2025年安徽省合肥市巢湖市高三高考物理试题系列模拟卷(7)含解析

2025年安徽省合肥市巢湖市高三高考物理试题系列模拟卷（7）
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。

2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、一宇航员到达半径为R 、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如图甲所示，用不可伸长的长为L 的轻绳拴一质量为m 的小球，轻绳上端固定在O 点，在最低点给小球一初速度，使其绕O 点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力大小F 随时间t 的变化规律如图乙所示。

引力常量G 及图中F 0均为已知量，忽略各种阻力。

下列说法正确的是（ ）
A ．该星球表面的重力加速度为
7F m
B ．小球过最高点的速度为
0F L
m
C ．该星球的第一宇宙速度为
Gm
R
D ．该星球的密度为
34F mGR
2、米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b 而获得2019年诺贝尔物理学奖。

飞马座51b 与恒星相距为L ，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O 做匀速圆周运动。

设它们的质量分别为m 1、m 2且（m 1＜m 2），已知万有引力常量为G ．则下列说法正确的是（ ）
A ．飞马座51b 与恒星运动具有相同的线速度
B ．飞马座51b 与恒星运动所受到的向心力之比为m 1：m 2
C ．飞马座51b 与恒星运动轨道的半径之比为m 2：m 1
D ．飞马座51b 与恒星运动周期之比为m 1：m 2
3、如图所示，质量不计的细直硬棒长为2L ，其一端O 点用铰链与固定转轴连接，在细棒的中点固定质量为2m 的小球甲，在细棒的另一端固定质量为m 小球乙。

将棒置于水平位置由静止开始释放，棒与球组成的系统将在竖直平面内做无阻力的转动。

则该系统在由水平位置转到竖直位置的过程中（ ）
A．系统的机械能不守恒
B．系统中细棒对乙球做正功
C．甲、乙两球所受的向心力不相等
D．乙球转到竖直位置时的速度比甲球小
4、匀强电场中有一条直线，M、N、P为该直线上的三点，且MN NP
=。

若MN两点的电势分别为5V、11V，则下列叙述正确的是（）
A．电场线方向由N指向M
B．P点的电势不一定为17V
C．正的检验电荷从M点运动到N点的过程，其电势能不一定增大
D．将负的检验电荷以初速度为0放入该电场中的M点，检验电荷将沿直线运动
5、关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（）
A．晶体一定具有各向异性的特征
B．液体表面张力是液体内部分子间的相互作用
C．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同
D．一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变
6、如图所示，将直径为d，电阻为R的闭合金属环从匀强磁场B中拉出，这一过程中通过金属环某一截面的电荷量为（）
A．
2
4
B d
R
π
B．
2Bd
R
π
C．
2
Bd
R
D．
2
Bd
R
π
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，足够长U型管内分别由水银封有1L、2L两部分气体，则下列陈述中正确是()
A．只对1L加热，则h减小，气柱2L长度不变
B．只对1L加热，则h减小，气柱2L长度减少
C．若在右管中注入一些水银，1L将增大
D．使1L、2L同时升高相同的温度，则1L增大、h减小
8、图示是由质量相等的三颗星组成的三星系统，其他星体对它们的引力作用可忽略。

设每颗星体的质量均为m，三颗星分别位于边长为r的等边三角形的三个顶点上，它们绕某一共同的圆心O在三角形所在的平面内以相同的角速度做匀速圆周运动。

已知引力常量为G，下列说法正确的是（）
A．每颗星体受到的向心力大小为
2
2
m
G
r
B．每颗星体受到的向心力大小为
2
2
3
m
G
r
C．每颗星体运行的周期均为
3
2
3
r
Gm
πD．每颗星体运行的周期均为
3
3
2
r
Gm
π
9、用如图所示的装置研究光电效应现象，光电管阴极K与滑动变阻器的中心抽头c相连，光电管阳极与滑动变阻器的滑片P相连，初始时滑片P与抽头c正对，电压表的示数为0（电压表0刻线在表盘中央）。

在移动滑片P的过程中，光电流，随电压表示数U变化的图像如图所示，已知入射光的光子能量为1.6eV。

下列说法正确的是（）
A．当滑片P与c正对时，电路中无光电流
B．当U=－0.6V时，滑片P位于b、c之间
C．阴极材料的逸出功为0.6eV
D．当U=0.8V时，到达阳极的光电子的最大动能为1.4eV
10、广西壮族自治区处在北纬2054'2624'︒︒~之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t ，查阅到万有引力常量G 及地球质量M 。

