安徽省滁州市2025-2026学年高三3月检测试卷物理试题2（含答案）

滁州市2025-2026学年高三3月高考模拟检测试卷
物理试题2
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示，若光线被乘客阻挡，电流发生变化，工作电路立即报警。如图乙所示，光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，辐射出的光中只有、两种可以使该光电管阴极逸出光电子，图丙为，光单独照射光电管时产生的光电流与光电管两端电压的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为，下列说法正确的是( )
A. 光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B. 经同一障碍物时，光比光衍射现象更明显
C. 光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为
D. 若部分光线被遮挡，则放大器的电流将增大，从而引发报警
2.如图所示，在竖直平面内，一木条悬挂在离地足够高处，为木条上的一点，点与点之间的距离为。某时刻一小球从点以速度沿方向抛出，同时木条由静止释放。小球从抛出至击中木条所用时间为。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 小球将击中点，
B. 小球将击中点，
C. 小球将击中点上方，
D. 小球将击中点上方，
3.如图所示，一不可伸长轻绳系一质量为的小球可看作质点竖直悬挂在点，现将小球拉至与等高的点，由静止自由释放小球。若球运动过程中经过点时，重力的瞬时功率最大，此时绳与竖直方向的夹角为，重力加速度为，以下判断正确的是( )
A. 小球下摆到最低点的过程中，轻绳拉力先增大后减小
B. 小球运动至点时，轻绳对小球的拉力大小
C.
D. 小球下摆到最低点的过程中，重力平均功率为
4.“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时霍曼转移轨道是一个近日点和远日点都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道如图所示。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为，太阳质量为，地球轨道和火星轨道半径分别为和，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是( )
A. 两次点火方向都与运动方向相同
B. 两次点火之间的时间为
C. “天问一号”在地球轨道上的角速度小于在火星轨道上的角速度
D. “天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小等于地球公转速度大小
5.轴上有两个不等量点电荷，两电荷连线上各点电势随位置坐标变化的图像如图所示，图线与轴正交，交点处的纵坐标为，、为轴上关于原点对称的两个点。正电子的质量为，电荷量为，取无穷远处电势为，下列说法正确的是( )
A. 带异种电荷
B. 两电荷电量之比
C. 将一正电子从点由静止释放，若经过点时速度为，则点电势
D. 将一正电子从点由静止释放，则电场力先做正功后做负功，正电子经过点后可以到达点
6.某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“”，测得压强为。活塞缓慢压缩气体的过程中，当发现导气管连接处有气泡产生时，立即进行气密性加固。继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“”时停止压缩，此时压强为。则该过程中( )
A. 泄漏气体的质量为最初气体质量的
B. 气泡在上升过程中会放出热量
C. 在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D. 泄漏出的气体的内能与注射器内存留气体的内能相等
7.用下图所示的洛伦兹力演示仪演示带电粒子在匀强磁场中的运动时发现，有时玻璃泡中的电子束在匀强磁场中的运动轨迹呈“螺旋”状。现将这一现象简化成下图所示的情景来讨论：在空间存在平行于轴的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向，射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是( )
A. 匀强磁场的方向为沿轴负方向
B. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径、螺距均增大
C. 若仅增大角，则直径增大，而螺距将减小，且当时“轨迹”为闭合的整圆
D. 若仅减小电子入射的初速度，则直径、螺距均增大
8.如图所示，两位同学分别拉一根长为的绳两端、，时刻，两同学同时抖动绳子两端，使、开始在竖直方向做简谐振动，产生沿绳传播的两列波，振源为的波波速为，振源为的波波速为。时，两列波恰好传播到、两点，波形如图所示，则( )
A. 两列波起振方向相反
B.
