安徽省宿州市十三校高三下學(xué)期新高考物理試題統(tǒng)練（七）（期中模擬）

安徽省宿州市十三校高三下學(xué)期新高考物理試題統(tǒng)練（七）（期中模擬）注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、在真空中某點(diǎn)電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的負(fù)試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點(diǎn)時(shí)，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，F(xiàn)a與z軸負(fù)方向成角，F(xiàn)b與x軸負(fù)方向成角。已知試探電荷在a點(diǎn)受到的電場力大小為Fa=F，靜電力常量為k。則以下判斷正確的是（）A．電場力的大小Fb大于FB．a(chǎn)、b、O三點(diǎn)電勢關(guān)系為C．點(diǎn)電荷Q帶正電，且大小為D．在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不做功2、如圖所示，光滑的圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，圓心為O，三個(gè)完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質(zhì)細(xì)繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調(diào)整三個(gè)小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時(shí)a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計(jì).則A．a(chǎn)與大環(huán)間的彈力大小mgB．繩子的拉力大小為mgC．c受到繩子的拉力大小為3mgD．c與大環(huán)間的彈力大小為3mg3、如圖所示，兩質(zhì)量分別為m1和m2的彈性小球又疊放在一起，從高度為h處自由落下，且遠(yuǎn)大于兩小球半徑，所有的碰撞都是完全彈性碰撞，且都發(fā)生在豎直方向．已知m2=3m1，則小球m1反彈后能達(dá)到的高度為（）A．h B．2h C．3h D．4h4、如圖所示，abcd為邊長為L的正方形，在四分之一圓abd區(qū)域內(nèi)有垂直正方形平面向外的勻強(qiáng)磁場，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點(diǎn)沿ba方向射入磁場，結(jié)果粒子恰好能通過c點(diǎn)，不計(jì)粒子的重力，則粒子的速度大小為A． B． C． D．5、2024年我國或?qū)⒊蔀槿蛭ㄒ粨碛锌臻g站的國家。若我國空間站離地面的高度是同步衛(wèi)星離地面高度的，同步衛(wèi)星離地面的高度為地球半徑的6倍。已知地球的半徑為R，地球表面的重力加速度為g，則空間站繞地球做圓周運(yùn)動的周期的表達(dá)式為（）A．B．C．D．6、在x軸上有兩個(gè)固定的點(diǎn)電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負(fù)電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點(diǎn)O由靜止開始沿x軸運(yùn)動，其動能Ek隨位置x的變化關(guān)系如圖，則能夠正確表示Q1、Q2位置的圖像是（）A． B．C． D．二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、甲、乙兩物體在同一條直線上運(yùn)動，其運(yùn)動的位置一時(shí)間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小等于乙的速度大小B．甲的出發(fā)位置在乙的前面C．甲、乙在20m處相遇D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小8、下列說法正確的是（）A．固體中的分子是靜止的，液體、氣體中的分子是運(yùn)動的B．液態(tài)物質(zhì)浸潤某固態(tài)物質(zhì)時(shí)，附著層中分子間的相互作用表現(xiàn)為斥力C．一定質(zhì)量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當(dāng)它的體積減小時(shí)，在單位時(shí)間內(nèi)、單位面積上氣體分子對器壁碰撞的次數(shù)增大D．理想氣體實(shí)驗(yàn)定律對飽和汽也適用E.有的物質(zhì)在物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高9、我國計(jì)劃在2030年之前實(shí)現(xiàn)飛船載人登月計(jì)劃，假設(shè)你有幸成為登上月球的第一位中國人，如果告知萬有引力常量，你可以完成以下哪項(xiàng)工作（）A．測出一個(gè)石塊在月球表面上方自由下落的高度和時(shí)間，求出月球表面上該石塊的重量B．測出一個(gè)石塊在月球表面上方做平拋運(yùn)動的高度和時(shí)間，求出月球的質(zhì)量C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質(zhì)量和體積，求出月球的平均密度D．測出飛船貼近月球表而繞月球做勻速圓周運(yùn)動的周期求出月球的平均密度10、假設(shè)何雯娜質(zhì)量為m=40kg，在某次蹦床比賽中，她從最低點(diǎn)以一定的初速度v0豎直向上跳起，取運(yùn)動過程的最低點(diǎn)為重力零勢能面，她的機(jī)械能和重力勢能隨離開最低點(diǎn)的高度h的變化規(guī)律如圖所示，在整個(gè)運(yùn)動過程中，可將她視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不可忽略并且大小恒定，取g=10m/s2，則（）A．初速度v0=11m/sB．下降加速度為7m/s2C．落回最低點(diǎn)的動能1480JD．上升運(yùn)動時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實(shí)驗(yàn)小組調(diào)試如圖1所示的裝置準(zhǔn)備研究加速度與受力的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測量小車的加速度：已知小車的質(zhì)量為M，砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量為m，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所接的交流電的率為。（1）實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖1所示，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，其中動滑輪與定滑輪及彈簧測力計(jì)相連的細(xì)線豎直②調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動，其目的是___③掛上砝碼盤，接通電源后，再放開小車，打出一條紙帶，由紙帶求出小車的加速度④改變砝碼盤中砝碼的質(zhì)量，重復(fù)步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為___（2）實(shí)驗(yàn)過程中，關(guān)于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M的關(guān)系，下列說法正確的是__；A．