2025届“皖南八校”高三第三次大联考物理试卷（含答案解析）

2025届“皖南八校”高三第三次大联考物理考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。3、本卷命题范围：高考范围。一、选择题(本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~S题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)1.我国天问三号系列任务计划在2028年前后实施两次发射任务，“祝融号”探测器将登陆火星实现火星表面采样并返回地球.为获取火星的相关数据，2021年2月，发射了天问一号探测器，探测器在环绕火星的圆轨道上稳定运行，开展了广泛的科学探测工作，获取了大量的科学数据.其中火星的质量是一个非常重要的数据，除了引力常量外，依据下列两个物理量能计算出火星质量的是A.天问一号绕火星运行的线速度和角速度B.天问一号的质量和绕火星运行的角速度C.天问一号在绕火星运行的某一时间内运动的弧长和对应的时间D.天问一号在绕火星运行的某一时间内运动的某段圆弧对应的圆心角和对应的时间2.1913年，玻尔在巴尔末公式的启发下，推导出氢原子能级公式，该公式是量子力学发展的重要里程碑之一.如图是氢原子的能级图，对于一群处于量子数n=5的氢原子，下列说法中不正确的是A.这群氢原子能够吸收适当能量的光子后向更高能级跃迁B.这群氢原子向低能级跃迁，最多能够发出10种不同频率的光子，若增加同状态氢原子的数量，发光频率种类的数量并不会增多C.这群氢原子向低能级跃迁时，从n=5能级跃迁到n=1能级发出的光的波长最长D.若用这群氢原子向低能级跃迁时发出的各种频率的光子依次照射¹——————13.60某种金属，现检测到有4种频率的光子能使该金属有光电子逸出，则这些光子一定是氢原子跃迁到基态时发出的【“皖八”高三三联·物理第1页(共6页)W】3、奥运会女子艺术体操的球操比赛中，运动员手持橡胶球翩翩起舞的过程中，有时会手持球在竖直平面内做圆周运动，这一过程可近似看做半径为L的匀速圆周运动，运动过程中球所受的空气阻力大小恒为f，且f小于球的重力，方向与运动方向相反，当地重力加速度为g，则下列分析正确的是A.转到圆心正上方时的最小速度一定是gLB.转动过程中经过最高点和最低点时，手对球的作用力大小相等C.转动一周的过程中两次经过圆心等高点时，手对球的作用力大小相等D.转动一周的过程中人对球做功为2πL∫4.如图甲所示，在某介质中有相距为14m的A、B两点，t=0时A、B两质点在外力作用下同时开始振动，其振动图像如图乙，外力作用时间均为4s，形成简谐横波在A、B连线上传播，波速为2m/s，已知C、D均在A、B连线上，C为A、B的中点，D点到B点的距离为6m，则下列关于A、B、C、D的振动说法正确的是A.该简谐波的频率为0.25HzB.A、B两点处的振动时间均为4sC.在相同时间内C、D两点振动过程中通过的路程一定相等D.C、D两点的振动时间不相等5.在抗震救灾中，常常要把压在被困人员身上的建筑物抬起，以便施救.某次在山坡灾害救援中，为防止坡道上的石块下滑对下方被困人员造成二次伤害，救援人员采取适当的办法以防止石块下滑，可以简化如图，物体置于倾角为α的粗糙斜面上，斜面体放在粗糙的水平地面上，用水平力F推物体，物体及斜面体均保持静止，F适当减小时，物体、斜面体仍保持静止，则下列说法一定正确的是A.物体所受的合力减小B.斜面体对物体的支持力减小C.物体所受摩擦力减小D.地面对斜面体的支持力减小6.如图所示，ABC是边长为L的等边三角形，D为BC的中点，在A、D两点处固定有带电的小球(可视为点电荷)，空间还有一与三角形所在平面平行的匀强电场，场强大小为E、方向由A指向D.现已知C点的电场强度为零，静电力常量为k，下列说法中正确的是A.A处电荷带正电，D处电荷带负电B.