫星在椭圆轨道I进入轨道II,应在B点应启动火箭发动机向后喷气加速才能进入轨道II,故C错误;根据万有引力提供向心力,解得,可知轨道I上在B点的加速度等于轨道II上在B点的加速度,故D错误。故选B。
6.答案:B
解析:根据题中所给信息可知,初始时,弹簧是压缩状态,对物块P的支持力大小为,细绳烧断时,物块P的加速度大小为,A错误;物块P将先向下加速运动后减速运动,故为先失重后超重,B正确;此过程中,弹簧一直被压缩,故初始时物块Q对地面的压力最小,大小为,此后物块Q对地面的压力一直增大,C,D错误。
7.答案:B
解析:根据公式可知,扣球时排球到球网的水平距离为
选项A错误;排球在M、N点的竖直速度分别是,排球从M点运动到N点的过程中所用时间为,选项B正确;M点到N点的竖直高度为,选项C错误;根据动量定理,排球动量的变化率等于排球的重力,可知排球从扣球点到M点的动量变化率等于从M点到N点的动量变化率,选项D错误。故选B。
8.答案:D
解析:根据矢量的合成法则,在A点放入某个电荷q后,N点电场强度的方向恰好平行于BC,则A、C两处点电荷在N点的合场强应从N指向A,如图所示。设正三角形的边长为L,根据点电荷形成的电场,可得。由几何知识可得,又因为C处的点电荷在N点的场强大小为,故A点点电荷为正电荷,根据矢量的合成,可知A点的点电荷在N点的场强大小为,联立解得,AB错误;由于A点的点电荷为正电荷,根据矢量的合成法则可知,M点的场强不可能平行于BC,C错误;根据电场的叠加可知,负电荷从M到N的过程中,电场力做正功,电势能减小,故负电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,D正确。故选D。
9.答案:BC
解析:小球与弹簧组成系统机械能守恒,小球运动过程中弹簧长度先恢复原长然后伸长,弹簧弹性势能先减小后增加,则小球的机械能先增加后减小,故A错误;小球在最高点时弹簧压缩量与小球在最低点时的伸长量相等,弹性势能相等,因此小球在最高点和最低点时的机械能相等,有,得,故B正确;取指向圆心方向为正方向,小球在最高点时弹簧弹力、重力、圆环弹力的合力提供向心力,有,代入解得。当时,为正,方向向下,当,,当,为负,方向向上,小球在最低点有,代入v解得。在时,为负,方向向下,和方向相同,在时,为正,方向向上,和方向相反;在时,为正,方向向上,和方向相同,故C正确;在时,和的大小为:,,差值为。在时,和的大小为:,,差值为,。在时,和的大小为:,,差值为,故D错误。故选BC。
10.答案:BCD
解析:粒子l受向下偏转,由左手定则可知,粒子1带负电,故A错误;根据洛伦兹力提供粒子在磁场中做圆周运动所需的向心力,可得。由题图可知粒子l运动的半径小于粒子2运动的半径,若两粒子的比荷相同,则粒子1的入射速率小于粒子2的入射速率,故B正确;若仅减小粒子2的入射速率,则粒子2运动半径减小,从磁场射出时,轨迹所对应的圆心角增大,粒子2在磁场中的运动时间为,故若仅减小粒子2的入射速率,则粒子2在磁场中的运动时间增加,故C正确;PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一,则粒子2在磁场中轨迹所对应的圆心角为。设内圆半径为R,根据几何关系,粒子2在磁场中运动半径为,开始粒子2在磁场中运动时间为,粒子2速率变为原来的,此时粒子2在磁场中运动半径为根据几何关系,当粒子2的轨迹对应的弦为直径PM时,粒子2在磁场中运动的时间最长,此时的圆心角为,速度改变后,粒子2在磁场中运动的最长时间为,故D正确。故选BCD。
11.答案:(1)5.00;(2)1.8(3)偏大;(4)不能
解析:(1)球体直径
(2)如图所示,设光线由A点射入,入射角为α,折射角为β,则,。,,
则
(3)若实际操作中,小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对P点向上偏了一点,则会造成d偏小,即AP偏大,n的测量值偏大。
(4)如果将光线继续上移,由于光线射出球体时的入射角始终等于射入球体时的折射角,而光线射入球体时的入射角小于,所以光线射出球体时的折射角必小于,不能发生全反射。
12.答案:(1)见解析;(2)见解析;(3)9.0;0.94