M必須遠(yuǎn)大于mB．M必須遠(yuǎn)小于mC．可以不用遠(yuǎn)大于mD．M必須等于m（3）實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶如圖2所示，則由該紙帶可求得小車的加速度為___。12．（12分）用圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運(yùn)動，重復(fù)幾次。b．選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，找一個(gè)合適的點(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)O（t=0），然后每隔0.1s選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計(jì)算可以得到在打A、B、C、D、E……點(diǎn)時(shí)小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)，如圖3所示。結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請你完成下列問題：(1)在下列儀器和器材中，還必須使用的有______和______（填選項(xiàng)前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調(diào)的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）(2)在圖3中已標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、D、E對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，請?jiān)谠搱D中標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)C（v3=0.86m/s）對應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫出v-t圖像。(3)觀察v-t圖像，可以判斷小車做勻變速直線運(yùn)動，其依據(jù)是______。根據(jù)v-t圖像計(jì)算出小車的加速度a=______m/s2。(4)某同學(xué)測量了相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通過分析小車的位移變化情況，也能判斷小車是否做勻變速直線運(yùn)動。請你說明這樣分析的依據(jù)是______________________。四、計(jì)算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）在電子技術(shù)中，科研人員經(jīng)常通過在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域施加磁場或電場束控制帶電粒子的運(yùn)動。如圖所示，位于M板處的粒子源不斷產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，粒子經(jīng)小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場，其初速度可視為零；然后經(jīng)過小孔S2射出后沿x軸方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O垂直于磁場方向進(jìn)入x軸上方（含x軸正半軸）的有界勻強(qiáng)磁場控制區(qū)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。粒子發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)后離開磁場豎直向下打在水平放置的熒光屏上，已知N板到y(tǒng)軸、熒光屏到x軸的距離均為L，不考慮粒了重力及粒子間的相互作用。（l）求粒子在磁場中運(yùn)動半徑的大??；（2）求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時(shí)間；（3）實(shí)際上加速電壓的大小會在U±范圍內(nèi)微小變化，粒子以不同的速度進(jìn)入磁場控制區(qū)域，均能發(fā)生270°偏轉(zhuǎn)豎直打在熒光屏上，求有界磁場區(qū)域的最小面積S。14．（16分）1932年美國物理學(xué)家勞倫斯發(fā)明了回旋加速器，巧妙地利用帶電粒子在磁場中運(yùn)動特點(diǎn)，解決了粒子的加速問題。現(xiàn)在回旋加速器被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和恢學(xué)設(shè)備中。回旋加速器的工作原理如圖甲所，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經(jīng)過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產(chǎn)生的粒子，初速度不計(jì)，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力作用。(1)求把質(zhì)量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時(shí)間；(2)若此回旋加速器原來加速質(zhì)量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現(xiàn)改為加速氘核（），它獲得的最大動能為多少？要想使氘核獲得與α粒子相同的動能，請你通過分析，提出一種簡單可行的辦法；(3)已知兩D形盒間的交變電壓如圖乙所示，設(shè)α粒子在此回旋加速器中運(yùn)行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質(zhì)量為m′的粒子，在時(shí)進(jìn)入加速電場，該粒子在加速器中能獲得的最大動能？（在此過程中，粒子未飛出D形盒）15．（12分）如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，左端連接定值電阻，導(dǎo)軌間距。整個(gè)裝置處在方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度，一質(zhì)量、電阻的金屬棒放在導(dǎo)軌上，在外力F的作用下以恒定的功率從靜止開始運(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動距離時(shí)金屬棒達(dá)到最大速度，此時(shí)撤去外力，金屬棒最終停下，設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求：(1)金屬棒的最大速度；(2)在這個(gè)過程中，外力的沖量大?。?3)撤去外力后電阻R放出的熱量。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

