2025年安徽省高考冲刺卷物理试题（含解析）

2025年安徽省高考冲刺卷物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.如图甲为氦离子的能级图，大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，用其中所辐射出的能量最小的光去照射光电管阴极，电路图如图乙所示，合上开关，发现电流表读数不为零。调节滑动变阻器，发现当电压表读数小于时，电流表示数仍不为零，当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零。则光电管阴极材料的逸出功为( )
A. B. C. D.
2.如图所示，一置于竖直平面内的直杆与水平方向的夹角为，、两端系着一根不可伸长的轻绳，绳长大于直杆的长度，轻绳上有一动滑轮，重物悬挂在动滑轮上，系统处于静止状态。现将直杆在竖直平面内绕点顺时针缓慢转过角度。忽略动滑轮与轻绳的摩擦，在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 轻绳的拉力先增大后减小 B. 轻绳的拉力先减小后增大
C. 重物受到的合力先减小后增大 D. 重物受到的合力先增大后减小
3.年月日时分，天舟五号货运飞船由长征七号遥六运载火箭在中国文昌航天发射场发射升空，时分，天舟五号货运飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接。对接后的“结合体”仍在空间站原轨道运行。对接前“天宫空间站”与“天舟五号”的轨道如图所示，则( )
A. 对接前，“天宫空间站”的线速度大于“天舟五号”的线速度
B. 对接前，“天宫空间站”的向心加速度小于“天舟五号”的向心加速度
C. 为实现对接，“天舟五号”需要太空刹车，减速与“天宫空间站”对接
D. 对接后，“结合体”绕地球公转周期小于对接前“天宫空间站”的公转周期
4.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电源的输出电压有效值恒定，定值电阻、、、。闭合开关，通过定值电阻和的电流均为，电流表为理想电表，导线电阻不计。现将开关断开，则下列说法中正确的是( )
A. 原、副线圈的匝数比
B. 电流表示数一定增大
C. 电源输出电压的有效值为
D. 开关断开前后，电源输出的电功率之比为：
5.如图所示静止的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体和，的质量为，的质量为。它们分居圆心两侧，到圆心的距离分别为，，、与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。与圆盘一起绕中轴线由静止缓慢转动且角速度不断增大；绳子出现张力时角速度为，与圆盘一起绕中轴线匀速转动的最大角速度为。转动过程中轻绳未断，则为( )
A. B. C. D.
6.在轴上和处固定两个点电荷，电荷量分别为和，已知点电荷在空间各点的电势可由计算，其中为各点到点电荷的距离，为静电力常量。电子带电量为，质量为，下列说法正确的是( )
A. 轴上处的电场强度为零
B. 轴上处电势为零
C. 在轴上处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下可以沿轴运动到无穷远处
D. 在轴上处，由静止释放电子，电子只在电场力作用下获得的最大速度为
7.如图所示，半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。在磁场边界上的点放置一个放射源，在纸面内以相同速率向各个方向发射大量同种粒子，粒子的电荷量为、质量为，所有粒子只能从磁场边界的某段圆弧射出，其圆弧长所对的圆心角为。不计粒子间相互作用力及粒子的重力，下列说法正确的是( )
