安徽省宿州市十三校高三下學期新高考物理試題統練（七）（期中模擬）

安徽省宿州市十三校高三下學期新高考物理試題統練（七）（期中模擬）注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準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，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、在真空中某點電荷Q的電場中，將帶電荷量為q的負試探電荷分別置于a（0,0,r）、b兩點時，試探電荷所受電場力的方向如圖所示，Fa、Fb分別在yOz和xOy平面內，Fa與z軸負方向成角，Fb與x軸負方向成角。已知試探電荷在a點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、b、O三點電勢關系為C．點電荷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，圓心為O，三個完全相同的小圓環(huán)a、b、c穿在大環(huán)上，小環(huán)c上穿過一根輕質細繩，繩子的兩端分別固定著小環(huán)a、b，通過不斷調整三個小環(huán)的位置，最終三小環(huán)恰好處于平衡位置，平衡時a、b的距離等于繩子長度的一半.已知小環(huán)的質量為m，重力加速度為g，輕繩與c的摩擦不計.則A．a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)域內有垂直正方形平面向外的勻強磁場，磁場的磁感應強度為B。一個質量為m、電荷量為q的帶電粒子從b點沿ba方向射入磁場，結果粒子恰好能通過c點，不計粒子的重力，則粒子的速度大小為A． B． C． D．5、2024年我國或將成為全球唯一擁有空間站的國家。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動的周期的表達式為（）A．B．C．D．6、在x軸上有兩個固定的點電荷Q1、Q2，其中Q1為正電荷，Q2為負電荷。一帶正電的粒子僅在電場力作用下從原點O由靜止開始沿x軸運動，其動能Ek隨位置x的變化關系如圖，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選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、甲、乙兩物體在同一條直線上運動，其運動的位置一時間圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．在3～5s時間內，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的時間內，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、氣體中的分子是運動的B．液態(tài)物質浸潤某固態(tài)物質時，附著層中分子間的相互作用表現為斥力C．一定質量的理想氣體，在溫度不變的條件下，當它的體積減小時，在單位時間內、單位面積上氣體分子對器壁碰撞的次數增大D．理想氣體實驗定律對飽和汽也適用E.有的物質在物態(tài)變化中雖然吸收熱量但溫度卻不升高9、我國計劃在2030年之前實現飛船載人登月計劃，假設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工作（）A．測出一個石塊在月球表面上方自由下落的高度和時間，求出月球表面上該石塊的重量B．測出一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，求出月球的質量C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質量和體積，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動的周期求出月球的平均密度10、假設何雯娜質量為m=40kg，在某次蹦床比賽中，她從最低點以一定的初速度v0豎直向上跳起，取運動過程的最低點為重力零勢能面，她的機械能和重力勢能隨離開最低點的高度h的變化規(guī)律如圖所示，在整個運動過程中，可將她視為質點，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．落回最低點的動能1480JD．上升運動時間為三、實驗題：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）某實驗小組調試如圖1所示的裝置準備研究加速度與受力的關系，實驗小組懸掛砝碼及砝碼盤打出紙帶并測量小車的加速度：已知小車的質量為M，砝碼及砝碼盤的總質量為m，打點計時器所接的交流電的率為。（1）實驗步驟如下：①按圖1所示，安裝好實驗裝置，其中動滑輪與定滑輪及彈簧測力計相連的細線豎直②調節(jié)長木板的領角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，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量，重復步驟③，求得小車在不同合力作用下的加速度⑤彈簧測力計的讀數為F，則小車所受合外力為___（2）實驗過程中，關于砝碼及砝碼盤的總質量m與小車的質量M的關系，下列說法正確的是__；A．M必須遠大于mB．M必須遠小于mC．可以不用遠大于mD．M必須等于m（3）實驗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所示的實驗裝置研究小車速度隨時間變化的規(guī)律。主要實驗步驟如下：a．安裝好實驗器材。接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿長木板運動，重復幾次。b．選出一條點跡清晰的紙帶，找一個合適的點當作計時起點O（t=0），然后每隔0.1s選取一個計數點，如圖2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通過測量、計算可以得到在打A、B、C、D、E……點時小車的速度，分別記作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標系，在坐標紙上描點，如圖3所示。結合上述實驗步驟，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______（填選項前的字母）。A．電壓合適的50Hz交流電源B．電壓可調的直流電源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝碼）(2)在圖3中已標出計數點A、B、D、E對應的坐標點，請在該圖中標出計數點C（v3=0.86m/s）對應的坐標點，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動，其依據是______。根據v-t圖像計算出小車的加速度a=______m/s2。(4)某同學測量了相鄰兩計數點間的距離：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動。請你說明這樣分析的依據是______________________。四、計算題：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）在電子技術中，科研人員經常通過在適當的區(qū)域施加磁場或電場束控制帶電粒子的運動。如圖所示，位于M板處的粒子源不斷產生質量為m、電荷量為q的粒子，粒子經小孔S1不斷飄入電壓為U的加速電場，其初速度可視為零；然后經過小孔S2射出后沿x軸方向從坐標原點O垂直于磁場方向進入x軸上方（含x軸正半軸）的有界勻強磁場控制區(qū)，磁場的磁感應強度為B。粒子發(fā)生270°偏轉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）求粒子在磁場中運動半徑的大?。唬?）求粒子從N板射出到打在熒光屏上所需的時間；（3）實際上加速電壓的大小會在U±范圍內微小變化，粒子以不同的速度進入磁場控制區(qū)域，均能發(fā)生270°偏轉豎直打在熒光屏上，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動特點，解決了粒子的加速問題?，F在回旋加速器被廣泛應用于科學研究和恢學設備中?；匦铀倨鞯墓ぷ髟砣鐖D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，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計。磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，加速器按一定頻率的高頻交流電源，保證粒子每次經過電場都被加速，加速電壓為U。D形金屬盒中心粒子源產生的粒子，初速度不計，在加速器中被加速，加速過程中不考慮相對論效應和重力作用。(1)求把質量為m、電荷量為q的靜止粒子加速到最大動能所需時間；(2)若此回旋加速器原來加速質量為2m，帶電荷量為q的α粒子（），獲得的最大動能為Ekm，現改為加速氘核（），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α粒子在此回旋加速器中運行的周期為T，若存在一種帶電荷量為q′、質量為m′的粒子，在時進入加速電場，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軌固定在水平桌面上，左端連接定值電阻，導軌間距。整個裝置處在方向豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度，一質量、電阻的金屬棒放在導軌上，在外力F的作用下以恒定的功率從靜止開始運動，當運動距離時金屬棒達到最大速度，此時撤去外力，金屬棒最終停下，設導軌足夠長。求：(1)金屬棒的最大速度；(2)在這個過程中，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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

