2025年安徽省高考破题卷物理试题(二)
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.下表是按照密立根的方法进行光电效应实验时得到的某金属的遏止电压和入射光的频率的几组数据。
由以上数据应用描点连线,可得直线方程,如图所示。
则这种金属的截止频率约为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,水平路面上有一辆汽车以加速度向前加速行驶,车厢中有一个质量为的人正用恒力向前推车厢,人始终相对于车静止,在车行驶距离的过程中,下列说法正确的是( )
A. 人对车做的功为 B. 人对车做的功为
C. 人对车做的功为 D. 人对车做的功为
3.如图所示为嫦娥六号探测器登月的简化过程,探测器从地球表面发射至地月转移轨道,在点被月球捕获后沿椭圆轨道绕月球运动,然后在点变轨后沿圆形轨道运动,下列说法正确的是( )
A. 探测器在轨道上经过点时应该加速才能进入轨道
B. 探测器在轨道上的运行速度大于月球的第一宇宙速度
C. 探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中,地球对探测器的万有引力对探测器做负功
D. 探测器在轨道上的周期小于轨道上的周期
4.甲、乙两位同学玩投球游戏,如图所示,甲以大小为的速度从点抛出球,乙以大小为的速度从点抛出球,、两点高度差为、水平距离为;两球在同一竖直平面内运动,且均运动到最高点时相碰,、两点高度差为、水平距离为,忽略空气阻力,球可视为质点,重力加速度大小为,则( )
A. 两球相碰前瞬间速度相同
B. 两球抛出时的时间差为
C. 两球抛出时的时间差为
D. 球初速度方向与水平方向的夹角满足
5.如图甲链子鞭,又名狐狸鞭、掌中甩、腰里横,属于传统武术软兵器。如图乙所示,支架上竖直悬挂着质量为粗细均匀的链子鞭,悬点、处切线与竖直方向夹角的分别为和,点为最低点,已知,,重力加速度取,则( )
A. 悬点对链子鞭拉力大小为 B. 悬点对链子鞭拉力大小为
C. 最低点处张力大小为 D. 段链子鞭质量为
6.一列简谐横波沿轴正方向传播,时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。波源不在坐标原点,是传播介质中离坐标原点处的一个质点。则以下说法中正确的是( )
A. 质点的振幅为
B. 波的频率可能为
C. 波的传播速度可能为
D. 在时刻与相距处的质点一定沿轴正方向运动
7.如图所示,一理想变压器端接电压恒定交流电源,原线圈匝数为匝,已知,,当开关断开时的功率为,当闭合时的功率为,且,则副线圈匝数为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,斜边长度为的等腰直角三角形区域内存在磁感应强度大小为的匀强磁场三角形边界上也存在磁场。一电荷量为、质量为的带正电的粒子不计重力从斜边上的点进入磁场,速度方向与间的夹角,且。经过一段时间,粒子从上的点未画出离开磁场,则下列说法正确的是
A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 粒子的最大速度为
C. 点到点的最大距离为 D. 粒子在磁场中运动的时间为
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9.如图所示,竖直平面内的光滑圆管道固定在车厢中,、分别为管道最下、最右方的两点,甲、乙两个相同的小球在管道内随车厢一起向右匀加速运动,此时两球连线与竖直方向的夹角为车厢速度达到时撞到障碍物,速度立刻减为,两球沿管道径向的速度变为,切向的速度大小不变.已知圆管道半径为,内径很小,两球直径略小于管道内径,重力加速度取,下面判断正确的是
A. 车厢加速度为
B. 车厢碰到障碍物后瞬间,两球的速度相同
C. 车厢碰到障碍物后瞬间,管道对两球的作用力大小相等
D. 甲球到达点时速度为