A. 粒子进入磁场时的速率为
B. 所有粒子中在磁场中运动的最长时间是
C. 若仅将磁感应强度大小改为时，有粒子射出的边界弧长变为
D. 若仅将粒子入射速率改为原来的倍，有粒子射出的边界弧长变为
8.将一劲度系数为的轻弹簧压缩后锁定，在弹簧上放置一质量为的小物块可视为质点，小物块距离地面的高度为，如图甲所示。解除弹簧的锁定后，小物块被弹起，其动能与离地高度的关系如图乙所示，其中到间的图像为直线，其余部分均为曲线，对应图像的最高点。不计空气阻力，重力加速度为，下列说法正确的是
A. 小物块上升至高度时，动能最大，弹簧刚好恢复原长
B. 小物块上升的最高点的高度为，此时小物块的加速度为
C. 小物块从高度上升到，弹簧的长度变化为
D. 解除锁定前，弹簧的弹性势能为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，质量为、电阻为的正方形金属线框用绝缘细线吊着处于静止状态，边长为，水平边界、间有垂直于线框平面向里的匀强磁场Ⅰ，水平边界下方有垂直于线框平面向外的匀强磁场Ⅱ，与间、与间、与间距离均为，两磁场的磁感应强度大小均为。剪断细线，金属线框运动过程中始终在垂直于磁场的竖直面内，边始终水平，当刚进入磁场Ⅰ的瞬间，线框的加速度为，重力加速度大小为，则下列判断正确的是( )
A. 边进磁场Ⅰ前的瞬间，线框的加速度大小为
B. 边穿过磁场Ⅰ的过程中，通过线框截面的电量为
C. 线框中产生的总焦耳热为
D. 线框完全在磁场Ⅱ中运动时，边有自由电子从向移动
10.在同一均匀介质中，位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动，形成横波和，时的波形图如图所示，此时波和分别传播到和处。时波、恰好相遇，则下列说法正确的是( )
A. 时，质点沿轴负方向运动
B. 波、在相遇区域会发生稳定的干涉现象
C. 处的质点的振幅为
D. 处的质点为振动减弱点
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组想验证向心力公式表达式，实验装置如图所示，一个半圆形光滑轨道，右侧所标记的刻度为该点与圆心连线和竖直方向的夹角，圆弧轨道最低点固定一个力传感器，小球达到该处时可显示小球在该处对轨道的压力大小，小球质量为，重力加速度为。
实验步骤如下：
将小球在右侧轨道某处由静止释放，记录该处的角度；
小球到达轨道最低点时，记录力传感器的示数；
改变小球释放的位置，重复以上操作，记录多组、的数值；
以为纵坐标，为横坐标，作出的图像，如图所示。
回答以下问题：
若该图像斜率的绝对值 ______，纵截距 ______，则可验证在最低点的向心力表达式。
某同学认为小球运动时的轨道半径为圆轨道半径与小球半径的差值，即小球球心到轨道圆心的距离才为圆周运动的半径，因此图像斜率绝对值的测量值与真实值相比______填“偏大”“偏小”或“相等”。
12.某兴趣小组利用半封闭可调内阻电池研究闭合电路的规律，其实物图和工作的电路图如图、图所示。图中为电池的正极，为电池的负极；、为一组实验探针，与正负极非常接近但不与其接触，、与数字电压表连接，用于测量内电压；数字电压表并联在电阻箱两端，用于测量路端电压；数字电流表接在干路中，用于测量干路电流。
注射器抽气或充气使中间液面升降，从而改变电池的内阻，充气后，液面______填“升高”或“下降”，电池内阻将______填“变大”或“变小”；
保持内电路不变，调节电阻箱的阻值，记录两电压表示数和、电流表示数、电阻箱阻值，数据如表所示。由数据可得，电池电动势 ______；