解析:(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量,滑动变阻器应采取分压法,电流表量程太小,应并联定值电阻增大量程,如图甲所示。
(2)实物图连接如图乙所示。
(3)已知滑动变阻器的最大阻值与电源内阻之和为。根据闭合电路欧姆定律有,整理得,在小灯泡L的伏安特性曲线上作图,如图丙中直线a所示。交点对应电压,电流,则,当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时灯泡功率最大,此时电源内阻为,作出电源的伏安特性曲线如图丙中虚线b交点对应电压,电流,小灯泡的最大功率。
13.答案:(1);(2)
解析:(1)由题意可得,储物间的温度由降到过程,气体发生等压变化,有,代入题中数据得
(2)由题意可得,储物间的温度由升到过程,气体发生等压变化,设此时活塞与气缸底部的间距,有。代入题中数据得,金属片m、n之间的间距
14.答案:(1);(2);(3)
解析:(1)对A有①,可得:;对长木板有②,可得:;长木板运动过d的位移时,物块A相对长木板的位移为L,即③,④,由①②③④可得⑤。
(2)由(1)可知,物块A在M点的速度为;A物块从M点到P点的运动过程中有⑥,可得:;对第一碰撞,由动量守恒有⑦,由机械能守恒有⑧,由⑦⑧可得,。此后,B向前匀速,A向前匀加速运动,对A有;在第二次碰撞前,当A的速度与B的速度相同时,间的距离达到最大,即,又⑨,可得。此后A继续加速再经相同的时间追上B,追上B前一瞬间,A的速度为,则,对第二次碰撞瞬间,有⑩, ,由⑩ 可得,;设第n次碰撞前的速度为、,第n次碰后的速度为、,由⑩ 两式的规律可得,的图像所示。结合图像所示的规律可知,此后相邻两次碰撞之间的最大距离都是,即有
(3)由(2)的分析可知,A与B第n次碰撞后,B的速度为 。若B物块过N点后能沿着光滑圆弧轨道外表面恰好能滑到Q点,在Q点有 对B物块从N滑到Q的过程中,由动能定理得 ;由 可得,要使B物块能够滑到Q点,应有,可得,则不能过长,若恰好要发生第4次碰撞时,B恰好到达N点,此时B在水平轨道上的总位移为 ,则的长度应满足
15.答案:(1)磁感应强度方向垂直导轨平面向下,;
(2);(3)
解析:(1)由题意可知ab棒受到的安培力沿斜面向上,由左手定则可知,磁感应强度方向垂直导轨平面向下;刚释放时,根据闭合电路欧姆定律可得。ab棒受到的安培力大小为,根据牛顿第二定律可得,联立解得
(2)一段时间后ab棒将匀速运动,根据受力平衡可得,此时R消耗的热功率为,联立解得
(3)迅速将开关S合拨向2,ab棒先向上减速运动,速度减为0后向下加速运动,一段时间后ab棒再次匀速运动,设此时ab棒速度的大小为v,则有,
根据受力平衡可得。联立解得2025届高考考向核心卷
物理(安徽专版) 分值:100分 时间:75分钟
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,只有一项是符合题目要求的。
1.氢原子能级图的一部分如图甲所示,现有大量处于能级的氢原子向低能级跃迁放出光子,用这些光子照射锌板来研究光电效应,电路图如图乙所示,测得遏止电压为9.4 V。已知光子能量在范围内为可见光,下列说法正确的是( )
A.金属锌的逸出功为4.2eV
B.测遏止电压时需要把滑片滑向b
C.逸出的光电子具有的最大初动能为12.75eV
D.大量处于能级的氢原子向低能级跃迁过程中可辐射出2种频率的可见光
2.水平面上有一辆模型小车,质量为1kg。用恒定功率10W的水平拉力使它由静止开始加速运动,小车受到的阻力恒定为1N,开始运动后5s时刻的速度为7m/s,则该过程的位移为( )
A.35m B.17.5m C.21m D.25.5m
3.某人拿着绳子左侧上下做简谐运动,时刻,绳波的图像如图所示,a、b为绳波中的两质点。关于该绳波,下列说法正确的是( )
A.该绳波为纵波 B.a质点的振动速度正在增大
C.b质点的加速度正在增大 D.若波源振动减慢,则波长将减小
4.蹦床运动中,体重为60kg的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度取。下列说法正确的是( )
A.时运动员的机械能最大
B.时运动员的速度大小为20m/s
C.时运动员距蹦床的高度为5m
D.0-0.30s内,运动员对蹦床的平均作用力大小为4000N
