2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区高考模拟测试（五）
物理参考答案
一、单选题：
1．B
解析：A．衰变服从量子统计规律，只对大量的原子才有意义，A错误；
B．碳14转变为氮14过程中有一个中子转变为质子和电子，电子被释放出来，B正确；
C．根据质量数守恒和电荷数守恒可知若氮14生成碳14的核反应方程为，则为质子，C错误；
D．由图可知碳14的衰变周期为5730年，当氮14数量是碳14数量的7倍时，根据，可知 ，即
解得：，D错误。
故选B。
2．C
解析：丙在竖直方向上受力平衡，甲、乙两人斜向上的手对丙的作用力方向成角，根据平衡条件，则有：，由数学知识可得：
解得：
即甲、乙两人斜向上的手对丙的作用力大小均为
故选C。
3．D
解析：A．光线从空气进入冰晶后，频率不变，速度减小，根据
可知，波长变小，故A错误；
B．红光的频率小于紫光的频率，则冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率，根据
可知，红光在冰晶中的传播速度比紫光在冰晶中的传播速度大，故B错误；
C．全反射只能发生在光密介质射入光疏介质，而光线从空气射入冰晶是光疏介质射入光密介质，所以不可能发生全反射，故C错误；
D．全反射的条件为入射角度达到临界角，根据
可知，冰晶对红光的折射率小于对紫光的折射率的情况下，紫光的临界角更小，更容易发生全反射，即紫光比红光先在侧面发生全反射，故D正确。
故选D。
4．A
解析：由题意可知，配重空间站也与地球自转同步，即运行周期为地球的自转周期为，根据圆周运动知识，可得
所以缆绳对配重空间站的拉力
故选A。
5．B
解析：B．因为时b导线产生场强没有x轴方向分量，因此x轴方向的场强分量为a导线在x轴的分量，同理时b导线无y轴方向场强分量，y轴场强分量为a导线在y轴的分量，即
可知a棒可能位于第四象限角平分线上，电流方向垂直纸面向里，或位于第二象限角平分线上，电流方向垂直纸面向外，故B正确；
A．由时，
则导线中电流方向垂直纸面向里，故电流方向可能相同或相反，故A错误；
CD．导线移动过程中，与的夹角从到间变化，则点处磁感应强度先减小后增大，且最小值不为0，C错误，D错误。
故选B。
6．D
解析：AB．如图所示（俯视图）
设经过时间，棒转至图示P位置，时刻转至图示Q位置，由右手定则判断时刻通过的电流方向为，时刻电流方向为，故AB错误；
CD．棒在磁场中转动时产生的电动势为
同理可求出棒在磁场中转动时产生的电动势为
所以棒转动一周的过程中电动势e与时间t的关系图像如图所示
因而棒转动一周的过程中，其中
则电阻产生的热量为
故C错误，D正确。
故选D。
7．A
解析：离正点电荷越近的地方电势越高，A点比B点离正点电荷更近， 则A点电势更高，即。设x轴正方向上某点的横坐标为x，该点与M点的距离为r，则该点与M点连线和x轴负方向的夹角为，几何关系有
正点电荷在该点产生的电场强度沿x方向的分量大小
可知
由于
整理得
故
故选A。
8．C
解析：AD．小球从A到B的过程中机械能守恒，有
可知小球运动到B点时的速度大小为
小球在B点由牛顿第二定律有
联立解得小球运动到B点时轨道对小球的支持力为
由牛顿第三定律可知小球运动到B点时对轨道的压力为
A错误，D错误；
B．小球从B点抛出后做斜抛运动，小球在竖直方向的分速度
小球在竖直方向上做竖直上抛运动，由运动学知识有
小球在水平方向的分速度为
小球在水平方向做匀速直线运动，由运动学知识有
联立解得由B点抛出后，最终落地点C距B点的水平距离为
B错误；
C．设小球在运动过程中球与圆心的连线与竖直方向的夹角为，则重力的功率为
小球在运动过程中机械能守恒，有
联立可知小球由A点运动到圆弧轨道最低点过程中重力的功率
由数学知识可知当时，重力的功率有最大值