空间场强为零的点仅有C点C.A、D两处带电小球的带电量之比为8：1D.若撤去D处的带电小球，则C点的场强大小为E₃7.如图，理想变压器原、副线圈分别接有灯泡a和b，已知两灯泡的额定电压分别为Ue=U,UbA.a和b的电阻之比为3:4B.原、副线圈匝数之比为4：1C.a和b的电功率之比为3:4D.原、副线圈电流之比为4：1【“皖八”高三三联·物理第2页(共6页)W】8.轮船运输过程中常用传送带将船舱里的货物输送到码头，工作人员将货物轻放在传送带的底端，由传送带传送到顶端，随后由其它工作人员完成装车任务.可以简化为如图所示模型，图甲为倾角37°的传送带，在电动机的带动下以一定的速度稳定运行，电动机的内阻不计.货物质量M=50kg，从轻放在传送带底端A处开始计时，10s时到达顶端B，其运动过程的v-t图像如图乙，g取10m/s2,sin37∘A.货物与传送带之间的摩擦力大小始终不变B.货物机械能的增加量为4500JC.货物与传送带之间因摩擦产生的热量为1600JD.传送货物过程中电动机多消耗的电能为6400J9.如图所示，足够长的粗糙U型金属导轨NMQP固定，导轨宽度为L，导轨平面与水平面之间的夹角为37°，在导轨所在区域，一匀强磁场垂直于导轨平面向上，磁感应强度为B、QM之间接有阻值为R的电阻，导轨电阻不计.一质量为m，电阻为2R的金属棒ab放在导轨上，现给金属棒一个瞬时冲量，使其以初速度v₁沿导轨平面向下开始滑行，棒与导轨之间的动摩擦因数为0.75、(上述字母均为已知量，sin37A.导体棒通过的位移为3mvB.回路电流随导体棒通过的位移而均匀减小C.运动过程中ab两端的电压是MQ两端电压的2倍D.电阻R上产生的焦耳热等于m10.如图所示，已知纸面内的一条直线上有相距为L的A、B两点，现有一个重力不计的质量为m、电荷量为q的带正电粒子，从A点以初速度v₁射入，方向与AB之间的夹角为30°，可以通过适当的场去控制粒子的运动，为使粒子能到达B点且速度大小仍为v₀，可以在该区域加一匀强电场或垂直纸面的匀强磁场(不同时存在)，下列判断正确的是A.该空间存在的可以是电场或磁场，但是因洛伦兹力的方向在变化，所以从A到B的过程中电场力冲量和洛伦兹力冲量不相等B.无论该区域存在的是电场还是磁场，其经过B点时的速度方向一定相同C.加适当的匀强电场或匀强磁场均可以，其从A到B的过程中，在电场中运动的时间比在磁场中长D.加适当的匀强电场或匀强磁场均可以，且所加磁场和电场的场强大小满足B【“皖八”高三三联·物理第3页(共6页)W】二、非选择题：本题共5小题，共58分。11.(7分)某同学放假在家，利用单摆来测量重力加速度.实验装置如图所示，细线一端固定在O点，另一端连接小球.(1)将小球拉离平衡位置释放，让小球做简谐运动，当小球某次经过最低点时开始计时，并计数1，以后小球每次经过最低点计数增加1，当计数为N时停止计时，计时器显示时间为t，则小球做单摆运动的周期T=；0A0A(2)摆线长大约手掌长度的5倍，因家里没有长尺，无法直接测量其长度，该同学只有一把量程为20cm的刻度尺，于是他在细线上标记一点A，使得悬点O到A点间的细线长度可以用刻度尺测量，保持A点以下的细线长度不变，通过改变OA间细线长度L以改变摆长，并测出不同L的情况下单摆做简谐运动对应的周期T.测量多组数据后绘制T²-L图像，求得图像斜率为k，纵轴截距为b，你觉得根据上述数据(k和b)，该同学能不能测得当地的重力加速度(填“能”或“不能”).若能，请将当地重力加速度的值g及A点到球心的距离s写在后面的横线上；若不能，请将原因写在后面的横线上：.12.(8分)某同学在学校的物理实验室发现一个表盘数字已经模糊不清的电压表，想测量其量程和内阻.(1)该同学利用图甲中的电路图测量电压表的量程.