2025年安徽省定远中学高考冲刺卷物理试题（含解析）

2025年安徽省定远中学高考冲刺卷（5月）
物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.当氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光的波长为。以下判断正确的是
A. 氢原子从跃迁到能级时，辐射光的波长小于
B. 用波长为的光照射，可使氢原子从跃迁到能级
C. 用波长为的光照射，能使氢原子从能级发生电离
D. 一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生种谱线
2.图甲所示的“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，延长卫星的使用寿命．图乙是“轨道康复者”在某次拯救一颗地球同步卫星前，二者在同一平面内沿相同绕行方向绕地球做匀速圆周运动的轨道示意图，此时二者的连线通过地心，轨道半径之比为：若不考虑该卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是
A. 站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
B. 在图乙所示轨道上，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星加速度大小的倍
C. 在图乙所示轨道上，地球同步卫星的机械能大于“轨道康复者”的机械能
D. 若要拯救该地球同步卫星，“轨道康复者”应从图示轨道上向前喷气减速，然后与同步卫星对接
3.图甲为一列简谐横波在时的波形图，是平衡位置为处的质点，是平衡位置为处的质点，图乙为质点的振动图像。下列判断正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播
B. 时，质点的位移达到负向最大
C. 时，质点的回复力方向沿轴负方向
D. 这列简谐波的波速为
4.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
5.如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，取，则以下说法中正确的是( )
A. 小物体随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到三个力的作用
B. 小物体随圆盘以不同的角速度做匀速圆周运动时，越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大
C. 小物体受到的摩擦力始终指向圆心
D. 的最大值是
6.在轴上关于原点对称的两点，处分别固定一个点电荷、，在它们连线上各点场强随变化关系如图所示，规定无穷远处电势为零。以下判断正确的是( )
A. 原点处的电势小于零
B. 点电荷、为同种电荷
C. 将一试探电荷从点由静止释放仅在电场力作用下运动到点，则电场力对试探电荷一直做正功
D. 点电荷、所带电荷量的绝对值之比为
7.电荷量相等的两个带电粒子、分别以速度和射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为和，磁场宽度为且，两粒子同时由点射入，同时到达点，如图所示则( )
A. 粒子带正电，粒子带负电 B. 两粒子的轨道半径之比
C. 两粒子的速度之比 D. 两粒子的质量之比
8.如图甲，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，质量为的小球，从弹簧上方处静止下落。若以小球开始下落的位置为坐标原点，建立竖直向下坐标轴，小球下落至最低点过程中的图像如图乙图中，，，均为已知量，不计空气阻力，为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 到段，小球做加速度逐渐越小的减速运动
B. 弹簧受到的最大弹力为
C. 该过程中小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值为
D. 小球向下运动过程中最大速度为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.动能回收系统在我国电动车领域广泛应用。如图所示，两条水平放置的间距为，阻值可忽略的平行金属导轨、，在水平导轨的右端接有一电阻，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场区域的长度为左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接，将一阻值也为的导体棒从弯曲轨道上高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处，已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是
A. 电阻的最大电流为 B. 整个电路中产生的焦耳热为
C. 流过电阻的电荷量为 D. 电阻中产生的焦耳热为
10.如图所示，两个等量异种电荷固定在圆水平直径的两端，为圆周上的四个点，是以为中心的正方形下列说法正确的是( )
A. 点与点的电场强度大小相等，方向相同
B. 五点中，点的电势最高