代入数据可知小球由A点运动到圆弧轨道最低点过程中重力的最大功率为
C正确。
故选C。
二、多选题：
9．AB
解析：A．由图乙可知时，质点Q到达波谷，根据可知，其加速度达到正向最大，故A正确；
B．图甲表示时的波形图，由图乙可知质点Q正经过平衡位置向下振动，结合图甲可知这列波向左传播，又由图甲可知波长为8m，由图乙可知周期为0.20s，故波速
从到，波向左平移
画出此时的波形如图（将波向左平移2m），从图可以发现
此时质点P的运动方向沿y轴负方向，故B正确；
C．从到，该波沿x轴负方向传播的距离，故C错误；
D．从到，经过的时间为0.15s，为，质点P通过的路程不能用
计算，实际路程不等于30cm，故D错误。
故选AB。
10．ABD
解析：AB．设小球运动到B点时，小球与U形管在平行导槽方向具有的共同速度为v1，小球与U形管组成的系统在平行导槽方向动量守恒，则有
解得
设小球运动到B点时小球的速度大小为v2，对小球与U形管组成的系统，根据机械能守恒定律可得
解得，故AB正确；
C．当小球从A点离开U形管时，U形管的速度最大，设此时小球的速度为v3，U形管的速度为v4，根据水平方向动量守恒有
根据机械能守恒定律有
解得，
可知U形管获得的最大速度为，故C错误；
D．当小球与U形管具有共同速度v共时，弹簧获得最大弹性势能Epm，根据小球和U形管组成的系统水平方向动量守恒，可得
解得
对小球、U形管和弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律可得
解得
故D正确，
故选ABD。
三、非选择题：
11．(6分) (1)dacb (2) (3)A
解析：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴油酸酒精溶液的体积（d）→准备浅水盘→形成油膜（a）→描绘油膜边缘（c）→测量油膜面积（b）→计算分子直径；因此操作先后顺序排列应是dacb。
（2）由图示油膜可知，油膜的面积
两滴油酸溶液含纯油的体积为
油酸分子的直径为
（3）A．计算油酸分子直径的公式是
V是纯油酸的体积，S是油膜的面积。油酸未完全散开，测得的S偏小，测得的分子直径d将偏大，故A正确；
B．如果测得的油酸溶液浓度低于实际值，测得的油酸的体积偏小，测得的分子直径将偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时将所有不足一格的方格计为一格，测得的S将偏大，测得的分子直径将偏小，故C错误；
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数误多记了10滴，一滴溶液的体积
可知测得一滴液体的体积偏小，纯油酸的体积将偏小，由可得，测得的分子直径将偏小，故D错误。
故选A。
12．(10分) (1)黑 (2)B (3)100 (4) 见解析
解析：（1）多用电表电流从红色表笔流入，黑色表笔流出，由图甲可知，A连接电源的正极，所以电流从A流出，则A接黑色表笔。
（2）欧姆调零时，有
可得欧姆表内阻为
可知滑动变阻器R应选用“0.6A，200Ω”。
故选B。
（3）欧姆调零后，用欧姆表测量电阻时指针指在6.0mA处，根据闭合电路欧姆定律可得
可得被测电阻的阻值为
（4）[1]将定值电阻与毫安表串联，通过毫安表的读数可知定值电阻两端电压，再将电压表与定值电阻、毫安表并联，通过电压表的读数和定值电阻两端电压可知毫安表的电压，再根据欧姆定律可得毫安表的内阻；则图乙完整电路图如图所示
[2]当毫安表的示数为时电压表的示数为，则有
可得
13．(10分) (1)； (2)98N
解析：（1）设滑块向上运动过程的加速度大小为a，由匀变速直线运动规律有
解得
对滑块由牛顿第二定律有mg+f=ma
解得
（2）对滑杆和弹射器整体，由平衡条件有
又
解得