根据数据，作出图像和图像，如图、图所示。图像斜率的绝对值为、图像的斜率为，可得 ______填“”“”或“”，在操作和读数均无误的情况下，得到上述结果的原因可能是______。回答一个即可
序号
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，为某玻璃材料的截面，部分为直角三角形棱镜，，部分是半径为的四分之一圆柱状玻璃，点为圆心。一束单色光从点与成角斜射入玻璃材料，刚好垂直边射出，射出点离点，已知真空中的光速为。
求该单色光在玻璃材料中发生全反射的临界角的正弦值；
现将该光束绕点沿逆时针方向在纸面内转动至水平方向，观察到面上有光线从点射出点未画出。求光束在玻璃材料中的传播时间不考虑圆柱弧面部分的发射光线。
14.如图所示，距离地面一定高度的水平桌面上，有两相同材料做成的物块甲、乙，质量分别为，两物块与水平桌面间的动摩擦因数为，物块乙放在桌面边缘的点，物块甲放在物块乙左侧的点，。在水平地面上固定一半径为的竖直光滑圆管轨道，轨道与水平地面相切于点，直径垂直水平面，为圆管的入口，其中。质量为的子弹以水平向右的速度射入物块甲并留在其中时间极短，经过一段时间与物块乙发生碰撞，碰后甲被反弹且物块甲、乙的速度大小之比为，物块乙无碰撞地进入圆管。假设两物块均可视为质点且碰撞时间极短，重力加速度取，。求：
碰后物块甲、乙的速度大小；
两点的水平间距：
物块乙运动到点时对圆管的压力大小。
15.如图，足够长的两倾斜金属导轨与水平地面的夹角均为，间距均为，最低处平滑连接无能量损失，左上端接有电容的电容器。一质量的导体棒与两侧导轨间的动摩擦因数均为，导体棒和导轨的电阻均不计。两侧导轨均存在着垂直于导轨所在平面的匀强磁场，磁感应强度。现使导体棒从左侧导轨上某处由静止释放，经时间未知第一次到达最低点的速度然后滑上右侧导轨，多次运动后，最终停在导轨的最低点。整个过程中电容器未被击穿，忽略两磁场间相互影响，重力加速度取，，。求：
导体棒第一次运动到最低点时，电容器所带电荷量；
导体棒第一次运动到最低点时所用时间，第一次运动到最低点时电容器储存的能量；
导体棒运动的总时间。
答案和解析
1.【答案】
【解析】大量处在的激发态的氦离子在向低能级跃迁的过程中，所辐射出的能量最小的光的能量为，解得
当电压表读数大于或等于时，电流表读数为零，所以遏止电压为
则，解得
根据爱因斯坦光电效应
解得光电管阴极材料的逸出功，故A正确，BCD错误。
故选：。
2.【答案】
【解析】设直杆的长度为，绳长为，轻绳与水平方向夹角为，作如图所示的辅助线
根据几何关系可得：，，
联立可得轻绳与水平方向夹角满足：
根据平衡条件可得：
可得轻绳的拉力满足：，直杆从图示位置绕点顺时针缓慢转过角的过程中，轻绳的拉力先增大再减小，故A正确，B错误；
因为直杆是缓慢运动，所以重物受到的合力一直为，故C错误，D错误。
故选：。
3.【答案】
【解析】 “天舟五号”与“天宫空间站”对接前绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，
，解得，，，“天舟五号”的轨道半径小于“天宫空间站”的轨道半径，则“天宫空间站”的线速度小于“天舟五号”的线速度，“天宫空间站”的向心加速度小于“天舟五号”的向心加速度，对接后“结合体”绕地球公转周期等于对接前“天宫空间站”的公转周期，故 B正确，、D错误“天舟五号”需要经过点火加速才能从低轨道变轨进入高轨道，实现对接，故 C错误。
4.【答案】
【解析】开关闭合时，定值电阻、并联，可得通过的电流为，此时通过副线圈的电流
所以变压器原、副线圈的匝数之比
故A错误；
B.理想变压器原线圈等效电阻满足：
将开关断开，则增大，增大，设电源输出电压的有效值为，由
可知原线圈电流减小，根据理想变压器电流与匝数关系：
可知副线圈电流减小，即电流表示数一定减小，故B错误；
C.开关闭合时，副线圈的输出电压
解得
原线圈的输入电压