C. 从点沿直线到点，电场强度先增大后减小
D. 从点沿直线到点，电势先升高后降低
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某实验小组用如图所示的装置验证在圆周运动中的动能定理，铁架台上固定着拉力传感器。一小钢球可视为质点用不可伸长的轻绳悬挂在拉力传感器的下端，拉力传感器可记录小钢球在摆动过程中各时刻受到的拉力大小。将小钢球拉至点，用刻度尺量出轻绳的长度以及拉到点时小钢球到拉力传感器下端的竖直高度，释放小钢球，小钢球在竖直平面内来回摆动，记录拉力传感器的最大示数和此时小钢球的位置点。已知小钢球的质量为，当地重力加速度大小为，不计空气阻力。
拉力传感器的最大示数 填“大于”“小于”或“等于”小钢球的重力。
小钢球从点运动到点的过程中，合外力对小钢球做的功为 用题中所给物理量的字母表示。
小钢球从点运动到点的过程中，小钢球动能的变化量为 用题中所给物理量的字母表示。
在误差允许范围内，合外力对小钢球做的功和小钢球动能的变化量近似相等，则可验证动能定理成立。
12.某同学想测定一电源的电动势和内阻，同时测量的阻值。该同学的实验步骤如下：
设计如图甲所示的电路图，正确连接电路；
将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置，闭合开关，通过减小滑动变阻器接入电路的阻值测出多组数据，最后得到如图乙实线所示的图像；
根据图乙的图线，可得该电源的电动势 ，内阻 结果保留两位有效数字；
断开开关，将待测电阻改接在、之间，、间用导线相连，重复实验步骤，得到另一条图线，如图乙中虚线所示，则待测电阻 结果保留两位有效数字。
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，为水平面上有一过山车模型。半径为的圆轨道左侧有一高为的斜面。质量为的滑块乙静止在点处，在点的右端存在着阻力区和无阻力相互交替的区域，这个交替无限延续下去，滑块在阻力区会受到水平向左、大小为的恒定阻力，阻力区域和和无阻力区域的水平宽度都为。质量为的滑块甲从斜面顶端由静止释放，到水平面上后从圆轨道点左侧进入圆轨道，然后通过了圆轨道最高点后又滑到圆轨道最低端并从点右侧滑入水平轨道，最后与乙发生碰撞并粘在一起。不计甲滑道斜面底端的能量损失，两滑块都看成质点，不计一切摩擦，重力加速度。
设图中点与圆心等高，求滑块甲到达点时与圆轨道之间的相互作用力大小；
求两滑块碰撞后最多能穿过多少个阻力区域以及两滑块碰撞后进入第个无阻力区域的速度大小。
15.如图所示，金属轮和绝缘轮，可绕各自中心金属轴和转动，和平行且水平放置，金属轮由三根金属辐条和金属环组成，轮的辐条长为、电阻为，连接辐条的金属环的电阻可以忽略，三根辐条互成角，在图中的扇形区域内存在平行于轴向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，绝缘轮的半径的为，另一半径为 的绝缘圆盘与同轴且固连在一起。一轻细绳的一端固定在边缘上的某点，在上绕足够匝数后，悬挂一质量为的重物。当下落时，通过细绳带动和绕轴转动。转动过程中，、保持接触，无相对滑动。轮的轴和金属环通过导线与两平行的足够长的金属导轨连接，导轨倾角为，其上放置一质量为、电阻为、长度为的金属棒，棒与导轨间的动摩擦因数为，轨道间存在沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小也为，不计导线电阻。
当 的速度为 时，求金属棒 两端的电压；
金属棒 刚好开始运动记为时刻，经过时间 重物 下落高度为，金属棒 仍在轨道上运动，求此时金属棒 的速度；
为使金属棒 不脱离轨道，轨道的倾角满足的条件。
答案和解析
1.【答案】
【解析】A.由能级图可知，氢原子从能级跃迁到能级时，辐射光子能量小于从能级跃迁到能级时辐射光子的能量，由可知，辐射光的波长大于，A错误；
B.波长为光，对应光子的能量为，而氢原子从跃迁到能级，所需光子的能量为，故无法实现跃迁，B错误；
C.要使氢原子从能级发生电离，所需光子的能量为，故用波长为的光照射，能使氢原子从能级发生电离，C正确；
D.一群处于能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生的谱线种类数为，D错误。
故选C。
2.【答案】
【解析】万有引力提供向心力：，
解得：，，，
A、由可知“轨道康复者”的角速度大于赤道上物体的角速度，则在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故 A错误；
B、由可知，“轨道康复者”的加速度大小是地球同步卫星的倍，故B正确；
C、机械能与质量有关，因质量关系不知，则机械能大小关系不知，故 C错误；
D、“轨道康复者”从图示轨道上进行加速做离心运动，然后与同伴卫星对接进行施救，根据反冲原理，“轨道康复者”应从图示轨道上向后喷气加速，然后与同步卫星进行对接，故 D错误。
故选B。
3.【答案】
【解析】解：、由题图乙可知时刻质点正沿轴负方向运动，所以此时质点应位于波传播方向波形的上坡上，则该波沿轴负方向传播，故A正确；
B、该波的周期为，所以从到时间内，质点从波峰位置沿轴负方向运动四分之一个周期，则时，质点运动至平衡位置，位移为零，故B错误；
C、从到时间内，质点从平衡位置沿轴负方向运动四分之一个周期，则时质点位于波谷处，回复力方向沿轴正方向，故C错误；
D、该波的周期为，波长为，所以波速为：，故D错误；