由牛顿第三定律可知，整个弹射装置对地面的压力大小
14．(14分) (1)8m/s (2)10s (3)784J
解析：（1）A到B过程，根据动能定理有
解得
（2）结合以上分析可知滑块从A到B的时间
对滑块滑上传送带到达最右端过程中有，
滑块从最右端到与传送带共速过程中有，
此后滑块随传送带匀速运动达到B端时间为
所以滑块第二次到达B端的时间t总=tAB+t1+t2+t3=10s
此过程中滑块和传送带之间的相对位移总和为Δx0=16m+4×4m+（4×2 4）m=36m
（3）设滑块第二次到达B端后再滑到B端时间为t0，
从B端到达最右端过程中滑块的位移大小
则
此时段传送带与滑块的相对位移为Δx1=x3+v带t3=12m
再从最右端到与传送带共速过程中有与减速时间和位移相同，共速时刚好达到B端，此时段滑块与传送带的相对位移为Δx2=x带 x3=8m 4m=4m
所以从滑块第二次到达B端再从斜面下滑到传送带上后到再回到B端的时间为t′=1s+2×2s=5s
因此60 s时间内从滑块A点释放到第二次到达B端以外，需经历10个相同的过程。60s末滑块到达B端，速度为v′=4m/s，故60s时间内，滑块与传送带之间产生的热量为
解得Q=784J
15．(18分) (1)7.5V (2) (3)5.125m
解析：（1）导体框刚进入第一个磁场区域时，边切割磁感线产生的电动势大小为
导体框刚进入第一个磁场区域时边相当于电源，根据闭合电路欧姆定律可知，电源两端的电压大小为
解得
（2）导体框刚进入第一个磁场区域时，回路中的电流大小为
导体框边受到水平向左的安培力大小为
水平向左的加速度大小为
所以导体框刚进入第一个磁场区域的瞬间，导体框的加速度大小为
（3）导体框进入第一个磁场过程中，水平方向由动量定理有
其中
联立解得
此过程中速度的减少量为
导体框从第一个磁场到第二个磁场中，水平方向由动量定理有
其中
联立解得
此过程中速度的减少量为
从第二个磁场出来和进第一个磁场相同，此过程中速度的减少量为，所以导体框每经过一个区域，速度按照、、、、、、…的规律依次减少，由于初速度为，所以导体框可以运动10个完整的
此时的速度为
对导体框水平方向由动量定理有
代入解得
所以导体框的总位移为
第4页，共8页2025届合肥皖智高级中学芙蓉校区高考模拟测试（五）
物 理 试 题
本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分。时间：75分钟
第Ⅰ卷（选择题 共42分）
一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。
1．碳14是一种放射性的元素，其衰变为氮14图像如图所示，根据图像提供的信息下列说法中正确的是( )
A．经过11460年100个碳14核将衰变75个
B．碳14转变为氮14过程中有一个中子转变为质子
C．若氮14生成碳14的核反应方程为，则为电子
D．当氮14数量是碳14数量的3倍时，碳14衰变所经历时间为5730年
2．如图所示，在某次舞蹈收尾的高难度动作中，甲、乙两人托起丙，三人均处于静止状态。若甲、乙两人斜向上的手对丙的作用力方向形成的角为（钝角），三人的质量均为，重力加速度大小为，不计甲、乙对丙的摩擦力，，则甲对丙的作用力大小为( )
A． B． C． D．
3．如图a，倒挂的彩虹被叫做“天空的微笑”，是光由卷云里随机旋转的大量六角片状冰晶（直六棱柱）折射形成的。如图b光线从冰晶的上顶面进入后，经折射从侧面射出，发生色散。以下分析正确的是( )
A．光线从空气进入冰晶后波长不变
B．在冰晶中红光和紫光的传播速度相同
C．光线从空气射入冰晶时可能发生全反射
D．当入射角逐渐减小，在侧面紫光比红光先发生全反射
