安徽省合肥一六八中学2025届高三下学期最后一卷物理试卷（含答案）

安徽省合肥一六八中学2025届高三下学期最后一卷物理试卷
一、单选题
1．在研究光电效应的实验中，用频率的光照射某金属表面，能发生光电效应，遏止电压为；改用频率为的光照射同一金属表面，遏止电压为。已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，真空中光速为c，下列说法正确的是（　　）
A．该金属的截止频率为
B．若用波长为的光照射该金属，一定能发生光电效应
C．两种情况下，光电子的最大初动能之差为
D．若保持频率为的光强度不变，增加照射时间，光电流会持续增大
2．为了方便顾客上下超市或商场，超市、商场都会安装智能化的电动扶梯，如图所示，甲、乙分别是合肥市某商场里的两种类型的扶梯，若两扶梯的倾角相同，质量相等的两位顾客分别站在甲、乙两扶梯上随扶梯一起匀速上行（手不接触扶梯），在此过程中（　　）
A．甲、乙扶梯上的顾客都受到三个力的作用
B．扶梯甲对顾客的作用力大于扶梯乙对顾客的作用力
C．扶梯甲上的顾客对扶梯作用力的方向竖直向下
D．扶梯乙上的顾客相对扶梯有沿扶梯向下运动的趋势
3．汽车自动驾驶时，为了保证乘客拥有良好的乘车体验，工程师会通过实验分析急动度对乘客舒适度的影响。急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即。如图为蔚来汽车加速过程中的急动度随时间变化的规律。下列说法正确的是（　　）
A．在0~5s内，乘客会感觉越来越舒适
B．在0~5s内，汽车加速度变化量大于
C．在5~10s内，汽车速度变化量为3m/s
D．在5~10s内，汽车在做匀加速直线运动
4．在量子通信实验中，一个处于特定量子态的光子，其动量为p0。当它与一个静止的微观粒子发生相互作用后，光子的动量变为p1，方向改变了θ角。相互作用过程满足动量守恒，普朗克常量为h，光速为c。则下列关于微观粒子获得的动量p的说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．如图所示，在离子阱量子计算机中，四个电极对称分布在真空腔的x轴和y轴上，坐标分别为、、、，其中A、C电极带电荷+Q，B、D电极带电荷-Q。现需将一个钙离子（电荷＋2e）稳定囚禁在原点。已知静电力常量k，无限远处电势为零。下列说法正确的是（　　）
A．原点O处的电场强度为零，电势为零
B．原点O处的电场强度不为零，电势为
C．原点O处的电势为，钙离子电势能为
D．原点O处的电势为零，钙离子电势能为零
6．在分析卫星运动时，常用圆和椭圆作为物理模型。已知地球质量为M，半径为R，万有引力常量为G。卫星在近地轨道Ⅰ上围绕地球的运动可视为匀速圆周运动，轨道半径近似等于地球半径R。在P点进行变轨操作，可使卫星由近地轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ。卫星在椭圆轨道Ⅱ的近地点P的速度为。已知椭圆轨道的半长轴为a，卫星的引力势能，r为卫星到地心的距离。根据所学知识，下列关系式正确的是（　　）
A． B．
C． D．
7．如图所示，水平放置的封闭玻璃管由两段内径不同、长度均为20cm的A、B细管组成，B管内径为A管内径的2倍，管内气体被一段水银柱隔开，开始时两管内水银柱的长度均为2cm，室内温度为0℃，现对左侧气体缓慢加热（右侧气体温度始终不变），当温度升高到312K时，已知T=t+273K。则右侧气柱长度改变（　　）
A．0.5cm B．2cm C．2.5cm D．1.5cm
8．在一次科学探究活动中，小明将质量为的小车放置在水平桌面上，小车上放一质量为的木块。小车与桌面间的动摩擦因数为，木块与小车间的动摩擦因数为。初始时小车和木块均静止，小明对小车的牵引装置施加的水平恒力。一段时间后，小明对木块再施加水平方向上与运动方向相反的恒力，若木块能从小车上滑离，则应大于（取）（　　）
