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2026届安徽省合肥市“校集团”高三下学期第一次模拟考试
物理试卷
一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.年是量子力学诞生一百周年，量子力学已经对多个领域产生了深远影响，包括物理学、化学、计算机科学、通信技术和生物学，已成为现代科学的重要基石之一，下列与量子力学的奠基性事件有关的说法中正确的是( )
A. 康普顿效应表明光具有波动性
B. 卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子
C. 实物粒子不仅具有粒子性而且具有波动性
D. 玻尔的原子理论成功解释了所有原子的光谱现象
2.如图，在竖直放置的绝缘圆环上均匀分布着正电荷。在垂直于圆环面且过圆心的轴线上有、、三点，其中为中点。粒子从点以某一初速度沿轴向运动，到点时速度为零，则( )
A. 粒子从到的过程中加速度一定一直增大
B. 粒子从到的过程中电势能一定一直增大
C. 点的电场强度一定等于点的电场强度
D. 两点间的电势差一定等于两点间的电势差
3.将一条长为的纸带扭转后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失。一只蚂蚁以恒定的速率从纸带上标记点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到点的过程中，蚂蚁的( )
A. 平均速度为零 B. 运动时间为
C. 加速度始终为零 D. 重力的瞬时功率不变
4.查理定律指出，一定质量的某种气体在体积一定时，气体的压强与温度之间有线性关系，如图所示。则一定质量的某种气体从状态到状态，下列说法正确的是( )
A. 气体向外界放出热量
B. 气体分子的平均动能不变
C. 外界对气体做功
D. 单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
5.年月日时分，中国在西昌卫星发射中心成功将遥感四十三号组卫星发射升空，该卫星主要用于开展低轨星座系统新技术实验。如图所示为其发射过程中的模拟图，卫星在近地轨道Ⅰ的点加速进入轨道Ⅱ，轨道Ⅱ上的远地点与地面的距离为。已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，引力常量为，则下列说法正确的是( )
A. 在相等时间内，在轨道Ⅰ上卫星与地心连线扫过的面积与在轨道Ⅱ上扫过的面积相等
B. 卫星在轨道Ⅰ上通过点时的机械能等于在轨道Ⅱ上通过点时的机械能
C. 卫星从点运动到点的时间可能为
D. 地球的密度为
6.如图所示，光滑圆弧半径为，为圆心并固定一个点电荷，水平，为最低点，。点右侧有一光滑圆弧与弧相切于点，为右侧圆弧圆心。现有一个带正电的小球从点无初速度滑下，到点处时对轨道的压力为自身重力的倍，经过点右侧瞬间对轨道的压力刚好为零。由此可求得右侧圆弧的半径为( )
A. B. C. D.
7.如图甲所示，在三维直角坐标系的平面内，两波源分别位于，处，且垂直于平面振动，振动图像分别如图乙、丙所示。平面内有均匀分布的同种介质，波在介质中波速为点的坐标为，则( )
A. 处质点开始振动方向沿轴负方向
B. 两列波叠加区域内，处质点振幅为
C. 若从两列波在点相遇开始计时，则处质点的振动方程为
D. 两列波叠加区域内，处质点的振幅为
8.如图甲所示，一带电物块无初速度地放上皮带轮底端，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端运动至皮带轮顶端的过程中，其图像如图乙所示，物块全程运动的时间为，关于带电物块及其运动过程的说法中正确的是( )
A. 该物块带负电
B. 皮带轮的传动速度大小一定为
C. 若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D. 在内，物块与皮带仍可能有相对运动
二、多选题：本大题共2小题，共10分。
9.如图所示，一半径为的半圆形单匝线圈放在具有理想边界的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为以直径为轴匀速转动，转速为，的左侧有垂直于纸面向里与垂直，和是两个滑环，负载电阻为线圈、电流表和连接导线的电阻不计，下列说法中正确的是( )
A. 转动过程中线圈中始终有电流产生
B. 从图示位置起转过圈的时间内产生的平均感应电动势为
C. 从图示位置起转过圈的时间内通过负载电阻的电荷量为
D. 转动过程中电流表的示数为