4．在2024年的珠海航展上，太空电梯的概念模型引起了观众的浓厚兴趣。太空电梯是人类构想的一种通往太空的设备，它的主体是一个连接太空站和地球表面的超级缆绳，可以用来将人和货物从地面运送到太空站。为了平衡缆绳对同步空间站的拉力，需要在比地球同步空间站更高的地方连接一个配重空间站，如图所示。已知地球质量为，同步空间站的质量为，轨道半径为，配重空间站的质量为，轨道半径为，地球的自转周期为，则缆绳对配重空间站的拉力（不计同步空间站与配重空间站间的引力）( )
A． B．
C． D．
5．如图（a）甲所示，虚线内为一圆形区域，该区域处于平面内，圆心为O；无限长通电直导线（图中未画出）垂直平面固定放置，另一无限长通电直导线（电流方向未画出）垂直平面从轴上的点沿虚线按逆时针方向移动，导线与圆心的连线与正半轴夹角为从0缓慢增大到的过程中，点处磁感应强度的分量和随的变化图像如图（b）和图（c）所示。规定沿坐标轴正方向为磁感应强度的正方向，下列说法正确的是( )
A．导线a的电流方向一定与导线b相反
B．导线a可能位于第四象限角平分线上
C．导线移动过程中，处磁感应强度先增大后减小
D．导线移动过程中，处磁感应强度最小值为0
6．某科技小组设计了一种发电机，并利用发电机对电路供电，此发电机的工作原理及供电电路如图甲所示。长为L的竖直导体棒可绕竖直轴在竖直面内匀速转动，空间内存在水平方向两个匀强磁场，磁感应强度大小分别为和、方向相反，俯视图如图乙所示，电路中接有阻值为的定值电阻。零时刻导体棒自图示位置开始按图示方向转动，转动的角速度大小为，转动半径为r（棒的粗细远小于半径r），不计导线及导体棒的电阻，导体棒转动过程始终与电路接触良好。下列说法正确的是( )
A．导体棒转动一周的过程中，通过的电流方向始终为
B．导体棒转动一周的过程中，通过的电流方向先，后
C．导体棒转动一周的过程中，电阻产生的热量为
D．导体棒转动一周的过程中，电阻产生的热量为
7．如图，轴水平向右，其坐标原点的正上方点放有一正点电荷，、为轴上的两点，各点间的距离满足。现分别用、表示、两点的电势，将、两点的电场强度沿轴方向和垂直于轴方向进行分解，设轴方向的分量分别为、，则下列判断正确的是( )
A．， B．，
C．， D．，
8．如图所示，质量为m的小球由A点静止释放，沿半径为R的AB光滑圆弧轨道从A点运动至B点，A点与圆心O等高，然后由B点抛出，最终落到水平面上C点（C点未画出），重力加速度为g，则下列说法中正确的是( )
A．小球运动到B点时对轨道的压力为
B．由B点抛出后，最终落地点C距B点的水平距离为
C．小球由A点运动到圆弧轨道最低点过程中重力的最大功率为
D．小球运动到B点时的速度大小为
二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
9．图甲为一列简谐横波在时的波形图，P是平衡位置为处的质点，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则( )
A．时，质点Q的加速度达到正向最大
B．时，质点P的运动方向沿y轴负方向
C．从到，该波沿x轴正方向传播了6m
D．从到，质点P通过的路程为30cm
10．如图所示，水平平面内固定有两根足够长的平行导槽，质量为2m的U形管恰好能在两导槽之间自由滑动，其弯曲部分是半圆形，B点为圆弧部分中点，轻弹簧右端固定于U形管C点处。开始U形管静止，一半径略小于管半径、质量为m的小球以初速度v0从U形管A点向左射入，最终又从A点离开U形管，不计一切摩擦。下列说法正确的是( )
A．小球运动到B点时U形管的速度大小为
B．小球运动到B点时小球的速度大小为
C．U形管获得的最大速度为
D．弹簧获得的最大弹性势能为mv
第Ⅱ卷（非选择题 共58分）
三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做答（第11～12题为实验题或填空题，13～15题为计算题)。