由題，Fa、Fb分別在yOz和xOy平面內，可知點電荷Q即在yOz平面內，也在xOy平面內，所以Q一定在坐標軸y上，過a點沿F的方向延長，與y軸交于Q點，設OQ之間的距離為y，由幾何關系得則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。由幾何關系得可知b點到O點的距離也是r，b到Q之間的距離也是2rA．b與a到Q點的距離相等，根據庫侖定律可知，試探電荷在b點受到的電場力與在a點受到的電場力是相等的，所以故A錯誤；B．負電荷受到的電場力指向Q，根據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點的電勢高，b與a點的電勢相等，即故B錯誤；C．由于點電荷Q帶正電，根據庫侖定律解得點電荷Q的電荷量為故C正確；D．平面xOz上各點到Q的距離不一定相等，所以各點的電勢不一定相等，則在平面xOz上移動該試探電荷，電場力不一定不做功，故D錯誤。故選C。2、C【解析】AB、三個小圓環(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；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動，觸地時兩球速度相同，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，設碰后m1、m2速度大小分別為v1、v2，選向上方向為正方向，則：m2v﹣m1v=m1v1+m2v2由能量守恒定律得：（m1+m2）v2=+m2且，m2=3m1聯立解得：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過圓心，由于粒子能經過C點，因此粒子出磁場時一定沿ac方向，軌跡如圖：由幾何關系可知，粒子做圓周運動的半徑為根據牛頓第二定律得：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動時軌道半徑聯立解得故BCD錯誤，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之間存在一個場強為0的點（設為M點），且在OM之間運動時電場力做正功，在M與x0之間運動時電場力做負功；由此刻判斷0~x0區(qū)間肯定在兩點荷的同一側，且正電荷Q1距離O點較近，故選項A正確，BCD錯誤；故選A。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】