解得
所以电源输出电压的有效值
解得：
故C正确；
D.开关断开前，电源输出的电功率
开关断开后，副线圈的总电阻
原线圈等效电阻满足：
解得：
此时电源输出的电功率
解得：
所以开关断开前后，电源输出的电功率之比为：：
故D错误。
故选：。
5.【答案】
【解析】当绳中开始出现张力时，摩擦力提供向心力且达到最大值，即
解得
当、与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度时，对有
对有
解得
则有
故选C。
6.【答案】
【解析】A.根据电场强度公式
可知电场强度为零的位置在的右侧，设其坐标为 ，则有
解得
故A错误；
B.设电势为零的位置在坐标 处，则
或
解得 或
故B错误；
C.由选项分析可知， 处电势为零，无穷远处电势为零，由功能关系可知电子可以运动到无穷远处，故C正确；
D.由选项可知，在右侧 处也就是 处电势最高，由题意可知此处电势为
运动到 处动能最大，根据动能定理有
电子只在电场力作用下获得的最大速度为
故D错误。
故选C。
7.【答案】
【解析】A.粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长所对的圆心角为 ，设从点射入的粒子与磁场边界的最远交点为，则最远的点是轨迹上直径与磁场边界圆的交点，如图：
根据题意可知，圆心角为 ，则对应的弦长为，所以粒子在磁场中运动的最长弦为，则有
对粒子受力分析，根据牛顿第二定律有
解得 ，故A错误；
B.当粒子沿磁场圆的切线方向飞出时，粒子在磁场中将做一个完整的圆，则运动的最长时间为 ，故B错误；
C.将磁感应强度大小改为 时，则半径变为原来的 倍，则粒子在磁场中运动的最长弦长为
根据几何关系可知，此时对应的最大圆心角为 ，则最长弧长为 ，故正确；
D.若粒子入射速率为 时，则半径变为原来的 倍，则粒子在磁场中运动的最长弦长为
根据几何关系可知，此时对应的最大圆心角为 ，则最长弧长为 ，故D错误。
故选C。
8.【答案】
【解析】A.小物块上升至高度时，速度最大，动能最大，则此时弹簧弹力与重力平衡，所以弹簧形变量不为，故A错误
B.因为到间的图像为直线，即该过程中小物块做匀减速直线运动，所以小物块上升至高度后，弹簧形变量为零，弹簧刚好恢复原长，小物块只受重力，加速度为，由于小物块在处的动能为，故此时为上升的最高点，故B正确
C.小物块在和处的动能相同，根据小物块运动图像的对称性可知，小物块在处的加速度也为，方向竖直向上，则根据牛顿第二定律有，其中，得，所以小物块从高度上升到，上升高度，故C错误
D.由图像可知，解除锁定前，弹簧的弹性势能，故D错误。
9.【答案】
【解析】设线框刚进磁场时的速度为，则根据平衡条件：
解得
则当线框刚要进磁场时，根据牛顿第二定律有：
解得线框的加速度大小
故A错误；
B.边通过磁场的过程中，通过线框截面的电量为：
故B正确；
C.根据能量守恒定律，线框中产生的总焦耳热满足：
故C正确；
D.线框完全在磁场Ⅱ中运动时，两端的电压越来越大，根据右手定则可知，端电势高，端电势低，因此线框边有自由电子从向定向移动，故D正确。
故选：。
10.【答案】
【解析】根据同侧法可知，时，质点沿轴正方向运动，故A错误；
B.两列波在同种介质中的传播速度大小相同，则两波的传播速度
由时的波形图可知，波、的波长均为
则波源的振动周期
进一步分析波源的起振方向可知，波源和的相位差即起振方向相反，因为两列波的周期或频率相同，相位差恒定，因此波、在相遇区域会发生稳定的干涉现象，故B正确；
处的质点到两波源的波程差，处的质点到两波源的波程差，又因为波源和的起振方向相反，所以处的质点和处的质点均为振动减弱点，它们的振幅，故C错误，D正确。
故选：。
11.【答案】； 相等。
【解析】小球从出发点到达最低点，由动能定理可得