先将滑动变阻器的滑片滑到最右端，闭合开关后，调节滑动变阻器和电阻箱R₀，保持电流表的示数始终为I=0.2A，当电阻箱阻值为.R1=18Ω2时，电压表指针偏转了满偏的13，当电阻箱阻值为R2=43Ω2时，电压表指针偏转了满偏的34，则电压表量程为U(2)该同学完成上述实验后，用图乙电路图测量电压表的内阻，按照电路图连接实验仪器后，闭合开关S，改变电阻箱阻值，读取多组电压表示数U与电阻箱阻值R，并绘制出1U-R图像，如图丙所示，图像斜率为a，纵轴截距为b，已知电源电动势为E，则电压表内阻.Rv【“皖八”高三三联·物理第4页(共6页)W】13.(10分)如图所示，水平放置的绝热汽缸内用导热活塞封闭一定质量的理想气体.已知活塞横截面积为S、当地大气压为p₀，重力加速度为g，活塞质量为m=p0S5g,活塞沿汽缸壁移动时受到的摩擦力大小恒为f=mg5,活塞与汽缸之间的最大静摩擦力大小也为∫.开始时，缸内气体的温度和环境温度相等，均为T(1)转到开口向上的竖直位置(加热前)活塞到汽缸底部的距离；(2)当活塞上升到与汽缸口相平时气体温度.14.(16分)如图所示，在平面直角坐标系的第一、二象限有沿y轴负向的匀强电场，在第三、四象限有垂直纸面向里的匀强磁场.在y轴正半轴上的某点以初速度v₀沿x轴正方向射入一带电粒子甲，粒子质量为m，带电量为q，经电场作用，从x轴上的C点(未标出)第一次进入磁场，C点和坐标原点的距离为3L,，经过C点时，粒子速度方向与x轴正方向夹角为60∘.完全相同的粒子乙也以大小为v₀的初速度从坐标原点射入第三象限，方向与y轴负方向夹角为(1)匀强电场的场强E及匀强磁场的磁感应强度B；(2)粒子乙从射入场区到经过C点所用的时间；(3)两粒子第二次经过x轴时的位置之间的距离.【“皖八”高三三联·物理第5页(共6页)W】15.(17分)如图所示,AB为半径.R=0.8m的1/4光滑圆弧轨道，A端与圆心等高，下端B恰与足够长的小车右端平滑对接，小车质量M=3kg.现有一质量m=1kg的滑块，由轨道顶端A处静止释放，滑到B端后冲上小车.已知地面光滑，小车的上表面由特殊材料制成，当滑块相对于小车向左滑时，其表面粗糙，且与滑块间的动摩擦因数μ=0.3,当滑块相对于小车向右滑时，两者间的摩擦可忽略不计.(取g=10m/s(1)滑块到达B端时，它对轨道的压力大小；(2)系统因摩擦产生的热量和滑块在小车上滑动的时间；(3)若在水平地面左边足够远处装一竖直挡板，小车与挡板碰撞后原速率反弹，并在右边的弧形轨道末端装一锁定装置(不影响滑块的运动)，每当小车与弧形轨道末端相碰时立即被锁定，当滑块滑上弧形轨道时，锁定即被解除，求滑块在小车上滑行时，摩擦力对滑块作用的总时间.【“皖八”高三三联·物理第6页(共6页)W】2025届“皖南八校”高三第三次大联考·物理参考答案、解析及评分细则1.AA.已知天问一号绕火星运行的线速度v和角速度ω，可求得轨道半径r=vω,根据万有引力提供向心力GMmr2=mv2r(M为火星质量，m为天问一号质量)，联立解得M=v3Gω,所以可以计算出火星质量，A正确；B.已知天问一号的质量m和绕火星运行的角速度ω，根据GMmr2=mω2r,式子中有M和r两个未知数，无法计算出火星质量，B错误；C.已知天问一号在绕火星运行的某一时间内运动的弧长l和对应的时间t，可得到线速度v=lt,仅知道线速度，根据GMmr22.CA.根据氢原子能级相关知识，氢原子处于低能级时，能够吸收适当能量的光子后向更高能级跃迁，A正确；B.一群处于量子数n=5的氢原子向低能级跃迁，根据组合数公式Cn2=nn-12,可得发出不同频率光子的种类数为C52=5×5-12=10,且发光频率种类的数量只与氢原子所处的能级有关，与氢原子的数量无关，B正确；C.氢原子从高能级向低能级跃迁时，能级差越大，发出光子的能量越大，频率越高，波长越短，从n=5能级跃迁到n=1能级，能级差最大，发出的光的波长最短，C错误；D.