卫星的轨道视为圆形，忽略地球自转，卫星的运动视为匀速圆周运动，根据以上信息可以求出（ ） A ．该卫星周期 B ．该卫星受到的向心力 C ．该卫星的线速度大小 D ．地球的密度
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）某同学通过实验测量玩具上的小直流电动机转动的角速度大小，如图甲所示，将直径约为3cm 的圆盘固定在电动机转动轴上，将纸带的一端穿过打点计时器后，固定在圆盘的侧面，圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘的侧面上，打点计时器所接交流电的频率为50Hz.
(1) 实验时，应先接通________(选填“电动机”或“打点计时器”)电源．
(2) 实验得到一卷盘绕在圆盘上的纸带，将纸带抽出一小段，测量相邻2个点之间的长度L 1，以及此时圆盘的直径d 1，再抽出较长的一段纸带后撕掉，然后抽出一小段测量相邻2个点之间的长度L 2，以及此时圆盘的直径d 2，重复上述步骤，将数据记录在表格中，其中一段纸带如图乙所示，测得打下这些点时，纸带运动的速度大小为________m/s.测得此时圆盘直径为5.60cm ，则可求得电动机转动的角速度为________rad/s.(结果均保留两位有效数字)
(3) 该同学根据测量数据，作出了纸带运动速度(v)与相应圆盘直径(d)的关系图象，如图丙所示．分析图线，可知电动机转动的角速度在实验过程中________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
12．（12分）某同学要将一满偏电流为3mA 的毫安表G 改装为量程为30mA 的电流表。

他先测量出毫安表G 的电阻，然后对表进行改装，最后再利用一标准毫安表，对改装后的电流表进行检测 具体实验步骤如下： ①按电路原理图a 连接线路
②将R 1的阻值调到最大，闭合开关S 1后调节R 1的阻值，使毫安表G 的指针偏转到满刻度 ③闭合S 2，保持R 1不变，调节R 2的阻值，使毫安表G 的指针偏转到满刻度的三分之一的位置 ④记下R 2的阻值
回答下列问题：
（1）如果按正确操作步骤测得R 2的阻值为90Ω，则毫安表G 内阻的测量值R g =___Ω，与毫安表内阻的真实值g R '相比，R g ____g
R '（填“>”、“＝”或“<”） （2）若忽略实验的误差，将上述毫安表G 改装成量程为30mA 的电流表，则需要并联一个阻值R =___Ω的电阻 （3）根据图b 所示电路对改装后的电表进行检测，当标准毫安表的示数为16.0mA 时，改装表的指针位置如图c 所示，由此可以推测出改装的电表量程不是预期值，改装电流表的量程是__mA
（4）要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值为R 的电阻换为一个阻值为kR 的电阻即可，其中k =____
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算
步骤。

13．（10分）某种透明材料制成的半球壳，外径是内径的两倍，过球心O 的截面如图所示，A 是外球面上的点，AO 是半球壳的对称轴。

一单色光在图示截面内从A 点射入，当入射角i =45°时折射光恰与内球面相切于B 点。

（i ）求透明材料对该光的折射率；
（ii ）要使从A 点入射光的折射光能从内球面射出半球壳，求光在A 点入射角应满足的条件。

14．（16分）能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用．卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子．
（1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验．当他用α粒子(
)
4
2
He 轰击铍
原子核
(
)
94
Be 时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测．请你完成此核反应方
程491
240______He Be n +→+．
（2）为了测定中子的质量n m ，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰．实验中
他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是1
7
N H v v =
．已知氮核质量与氢核质量的关系是14N H m m =，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞．请你根据以上数据计算中子质量n m 与氢核质量H m 的比值．
（3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速．在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子．以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由．
15．（12分）如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体．活塞的质量为m ，横截面积为S ，与容器底部相距h ，此时封闭气体的温度为T 1．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q 时，气体温度上升到T 2．已知大气压强为p 0，重力加速度为g ，T 1 和T 2均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦．求：
（1）活塞上升的高度；
（2）加热过程中气体的内能增加量．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D 【解析】
AB ．由乙图知，小球做圆周运动在最低点拉力为7F 0，在最高点拉力为F 0，设最高点速度为2v ，最低点速度为1v ，在最高点
2
2
0v F mg m L
+=
在最低点
2
107v F mg m L
-=
由机械能守恒定律得
22
12
11222
mv mgL mv =+ 解得
2v =
0F g m =
故AB 错误。

C ．在星球表面
2
2
GMm v mg m R R
== 该星球的第一宇宙速度
v =
故C 错误； D ．星球质量
2
20F R gR M G mG
==
密度
034F M
V mGR
ρ=
=
π
故D 正确。

故选D 。

2、C 【解析】
BD ．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD 错误；
C ．根据211m r ω＝2
22m r ω，则半径之比等于质量反比，飞马座51b 与恒星运动轨道的半径之比，即r 1：r 2＝m 2：m 1，
故C 正确；
A ．线速度之比等于半径之比，即v 1：v 2＝m 1：m 2，故A 错误。

