2025届安徽省高三高考4月第二次模拟物理试题（含解析）

2025届安徽省高三高考模拟物理试题（4月第二次）
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.图甲为氢原子的能级图，大量处于激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出频率不同的光子，其中只有两种频率的光可使图乙中的光电管阴极发生光电效应。现分别用这两种频率的光、照射该光电管阴极，测得光电流随电压变化的关系如图丙所示，阴极金属材料的逸出功为。下列说法正确的是( )
A. 这些氢原子跃迁时共发出种频率的光
B. 氢原子跃迁时发出光的频率大于光的频率
C. 用光照射光电管阴极时，遏止电压为
D. 处于能级的氢原子可能会被光照射金属材料产生的光电子碰撞而电离
2.如图所示，质量相等的物块、放在水平地面上，用绕过动滑轮的轻绳连接，大小为的力作用在滑轮上，方向指向右上方，作用在两物块上的轻绳在同一竖直面内，绳与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，不计滑轮的大小及滑轮的质量，、保持开始静止，两物块与水平面的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，保持方向不变，缓慢增大，则( )
A. 物块先滑动 B. 物块先滑动
C. 物块、同时滑动 D. 不能确定哪个物块先滑动
3.如图所示是地月天体系统，在月球外侧的地月连线上存在一个特殊点，称为拉格朗日点。在地球上发射一颗质量为的人造卫星至该点后，它受到地球、月球对它的引力作用，并恰好和月球一起绕地球同角速度匀速圆周运动。已知相对于地球质量和月球质量来说，很小，所以卫星对地球和月球的引力不影响地球和月球的运动。设地心、月心间距为，月心到该拉格朗日点的距离为，则( )
A. 该卫星的线速度比月球的线速度小
B. 该卫星的向心加速度比月球的向心加速度小
C. 该卫星的发射速度大于第二宇宙速度
D. 题中物理量满足等式
4.人们用手抛撒种子进行播种，某次抛撒种子时，质量相等的两颗种子、的运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，、是两轨迹的最高点，、在同一水平线上。从到和从到的过程中，不计空气阻力，则( )
A. 运动过程中，受到重力的冲量比小
B. 运动过程中，的动量变化率大于的动量变化率
C. 在点的动量一定小于在点的动量
D. 在点的动量一定小于在点的动量
5.如图所示，用长为的轻绳绳不可伸长连接的甲、乙两物块均可视为质点放置在水平圆盘上，甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心，甲与圆心的距离也为，甲、乙两物块的质量均为，与圆盘间的动摩擦因数均为，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 圆盘转动的角速度最大为 B. 圆盘转动的角速度最大为
C. 轻绳弹力大小恒为 D. 轻绳最大弹力大小为
6.如图所示，两束单色光同时从空气中沿同一方向以角从面射入某长方体玻璃砖，折射光束在面均发生了全反射，反射光射向面。下列说法正确的是( )
A. 反射光束射向面，可能在面发生全反射
B. 若光束是蓝光，光束可能是红光
C. 逐渐减小时，两单色光在面将不发生全反射
D. 改变，若光束能在面发生全发射，光束一定也可以
7.如图甲所示，列车车头底部安装强磁铁，线圈及电流测量仪埋设在轨道地面测量仪未画出，、为接测量仪器的端口，磁铁的匀强磁场垂直地面向下、宽度与线圈宽度相同，俯视图如图乙。当列车经过线圈上方时，测量仪记录线圈的电流为。磁铁的磁感应强度为，线圈的匝数为，长为，电阻为，则在列车经过线圈的过程中，下列说法正确的是( )
A. 线圈的磁通量一直增加 B. 列车运行的速率为
C. 线圈的安培力大小为 D. 线圈的电流方向先顺时针后逆时针方向
8.质量为的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上。平衡时，弹簧的压缩量为，如图所示，一物块从钢板正上方距离为的处自由落下，打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动，但不粘连。它们到达最低点后又向上运动。已知物块质量也为，弹簧的弹性势能，简谐运动的周期，下列说法正确的是( )
A. 碰后物块与钢板一起做简谐运动，振幅
B. 物块与钢板在返回点前已经分离
C. 碰撞刚结束至两者第一次运动到最低点所经历的时间
D. 运动过程中弹簧的最大弹性势能