氢原子从n=5能级向低能级跃迁时，能发出10种不同频率的光子，若有4种频率的光子能使金属发生光电效应,由于从n=5能级跃迁到n=4、n=3、n=2能级,从n=4能级跃迁到n=3、n=3.DA.球在竖直平面内做匀速圆周运动时，速率恒定，因此各点速度大小相同.最高点的最小速度通常由重力提供向心力(即v=gL),但题目中球受手的力和空气阻力作用，向心力由手的作用力、空气阻力和重力共同提供，故最高点速度不一定是gL,A错误；B.球在竖直平面内做匀速圆周运动时，向心力大小保持不变，转动过程中经过最高点和最低点时，手对球的作用力切向分力平衡空气阻力，大小相等，而法向分力和重力的合力提供向心力，最高点法向分力为F向-mg,最低点为F向+mg,根据力的合成可知在最高点和最低点手对球的作用力大小不等，B错误；C.转动过程中两次经过圆心等高处(圆心左右两侧)，手对球的作用力法向分力提供向心力，大小相同，但切向分力需要平衡重力和空气阻力的合力，假设球做逆时针方向的匀速圆周运动，右侧切向分力为mg+f，左侧为mg-f，根据力的合成可知在圆心等高点手对球的作用力大小不等，C错误；D.根据动能定理，转动一周动能不变，合外力做功为0，则人对球做功与空气阻力做功之和为0，W+Wf=0,，空气阻力做功为4.DA.由振动图像可知，周期T=2s，根据频率f=1T,可得频率f=0.5Hz,A错误;B.A、B两点在外力作用下同时开始振动，外力作用时间均为4s，但波源停止振动后，波仍会继续传播，所以A、B两点的振动时间大于4s,B错误;CD.C为A、B的中点,则波从A、B传到C的时间均为t1=sACv=72s=3.5s,波从B传到D的时间为t2=sBDv=62s=3s,波从5.BA.因为物体始终保持静止，故物体所受合力始终为零，所以物体所受合力不变，A错误；B.对物体进行受力分析，物体受到重力mg、水平力F、斜面体的支持力N和摩擦力f，将重力沿斜面和垂直斜面方向分解，垂直斜面方向有N=mgcosα+Fsinα，所以当F减小时斜面体对物体的支持力减小，B正确；C.摩擦力的方向需要分情况讨论，若Fcosα>mgsinα，则摩擦力f=Fcosα-mgsinα,，F减小时，摩擦力减小，若Fcosα≤mgsinα,则摩擦力.f=mgsinα-Fcosα,，F减小时，摩擦力增大，所以物体所受摩擦力不一定减小，C错误；D.对物体和斜面体整体进行受力分析，整体受到重力M+mg、地面的支持力N地、水平力F和摩擦力，在竖直方向上有N地=M+mg,与6.CA.已知匀强电场方向由A指向D，C点电场强度为零，说明A、D处点电荷在C点产生的合场强方向是由D指向A，与C点匀强电场方向相反，由此可知A处电荷带负电，D处电荷带正电，A错误；C.设A处电荷为QA，D处电荷为QD，已知A到C的距离为L，D到C的距离为L2【“皖八”高三三联·物理试卷参考答案第1页(共4页)W】得A处电荷在C点产生场强为EA=kQAL2,D处电荷在C点产生场强为ED=kQDL22,由A选项分析知A、D处点电荷在C点产生场强的合场强与匀强电场平衡，根据平行四边形定则得EAcos60∘=ED,即解得QA=8QD,C正确；B.根据对称性可知B处电场强度也为零，B错误；D.因为kQA7.AB.设原、副线圈电压分别为U₁、U₂，因两灯泡均正常发光，则U1=U0-Ua=12U,U2=Ub=4U,所以原、副线圈匝数之比为n1:n2=U1:U2=3:1,，B错误；ACD.通过灯泡a和b8.CA.由图乙可知货物在传送带上先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动.在匀加速阶段，摩擦力沿传送带向上，根据牛顿第二定律有f1-Mgsin37∘=Ma,其中加速度a=0.4m/s2,解得f1=320N,匀速阶段，摩擦力f2=Mgsin37∘=300N,所以摩擦力大小发生了变化，A错误；B.