5.2024年8月16日15时35分,西昌卫星发射中心使用长征四号乙运载火箭,成功将遥感四十三号01组卫星发射升空。发射过程简化如图所示:先将卫星送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道I,在远地点B将卫星送入预定圆轨道II。则关于卫星的说法正确的是( )
A.在圆轨道II上运行过程中线速度保持不变
B.在椭圆轨道I上由A点向B点运动时速度减小
C.在B点应启动火箭发动机向前喷气才能进入轨道II
D.轨道I上在B点的加速度小于轨道II上在B点的加速度
6.如图所示,物块P、Q由竖直轻质弹簧拴接,被细绳悬挂在天花板上的O点,Q静止在O点正下方的水平地面上,两物块的质量均为m,重力加速度为g,初始时系统静止,弹簧对物块P的支持力大小为。某时刻烧断细绳,在物块P向下运动直至将弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),下列说法正确的是( )
A.细绳烧断瞬间物块P的加速度大小为
B.物块P先失重后超重
C.物块Q对地面的压力先减小后增大
D.物块Q对地面压力的最小值为mg
7.曲靖市第七届中小学生运动会暨2024年曲靖市第八届校园体育联赛小学生排球联赛在陆良县举行。如图所示,某同学在网前扣球时,将质量为m的排球(可视为质点)从离地高度为h的空中某点以初速度水平扣出,经过M点时,速度方向与竖直方向夹角为;经过N点时,速度方向与竖直方向夹角为。已知,球网的位置在M、N之间,高度为H,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.扣球时排球到球网的水平距离可以为
B.排球从M点运动到N点的过程中所用时间为
C.M点到N点的竖直高度为
D.排球从扣球点到M点的动量变化率小于从M点到N点的动量变化率
8.如图所示,真空中有一正三角形ABC,在B点固定负电荷,在C点固定等量的正电荷,M、N分别为AB、AC的中点。在A点放入某个电荷q后,N点电场强度的方向恰好平行于BC,则( )
A.放在A点的电荷为负电荷
B.
C.在A点放入q后,M点的场强方向也平行于BC
D.在A点放入q后,一负试探电荷在M点的电势能大于在N点的电势能
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.如图所示一个半径为R的光滑圆环竖直固定,圆心为O,P点在O点正上方,,在P点有一个可以转动的轴,轻质弹簧一端与轴相连,另一端与一个有孔的小球相连,小球套在圆环上,弹簧的原长为R,小球的质量为m,重力加速度为g。在圆环的最高点给小球一个沿切向方向的初速度,小球沿圆环运动,下列说法正确的是( )
A.小球在圆环上运动过程中机械能不变
B.小球在最低点的速度大小为
C.小球在圆环最高点和最低点时受到圆环对它的弹力方向可能相反
D.小球在最高点和最低点受到圆环的弹力大小之差的绝对值恒为
10.一种圆柱形粒子探测装置的横截面如图所示。内圆区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,外圆是探测器,AB和PM分别为内圆的两条相互垂直的直径,两个粒子先后从P点沿径向射入磁场。粒子1经磁场偏转后打在探测器上的Q点,粒子2经磁场偏转后从磁场边界C点离开,最后打在探测器上的N点,PC圆弧恰好为内圆周长的三分之一,粒子2在磁场中运动的时间为t。装置内部为真空状态,忽略粒子所受重力及粒子间相互作用力。下列说法正确的是( )
A.粒子1一定带正电
B.若两粒子的比荷相同,则粒子1的入射速率小于粒子2的入射速率
C.若仅减小粒子2的入射速率,则粒子2在磁场中的运动时间增加
D.改变粒子2入射方向,速率变为原来的,则粒子2在磁场中运动的最长时间为t
三、非选择题:本大题共5小题,共58分。
11.(10分)小凯同学家有一个摆件上挂着一个球形透明物,为了弄清这个球形物体的材质是什么,小凯设计了一个实验来测定该球体的折射率。
(1)小凯同学先用游标卡尺测量球体的直径D,测量结果如图甲所示,球体直径________cm;