10.如图，某同学向固定容积为的气瓶中注入质量为的水，然后将瓶竖直倒立固定。现用打气筒通过带阀门的金属管向瓶内打入空气，打气结束时瓶内高压气体的体积为，温度为，压强为。打开金属管阀门，若假设瓶内的水在极短时间内以恒定的速率喷出，当水完全喷出时，瓶内气体的温度下降为，瓶内气体可视为理想气体，质量不变。内能变化量与温度变化量满足的关系为常量，此过程可视为绝热过程，不计水的重力做功，下列说法正确的是( )
A. 当水完全喷出时，瓶内气体压强为 B. 当水完全喷出时，瓶内气体压强为
C. 水喷射的恒定的速率是 D. 水喷射的恒定的速率是
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
11.某小组探究物体加速度与所受合外力的关系。实验装置如图所示，水平轨道上安装两个光电门，小车上固定一遮光片，细线一端与小车连接，另一端跨过定滑轮挂上钩码。
实验前先调节轨道，使细线与轨道平行，并平衡小车所受摩擦力。
小车的质量为。利用光电门系统测出不同钩码质量时小车加速度。钩码所受重力记为，作出图像，如图中图线甲所示。
由图线甲可知，较小时，与成正比。进一步探究，分别将小车的质量增加至和重复步骤，作出图像，如图中图线乙和丙所示。
比较图线甲、乙、丙可得：在钩码重力的变化区间相同时，小车的质量增大，图像的线性区间 选填“变大”“变小”；我们可以猜想：要在图像中得到足够大的线性区间，实验中小车的质量和钩码的质量应满足的大小关系为 ；
分析实验数据：图线甲、乙、丙都存在非线性区间，是因为非线性区间的加速度和钩码重力在误差允许的范围内不满足关系式，请写出该区间加速度和钩码重力满足的关系式 用、、、表示；如何改进实验可以消除因系统误差产生的非线性区间，请写出一种方案 。
12.某学习小组要测量某电池的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路。
用甲图测电池的电动势和内阻，在电压表和电流表内阻都未知的情况下，其系统误差来源于 。
为了提高实验精度，该小组设计了如图乙所示的电路，其中被测电池为 选填“”或“”。
实验操作如下：
将滑动变阻器和的滑片移到最左端，闭合开关和；
调节滑动变阻器，使灵敏电流计的指针指在 选填“零刻度线”或“满偏刻度”，记录此时电压表的示数为、电流表的示数为；
接着，改变滑动变阻器的滑片位置，再重复步骤，记录另一组数据、。则电池的电动势 ，内阻 结果均保留两位小数；
在的操作中，电源电动势的测量值 真实值选填“大于”“等于”“小于”。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某工业余热回收的氦气储能装置如图所示，装置的绝热圆筒内装有两个活塞，顶部重活塞外覆绝热层热损失可忽略，底部轻活塞质量可忽略不计导热性能优异。初始时装置与车间环境处于热平衡，上下两腔各封闭氦气可视为理想气体，两活塞间距及轻活塞到缸底间距均为，现通过缸底余热换热装置缓慢向气体传递热量和均为已知量。设重活塞可以无摩擦地滑动，在整个过程中轻活塞位置保持不变，忽略气体泄漏。重力加速度为，汽缸横截面积为，阿伏加德罗常数的值为
对处在温度为的平衡状态的理想气体，其内能只由气体分子的动能构成。依据能量均分定理，每个气体分子的动能对内能的贡献为，为气体普适常数，利用该常数可将理想气体的三个实验定律统一为为物质的量，即克拉伯龙方程。若上述装置吸收热量前后的温度分别为和，试利用上述规律写出热量与初末态温度间的关系。
求系统再次稳定后轻活塞所受的摩擦力大小。
14.如图，在水平地面上有一轻质弹簧一端固定，另一端与物块栓接，在右侧紧靠物块。、的质量均为，与地面的动摩擦因数均为。开始时，弹簧处于原长，、均静止。现给施加水平向左的恒力，大小为。当、一起向左移动至弹簧压缩最短时，撤去该恒力。经过一段时间后，、分离，最终两物块均停止运动。弹簧始终在弹性限度内，劲度系数为，若弹簧的形变量为，弹性势能可表示为：；若弹簧振子质量为，其周期可表示为：。物块、可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，求
、向左移动的最大距离和、分离时的速度大小；
从撤去恒力至第一次运动到最右端的过程中，物块克服地面摩擦力做的功；
从撤去恒力至、分离，对作用力的冲量大小。
15.如图所示的平面内，的区域内有竖直向上的匀强电场；在区域内，处于第一象限的匀强磁场，磁感应强度为未知；处于第四象限的匀强磁场，磁感应强度为未知，大小关系为，磁场方向均垂直于纸面向外。一质量为、带电荷量为的粒子，在时刻，从点点的坐标，以速度沿轴正向水平射出，恰好从坐标原点进入第一象限，最终垂直磁场右边界射出磁场，不计粒子的重力。求：
粒子进入磁场时的速度大小；
粒子在磁场中运动的最短时间；
磁感应强度的可能取值。
参考答案
1.
