安徽省2025届高三模拟物理试题A1（含解析）

安徽省2025届高三模拟物理试题A1
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的，开启了人们对微观世界探索的大门。有关原子物理，下列说法正确的是( )
A. 卢瑟福发现了电子，说明原子核有复杂的结构
B. 发现质子的核反应方程是
C. 汤姆生在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型
D. 一群氢原子从的激发态向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光子
2.如图所示，将一条轻而柔软的细绳一端拴在天花板上的点．另一端拴在竖直墙上的点，和点到点的距离相等，绳的长度是的倍，图所示为一质量可忽略的动滑轮，滑轮下悬挂一质量为的重物，设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力大小为( )
A. B. C. D.
3.如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线、，中的电流方向向左，中的电流方向向上；的正上方有、两点，它们相对于对称。整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于纸面向外。已知、两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外。则( )
A. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
B. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
C. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
D. 流经的电流在点产生的磁感应强度大小为
4.年月日，我国成功发射第颗同步轨道中继卫星，中继卫星是架起在轨卫星、空间站和地面站的桥梁，为中、低轨道的航天器与航天器之间、航天器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪等服务．已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，地球自转周期，无线电波的传播速度为光速以下说法正确的是( )
A. 中继卫星的线速度大小为
B. 中继卫星的轨道半径为
C. 从中继卫星正下方的地面基站发送无线电波信号到该卫星，则该卫星接收到该信号的时间为
D. 中继卫星上的宇航员观察地球最大张角为，则
5.如图甲为振荡电路某时刻的情况。只改变电容器的电容，回路中电容器两端的电压变化如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A. 电路发射电磁波的本领更大
B. 电路中电容为电路中的倍
C. 电路中的电流最小时，电路中的电流也一定最小
D. 图甲时刻线圈中自感电动势正在阻碍电流的减小
6.如下图所示的三棱柱中，边，现在点固定一个电荷量为的点电荷，在点固定一个电荷量为的点电荷。已知点和点分别为边和边的中点。下列说法中正确的是( )
A. ，两点的电场强度大小相等
B. 将一负检验电荷从点移到点，其电势能减少
C. 将一正检验电荷沿直线从点移到点的过程中，电场力始终不做功
D. 若再在点固定一个电荷量为的点电荷，在点固定一个电荷量为的点电荷，则点的场强由点指向点
7.一个玻璃材料制成的圆柱体，其截面圆的半径为，如图所示，两束平行且相距的同种单色光与截面直径平行且关于对称，两束光从真空射入该圆柱体后分别折射一次后相交于圆周上一点。已知真空中光速为，则( )
A. 该圆柱体的折射率为
B. 两束光在圆柱体中传播的时间均为
C. 射出圆柱体时两束光互相垂直
D. 仅增大入射时两束光间的距离，折射后的光线可能在圆柱体内发生全反射
8.如图所示，、端连接一个稳压交流电源，其有效值为，理想变压器的原线圈上接有定值电阻，副线圈上接有最大阻值为的滑动变阻器，原、副线圈匝数之比，电流表、电压表均为理想交流电表。初始时，滑动变阻器的滑片处于正中间位置，电流表、电压表示数分别为、，现将滑片从正中间位置逐步上移至最上端，在这个过程中，下列说法正确的是
A. 滑动变阻器的滑片处于正中间位置时，电压表示数为
B. 滑片处于正中间位置时，定值电阻的功率最小
C. 变压器输出功率的最小值为
D. 电压表、电流表示数均减小
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示电路中，平行板电容器两板之间为真空，右边的静电计的金属球以及金属外壳分别用导线连接在电路中，刚开始，单刀双掷开关打到，下列说法正确的是( )
A. 保持开关连接，将电容器两极板错开一点，则电流表中有从到的电流
B. 保持开关连接，将电容器两极板靠近一点，两板之间的电场强度保持不变