由題，F(xiàn)a、Fb分別在yOz和xOy平面內(nèi)，可知點(diǎn)電荷Q即在yOz平面內(nèi)，也在xOy平面內(nèi)，所以Q一定在坐標(biāo)軸y上，過a點(diǎn)沿F的方向延長，與y軸交于Q點(diǎn)，設(shè)OQ之間的距離為y，由幾何關(guān)系得則aQ之間的距離連接bQ，則b受到的電場力的方向沿bQ的方向。由幾何關(guān)系得可知b點(diǎn)到O點(diǎn)的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點(diǎn)的距離相等，根據(jù)庫侖定律可知，試探電荷在b點(diǎn)受到的電場力與在a點(diǎn)受到的電場力是相等的，所以故A錯(cuò)誤；B．負(fù)電荷受到的電場力指向Q，根據(jù)異性電荷相互吸引可知，Q帶正電，由于距離正電荷越近電勢越高，所以O(shè)點(diǎn)的電勢高，b與a點(diǎn)的電勢相等，即故B錯(cuò)誤；C．由于點(diǎn)電荷Q帶正電，根據(jù)庫侖定律解得點(diǎn)電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點(diǎn)到Q的距離不一定相等，所以各點(diǎn)的電勢不一定相等，則在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不一定不做功，故D錯(cuò)誤。故選C。2、C【解析】AB、三個(gè)小圓環(huán)能靜止在光滑的圓環(huán)上，由幾何知識知：abc恰好能組成一個(gè)等邊三角形，對a受力分析如圖所示：在水平方向上：在豎直方向上：解得：；故AB錯(cuò)；c受到繩子拉力的大小為：，故C正確以c為對象受力分析得：在豎直方向上：解得：故D錯(cuò)誤；綜上所述本題答案是;C3、D【解析】試題分析：下降過程為自由落體運(yùn)動，觸地時(shí)兩球速度相同，v=，m2碰撞地之后，速度瞬間反向，大小相等，選m1與m2碰撞過程為研究過程，碰撞前后動量守恒，設(shè)碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2，選向上方向?yàn)檎较?，則：m2v﹣m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：（m1+m2）v2=+m2且，m2=3m1聯(lián)立解得：反彈后高度為：H=故選D4、C【解析】

粒子沿半徑方向射入磁場，則出射速度的反向延長線一定經(jīng)過圓心，由于粒子能經(jīng)過C點(diǎn)，因此粒子出磁場時(shí)一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關(guān)系可知，粒子做圓周運(yùn)動的半徑為根據(jù)牛頓第二定律得：解得：，故C正確。故選：C。5、A【解析】

在地球表面，得GM=gR2空間站做勻速圓周運(yùn)動時(shí)軌道半徑聯(lián)立解得故BCD錯(cuò)誤，A正確；

故選A。6、A【解析】

由動能定理可知可知圖像的斜率等于電場力，由圖像可知，在0~x0之間存在一個(gè)場強(qiáng)為0的點(diǎn)（設(shè)為M點(diǎn)），且在OM之間運(yùn)動時(shí)電場力做正功，在M與x0之間運(yùn)動時(shí)電場力做負(fù)功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點(diǎn)荷的同一側(cè)，且正電荷Q1距離O點(diǎn)較近，故選項(xiàng)A正確，BCD錯(cuò)誤；故選A。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】

A．因?yàn)閤-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時(shí)間內(nèi)，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項(xiàng)C正確；D．在3～7s的時(shí)間內(nèi)，甲的位移小于乙的位移，根據(jù)可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項(xiàng)D正確；故選CD。8、BCE【解析】