C. 到两列波相遇时，质点经过的路程为
D. 时，处的质点偏离平衡位置的位移为
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端连接固定在水平地面上的力传感器。一个质量为的小球，从离弹簧上端高处静止释放。以小球开始释放点为坐标原点，竖直向下为轴正方向，建立坐标轴，力传感器记录了弹簧弹力大小随小球下落距离的变化关系图像如图乙所示。不计空气阻力，重力加速度为。以下说法正确的是( )
A. 当时，小球重力势能与弹簧弹性势能之和最小
B. 力传感器示数的最大值等于
C. 小球动能的最大值为
D. 小球运动到最低点时，弹簧的弹性势能为
10.如图所示是一装置的俯视图，电阻不计的、足够长的光滑金属导轨由和对称固定在同一绝缘水平面内，窄处与间距为，宽处和间距为。金属直棒、始终与导轨垂直且接触良好，两棒长度均为、电阻均为，棒质量为、棒质量为。整个系统处于竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中。初始时棒静止于宽轨上某位置，棒从窄轨上某位置以初速度向右运动，且棒距窄轨右端足够远。下列说法正确的是( )
A. 棒刚开始运动时回路中感应电流方向为顺时针
B. 经过足够长的时间，、棒的速度相等
C. 整个过程中通过棒的电荷量为
D. 整个过程中棒产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.（6分）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.（10分）一段粗细均匀、中空的圆柱形导体，其横截面及中空部分横截面均为圆形，如图所示。某同学想测量中空部分的直径的大小，但由于直径太小无法直接精准测量，他设计了如下实验进行间接测量。
实验步骤：
用螺旋测微器测得这段导体横截面的直径如图所示。则直径的测量值为__________。然后又用游标卡尺测得该元件的长度。
用多用电表粗测这段导体两端面之间的电阻值：该同学选择“”挡位，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大。为了较准确地进行测量，应该选择__________挡位选填“”或“”，并重新欧姆调零，正确操作并读数，此时刻度盘上的指针位置如图所示，测量值为__________。
设计了如图所示的电路精确测量这段导体两端面之间的电阻值，除待测导体件外，实验室还提供了如下器材：
A.电流表量程为，内阻
B.电流表量程为，内阻未知
C.滑动变阻器
D.定值电阻
E.电源电动势，内阻可以忽略
F.开关、导线若干
为了减小误差，改变滑动变阻器滑动触头的位置，多测几组的值，作出关系图像如图所示。已知图线上的斜率为，则可知这段导体两端面间电阻的测量值__________用表示
该同学查出这段导体材料的电阻率，则中空部分的直径大小测量值为__________用表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.（11分）某实验室绝热恒温箱采用竖直圆柱形汽缸结构，汽缸上端开口，内壁光滑，活塞可以竖直自由移动且密封性能良好，汽缸和活塞均用隔热性能良好的材料制成。缸内封闭一定质量的理想气体，活塞质量，活塞横截面积，缸内左侧固定有温度调节器可以调节缸内气体温度，右侧固定有温度传感器可以监测缸内温度，忽略温度调节器和温度传感器占据的体积。初始状态，活塞下表面与温度调节器和温度传感器恰好接触但无挤压，此时，传感器显示恒温箱内气体温度，活塞离缸底竖直高度，外界大气压强，重力加速度。以下计算结果均保留位有效数字
求初始状态下缸内气体的压强；
若利用温度调节器使恒温箱内气体升温至，活塞缓慢上升至新的平衡位置但未到达顶部，此过程中气体从温度调节器中吸热，求活塞到汽缸底部的距离以及缸内气体内能变化量。
14（13分）.如图所示，在光滑水平地面有一质量为的物块，其上表面为光滑的半径为的圆弧轨道，圆弧顶端点切线竖直，右端与木板粘连在一起，的质量为，木板上表面与右端相切。一轻弹簧的右端固定在上，另一端自由。可视为质点的质量为的小滑块从距圆弧顶端点正上方的点自由下落，的左端至弹簧左侧部分表面与小滑块的动摩擦因数为，其余部分光滑。重力加速度大小取，忽略空气阻力，弹簧始终在弹性限度内。
当小滑块滑过右端时，求滑块的速度大小和对滑块的支持力大小；
若小滑块滑上左端时和的连接断开，小滑块恰好不离开木板，求木板粗糙部分的长度和运动过程中弹簧的最大弹性势能。
15.（16分）在山地光伏站的支架安装作业中，金属导轨用于光伏组件的坡面运输与定位。简化模型如图所示，相距的平行金属导轨，左侧部分水平，分布着竖直向上的匀强磁场，右侧部分倾斜，倾角为，倾斜导轨上的、两点处各有一小段绝缘导轨长度可忽略不计。在连线到连线之间分布着垂直导轨向下的匀强磁场，两区域磁感应强度大小均为，倾斜导轨上端、之间接有阻值为的电阻，所有导轨电阻不计。金属棒与的质量都为，接入导轨间的有效长度都为，电阻都为。金属棒从静止释放，与之间距离，与之间距离，在与之间，棒与导轨间的动摩擦因数为，其余部分导轨均光滑，金属棒初始静止，到距离为。金属棒在运动到前已达到稳定速度，金属棒在运动到前已再次达到稳定速度。运动过程中，两棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直，不计金属棒经过时的能量损失，若两棒相碰则发生弹性碰撞。已知，，重力加速度取求：
金属棒运动到前达到的稳定速度的大小；
金属棒运动到时，金属棒的速度大小；
最终稳定时金属棒所在位置，以及全过程金属棒产生的焦耳热。
答案
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.