C. 将开关从改到，使电容器两极板靠近一点，两板之间的电场强度保持不变
D. 将开关从改到，静电计的指针会张开一个角度，此时拿一块塑料薄板插入电容器两板之间，则静电计的指针张角会变大
10.如图所示，水平光滑导轨间距分别为、，宽、窄导轨区域磁感应强度分别为、，、两根导体棒的质量分别为、，电阻分别为、。右端通过一条轻绳受质量为的重物牵连，并由静止开始运动。假设宽、窄导轨区域无限长。则下列说法正确的是( )
A. 做加速度增大的加速运动，做加速度减小的加速运动
B. 和经足够长时间后加速度大小相等
C. 和经足够长时间后加速度之比为：
D. 若开始到某时刻过程中产生的热量为，此时两杆的速度分别为和，重物下降距离为，则重物机械能的减少量为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.将两根自然长度相同、劲度系数不同、粗细也不同的弹簧套在一起，看作一根新弹簧，设原粗弹簧记为劲度系数为，原细弹簧记为劲度系数为、套成的新弹簧记为劲度系数为关于、、的大小关系，同学们做出了如下猜想；
甲同学：和电阻并联相似，可能是
乙同学：和电阻串联相似，可能是
丙同学：可能是
为了验证猜想，同学们设计了相应的实验装置见图甲．
简要实验步骤如下，请完成相应填空．
将弹簧悬挂在铁架台上，用刻度尺测量弹簧的自然长度；
在弹簧的下端挂上钩码，记下钩码的个数、每个钩码的质量和当地的重力加速度大小，并用刻度尺测量弹簧的长度；
由________计算弹簧的弹力，由计算弹簧的伸长量，由计算弹簧的劲度系数；
改变________，重复实验步骤、，并求出弹簧的劲度系数的平均值；
仅将弹簧分别换为、，重复上述操作步骤，求出弹簧、
图乙是实验得到的图线，由此可以判断________同学的猜想正确．
12.实验小组用图甲所示的电路来测量电源的电动势与内阻，图中定值电阻的阻值为，电压表的内阻很大，电阻箱的调节范围足够大。主要的实验步骤如下：
先将闭合，多次改变电阻箱的阻值，记下电压表的对应示数和电阻箱的阻值；
根据记录的数据，做出的图像如图乙所示。
回答下列问题：
按照图甲所示的实验电路图在下列方框中接好实物图；
写出乙图的函数表达式______用、、、、来表示；
根据乙图可得 ______用、表示， ______用表示，由于______电源电动势的测量值与真实值相比偏小。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，内部高为、底面积为的绝热气缸静止在水平地面上，气缸内部有加热装置，用轻质绝热活塞封闭一定质量的理想气体，活塞与劲度系数为的轻质弹簧相连，轻质弹簧上端固定，气缸顶部开口但有卡扣，以保证活塞不会脱离气缸．缸内气体初始温度为，此时活塞到气缸底部的距离为，弹簧伸长量为现缓慢加热气体，活塞缓慢到达气缸顶部．已知大气压强恒为，重力加速度为，忽略活塞的厚度，不计一切摩擦．
求温度为时，封闭气体的压强；
求活塞刚好到达气缸顶部时，封闭气体的温度；
设整个加热过程中封闭气体吸收的热量为，求该气体内能的变化量．
14.如图所示，质量为，长为的木板放在水平地面上，木板的左端靠在竖直墙壁上木板的右端有一质量为小物块以初速度向左滑上木板，由于木板对物块的滑动摩擦力的作用，小物块刚好滑到木板的左端速度为零，不计小物块的大小，小物块与木板间的动摩擦因数是木板与地面间的动摩擦因数的倍，设重力加速度为。
求小物块滑上木板时的加速度大小
求小物块与木板间的动摩擦因数的大小
若物块以初速度向左滑上木板，小物块与竖直墙壁碰撞后以大小相等的速度反弹，且刚好从木板的右端滑出，求木板刚开始运动时加速度大小和的数值。
15.如图甲所示，列车进站时利用电磁制动技术产生的电磁力来刹车。某种列车制动系统核心部分的模拟原理图如图乙所示，一闭合正方形刚性单匝均匀导线框放在水平面内，其质量为，阻值为，边长为，左、右两边界平行且宽度为的区域内有磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。当线框运动到边与磁场左边界间的距离为时，线框具有水平向右的速度，当边离开磁场右边界时线框速度为。已知运动中边始终与磁场左边界平行，除磁场所给作用力外线框始终还受到与运动方向相反、大小恒为的阻力作用，求：
线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值；
线框通过磁场过程中产生的总焦耳热；
线框速度由减小到所经历的时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.汤姆逊发现了电子，说明原子还是可以再分的，故A错误；
B.发现质子的核反应方程是，故B正确；
C.卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型，故C错误；
D.一群氢原子从的激发态向基态跃迁时，最多能放出种不同频率的光子，故D错误；
故选B。
2.【答案】
【解析】对动滑轮的受力分析，如图所示，并以为坐标原点建立直角坐标系，设，则绳长为L.