A． B．3N C． D．
二、多选题
9．如图所示，同一竖直面内固定半径分别为R和2R的两个光滑绝缘的同心圆环轨道，O为圆心，OM、ON、OP把竖直面均分成相同的三部分，MOP区域有平行于纸面的匀强电场（区域边界处无电场），其中OP竖直。质量分别为m和2m的A、B两个带电小球用长为R的绝缘轻杆固连，分别套在外环、内环上。最初A、B静止在最高点，现给A、B一点扰动，使两球开始沿顺时针运动，重力加速度大小为g，则下列说法错误的是（　　）
A．在电场以外的区域运动过程中，A、B球组成的系统机械能守恒
B．运动过程中轻杆对球A始终不做功
C．第一次运动到最低点，若外环对球A的作用力为零，则此时内环对球B的弹力大小为3mg
D．第一次回到出发点，若A、B对轨道的弹力刚好为零，则电场力做功为
10．如图所示，质量为m粗细均匀的矩形线框abcd静止在光滑绝缘的水平面上，线框由两种金属材料组成，ad、bc长为L、电阻均为2R，ab、cd长为、电阻不计，线框处在方向竖直向下的足够大的匀强磁场B中。一质量也为m的导体棒PQ紧挨ad放置（不接触ad），PQ接入电路电阻为R，时刻，导体棒PQ在垂直于PQ的水平恒力F作用下从静止开始运动，经时间恰好运动到矩形线框的中心处，此时撤去力F，最终棒PQ恰好不从线框掉下。已知运动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，棒PQ与矩形线框间的摩擦因数为。则下列说法正确的是（　　）
A．力F可能为
B．撤去力F前，通过ad边的电荷量为
C．撤去力F时，线框的速度为
D．若力F对棒PQ做功为W，则整个过程中棒PQ上产生的电热为
三、实验题
11．简谐振动的圆频率（又称角频率）是描述简谐振动快慢的核心物理量，圆频率越大，振动越快，与周期/频率关系：。合肥一六八中学某实验小组改进传统单摆实验，使用Tracker软件分析单摆振动视频，绘制位移—时间图像并计算圆频率，以简化重力加速度的测量。
实验步骤如下：
Ⅰ.准备5个不同摆长的单摆（摆线长度分别为0.4m、0.6m、0.8m、1.0m、1.2m），摆球为直径2cm的金属球；
Ⅱ.用游标卡尺测量摆球直径，计算摆长；
Ⅲ.将单摆拉开小角度（）释放，用手机拍摄振动视频并导入Tracker软件，生成图像；
Ⅳ.利用软件自动测量圆频率，记录数据如下表：
组别 摆线长/m 摆长L/m 圆频率
1 0.40 0.41 4.90 24.01
2 0.60 0.61 4.00 16.00
3 0.80 0.81 3.50 12.25
4 1.00 1.01 3.13 9.80
5 1.20 1.21 2.86 8.18
求：
(1)写出重力加速度g与圆频率的关系式： ；
(2)同学们查表了解到合肥当地的重力加速度大小约为，请指出第 组数据误差最大，并利用表格剩余组别的数据计算出合肥当地重力加速度 （保留两位小数）；
(3)关于导致上述重力加速度结果较正常值出现偏差的原因，下列说法中正确的有（　　）
A．摆球体积较大
B．仅用摆线长度计算摆长
C．外部振动（如实验台晃动）使单摆摆动加快
D．摆球不在同一竖直面内运动，而做圆锥摆动
12．现有两种类型的电源A、B，A的电动势大于B的电动势，由于某种原因导致铭牌上标识磨损，无法确定A、B的电动势及B的正负极。为了解决上述问题某同学根据所学知识设计了如下实验，电路图如图甲。实验步骤如下：
第一步，按电路图连接实物电路；
第二步，把B电源的两极a、b端分别与电路中的1、2相连；、阻值调至最大；
第三步，闭合开关，调节电阻箱、连入电路的阻值，使电流表示数为合适值，记录下、阻值及相应电流表的示数，断开开关；
第四步，改变电阻箱、连入电路中的阻值，重复实验第三步多次；