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.间距为的两根平行光滑金属导轨、固定放置在同一水平面内，两导轨间存在大小为，方向垂直导轨平面向外的匀强磁场，导轨左端串接一阻值为的定值电阻，导体棒垂直放在导轨上，如图所示。当水平圆盘匀速转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动形支架在水平方向往复运动，形支架进而驱动导体棒在水平面内做简谐运动，以水平向右为正方向，其位移与运动时间的关系为，速度与运动时间的关系为。已知导体棒质量为，总是保持与导轨接触良好，除定值电阻外其余电阻均忽略不计，空气阻力忽略不计，不考虑电路中感应电流的磁场，则下列说法正确的是( )
A. 导体棒在运动过程中，产生感应电流的最大值为
B. 在时间内，通过导体棒的电荷量为
C. 在时间内，形支架对导体棒做功
D. 当形支架对导体棒的作用力为时，导体棒的速度大小为
10.图为示波管的部分原理图，电子经加速电压加速后，向右进入水平偏转电极，电极、间加上图所示的扫描电压，内部可视为匀强电场竖直偏转电极未画出。已知加速电压为，水平偏转电极长，间距，电极右端到荧光屏距离为。当扫描电压周期为，峰值为时，荧光屏上可见一亮点在水平方向上移动。电子比荷为，不计电子重力及电子间的相互作用力，电子通过水平偏转电极的时间极短。关于扫描过程，下列说法正确的是( )
A. 电子射入偏转电极时的速度大小为
B. 入射的电子有可能打到图所示亮点的位置
C. 若要在荧光屏上看到一条水平亮线，应该降低扫描频率
D. 荧光屏上亮点移动的速度为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。
工作原理
光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度．
如图，宽为的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度 选填“大于”“小于”或“等于”．
实际测量
如图，细线一端系住小铅柱，另一端固定在点，点的正下方远大于小铅柱的直径处固定一光电门将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角，由静止释放铅柱，测得遮光时间为，已知重力加速度为，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度 用、、、表示．
某次实验，小铅柱直径，，取，多次测量得平均遮光时间，取，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度 结果保留位有效数字．
误差分析
结合工作原理，对比与可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值 选填“大于”“小于”或“等于”光照孔面积的一半．
由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异当使用一块宽度为的遮光片时，其有效遮光宽度应为 用、、表示．
12.某实验小组根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。选用的器材有：热敏电阻；电流表内阻为，满偏电流为；定值电阻阻值为；电阻箱阻值；电源电动势恒定，内阻不计；单刀双掷开关、单刀单掷开关；导线若干。
请完成下列步骤：
该小组设计了如图所示的电路图。根据图，完成图中的实物图连线__________。
开关、断开，将电阻箱的阻值调到__________填“最大”或“最小”。开关接，调节电阻箱，当电阻箱读数为时，电流表示数为。再将改接，电流表示数为，断开。得到此时热敏电阻的阻值为__________。
该热敏电阻阻值随温度变化的曲线如图所示，结合中的结果得到温度控制室内此时的温度约为__________。结果取整数
开关接，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。再将改接，如果电流表示数为，则此时热敏电阻__________用表示，根据图即可得到此时温度控制室内的温度。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示为某学习小组制作的“水火箭”，其主体是一个容积为的饮料瓶，现装入体积的水，再倒放安装在发射架上，用打气筒通过软管向箭体内充气，打气筒每次能将、压强为的外界空气压入瓶内，当瓶内气体压强达到时，火箭可发射升空。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略饮料瓶体积的变化和饮料瓶内、外空气温度的变化，求：
为了使“水火箭”能够发射，该小组成员需要打气的次数；
“水火箭”发射过程中，当水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强的大小；
“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。