如图，将延长到竖直墙壁的点，由于同一根绳子的各处的拉力是相等的，所以与两处绳子与竖直方向之间的夹角是相等的，是等腰三角形，，设与竖直方向之间的夹角为，则有：，所以
对滑轮，根据平衡条件得竖直方向：
所以：故B正确，ACD错误
故选：
3.【答案】
【解析】依据矢量叠加法则，
点：；
点：；
又有：，
联立上式，可解得：；
；故A正确，BCD错误；
故选：。
4.【答案】
【解析】A.由题意可知地球的半径为，而不是卫星的轨道半径，故该线速度错误，A错误；
B.当忽略地球自转时有：，同步卫星绕地球转动，其周期与地球自转周期相同，故由万有引力提供向心力，故有：，联立解得中继卫星的轨道半径为：，B正确；
C.从中继卫星正下方的地面基站发送无线电波信号到该卫星，则该卫星接收到该信号的时间为：，C错误；
D.中继卫星上的宇航员观察地球最大张角为，由几何关系可得：，D错误。
故选B。
5.【答案】
【解析】频率较大发射电磁波的本领更大，电路发射电磁波的周期较小频率较大，则发射电磁波的本领更大，故A正确；
B.电路的振荡周期为电路振荡周期的，根据
可知，电路中电容为电路中的倍，选项B错误；
C.电路中的电流最小时，电容器两板电压最大，此时电路中电容器两板电压为零，电路中的电流最大，故C错误；
D.图甲时刻电容器正在放电，电流正在增加，线圈中自感电动势正在阻碍电流的增加，故D错误。
故选：。
6.【答案】
【解析】等量异种电荷的电场线分布情况如图所示
由电场线分布知面为等势面，电荷从点移到点电场力始终不做功；由电场线疏密可知在两电荷连线中点所在的等势面上距离连线中点越远场强越小，所以 ，A错误C正确
B.根据等量异种电荷的电场线特征可知点电势高于点，故负试探电荷从点移到点电场力做负功，电势能增大，B错误
D.在点固定的点电荷，点固定一的点电荷，点电场强度为四个点电荷产生电场强度的矢量和，由电场强度的叠加原理和场强方向特征可知、两点电荷在点合场强方向沿方向，、两点电荷在点合场强方向也沿方向，故D点的合场强方向指向点，D错误．
7.【答案】
【解析】、画出光路图，如图所示，
根据几何关系有
所以：
由几何关系可得：
所以：
所以该圆柱体的折射率为：，故A错误；
B、光在圆柱体内传播的路程为：
而由折射定律有：
传播时间：
从而可得传播时间为：，故B正确；
C、由光的折射定律可得两光束射出时的折射角均为，则两束光射出时夹角为，故C错误；
D、结合光路图可知，折射光线的入射角与入射光线的折射角总是相等的，设为，则有：，故无论取多大，折射光线的入射角均小于临界角，无法发生全反射，故D错误。
故选：。
8.【答案】
【解析】由于理想变压器原线圈电路上含有电阻，则可把理想变压器和副线圈上的电阻等效为一个电阻，则路变为简单的串联电路，滑片逐步上移，使阻值增大，即增大，则总电阻增大，根据可知总电流减小，即通过的电流减小，根据可知，通过电流表的电流减小，根据可知增大，根据可知电压表示数增大，故D错误
分析可知变压器的输出功率为可知，
解得时输出功率最大，所以变压器的输出功率是先增大再减小，滑片在中间位置时，对副线圈有，原线圈有，又，，
联立解得，，
此时有变压器的输出功率的最小值，故A错、误C正确
在上滑过程中电流逐渐减小，当时有最小值，功率最小，故B错误。