货物机械能的增加量等于动能增加量与重力势能增加量之和，其动能增加量为△Ek=12Mv2=12×50×22J=100J,重力势能增加量为△EP=MgLsin37∘,，其中L为传送带长度，根据图乙可知货物前5s匀加速运动的位移为x1=v2t9.ABDB.导体棒下滑过程中受到重力、支持力、安培力、摩擦力，由于导体棒与导轨之间的动摩擦因数μ=tan37°，所以重力沿导轨平面向下的分力和摩擦力大小相等，即整个下滑过程中导体棒沿导轨平面方向只受安培力作用，沿导轨平面向上，阻碍导体棒下滑.设任意时刻导体棒的速度为v，由动量定理可得-BILt=mv-mv0,又I=E3R=BLv3R,vt=x,联立解得v=v0-B2L2x3mR,由此可知导体棒速度随位移均匀减小，则回路电流I=BLv3R也随位移均匀减小，B正确；A.由B选项分析可知导体棒最终静止在导轨上，对整个过程由动量定理得-BLt=-BLq=0-mv0,q=BLx总3R,解得10.BCA.若粒子仅受电场力作用，从A到B速度大小不变，由动能定理知电场力做功为零，这表明A、B两点电势相等，电场线垂直于AB连线，粒子带正电荷，其电场力垂直AB向下，则粒子做类斜抛运动，根据运动对称性可知粒子运动到B点的速度大小为v₀，方向与AB夹角为30∘,，根据平行四边形定则可知粒子从A到B的过程中速度变化量Δv=v₀，方向垂直AB向下，由动量定理得电场力冲量△IE=m△v=mv₀，方向垂直AB向下；若粒子仅受磁场力作用，在磁场中做匀速圆周运动，通过几何关系知粒子从A点以与AB夹角30°的速度v₀射入，要到达B点且速度大小仍为v₀，其运动轨迹关于AB的中垂线对称，圆心角为60°，则粒子在B点速度与AB夹角为30∘,故粒子从A到B的过程中速度变化量△v=v0,磁场力冲量△IB=mv0,，方向垂直AB向下，由此可知从A到B的过程中电场力冲量和洛伦兹力冲量相等，A错误；B.由A选项分析可知无论该区域存在的是电场还是磁场，其经过B点时的速度方向都与AB夹角为30°，方向相同，B正确；C.由A选项分析知粒子在电场中做类斜抛运动，沿AB方向以v₀cos30°做匀速直线运动，则有v0cos3【“皖八”高三三联·物理试卷参考答案第2页(共4页)W】

正确；D.粒子在电场中垂直AB方向以v0sin30∘为初速度做匀减速直线运动，由C选项分析可得v0sin30∘=atE2=qEm⋅tE211.12tN-1(2分)(2)能(1分)重力加速度g=4π2k(2分)，解析：(1)当计数为N时，小球经过最低点的次数为(N—1)次，做单摆运动的小球在一个完整的周期内两次经过最低点，所以t时间内小球完成N-12个单摆运动，即N-12T=t,(2)设A点到球心的距离为s，则小球做单摆运动的摆长为l=L+s，根据单摆的周期公式可得T=2πlg=2πL+sg,整理得T2=4π2gL+4π12.(1)122(2)14无(每空2解析：(1)根据欧姆定律可得IRA+(2)根据闭合电路欧姆定律可得E=URvr+R+U,整理得1U=1ERvR+13.解：(1)已知汽缸水平放置时，活塞恰好与汽缸无摩擦，由此可判断气体压强p1=p0,，气体体积V1汽缸开口竖直放置时，对活塞进行受力分析，由平衡条件可得p0S+mg=p此时活塞到汽缸底部的距离为L₂，则气体体积V2=SL2,气体温度该过程为等温过程，根据玻意耳定律得p2V2联立解得L2=25(2)对缸内气体缓慢加热过程中，气体压强保持不变，当活塞上升到与汽缸口齐平时，p0S+mg+f=p气体体积V3=2SL0,由理想气体状态方程得联立解得T3=6214.解：(1)由题意可知粒子甲(乙)带正电荷，粒子甲在电场中做类平抛运动.水平方向上有3L=v0已知粒子甲在C点的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，竖直方向上有v0tan60∘=qEmt粒子乙进入匀强磁场