(2)图乙是小凯同学设计的实验原理图,他将该球体固定在水平桌面上,找来一支激光笔,射出一束沿水平方向的红色激光照在球体上,调整水平激光的高度,当看到光线在进出球体时没有发生偏折时,说明激光通过了球体的球心(如图中),在球体上光线出射的位置做一个记号(图中P点)。将激光笔竖直向上移动,保持入射光线水平,当光线经球体发生折射后恰好能从P点射出时,将激光笔固定,测量得到该过程中光线向上移动的距离为。根据所测数据可求得球体的折射率为________(,计算结果保留两位有效数字);
(3)若实际操作中,小凯最终调到的水平光线从球体内出射时的位置相对P点向上偏了一点,他仍按照(2)中原理计算折射率,实验结果将________(填“偏大”、“偏小”或“没有影响”);
(4)如果将光线继续上移,________(填“能”或“不能”)看到光在球体内发生全反射。
12.(10分)小灯泡L的说明书上标明额定电压为4.5V,伏安特性曲线如图甲所示。某同学通过实验验证它的伏安特性,所使用的器材有:电压表V(量程为,内阻为),电流表A(量程,内阻为),定值电阻(阻值为),滑动变阻器R(阻值范围为),电源E(电动势为6V,内阻不计),开关S,导线若干。
(1)实验要求能够实现在的范围内对小灯泡的电压进行测量,在如图乙所示的方框中画出实验电路图。
(2)请根据电路图,用笔画线代替导线在如图丙所示的实物接线图中完成导线的连接。
(3)经验证,小灯泡L的伏安特性曲线与说明书上的一致。现用另一电源(电动势为4V,内阻为)和小灯泡L,滑动变阻器R,开关S以及导线连接成如图丁所示的电路。滑动变阻器的滑片在最左端时闭合开关S,稳定后小灯泡的电阻_________,调节滑动变阻器R的阻值,在可变化范围内,小灯泡的最大功率_________W。(结果均保留两位有效数字)
13.(8分)某蔬菜大棚的温度要求控制在17℃-37℃范围,工程师为其设计了一款温度报警装置,如图所示。导热良好的汽缸通过可以自由移动的轻质活塞封闭一定质量的理想气体,活塞与轻质绝缘细杆连接,轻杆上端固定两块质量不计的金属片m和间有合适间距。大棚温度为27℃时,活塞与汽缸底部间距,当大棚温度为37℃时,金属片n恰好与两固定触点接触,电路接通,报警器报警。当大棚温度为17℃时,金属片m恰好与接触,报警器同样报警。外界大气压强,活塞面积,不计一切摩擦。求:
(1)大棚温度为17℃时,活塞与气缸底部的间距;
(2)金属片之间的间距。
14.(14分)如图所示,一块长为、质量为的木板静置于水平地面上,木板左端放置一质量为的物块A。木板右侧距离为d处有一光滑水平轨道,轨道表面与木板上表面齐平,质量为的物块B静置于轨道的P点,P与轨道左端M点距离为,水平轨道P点右边长度可以调节。轨道右端N点平滑连接一段外表面光滑的圆弧形轨道,圆弧的圆心在N点正下方(图中没有画出),半径为,圆弧轨道末端Q点的切线与水平方向的夹角为。现对物块A施加一个水平向右、大小为的恒力F,物块A和木板开始向右运动,当木板撞上轨道时,A物块恰好运动到木板右端并滑上轨道。在恒力F作用下,物块A与物块B可能发生多次弹性碰撞,一旦物块B滑到N点右侧,则立即撤走物块A。已知物块A与木板间的动摩擦因数为,木板与地面间动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计A、B物块的大小,物块A从木板滑上轨道瞬间速度大小不变。(g取,)
(1)求d的大小;
(2)若P点与台阶右端N点的距离足够长,物块A与物块B发生碰撞后,求两物块间的最大距离;
(3)要物块B能够沿着圆弧轨道外表面运动到Q点,求P、N两点间的距离的取值范围。
15.(16分)如图,足够长的固定光滑平行金属导轨CD、GH相距为L,两导轨及其所构成的平面均与水平面成θ角。导轨所在区域有方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨端点C、G通过导线与单刀双掷开关、电源、阻值为R的定值电阻连接。先将开关S拨向1,再将质量为m的均匀导体棒ab水平置于导轨上并由静止释放,ab将沿导轨向上运动。已知电源电动势为E,内阻为r,其余电阻不计,ab在运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好,重力加速度大小为g。
(1)求磁感应强度B的方向以及刚释放时ab棒的加速度大小;
(2)一段时间后ab棒将匀速运动,求此时R消耗的热功率;
(3)承接(2),迅速将开关S合拨向2,一段时间后ab棒再次匀速运动,求此时ab棒速度的大小。