A．無論固體、液體和氣體，分子都在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動，故A錯(cuò)誤；B．液體浸潤某固體時(shí)，附著層內(nèi)分子分布比內(nèi)部密集，分子力表現(xiàn)為斥力，液面沿固體擴(kuò)展，故B正確；C．溫度不變，分子平均動能不變，分子平均速率不變。體積減小時(shí)，單位體積內(nèi)分子個(gè)數(shù)增大，壓強(qiáng)增大，故C正確；D．對于飽和汽，只要稍微降低溫度就會變成液體，體積大大減??；只要稍微增大壓強(qiáng)也會變成液體，體積大大減小，所以飽和汽不遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律，故D錯(cuò)誤；E．晶體有固定熔點(diǎn)，熔化時(shí)吸收熱量，溫度不變，故E正確。故選BCE。9、AD【解析】

A．根據(jù)得則月球表面上該石塊的重量G=mg=m故A正確；B．一個(gè)石塊在月球表面上方做平拋運(yùn)動的高度和時(shí)間，同樣有豎直方向得又根據(jù)任意一星球表面物體重力等于萬有引力G=mg得因不知道月球半徑，則求不出月球的質(zhì)量，故B錯(cuò)誤；C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質(zhì)量和體積，只能大體測出月球上石頭的密度，但月球密度不一定與月球上石頭的密度相同，故C錯(cuò)誤；D．由萬有引力提供向心力得：得：又M=ρπR3，聯(lián)立解得：故D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．運(yùn)動員的機(jī)械能由動能和重力勢能構(gòu)成，當(dāng)h=0m時(shí)，重力勢能為零，動能為Ek0=2420J，根據(jù)：則v0=11m/s，A正確；B．空氣阻力做功改變機(jī)械能，所以E機(jī)-h的斜率大小為空氣阻力，即：根據(jù)牛頓第二定律，下降加速度為：B錯(cuò)誤；C．由于存在空氣阻力，上升過程和下降過程損失的機(jī)械能均為420J，故回到最低點(diǎn)時(shí)動能為：Ek=2420J-840J=1580JC錯(cuò)誤；D．上升加速度為：上升時(shí)間為：D正確。故選AD。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、平衡摩擦力FC0.15【解析】

（1）②[1]調(diào)節(jié)長木板的領(lǐng)角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運(yùn)動，其目的是平衡摩擦力；⑤[2]彈簧測力計(jì)的讀數(shù)為F，則小車所受合外力為F；（2）[3]實(shí)驗(yàn)過程中，由于有彈簧測力計(jì)測得小車的拉力，則小車的質(zhì)量M可以不用遠(yuǎn)大于砝碼及砝碼盤的總質(zhì)量m，故選C；（3）[4]根據(jù)，則，則12、AC小車速度隨時(shí)間均勻變化0.62相鄰相等時(shí)間（0.1s）內(nèi)的位移變化量均為0.63cm左右，在誤差范圍內(nèi)相等，所以小車做勻速直線運(yùn)動。【解析】

（1）[1]AB．圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是50Hz交流電源而不是直流電源，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；C．測量紙帶上的點(diǎn)之間距離時(shí)，還需要用到刻度尺，故選項(xiàng)C正確；D．但是不用秒表，因?yàn)橛?jì)時(shí)器的點(diǎn)間距能夠說明間隔時(shí)間的問題，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．實(shí)驗(yàn)用不到天平，因?yàn)椴挥脺y量質(zhì)量，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。故選AC。（2）[2]先畫出C點(diǎn)，即在時(shí)間為0.3s時(shí)找出對應(yīng)的速度0.86m/s即可，然后將圖中各點(diǎn)用直線畫出來；（3）[3]因?yàn)樗且粭l直線，說明其加速度的大小是不變的，故說明是勻變速直線運(yùn)動，也可以說是因?yàn)樗俣鹊淖兓南嗤瑫r(shí)間內(nèi)是相同的.[4]加速度的大小可以根據(jù)加速度的定義來計(jì)算得出；計(jì)算加速度時(shí)需要在直線上取兩個(gè)點(diǎn)，所取的點(diǎn)間距盡量大一些；（4）[5]由于在勻變速直線運(yùn)動中，相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移的變化量是相等的，故我們只需要驗(yàn)證這個(gè)運(yùn)動是不是滿足這個(gè)關(guān)系就可以；由于相鄰點(diǎn)間的時(shí)間是相等的，又因?yàn)?，…；說明相鄰相等時(shí)間內(nèi)通過的位移都是相等的，所以小車的運(yùn)動是勻