故选C. 3、
B 【解析】
A ．以系统为研究对象，由于只有重力做功，只发生重力势能和动能相互转化，故系统的机械能守恒，A 错误；
B ．在转动过程中，甲、乙两球的角速度相同，设转到竖直位置时，甲球的速度为v 1，乙球的速度为v 2，由
v r ω=
同轴转动ω相等，可得
212v v =
由系统的机械能守恒知系统减少的重力势能等于增加的动能，可得
22
12
1122222
mgL mg L mv mv +⋅+=
⋅ 解得
1v =
2v =设细棒对乙球做的功为W ，根据动能定理得
2
2122
W mg L mv +⋅=
解得
2
3
W mgL =
可见，系统中细棒对乙球做正功，B 正确； C ．甲、乙两球所受的向心力分别为
2
112v F m L
=
F 2＝m 222v L ＝m ()2
122v L
＝2m 21v L 则
12F F =
C 错误；
D ．由上分析知，乙球转到竖直位置时的速度比甲球大，D 错误。

故选B 。

4、D 【解析】
A ．在匀强电场中，沿电场线的电势变化，沿其他方向的直线电势也变化，N 点电势高于M 点电势，但直线MN 不一定是电场线，选项A 错误。

B ．匀强电场中沿任意非等势面的直线电势均匀变化，则有
M N N p ϕϕϕϕ-=-
解得
17V p ϕ=
选项B 错误；
C ．电势有M N ϕϕ<，正的检验电荷在高电势处电势能大，则在M 点的电势能小于在N 点的电势能，选项C 错误。

D ．匀强电场的电场线是直线，将负的检验电荷以初速度为0放入M 点，该电荷在恒定电场力的作用下，沿场强的反方向做匀加速直线运动，选项D 正确； 故选D 。

5、D 【解析】
A ．单晶体具有各向异性的特征，多晶体表现为各向同性，选项A 错误；
B ．液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用，选项B 错误；
C ．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均动能相同，但是分子平均速率不相同，选项C 错误；
D ．一定质量的理想气体的状态改变时，若温度不变，则其内能不变，故D 正确； 故选D 。

6、A
【解析】 金属环的面积：
2
224
d d S ππ==
（） 由法拉第电磁感应定律得：
BS E t t Φ=
= 由欧姆定律得，感应电流：
E I R
=
感应电荷量： q =I △t ， 解得：
2
4B d q R R
πΦ==
故A 正确，BCD 错误； 故选A ．
本题考查了求磁通量的变化量、感应电荷量等问题，应用磁通量的定义式、法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流定义式即可正确解题，求感应电荷量时，也可以直接用公式q R
∆Φ
=
计算．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、AD 【解析】
AB ．只对L 1加热，假设体积不变，则压强增大，所以L 1增大、h 减小，气柱L 2长度不变，因为此部分气体做等温变化，故A 正确B 错误；
C ．若在右管中注入一些水银，L 2压强增大，假设L 1的体积不变，L 1的压强与h 长度的水银柱产生的压强之和随之增大，L 1的压强增大，根据玻意耳定律得L 1将减小，故C 错误；
D ．使L 1、L 2同时升高相同的温度，假设气体体积不变，L 1的压强增大，L 2压强不变，则L 1增大、h 减小，故D 正确； 故选AD.
做好本题的关键是知道两边气体压强大小的影响因素，再利用理想气体状态方程判断各物理量的变化． 8、BC 【解析】
AB．任意两颗星体间的万有引力
2
02
m
F G
r
=，每颗星体受到其他两颗星体的引力的合力
2
02
2cos30
m
F F
r
︒
==
故A错误，B正确；
CD．根据牛顿第二定律
2
2π
F m r
T
⎛⎫'
= ⎪
⎝⎭
其中
2
cos303
r
r
︒
'==
解得
2
T=
故C正确，D错误。

故选BC。

9、BD
【解析】
A．由题意可知，能发生光电效应，当滑片P与c正对时，光电管两端无电压，但此时光电子仍能从阴极到达阳极，则电路中有光电流，故A错误；
B．由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，即光电管两端接反向电压，则阴极电势应更高，滑片P位于b、c之间，故B正确；
C．由光电效应方程有
k0
E h W
=-
ν，由图可知，当U=－0.6V时，光电流为0即为遏制电压，则有
k
0.6eV0E
-=-
联立解得
1.0eV
W=
故C错误；
D．光电子逸出时的最大初动能为
k00
0.6eV
E h W
ν
=-=
当U=0.8V时由动能定理得
k k0eU E E =-
得
k k0(0.80.6)eV=1.4eV E eU E =+=+
故D 正确。