9.【答案】
【解析】A.保持开关连接，则电容器两端电压始终不变，将电容器两极板错开一点，根据可知电容减小，由可知电容器所带电荷量减小，电容器对外放电，则电流表中有从到的电流，故A正确；
B.保持开关连接，则电容器两端电压始终不变，将电容器两极板靠近一点，根据可知，两板之间的电场强度增大，故B错误；
C.将开关从改到，则电容器所带电荷量不变，使电容器两极板靠近一点，根据及、可得，即电场强度与无关，故两板之间的电场强度保持不变，故C正确；
D.将开关从改到，则电容器所带电荷量不变，此时拿一块塑料薄板插入电容器两板之间，根据可知电容增大，根据可知两板间电压减小，故静电计的指针张角会变小，故D错误。
故选AC。
10.【答案】
【解析】根据法拉第电磁感应定律可知、的电动势为
，
则电路中的电动势为
根据闭合电路的欧姆定律
根据牛顿第二定律有，
初始时的加速度较大，电流变大，则杆的加速度增大，杆的加速度减小，当杆和杆的加速度相等时，杆、杆和重物一起匀加速，故A正确；
根据题意，足够长时间后，电路电流恒定，则有
则
有
解得：：
故B错误，C正确；
D.系统产生的热量为
由能量守恒可得重物机械能的减少量为
故D错误。
故选：。
11.【答案】；钩码的个数或“”；
乙
【解析】根据共点力平衡可知：；
改变钩码的个数，重复实验；
由图可知：，
，
，
故满足，
故乙正确。
故填：；钩码的个数或“”；乙。
12.【答案】 电压表的分流
【解析】完整的电路连线图如下
由闭合电路欧姆定律可得，变形可得；
由乙图可得，，综合解得，，由于电压表的分流，电源电动势的测量值与真实值相比偏小。
故答案为：
；，，电压表的分流。
根据电路图连线即可；
根据闭合电路的欧姆定律运算即可；
根据闭合电路的欧姆定律结合图像分析即可。
能够根据闭合电路的欧姆定律写出图像的函数表达式是解题的关键。
13.【解析】温度为时，对活塞，
根据平衡条件有
解得；
活塞恰好到达气缸顶部的过程中，气体做等压变化，
则解得；
当气体温度为时，体积为当活塞恰好到达气缸顶部时，气体温度为，
所以气体温度由加热到的过程中，气体做等压变化，
气体对外做功为；
根据热力学第一定律可得。
14.【解析】对物块，根据速度位移公式可得： ，
解得： ；
对物块，根据牛顿第二定律可得 ，
解得： ；
物块滑到左端的速度为，则：，
解得： ；
此后物块与墙壁碰撞后反向运动，
反向后，对木板根据牛顿第二定律可得：
解得：
当物块减速到与木板具有相同速度时，此时恰好运动的木板的右端，则：
解得：，
在时间内，物块前进的位移为：
木板前进的位移为：
解得：
15.【解析】根据电流强度定义得：
根据闭合电路欧姆定律得：
根据法拉第电磁感应定律得：
联立得：
根据能量守恒定律得：
解得：
以水平向右的方向为正方向，根据动量定理得：
根据闭合电路欧姆定律得：
根据法拉第电磁感应定律得：
由平均速度公式得：
联立得：
答：线框进入磁场的过程中通过线框某一横截面的电荷量绝对值为；
线框通过磁场过程中产生的总焦耳热为；
线框速度由减小到所经历的时间为。
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