11．(6分) (1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中的四个步骤，将它们按操作先后顺序排列应是 （用符号表示）；
(2)在该实验中，油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有1mL纯油酸。用注射器测得1mL上述溶液有100滴，把2滴该溶液滴入盛水的浅盘里，画出油膜的形状如图所示，坐标格的正方形大小为。由此估算出油酸分子的直径是 m；（结果保留两位有效数字）
(3)某同学通过测量出的数据计算分子直径时，发现计算结果比实际值偏大，可能是由于________。
A．油酸未完全散开
B．油酸酒精溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，将所有不足一格的方格记为一格
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
12．(10分) 实验小组把一只量程、内阻大约十几欧的毫安表改装成欧姆表。改装好的欧姆表电路如图甲所示，R为滑动变阻器，电源的电动势。
(1)图甲中A接 （选填“红”或“黑”）色表笔。
(2)滑动变阻器R应选用下列中的______。（填正确答案标号）
A．“0.6A，100Ω” B．“0.6A，200Ω”
(3)欧姆调零后，用欧姆表测量电阻时指针指在6.0mA处，则被测电阻的阻值为 Ω。
(4)实验小组还想进一步测量该毫安表的内阻，除上述电源、滑动变阻器R外，可供使用的主要器材有：电压表V（量程1V，内阻很大）、定值电阻（阻值为150.0Ω）、开关S、导线若干。
①将图乙虚线框内电路补充完整 ；
②当毫安表的示数为时电压表的示数为，则 。（用题中所给物理量符号表示）
13．(10分) 如图所示是一种弹射装置的简化示意图，由弹射器（可使被作用物体瞬间产生速度）、滑杆和套在滑杆上的滑块（视为质点，可沿杆滑动）组成。现将整个装置竖直立在水平地面上，开始时滑块静止在A处，某时刻，启动弹射器，滑块瞬间以初速度向上弹出，滑块恰好能运动到滑杆的上端B处，滑块向上运动过程中受到滑杆恒定的阻力f（大小未知）。已知A、B间距离为，，滑块质量为，滑杆和弹射器（两者固定连接）的总质量为，重力加速度g取，整个装置始终未离开地面，空气阻力不计。求：
(1)滑块向上运动的加速度大小及阻力f的大小；
(2)滑块向上运动的过程中，整个弹射装置对地面的压力N的大小。
14．(14分) 如图所示，倾角为53°的光滑斜面末端B与水平传送带平滑衔接。一质量为m=2kg的滑块（可视为质点）从斜面上的A点由静止释放，A点与B端的竖直高度差为h=3.2m。已知传送带逆时针匀速运行的速度为4m/s，滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，传送带足够长，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。自滑块由A点释放开始，求：
(1)滑块第一次到达B端时的速度大小；
(2)滑块第二次到达B端的时间；
(3)60s时间内，滑块与传送带之间产生的热量。
15．(18分) 如图所示，间距的平行竖直虚线将空间分成多个区域，区域内依次存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场，无磁场，……，匀强磁场的磁感应强度大小均为。质量、边长、阻值的均匀导体框在竖直面内以初速度水平进入磁场区域，重力加速度取，导体框运动过程中不翻转，且导体框的边始终沿竖直方向，求：
(1)导体框的边刚进入第一个磁场区域的瞬间，边两端电势差的大小；
(2)导体框的边刚进入第一个磁场区域的瞬间，导体框的加速度大小；
(3)导体框从开始运动到水平速度减为零的过程中，水平方向运动的距离。
第4页，共8页