故选BD 。

10、AC
【解析】
A ．广西壮族自治区处在北纬2054'2624'︒︒~之间，某极地卫星通过广西最北端与最南端正上方所经历的时间为t ，已知转过对应角度的时间，则可以求得运动一周的时间即卫星的周期 360T t θ︒=⋅ A 正确；
B ．因为不知道该卫星的质量，根据万有引力定律 2
Mm F G r = 无法求得卫星受到的向心力大小，B 错误；
C ．据万有引力提供圆周运动向心力
2
224mM G m r r T
π= 已知质量M 和周期T 及常量G 可以求得卫星的轨道半径r ，根据
2r v T
π= 可以求得卫星的线速度大小，C 正确；
D ．因为不知道卫星距地面的高度，故无法求得地球的半径R ，所以无法得到地球的密度，D 错误。

故选AC 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、打点计时器 1.8 64 不变
【解析】
（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；（2）根据 求解线速度，根据 求解角速度；（3）根据v=ωr=ωD 结合图像判断角速度的变化.
【详解】
（1）实验时,应先接通打点计时器电源，再接通电动机的电源；
（2）纸带运动的速度大小为； 角速度；
（3） 根据v=ωr=ωD ，因v-D 图像是过原点的直线，可知 ω不变.
12、180 < 20 )32
2927
【解析】 （1）[1]由于指针指在三分之一的位置，说明R 2分得电流为电流计电流的两倍，所以电流计电阻是R 2的两倍，为180Ω。

闭合S 2后，R 2与R g 的并联值R 并<R g ，所以I 总>I g ，而此时G 的示数为满偏电流的三分之一，所以I R2大于三分之二满
偏电流，所以2R 2<g
R '，即R g <g R '； （2）[2]由并联电路分流特点，得
3180303
g g
g I R R I I ⨯==--Ω=20Ω （3）[3]标准毫安表的示数为16.0mA 时，改装后的电表显示为刻度盘的中值刻度，故改装电流表的量程为32mA ； （4）[4]把毫安表改装成电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值
g g
g I R R I I =-
当量程为32mA 时，则有
()33
31033231029g
g R R R --⨯==-⨯ 当量程为30mA 时，则有 ()33310330310
27g g R R kR --⨯==-⨯ 联立解得2927k =
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、（i ）2n =；（ii ）i <30° 【解析】 （i ）当入射角i =45°时，设折射角为r ，透明材料对该光的折射率为n ，ΔABO 为直角三角形，则
sin 2R r R =
sin sin i n r
= 解得
r =30°
2n =
（ii ）光在A 点入射角为i ′时，设折射角为r ′，折射光射到内球面上的D 点刚好发生全反射，则折射光完全不能从内球面射出半球壳，折射光在内球面的入射角等于临界角为C ，如图所示，在ΔADO 中，由正弦定理有
()
2sin 'sin 180R R r C =︒- 1sin C n =
sin 'sin '
i n r = 解得
2sin '4
r = 1sin '2
i =
解得
i ′=30° 要使从A 点射入光的折射光能从内球面射出半球壳，则光在A 点入射角i 应满足：
i <30°
14、（1）
126C （2）76
n H m m =（3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，理由见解析 【解析】 （1）根据核反应过程中核电荷数与质量数守恒，知核反应方程式为491212460He Be C n +→+；
（2）设中子与氢核、氮核碰撞前后速率为0v ，中子与氢核发生完全弹性碰撞时，取碰撞前中子的速度方向为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律有：0n n n H H m v m v m v =+；
2220111222
n n n H H m v m v m v =+， 解得碰后氢核的速率02n H n H
m v v m m =+， 同理可得：中子与氮核发生完全弹性碰撞后，氮核的速率02n N n N m v v m m =
+； 因此有n N H N n H m m v v m m +=+，解得76
n H m m =； （3）仅从力学角度分析，氢核减速效果最好，因为中子与质量为m 的粒子发生弹性正碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律知，碰撞后中子的速率0n n n m m v v m m
-=+； ①由于铅核质量比中子质量大很多，碰撞后中子几乎被原速率弹回；
②由于电子质量比中子质量小很多，碰撞后中子将基本不会减速；
③由于中子质量与氢核质量相差不多，碰撞后中子的速率将会减小很多．
15、（1）211T T h T - （2）2101
()T T Q P s mg h T --+ 【解析】
（1）设温度为T 2时活塞与容器底部相距H ．因为气体做等压变化，由盖吕萨克定律：1212
V V T T ＝ 得：
12
hS HS T T ＝ 解得活塞上升的高度为
()211
T T h H h h T -'=-=
（2）气体对外做功为： 00•mg W pS h p Sh p g S S m h ''==+=+（）（） 由热力学第一定律可知： 21001()T T U Q W Q p S mg h Q P S mg h T -'=-=-+=-+（）。