14.如图所示，光滑轨道固定在水平地面上，其弧形轨道的高度为，水平部分与木板上表面齐平。木板质量为，紧靠轨道放置在光滑水平面上，在的右侧放着若干滑块视为质点，滑块的质量均为，编号依次为、、、趋于无穷大。质量为的滑块视为质点置于轨道的顶端，由静止释放，经过滑上木板，与之间的动摩擦因数为，当、刚达到共速时，木板恰好与滑块发生第次弹性碰撞。经过一段时间，、再次刚达到共速时，木板恰好与滑块发生第次弹性碰撞，依次类推最终滑块没从木板上滑落。已知重力加速度为，滑块间的碰撞均为弹性碰撞，且每次碰撞时间极短，求：
、第一次达到共速时，的速度大小
轨道对滑块作用力的冲量大小和方向
最初木板右端与滑块之间的距离以及最终个滑块的总动能。
15.某公园的游乐场中引进了电磁弹射儿童车项目，可简化如图，宽度为的水平轨道中、两段为绝缘材料制成，其余部分均为导体，且轨道各部分都足够长。和区域均存在竖直向下的匀强磁场未知，处接有电容大小为的电容器，处接有阻值为的定值电阻。儿童车可简化为一根质量，电阻为的导体棒与轨道始终保持垂直且接触良好，开始时导体棒静止于处如图，电容器两端电压为，然后闭合开关，导体棒开始向右加速弹射。已知重力加速度为，不计一切摩擦和阻力。求：
开始时电容器所带的电荷量；
若导体棒在轨道上获得的最终速度为，求整个过程中定值电阻上产生的总热量；
当为多大时，导体棒在轨道上获得的最终速度最大？其最大值为多少？
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.第能级的氢原子，向低能级跃迁过程中，能发出种不同频率的光，故A错误
B.由图可知光的遏止电压最大，由；，联立可知光的频率大于光的频率，故B错误
C.图丙中的图线所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从到的跃迁，则光子能量为，则遏止电压为，故C正确
D.光照射产生的光电子动能为：，不足以使能级的氢原子电子电离，故D错误。
故选C．
2.【答案】
【解析】设轻绳上拉力为，则，解得，
假设先滑动，当刚要滑动时，，解得，此时，小于，因此假设成立，
选项A正确．
3.【答案】
【解析】、因为于拉格日点的卫星与月球具有相同的角速度，由和知，位于拉格朗日点的卫星的线速度和向心加速度均比月球的大，故AB错误；
C、由于第一宇宙速度，为绕地球运动的最小的发射速度，第二宇宙速度，为脱离地球运动的最小的发射速度，该卫星和月球一起绕地球运动，卫星的发射速度应大于，小于，故C错误；
D、月球绕地球公转时，有，
位于拉格朗日点的卫星的向心力由地球和月球共同提供，故有

联立解得
故D正确。
4.【答案】
【解析】两种子分别从抛出到、的过程中做斜抛运动，由轨迹知，种子上升的最大高度较高，根据可知，种子在上升过程运动时间，同理可知种子在下落过程中也有，根据可得受到重力的冲量比大，选项A错误
根据动量定理，运动过程中，的动量变化率等于的动量变化率，选项B错误
根据，知水平速度，在点动量小于在点的动量，选项C正确
在点的水平速度小于在点的水平速度，在点的竖直速度大于在点的竖直速度，故无法比较在点的动量和在点的动量大小关系，选项D错误。
5.【答案】
【解析】当较小时，甲、乙均由静摩擦力充当向心力，增大时，由可知，它们受到的静摩擦力也增大，而甲，乙，甲乙，所以乙受到的静摩擦力先达到最大，此后继续增大，要保证乙不滑动，轻绳产生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力也达到最大，此时最大，轻绳弹力也最大，对乙有
对甲有
解得 ，
故圆盘转动的角速度最大为 ，轻绳最大弹力为 。
故选D。
6.【答案】
【解析】A.根据几何关系可知光线在面的折射角等于光线从玻璃面到空气中的入射角，根据光路可逆可知两束光都不可能在面发生全反射，故 A错误
B.由光路图可知，入射角相同，光线的折射角较大，根据折射定律可知，则，由于蓝光的频率大于红光的频率，所以可知若光束是蓝光，光束不可能是红光，故 B错误
C.若逐渐减小时，根据折射定律结合几何关系可知两单色光在面的入射角将逐渐增大，一定发生全反射，故 C错误
D.根据，可知光线在面发生全发射时的临界角，所以可知改变，若光束能在面发生全发射，光束一定也可以，故 D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A. 根据题意分析，在磁场经过线圈的过程中，穿过线圈的磁通量先增大，后减小，故A错误；
D. 在磁场经过线圈的过程中，竖直向下穿过线圈的磁通量先增大，后减小，根据楞次定律和安培定则可知，线圈的电流方向先逆时针后顺时针方向，故D错误；
C. 线圈的安培力大小，故C错误；
B. 根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律有，代入数据解得：，故B正确。
故选B。
8.【答案】
【解析】解：、设物块与钢板碰撞前瞬间物块的速度为，由机械能守恒得：
，解得：
设碰撞后瞬间两者一起向下运动的初速度为，选取向下为正方向，由动量守恒定律得：
，解得：
钢板与物块一起做简谐运动，设平衡位置弹簧压缩量为，则有：
