2025届安徽省阜阳第一中学高三下学期高考第六次模拟物理试题
一、单选题
1.氢原子能级图如图所示,一群处于能级的氢原子向低能级跃迁时,能辐射出多种频率的光子。这些光子中,频率最高的光子与频率最低的光子波长之比约为( )
A.8:1 B.16:1 C.1:19 D.1:38
2.如图所示,水平放置的轻质绝缘弹簧左端固定在竖直墙壁上,右端连接一放置在光滑绝缘水平面上的带正电小球,水平面上方存在水平向右的匀强电场。初始时弹簧处于压缩状态,将小球由静止释放,小球运动过程中弹簧始终在弹性限度内,则在小球向右运动的过程中( )
A.弹簧恢复原长时,小球的速度最大
B.弹簧恢复原长时,小球的加速度为零
C.小球运动到最右端过程,弹簧的弹性势能变化量为零
D.小球运动到最右端时,弹簧的弹性势能比初始时的大
3.消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,小聪设计了一个“消声器”,用来削弱噪声。如图所示,置于管口T处的声源发出一列单一频率声波,分成的两列强度不同的声波分别沿A、B两管传播到出口O处,先调节A、B两管等长,在O处接收到高强度的声波,然后将A管向右拉长d,在O处第一次探测到声波强度显著减小,则声波的波长为( )
A.d B.2d C.4d D.8d
4.如图所示是一种“鱼虾自动分离装置”的简化结构图。分离器出口在倾斜传送带中段适当位置正上方一定高度,鱼虾下落到传送带时均有沿斜面向下的初速度,最终虾均能被传送至下端收集箱中,鱼均能被传送到上端收集箱中,已知传送带与水平面间夹角为,始终以恒定速率顺时针转动,下列说法正确的是( )
A.鱼在传送带上运送的过程所受的摩擦力方向先沿斜面向上后沿斜面向下
B.虾在传送带上做加速直线运动,鱼在传送带上做减速直线运动
C.虾与传送带间的动摩擦因数一定小于
D.鱼与传送带间的动摩擦因数一定大于
5.2021年2月,执行我国火星探测任务的“天问一号”探测器在成功实施三次近火制动后,进入运行周期约为1.8×105s的椭圆形停泊轨道,轨道与火星表面的最近距离约为2.8×105m。已知火星半径约为3.4×106m,火星表面处自由落体的加速度大小约为3.7m/s2,则“天问一号”的停泊轨道与火星表面的最远距离约为( )
A.6×105m B.6×106m C.6×107m D.6×108m
6.在一次实验中将一钢球连接在轻质弹簧的下端,弹簧的上端悬挂于定点O,并用一水平方向的细绳拉住钢球,将水平细绳靠球剪断后金属球在第一次向左摆动以及回摆过程的一段运动轨迹如图中虚线所示。某同学据此得出了以下几个结论,其中正确的是( )
A.水平细绳剪断瞬间金属球的加速度方向垂直于弹簧向左下方
B.金属球运动到悬点正下方时所受重力小于弹拉力
C.金属球运动到最左端时动能为零
D.金属球动能最大的位置应该在悬点正下方的左侧
7.一带电的球用绝缘细线自由悬挂,另一带电的球在外力作用下,从无穷远处缓慢地运动到球的初始位置,球运动到图示位置,则该过程中( )
A.线中拉力始终等于球的重力
B.球的电荷量大于的电荷量
C.对做的功大于对做的功
D.外力对做的功等于、机械能的增加量
8.如图所示,某超市两辆相同的手推购物车质量均为m、相距2L沿直线排列,静置于水平地面上。为节省收纳空间,工人给第一辆车一个瞬间的水平推力F使车自行运动,并与第二辆车相碰,且在极短时间内相互嵌套结为一体,以共同的速度运动了距离,恰好停靠在墙边。若车运动时受到的摩擦力恒为车重的k倍,忽略空气阻力,重力加速度为g。则工人给第一辆购物车水平推力F的冲量大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题
9.一质量为m的物块从某高度处以速度v0水平抛出,在抛出点其重力势能为动能的3倍,取水平地面为重力势能的零势能面,不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为
B.物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为