10.如图为一折射率的玻璃砖截面示意图,其截面一侧是以点为圆心、半径为的四分之一圆弧,其余两侧为直面与,且。仅靠点下方有一单色激光发射器,能在玻璃砖截面所在的平面内发出过点的光束,现让激光发射器绕过点垂直于纸面的轴开始顺时针匀速转动,转动周期为,观察到玻璃砖面和面上有光斑移动,光在真空中速度大小为,不考虑光线的多次反射,下列说法正确的是( )
A. 光线透过玻璃砖最长时间为
B. 光斑从玻璃砖面消失到面出现的时间间隔为
C. 光斑在玻璃砖面上刚要消失的瞬时速度为
D. 在发射器开始转动的一个周期内,能观察到面和面上有光斑的时间为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.某同学验证机械能守恒定律的装置如图所示,该装置由悬挂在铁架台上的细线、小球和铁架台下方的光电门组成,当地重力加速度为。
实验中用毫米刻度尺测量悬点到小球上端的细线长度为,用某测量工具测量小球的直径,则该测量工具为___________填选项序号;
A.毫米刻度尺 分度的游标卡尺 分度的游标卡尺 螺旋测微器
该同学将细绳拉直至与悬点等高的位置后由静止释放,记录小球通过最低点时光电门的遮光时间,则小球通过最低点的速度大小为___________用所测物理量字母表示;
本实验验证机械能守恒定律时,只需在误差允许范围内验证表达式___________是否成立即可;
多次改变细线长度,重复以上操作,若以为纵坐标,为横坐标,根据实验数据作出的图像如图所示,图中的纵截距为,为纵轴上的一个数值,则可得重力加速度测量值___________用图中给的字母或所测物理量表示;
用实验所得重力加速度与当地重力加速度比较,在误差范围内两个数值近似相等,则验证了小球机械能守恒。
12.某实验小组要测量一节干电池的电动势和内阻,设计了如图甲所示电路。
请根据设计的电路图将如图乙所示的实物电路连接完整。
将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合、,调节电阻箱,使电压表和电流表的指针偏转均较大,记录电压表和电流表的示数、及电阻箱接入电路的电阻,由此测得电流表的内阻 ______;
断开开关,多次调节电阻箱接入电路的阻值,记录每次调节后电阻箱接入电路的电阻及电流表的示数,某次电流表示数如图丙所示,则这时电路中的电流 ______;根据测得的多组、作图像,得到图像的斜率为,图像与纵轴的截距为,则测得电池的电动势 ______、内阻 ______用、、表示。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13.国产汽车上均装有胎压监测系统车外温度为时,胎压监测系统在仪表盘上显示为,车辆使用一段时间后,发现仪表盘上显示为,此时,车外温度为,车胎内气体可看作理想气体,车胎内体积可视为不变.
试分析车胎是否有漏气
若要使该车胎胎压恢复到,需要充入一定量的同种气体,充气过程中车胎内温度视为不变,求充入气体质量和车胎内原有气体质量之比.
14.如图,一粗糙、绝缘水平面上有两个质量均为的小滑块和,其电荷量分别为和。右端固定有轻质光滑绝缘细杆和轻质绝缘弹簧,弹簧处于原长状态。整个空间存在水平向右场强大小为的匀强电场。、与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其大小均为。时,以初速度向右运动,处于静止状态。在时刻,到达位置,速度为,此时弹簧未与相碰在时刻,的速度达到最大,此时弹簧的弹力大小为在细杆与碰前的瞬间,的速度为,此时。时间内的图像如图所示,为图线中速度的最小值,、、均为未知量。运动过程中,、处在同一直线上,、的电荷量始终保持不变,它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为与弹簧接触瞬间没有机械能损失,弹簧始终在弹性限度内。
求时间内,合外力对所做的功
求时刻与之间的距离
求时间内,匀强电场对和做的总功
若增大的初速度,使其到达位置时的速度为,求细杆与碰撞前瞬间的速度。
15.如图所示,空间中有个互相平行足够大的竖直分界面、、、,它们的间距均为。、间充满竖直向上的匀强磁场,、间充满竖直向下的匀强磁场,、间的磁场磁感应强度均为。在分界面的左侧有一个边长的单匝正方形金属线框,线框水平放置,边平行于分界面,与相隔一定的水平距离。现线框以的速度水平飞出,当边刚好到达分界面时,线框的速度大小仍为。已知线框的电阻,质量为,重力加速度为,不计空气阻力作用,线框运动过程中始终保持水平,求:
边刚进入分界面时线框受到的安培力大小及方向
线框从开始运动到边到达分界面过程中产生的焦耳热
若磁感应强度可调,当线框的边恰好出分界面时能竖直下落,求对应的磁感应强度的值最后结果用根号表示。
答案和解析
1.【答案】
【解析】根据光电效应方程得:,
解得:,
与直线方程,
比较可知,图线的斜率为:,
同时:,
联立得:,
故选B。
2.【答案】
【解析】车和人的加速度相同,都是水平向左,根据牛顿第二定律可知,车对人的合力大小为,方向水平向左
根据牛顿第三定律,则人对车的合力大小为,方向水平向右,车的位移大小为,方向水平向左,故人对车做负功,代入功的公式,有
,故C正确,ABD错误。
故选:。
3.【答案】
【解析】A、飞船由椭圆轨道上经过点时应减速做近心运动,才能变轨到轨道,故A错误;
B、月球的第一宇宙速度是卫星绕月球做匀速圆周运动的最大速度,由月球的万有引力提供向心力得可得,飞船在轨道上的环绕速度为,其中是飞船距月球表面的高度,可知飞船在轨道上的环绕速度小于月球的第一宇宙速度,故B错误
C、探测器在地月转移轨道上远离地球的过程中,地球对探测器的万有引力对探测器做负功,故C正确;
D、因轨道的半长轴大于轨道的半径,所以由开普勒第三定律可知,飞船在轨道上的周期大于轨道上的周期,故D错误。
4.【答案】
【解析】、逆向分析,可以看作是平抛运动。根据图像可知,水平抛出的速度大,所以两球相碰前瞬间速度不相同,故A错误;
B、和的方向不是沿水平方向,不可以直接相减,故B错误;
C、逆向分析,可以看作是平抛运动。运动的时间为,则有:,解得:
同理可得运动的时间为:
两球抛出时的时间差为:,故C错误;
D、逆向分析,根据平抛运动的规律可知,抛出时速度方向方向延长线过水平位移的中点,如图所示:
根据几何关系可得:,故D正确。
故选:。
5.【答案】
【解析】、对链子鞭受力分析,受重力、悬点对金属细绳拉力、悬点对金属细绳拉力,
则,,解得,,故AB错误
、对段链子鞭受力分析,受重力、最低点处张力、悬点对金属细绳拉力,则,,所以段链子鞭质量为,故C错误,D正确。
6.【答案】
【解析】A.振幅等于质点离开平衡位置的最大距离,由图知,质点的振幅为 ,故A错误;
B.波沿轴正方向传播,则,周期为,频率为,,所以波的频率可能为,,不可能为 故B错误;
C.由图知,,则波速为,,当时,,故C正确;
D.波沿轴正方向传播,因波长为,在时刻与相隔处的质点与点相距的质点振动情况完全相同,此时与两处质点一沿轴正方向运动,一沿轴负方向运动,故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】设副线圈匝数为,当开关断开时,设变压器左边电流为,电压为,右边电流为,电压为,电源电压为,电阻阻值均为,电源电压
,,,,
当开关闭合时,设变压器左边电流为,电压为,右边电流为,电压为,电源电压
,,,,
联立解得
故B正确, ACD错误。
故选B。
8.【答案】
【解析】、速度越大,粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径越大,当速度为最大值时,根据几何关系可知,粒子做圆周运动的轨迹与三角形的、边均相切,且从点离开磁场的方向与竖直方向的夹角也为,作出粒子在磁场中的运动轨迹,如图所示
由对称性与几何关系可知点到点的最大间距为,
根据左手定则可知磁场方向垂直于纸面向外,故A错误,C正确;
B、根据几何关系,,
粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
,
解得,故B错误;
D、分析可知,只要粒子从边上离开,其转过的圆心角均为,
粒子做匀速圆周运动的周期,
粒子在磁场中运动的时间,
解得,故D错误。
9.【答案】
【解析】对甲受力分析有,,可解得,A正确;
车厢碰到障碍物后瞬间,两球速度均为,方向垂直于斜向下,B正确;
碰后瞬间由牛顿第二定律得,,显然管道对甲球的作用力更大,C错误;
由机械能守恒得,,D错误.