11. 相等
12. ； ； ；
；
13.解：初始状态，活塞下表面与温度调节器和温度传感器恰好接触但无挤压，根据共点力平衡条件得
代入数据解得，初始状态缸内气体的压强
设末状态活塞离汽缸底部的距离为，以缸内理想气体为研究对象；
初状态：体积，温度
末状态：体积，温度；压强始终为
缸内气体做等压变化，由盖吕萨克定律得
代入数据解得，末状态活塞到汽缸底部的距离为
缸内气体对外界做功为
根据热力学第一定律，缸内气体内能变化量为。
故答案为：初始状态下缸内气体的压强；
活塞到汽缸底部的距离为，缸内气体内能变化量为。
14.解：设当小滑块滑过右端时，滑块的速度大小为，的速度大小为，则小滑块由静止到滑过右端的过程中，由系统机械能守恒有
由水平方向动量守恒有
联立解得，
当小滑块滑过右端时，对小滑块进行受力分析，根据牛顿第二定律方程有
解得对滑块的支持力大小为
滑块在上运动过程，规定水平向右为正方向，由动量守恒定律有
解得
由能量守恒定律有
解得木板粗糙部分的长度为
同理从滑块冲上到弹簧被压缩到最大的过程有
解得运动过程中弹簧的最大弹性势能为
解得
答：当小滑块滑过右端时，滑块的速度大小为，对滑块的支持力大小为；
若小滑块滑上左端时和的连接断开，小滑块恰好不离开木板，木板粗糙部分的长度为，运动过程中弹簧的最大弹性势能为。
15.解：当金属棒做匀速直线运动时，其所受安培力与重力沿斜面的分力平衡，即。
同时，感应电动势为，回路中的电流为。联立以上各式，解得：。
由题意可知，金属棒与导轨间的动摩擦因数满足。当两棒再次达到稳定速度时，必有。
设金属棒沿斜导轨下滑距离为，金属棒沿水平导轨向右移动距离为，对两棒分别应用动量定理。
对金属棒，有，由于，上式简化为。
对金属棒，有。联立上述三式，解得：。
由第问可得。在金属棒运动至前，两棒均以的速度运动，两棒间的面积差为定值。
当金属棒到达位置时，两棒初始相距，并以大小相等的加速度开始减速。若两棒发生碰撞，则各自以原速率反弹后继续以相同加速度减速，直至速度均减为零。
设此过程中两棒各自通过的路程分别为、，对其中任意一棒，由动量定理有，解得：。
最终两棒相向运动总路程为后停止，恰好未发生碰撞，故金属棒停在左侧处。
金属棒上产生的焦耳热可分为两个阶段计算：第一阶段，金属棒从位置由静止释放至运动到位置前的能量转化，该阶段产生的焦耳热为。
第二阶段，两棒最终减速过程中，金属棒产生的焦耳热为。因此，金属棒上产生的总焦耳热为。
答：金属棒运动到前达到的稳定速度大小为。
金属棒运动到时，金属棒的速度大小为。
最终稳定时金属棒停在左侧处，全过程金属棒产生的焦耳热为。