初始对钢板由平衡条件得：
对比解得：
设振幅为，从碰撞的位置到最低点的过程，由机械能守恒定律得：
其中：
联立解得：，故A错误；
B、由的解答可知，平衡位置弹簧压缩量为，振幅为，由简谐运动规律可知弹簧原长的位置处是向上的位移最大处，即到达弹簧处于原长的位置时钢板与物块的速度为零，则物块与钢板在返回点前不会分离，故B错误；
C、碰撞的位置是处，由此处第一次到平衡位置的时间为，则第一次运动到最低点所经历的时间为：
，故C正确；
D、弹簧最大压缩量为，最大的弹性势能：，故D错误。
9.【答案】
【解析】A.时刻导体棒的速度 ，所以导体棒在运动过程中，速度的最大值为
通过导体棒的感应电流
联立解得
A正确；
B.设导体棒做简谐运动的周期为，根据
根据
接得
在 内，即 内，导体棒运动的位移大小
感应电动势的平均值
感应电流的平均值
通过导体棒的电荷量
联立解得
B错误；
C.在 内，设形支架对导体棒做功为 ，电阻上产生的热量为。根据功能关系，则有
联立解得
C正确；
D.由于加速度是速度对时间的求导，则有
有牛顿第二定律可得 ，
结合题意解得
解得
D正确。
故选ACD。
10.【答案】
【解析】A、对电子，在加速电场中加速后的速度设为，则有，解得，故A错误；
B、时间内，水平偏转电极间电压从减小到，这段时间入射的电子将在水平方向从最大偏转路离移动到从标原点，故入射的电子有可能打到图所示亮点的位置，B正确；
C、当扫描电压周期为，峰值为时，荧光屏上可见一亮点在水平方向上移动，故要在荧光屏上看到一条水平亮线，应该增大扫描频率， C错误；
D、考虑到扫描电压的周期性，取一个周期内分析荧光屏亮点移动速度即可，根据图可知，时间内，扫描电压随时间变化的关系为，
时刻进入偏转电极间的电子，在偏转电场中偏移量设为，到达荧光屏时在水平方向的偏移量设为，根据电子的运动规律有：，，，其中为电子通过水平偏转电场的时间，
时刻进入偏转电极间的电子，在偏转电场中偏移量设为，到达荧光屏时在水平方向的偏移量设为，根据电子的运动规律有：，，，荧光屏上光电移动速度，代入相关数据解得：，故D正确；
故选BD
11.【答案】等于
大于

【解析】由于遮光面积阈值为光照孔面积一半时，从遮光片开始遮光到遮光面积达到阈值，以及从遮光面积减小到阈值到遮光结束，过程遮光片移动距离为，所以有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度。
根据机械能守恒定律，铅柱从静止释放到光电门位置，有，可解得。而铅柱经过光电门的速度，所以。将，，，，，，代入，解得。
已知小于小铅柱实际直径，结合中原理，说明此光电门光照孔遮光面积阈值大于光照孔面积的一半，其有效遮光宽度与实际遮光宽度差值为，故当使用一块宽度为的遮光片时，其有效遮光宽度应为。
12.【答案】 最大

【解析】实物图如图所示，
为防止电路中电流太大损坏电流表和电源，所以应该在闭合前将变阻箱调到最大值位置。根据串并联知识可得：，解得：；
由图可知，当时，温度为；
开关接，闭合，调节电阻箱，使电流表示数为。由并联电路的分流作用，结合，可得干路电流为，则有并联部分的电阻，由欧姆定律可得，结合中，，解得；接时，电流表示数为，同理可得干路电流可为，由欧姆定律可得，结合，解得。
13.【解析】设至少需要打次气，打气前箭体内空气体积为，
打气前箭体内空气压强为，末状态气体的压强为，
根据玻意耳定律可得，
代入数据解得次，所以该小组成员至少需要打气次才能使“水火箭”发射；
小组成员对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为，
根据玻意耳定律可得，解得；
根据玻意耳定律可得，解得，
“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。
14.【解析】根据题意，沿轨道下滑过程，由动能定理可知，解得
C、第一次达到共速，由动量守恒可知，联立得共速速度
滑块在光滑轨道上运动过程中，由动量定理可知
其中，
由矢量关系可知 、
即轨道对滑块作用力的冲量大小为，方向与水平方向成斜向右上方。
根据题意，在上滑动过程，由牛顿第二定律可得，
由可知、第一次达到共速时
第一次共速的时间，可知向右滑动距离
与滑块弹性碰撞，且机械能守恒
解得木板速度，滑块速度，即速度交换。
同理第二次共速过程中，共同速度，需要时间
向右滑动距离，递推可知
则初始时木板右端与滑块的距离，解得
对于最终个滑块的总动能
滑块最终静止，全程位移，得
C、最终相对位移
由能量守恒可知，
联立可知。
15.【解析】根据电容的定义式有，
解得；
对导体棒在轨道运动过程中，
由能量守恒定律有，
根据串联电路特点和焦耳定律可得，定值电阻上产生的总热量，
解得：；
导体棒在轨道运动过程中，由动量定理有，
由电流的定义式有，
，，，
联立解得，
当且仅当，
即时最终速度最大，
其最大值为。
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