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3.
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6.
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8.
9.
10.
11.变大
远大于
以和组成的系统为研究对象，以钩码的重力为系统的合外力来探究加速度与所受合外力的关系；或：以小车作为研究对象，用力传感器测量出绳子的拉力作为小车的合外力，来探究加速度与所受合外力的关系

12.电流表的分压作用
零刻度线
等于

13.在给底部汽缸传递热量前，设底部汽缸内压强为 ，由理想气体性质可知，顶部汽缸内压强也为 ，故
由题意可知，当热量缓慢传递给底部汽缸，两汽缸温度同步升高，且顶部汽缸内的气体对重活塞做功，设热量传递结束后，两活塞间距为 ，则上述做功可表示为
利用能量均分定理，两个汽缸中的气体总内能的增量为
故由热力学第一定律可知
当热量传递结束后，由于重活塞可无摩擦滑动，故对顶部气体
联立可得
设热量传递结束后，底部汽缸内气体压强为 ，则
因此，为维持轻活塞位置不变，作用在轻活塞的摩擦力为
可得
联立可得
联立解得
另解：在给底部汽缸传递热量前，设底部汽缸内压强为 ，由理想气体性质可知，顶部汽缸内压强同为 ，系统吸热后，两活塞间距变为 ，由于上部分气体为等压过程，故由盖吕萨克定律可得
上部气体对外做功
由题意可知，上下两部分气体总内能增量为
故由热力学第一定律 得
又由题意可知
联立可得
底部汽缸的下部分气体为等容过程，设吸收热量后，气体压强为 ，由查理定律可得
对轻活塞，由题意可知其所受静摩擦力 为
联立可得
解得

14.两物块一起向左移动到弹簧压缩最短的过程，根据能量守恒有
解得 、 向左移动的最大距离
、 分离时两物块速度相同，加速度相同，两物块所受的合外力也相同，此时物块水平方向只受摩擦力，故物块水平方向也只受摩擦力，即此时弹簧恢复为原长，从两物块开始运动到弹簧第一次恢复为原长的过程，对、整体，根据动能定理有
解得 、 分离时的速度大小
设从、分离至第一次运动到最右端的过程中的位移大小为 ，根据能量守恒有
解得
从撤去恒力至第一次运动到最右端的过程中，物块克服地面摩擦力做功
从撤去恒力至、分离，、的运动为简谐运动，回复力最大值为
A、分离时，回复力大小为 ，由于
根据类比法可知，、从平衡位置运动到、分离所用时间为
所用时间为
从撤去恒力至、分离，对，根据动量定理有
解得

15.解析：带电粒子在电场中，水平方向匀速运动有，
竖直方向做匀加速运动，有
解得
带电粒子通过坐标原点的速度大小为：，
速度方向与轴正半轴的夹角为：，解得，；
当粒子进入磁场后，第一次恰好垂直磁场右边界射出时间最短，如图所示
由几何关系知，
带电粒子在磁场中运动的周期 ，
粒子在磁场中运动的时间最短为，
解得 ；
粒子在磁场中运动，如图所示
，
由洛伦兹力提供向心力有 ，
，
则有，
且满足关系，
或，
由洛伦兹力提供向心力有，
解得：；
或者。
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