故选AB.
10.【答案】
【解析】A.光线透过玻璃砖最长时间为从点射出的光线,则 ,又 , 联立解得 ,故A错误;
若射到点和点的光线恰能发生全反射,可知射到之间和之间的光线都能从透明光学部件中射出,如图所示
由解得 ,根据几何关系可知 ,
可知光斑从玻璃砖面消失到面出现的时间间隔为 ,
在发射器开始转动的一个周期内,能观察到面和面上有光斑的时间为 ,故B错误,D正确;
C.把光斑在玻璃砖面上刚要消失的瞬时速度分解为沿光线方向和垂直光线方向,可得, 又 , ,联立解得,故C正确。
故选CD。
11.【答案】;
;
;
。
【解析】该同学测量小球的直径,毫米刻度尺读数精确到,
分度的游标卡尺的精度为,尾数只能是偶数,
螺旋测微器读数精确到,
分度的游标卡尺的精度为,所以测量工具为分度的游标卡尺,B正确
根据光电门的原理可知小球通过最低点的速度为
根据,则本实验验证的表达式为
将变形可得,则重力加速度测量值。
12.【答案】
; ; ,,
【解析】根据电路图,将实物连接如图所示
由欧姆定律及串联电路特点可得
解得电流表的内阻
电流表的最小分度值为,示数为
根据闭合电路欧姆定律,则有
解得
结合题意可知,
解得,
故答案为:见解析;;,,。
13.【解析】车胎内体积可视为不变,由查理定律得
代入数据
解得:,
故前轮胎无破损漏气的情况;
设置轮胎体积为,充气过程可理解为:压强为,体积为的气体,一次性压缩为,体积为的气体,且过程中温度不变,
根据玻意耳定律
代入数据
。
14.【解析】时间内,根据动能定理可知合外力做的功为,
由图可知时刻的加速度为,此时滑块所受合外力为,设此时与之间的距离为,
根据平衡条件有,其中,联立可得;
在时刻,的速度达到最大,此时所受合力为,设此时和的距离为,则有,
且有,,
联立解得,时间内,匀强电场对和做的总功,
过后,、的加速度相同,则、速度的变化相同,设弹簧的初始长度为,在位置时,此时刻、的距离为,速度最大时,距离为,细杆与碰撞时,、距离为,
以过时,到与杆碰撞时,增加的速度为,则同样增加速度为,设与杠相碰时,向左运动,设与弹簧相碰到与杆相碰时,向左运动,对根据动能定理有,
对有,
当以过时,设与杆碰撞时,速度为,则速度为,设与杠相碰时,向左运动,设与弹簧相碰到与杆相碰时,向左运动,
对根据动能定理有,
对有,
联立解得。
15.【解析】边刚进入分界面时,切割磁感线产生感应电动势的大小为线框中产生的感应电流大小为
线框受到的安培力大小为
联立以上式子,代入相关已知数据求得
根据左手定则判断知,此时安培力方向水平向左;
线框从开始运动到边到达过程中,在水平方向上,由动量定理有
又因为
联立,代入数据求得
则此时线框在竖直方向上的速度大小为
由于线框在竖直方向上做自由落体运动,则线框从开始运动到边到达过程下落的高度为
由动能定理得
,线框从开始运动到边到达过程中产生的焦耳热为
线框能竖直下落的临界条件为边运动到分界面时水平速度为零。
从开始进入磁场到边运动到分界面的过程中,线图中有感应电流的阶段为:
边切割,运动的水平距离为
边切割,运动的水平距离为
边、边都切割,运动的水平距离为
一条边切制的总水平距离为,此过程中安培力的冲量为
两条边同时切制的总水平距离为,此过程中安培力的冲量为
对线框水平方向全程应用动量定理得解得
联立求得的值为
第9页,共15页