C.物块下落过程中重力冲量的大小为mv0
D.物块下落过程中重力冲量的大小为
10.如图所示,竖直放置的半径为R的光滑绝缘的半圆弧轨道MN与粗糙绝缘水平轨道NP在N处平滑连接,O点为圆弧轨道的圆心,直径MN左侧空间存在水平向左的匀强电场,右侧空间存在竖直向上的匀强电场,场强大小均为E,水平轨道上放置一劲度系数为k的轻弹簧,左端紧邻N点,右端栓接一电荷量为q的带负电的轻物块B(可忽略质量)。一质量为m、电荷量为q的带负电的物块A,以一定的初速度从M点沿切线进入圆弧轨道。已知A、B两个物块与水平轨道NP间的动摩擦因数均为μ,电荷量为,劲度系数为,弹簧的弹性势能大小为(x为弹簧的形变量),重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.物块A在M点的初速度至少为,物块A才能沿圆弧轨道运动到N点
B.物块A以不同的初速度从M点沿圆弧轨道滑到N点,通过N点的速度大小可能为
C.物块A以不同的初速度从M点沿圆弧轨道滑过N点后压缩弹簧,弹簧的最大压缩量可能为
D.若物块A恰能沿圆弧轨道滑过N点,则系统因摩擦产生的热量为2mgR
三、实验题
11.在“测定玻璃的折射率”的实验中,实验小组在白纸上放好玻璃砖MNPQ,画出玻璃砖与空气的两个界面aa'和bb'(如图甲)。
(1)实验小组内的两位学生在实验中:
①第一位学生为了避免笔尖触划玻璃砖的折射面,画出的aa'和bb'都比实际的折射面向外侧平移了一些(如图乙所示),以后的操作都正确无误,并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图,这样测出的折射率n的值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”);
②第二位学生在纸上正确画出了玻璃砖的两个折射面aa'和bb',在后面的实验中因不慎碰动了玻璃砖,使它向aa'方向平移了一点(如图丙所示),以后的操作都正确无误,并仍以aa'和bb'为折射面画出了光路图,这样测出的折射率n的值将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(2)纠正错误后,实验小组得到如图丁所示的插针结果,则:
①请在图中画出光路图 ,并标明在入射面上的入射角和折射角;
②该玻璃砖的折射率n=
12.某实验小组要测量阻值约为的定值电阻,为了精确测量该电阻阻值,实验室提供了如下实验器材:
A.电压表(量程为,内阻为);
B.电流表(量程为,内阻约为);
C.电流表(量程为,内阻约为);
D.滑动变阻器(最大阻值为);
E.滑动变阻器(最大阻值为);
F.电阻箱(最大阻值);
G.电源(电动势、内阻不计)、开关,导线若干。
(1)该小组同学分析实验器材、发现电压表的量程太小,需将该电压表改装成量程的电压表,应串联电阻箱,并将的阻值调为 ;
(2)实验时,通过调整测量方法消除测量方案中系统误差,设计的电路图如下,其中电流表选用 ,滑动变阻器选用 (填写各器材前的字母代号);
(3)某次测量时,电压表与电流表的示数分别为、,则待测电阻的阻值 (用已知物理量的字母表示)。
四、解答题
13.如图,向一个空的铝制饮料罐中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段水银柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化和饮料罐的形变,这就是一个简易的气温计。已知罐的容积是360cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2cm2,吸管的有效长度为 20cm,当温度为25℃时,水银柱离管口10cm。大气压强为75cmHg。所有结果均保留一位小数,求:
(1) 这个气温计的测量范围;
(2)若缓慢往吸管中添加水银,并使饮料罐内温度达到 40℃时,直到水银柱的下端与饮料瓶顶端平齐时吸管中水银柱的长度。