第五步，调换B电源与电路的连接端点，使a、b分别与2、1相连，重复第三步第四步；
第六步，根据记录数据在同一坐标纸上画出图像分别为乙图的①、②。
请回答以下问题：
(1)B电源的正极为 端（填“a”或“b”）；
(2)A、B电源的电动势分别为 ， ；
(3)为了测量B电源的内阻，该同学又改进了电路如图丙所示，接入B电源，闭合开关，调节、使得灵敏电流计示数始终为零，记录下多组的阻值及相应的电流表示数，画出图像如图丁，则B电源的内阻 ，其测量值 真实值（填“大于”、“小于”或“等于”）。
四、解答题
13．巢湖是安徽省最大的淡水湖，为合肥及周边城市提供饮用水源和农业灌溉用水，渔业年产值超10亿元，是安徽重要的水产基地。我校学生在学完光学之后，利用单色点光源来测定巢湖水的折射率。该同学在平静的巢湖水面下，让工作的单色点光源沿竖直方向向下移动h的距离，发现点光源在水面形成圆斑的半径增大。求：
(1)巢湖水的折射率为多少？
(2)若测得圆形光斑的半径为，求点光源距水面的距离。
14．如图甲所示，机场使用倾角的传送带，将每个质量的行李箱从地面运送到高的出发平台。机械手每隔8秒就将一个行李箱放到传送带底端，传送带以的速度顺时针匀速转动。行李箱在传送带上的图像如图乙所示。已知各行李箱与传送带间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。求：
(1)行李箱与传送带间的动摩擦因数；
(2)传送带上最多同时输送的行李箱数量；
(3)在机械手放置第一个行李箱开始计时的1分钟内，电动机因运送行李箱需多做的功。
15．如图所示，在直角坐标系中的一、二、四象限中存在匀强磁场，方向垂直纸面向里，半径为R的半圆ACO内部没有磁场。第四象限存在水平向左的匀强电场，大小为E。比荷为p的带电粒子（不计重力）从直径AO上任意一点以同样的速率垂直于AO射向圆弧边界，带电粒子进入磁场偏转一次后都能经过O点。求：
(1)带电粒子在磁场中运动的轨迹半径；
(2)磁场区域的最小面积；
(3)若从O点以某一角度射出的粒子进入第四象限，经电场偏转，速度方向改变90°，到达Q点，其中OQ=L，求粒子从O到Q所用时间。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C B D D A A A BC BD
11．(1)
(2) 3 9.85
(3)C
12．(1)b
(2)
(3) 等于
13．(1)
(2)
【详解】（1）由图可知
（2）由几何关系
解得
14．(1)0.8
(2)1个
(3)4992J
【详解】（1）由图可知，木箱运动的加速度为
根据牛顿第二定律有
解得
（2）传送带的长度为
且行李箱加速运动的位移为
所以行李箱在倾斜传送带上一直匀加速，无匀速阶段。每8秒放置1个，运输时间5秒，传送带上最多存在1个行李箱。
（3）行李箱在传动带上由开始到平台的过程中，相对滑动时候摩擦力对传动带做功的大小为
所以每传送一个行李箱，电机多消耗的能量为
1分钟内传动带共传送取8个行李箱，且7个全部到顶端，一个加速了4s，则电动机多做的功为
所以1分钟内电动机多做的功为4992J。
15．(1)R
(2)2πR2
(3)
【详解】（1）任意带电粒子的运动轨迹如图所示
根据几何关系得四边形O′A1A2A3为菱形，所以带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为R。
（2）根据带电粒子的运动轨迹，可以判断磁场范围，如图所示
可知磁场最小面积为以半径2R的半圆面积，即
（3）建立如图所示坐标系x′Oy′，设初速度与x轴的夹角为α，由牛顿第二定律得
可得
把加速度正交分解有，
设粒子从O运动到Q用时t，在x′方向，粒子做匀减速直线运动到速度减为零，看成反向的初速度为零的匀加速直线运动，则有
x′方向上
y′方向上
依题意有
解得