A．因為x-t圖像的斜率等于速度，可知在3～5s時間內，甲的速度大小小于乙的速度大小，選項A錯誤；B．甲和乙出發(fā)的位置都在x=0位置，選項B錯誤；C．由圖像可知，甲、乙在20m處相遇，選項C正確；D．在3～7s的時間內，甲的位移小于乙的位移，根據可知，甲的平均速度大小小于乙的平均速度大小，選項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)則運動，故A錯誤；B．液體浸潤某固體時，附著層內分子分布比內部密集，分子力表現為斥力，液面沿固體擴展，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，單位體積內分子個數增大，壓強增大，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??；只要稍微增大壓強也會變成液體，體積大大減小，所以飽和汽不遵循氣體實驗定律，故D錯誤；E．晶體有固定熔點，熔化時吸收熱量，溫度不變，故E正確。故選BCE。9、AD【解析】

A．根據得則月球表面上該石塊的重量G=mg=m故A正確；B．一個石塊在月球表面上方做平拋運動的高度和時間，同樣有豎直方向得又根據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，則求不出月球的質量，故B錯誤；C．從月球表面上撿取100塊石頭，測量它們的質量和體積，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錯誤；D．由萬有引力提供向心力得：得：又M=ρπR3，聯立解得：故D正確。故選AD。10、AD【解析】

A．運動員的機械能由動能和重力勢能構成，當h=0m時，重力勢能為零，動能為Ek0=2420J，根據：則v0=11m/s，A正確；B．空氣阻力做功改變機械能，所以E機-h的斜率大小為空氣阻力，即：根據牛頓第二定律，下降加速度為：B錯誤；C．由于存在空氣阻力，上升過程和下降過程損失的機械能均為420J，故回到最低點時動能為：Ek=2420J-840J=1580JC錯誤；D．上升加速度為：上升時間為：D正確。故選AD。三、實驗題：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]調節(jié)長木板的領角，輕推小車后，使小車能沿長木板向下勻速運動，其目的是平衡摩擦力；⑤[2]彈簧測力計的讀數為F，則小車所受合外力為F；（2）[3]實驗過程中，由于有彈簧測力計測得小車的拉力，則小車的質量M可以不用遠大于砝碼及砝碼盤的總質量m，故選C；（3）[4]根據，則，則12、AC小車速度隨時間均勻變化0.62相鄰相等時間（0.1s）內的位移變化量均為0.63cm左右，在誤差范圍內相等，所以小車做勻速直線運動?！窘馕觥?/p>

（1）[1]AB．圖中打點計時器用的是50Hz交流電源而不是直流電源，故選項A正確，B錯誤；C．測量紙帶上的點之間距離時，還需要用到刻度尺，故選項C正確；D．但是不用秒表，因為計時器的點間距能夠說明間隔時間的問題，選項D錯誤；E．實驗用不到天平，因為不用測量質量，選項E錯誤。故選AC。（2）[2]先畫出C點，即在時間為0.3s時找出對應的速度0.86m/s即可，然后將圖中各點用直線畫出來；（3）[3]因為它是一條直線，說明其加速度的大小是不變的，故說明是勻變速直線運動，也可以說是因為速度的變化的相同時間內是相同的.[4]加速度的大小可以根據加速度的定義來計算得出；計算加速度時需要在直線上取兩個點，所取的點間距盡量大一些；（4）[5]由于在勻變速直線運動中，相鄰相等時間內的位移的變化量是相等的，故我們只需要驗證這個運動是不是滿足這個關系就可以；由于相鄰點間的時間是相等的，又因為，…；說明相鄰相等時間內通過的位移都是相等的，所以小車的運動是勻