14.如图所示,粗糙水平地面上固定一个光滑斜面体,在斜面体末端紧靠一个足够长的薄木板B,均处于静止状态,薄木板B与斜面体末端等高且平滑连接,距离薄木板B的右端0.5m位置处静止放置一个物块C。已知物块A的质量2kg,薄木板B和物块C的质量均为1kg,物块A与薄木板B之间的动摩擦因数为0.2,薄木板B和物块C与地面之间的动摩擦因数均为0.1,薄木板B和物块C的高度相同,运动过程中物块A始终不会滑离薄木板B,所有碰撞时间极短且均为弹性碰撞。物块A在距离薄木板B的上表面1.8m高处沿斜面体静止释放,A由斜面滑上薄木板B的过程中能量损失不计,重力加速度g取。求:
(1)薄木板B与物块C碰撞前,物块A速度大小是多少;
(2)木板B与物块C第一次碰撞到第二次碰撞经历的时间;
(3)最终停止时,木板B与物块C的距离。
15.如图1所示某种风力发电装置,轻质钕磁铁固定在带状薄膜的末端,上下各固定一个完全相同的线圈,当风通过薄膜,使薄膜产生周期性的颤振位移,从而在线圈中产生交变电流。如图2所示为简化原理图,两线圈与磁铁共轴,以薄膜平衡位置为原点0建立竖直向上x轴,线圈与磁铁相距均为x0,当风力作用时薄膜带动磁铁在竖直方向上下振动时,振幅为A。已知线圈的匝数为n、横截面积为S;磁铁中轴线上各点磁感应强度B的大小与该点到磁铁中心距离x的关系如图3所示,图中、、为已知量,忽略线圈的长度,线圈内各处磁感应强度的竖直分量近似等于线圈中心位置的磁感应强度大小。负载电阻R的e端与上线圈的a端连接,f端与下线圈的某端连接,使两线圈作为电源处于串联状态。不计线圈电阻和自感互感的影响,重力加速度为g。
(1)上线圈的b端应与下线圈的哪一端连接?(选“c端”或“d端”)
(2)在磁铁从平衡位置向上运动到最大位移的过程中,求通过电阻R的电荷量;
(3)图3中随磁感应强度B的变化关系式为 (其中k为未知常数),当磁铁以速率经平衡位置向上运动时,求此时负载电阻R的电功率。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D C D C A BC BCD
11.(1) 偏小 不变
(2)
12.(1)3000.0
(2) C D
(3)
13.(1)23.4℃≤t ≤26.6℃;(2)4.2cm
【详解】
(1)设吸管横截面积为S,开始时吸管内的气柱高位h0,饮料罐的体积为V0,对饮料罐内密封的气体,由查理定律得
高温时
解得
低温时
解得
气温计的测量范围为
23.4℃≤t ≤26.6℃
(2)设大气压强为p0,加入水银柱增加的压强为ph,吸管横截面积为S,开始时吸管内的气柱高位h0,饮料罐的体积为V0,对饮料罐内密封的气体,由理想气体状态方程有
解得
即
14.(1);(2)1s;(3)
【详解】(1)物块A到达木板时,设速度为,由动能定理可得
解得
在BC相碰之前,设物块A的速度,加速度为,木板B的速度为,加速度为,滑动时间为,由牛顿第二定律可得
对B分析
由运动学规律可知
解得
(2)木板B与物块C相碰,设碰后B、C的速度分别v3、v4,由动量守恒可得
解得
,
碰后C做匀减速运动,B静止,设加速度为aC,经历时间为,位移为x2,则
解得
第二次碰撞前C静止,则
解得时间为
此时运动距离为
B在1s内恰好移动0.5m,B追C,二者加速度大小相同,B加速,C减速,故所需时间为1s,即从第一次碰撞第二次碰撞经历时间为1s。
(3)第二次碰撞后,设A的速度v5,由运动学可得
设木板与物块达到共速时,设速度为v6,时间为t4,则
设木板共速之前的位移为x3,共速之后的位移为x4,则
解得
15.(1)d端;(2);(3)
【详解】(1)根据右手定则可知上线圈的b端应与下线圈的d端连接;
(2)设上线圈产生感应电动势,设下线圈产生感应电动势,由法拉第电磁感应定律
设回路总电动势为,由两电源串联
设回路电流为,由闭合回路欧姆定律
设通过电阻的电荷量为,则
(3)由题意可知
可得
设磁铁经平衡位置向上位移,所用时间,上线圈产生感应电动势,则
设下线圈产生感应电动势,由上同理可得
设回路电动势为,则
设负载电阻的电功率为,则