小球在最低点，由牛顿第二定律可得：
联立可得：
整理可得
即的图像斜率的绝对值，纵截距，则可验证在最低点的向心力表达式。
根据，表达式与轨道半径无关系，故图像斜率绝对值的测量值与真实值相比相等。
故答案为：；相等。
12.【答案】下降；变大； ； ；内阻偏小、电表不理想。
【解析】注射器充气后中心液面下降，液体横截面积减小，由电阻定律可知，电阻变大。
电源电动势等于电源未接入电路即外电路电阻无穷大时电源两端的电压，则电源电动势。
由图示图像可知，斜率，，则。
图像斜率的绝对值等于电源内阻的理论值，图像斜率的绝对值即电源内阻的真实值，
电源内阻应是电源两极间电解液的阻值，两探针只是非常靠近两极，导致测量的内阻值偏小，
数字电压表不是理想电压表，电压表测量的电阻箱电压，该值小于路端电压的真实值，是由导线电阻和接触电阻导致的。
故答案为：下降；变大；；；内阻偏小、电表不理想。
13.【解析】根据题意可知，光线从 界面的 点进入玻璃棱镜，由折射定律画出光路图，如图所示
根据几何关系，可得入射角，
折射角 ，且 恰好为法线，根据 可得折射率，
又有，
解得。
根据题意，当光线转至水平方向入射，入射角大小仍为 ，画出光路图，如图所示
由折射定律同理可知，折射角 ，折射光线交 边于 点，由题已知 ， ，得在 边界上的入射角为 ，由于发生全反射的临界角为
则有，
即，
可知在 界面发生全反射，已知 。
由几何关系得，在三角形 中，由余弦定理得，
其中，，
解得，
又有，，，
解得。
14.【解析】子弹击中物块甲的过程中，子弹与物块甲组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
解得
物块甲从到的过程，由动能定理有
解得
设碰后物块甲、乙的速度大小分别为、，两物块碰撞的过程动量守恒，由动量守恒定律得
且
解得，
物块乙离开点后做平抛运动，设运动到点的速度为，由于物块乙无碰撞地进入圆管，则有
解得
物块乙在点的竖直分速度大小为
物块从到的时间为
、两点间的水平距离为。
设物块乙运动到点的速度为，由到的过程由机械能守恒定律得
物块乙在点时，由牛顿第二定律得
解得
由牛顿第三定律可得，物块乙在点时对圆管的压力大小为。
15.【解析】在最低点，导体棒切割磁场，电容器两端电压与导体棒两端电动势相等，有
得
电容器的电容
联立解得
导体棒由在左边导轨上静止释放后，在下滑过程中受力分析如图：
取沿导轨向下为正方向，沿斜面方向由动量定理得
解得
沿斜面方向由牛顿第二定律得
又
则
得
故导体棒由在左边导轨上静止释放后做匀加速直线运动。
导体棒释放位置距离导轨的最低点距离
解得
电容器储存的能量
解得
以上分析可知，物体冲上右侧导轨后，由于导体棒的速度减小，产生的电动势减小，故电容器放电，导体棒安培力沿斜面向上，受力分析图如图所示：
根据牛顿第二定律得
解得
则第一次冲上右轨道所用时间
得
物体上滑到右侧轨道最高点位移
得
导体棒从右侧斜面最高点滑下过程中电容器充电，加速大小等于，导体棒第二次经过最低点时设其速度为
，
解得
之后以冲上左轨道，物体上滑到左侧轨道最高点位移
得
所用时间
得
左轨道再次下滑时间
得
第三次到最低点的速度
得
之后冲上右轨道，物体上滑到右侧轨道最高点位移
得
所用时间
得
如此往复，直至停在最低点。
在两边导轨加速下滑过程时间依次为
，，
公比为，由等比数列求和公式，得下滑总时间
在两边导轨减速上滑过程时间依次为：
，，
公比为，由等比数列求和公式，得上滑总时间
所以全程
答：导体棒第一次运动到最低点时，电容器所带电荷量为；
导体棒第一次运动到最低点时所用时间为，第一次运动到最低点时电容器储存的能量为；
导体棒运动的总时间为。
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