故选：。
4.【答案】
【解析】解：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：。
5.【答案】
【解析】、物块在最低点时最容易发生滑动，因此在最低点时，摩擦力达到最大时，转动的角速度最大，根据牛顿第二定律得，，代入数据得，故D错误；
、假设在最高点物体不受摩擦力，重力的下滑分力提供做匀速圆周运动的向心力，此时有，解得，而的最大值是，故小物体在最高点肯定受到沿圆盘向上摩擦力的作用，小物体受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，
在最高点有，，可知转动的角速度最大时，摩擦力向上背离圆心，随着角速度的减小，摩擦力逐渐增大，
除了最高点和最低点，其他位置摩擦力的方向没有指向圆心，故A正确，BC错误。
6.【答案】
【解析】根据图像得到，场强关于点对称，所以点电荷、带等量异种电荷，规定无穷远处电势为零，根据等量异种电荷的特点，原点处的电势为零，故ABD错误；
C. 将一试探电荷从点由静止释放仅在电场力作用下运动到点，试探电荷加速运动，从到，电场强度方向没有发生变化，电场力方向不变，所以电场力一直做正功，故C正确。
7.【答案】
【解析】A.根据左手定则可判断出，粒子带负电，粒子带正电，故A错误；
两粒子在磁场中做圆周运动，轨迹如图所示
连线是两粒子的运动圆弧对应的弦，则弦的中垂线与各自速度方向直线的交点即为各自圆心。结果发现：两圆心的连线与两个半径构成一个角为，另一个为的直角三角形。所以由几何关系得，两粒子的半径之比为
两粒子的轨迹所对圆心角分别为 和，两粒子在磁场中的运动时间相等，即
则
因为运动周期，且两粒子的电荷量相同，在同一磁场中，所以，故B错误，D正确；
C.由
得
所以，故C错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】小球与弹簧刚刚接触，压缩量较小时，重力大于弹簧的弹力，即到段，小球做加速度逐渐越小的加速运动，故A错误；
B.根据图乙可知，在位置，加速度为，小球重力等于弹力，则有
随后小球进一步向下压缩弹簧，最大压缩量为，则此时弹力最大为，此时速度减为
解得，故B错误；
C.该过程中小球与弹簧组成系统的机械能守恒，即只有动能、势能包含重力势能与弹性势能的转化，在加速度为时，小球速度最大，动能最大，即小球运动至位置时，重力势能减小了，减小的重力势能转化为弹性势能与动能，可知小球与弹簧组成系统的势能变化的最大值小于，故C错误；
D.小球运动至位置时，加速度为时，小球速度最大，根据图乙可知，将纵坐标乘以小球质量，纵坐标表示合力，则图像的面积表示合力做功，则有
解得，故D正确。
故选：。
9.【答案】
【解析】由题图可知，导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电流最大，由机械能守恒有，所以，故A正确；
B.由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为，故B错误；
C.流过的电荷量为，故C正确；
D.由于导体棒的电阻也为，则电阻中产生的焦耳热为，故D错误。
10.【答案】
【解析】A.等量异种点电荷的电场分布如图所示：
电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，、两点关于点对称，两点的电场强度大小相等，方向相同，故A正确；
B.五点中，，，，故B错误；
C.由图可知，从点沿直线到点，电场线由密到疏再到密，所以电场强度先减小后增大，故C错误；
D.由图可知，从点沿直线到点，电势先升高后降低，故D正确。
故选AD。
11.【答案】大于；；
【解析】【小球到达最低点时，拉力传感器示数最大，根据牛顿第二定律有：，可知，拉力大于小球的重力；
小球从点到点的过程中，只有重力做功，故合力做功等于重力做功，即；
小球到点时，，则从到的过程中，。
12.【答案】

【解析】根据结合图像可知该电源的电动势，内阻；
由题意，结合图像可知，
则。
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】由题意可知滑块甲恰好到达点时，滑块与圆轨道之间的相互作用力的方向在水平方向上，设滑块与轨道之间的相互作用力为，滑块甲下落的高度为，由机械能守恒定律得：，由牛顿第二定律可得：，解得：；
设滑块甲到达水平面的速度为，由机械能守恒定律可得：，解得，两滑块碰撞后的共同速度为，由动量守恒得：，解得，设两滑块所能通过阻力区域总长度为，则由动能定理得：
，解得，所以两滑块碰撞后最多能穿过阻力区域的个数为：
个，两滑块滑到第个无阻力区域上时，设其速度为，由动能定理得：，所以，两滑块碰撞后进入第个无阻力区域的速度为：。
15.【解析】当速度为 时，转动的角速度，
两盘接触点的线速度为，
辐条的电动势，
回路中只有一根辐射条在切割磁场中相当于电源，其余两根辐射条和 电阻并联，因此总电阻，总电流，
金属棒两端电压即为路端电压；
对金属棒受力分析，由动量定理
又，代入可得，
其中，代入可得；
当金属棒 与导轨的弹力为时，金属棒刚好要离开导轨，设此时重物下落的速度为，此时有又，可得，
若金属棒限制在导轨上运动，设重物 可能达到的最大速度为。由功率关系，其中，代入得，要使得金属棒不脱离轨道，需满足，
代入可得。
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