2023-2024学年安徽省合肥市尚真实验中学高三物理模拟试卷含解析

2023年安徽省合肥市尚真实验中学高三物理模拟试卷

含解析

一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合

题意

1.如图所示，质量为M的长木板静置于光滑水平面上，一质量为m的小铅块（可

视为质点）以水平初速vo由木板左滑上木板，铅块滑至木板的右端时恰好与木板

相对静止，此时，它们共同的速度为“。已知铅块与长木板间的动摩擦因数为

N,木板长为1,在此过程中，木板前进的距离为s。则在这个过程中铅块克服摩

擦力所做的功等于

A.mg|is

B.mgjiZ

D.mg|i(s+Z)

参考答案：

D

2.（多选题）有一电场强度方向沿x轴方向的电场，其电势？随x的分布如图所示.一质

量为m、带电量为-q的粒子只在电场力的作用下，以初速度V。从x=0处的O点进入电

场并沿x轴正方向运动，则下关于该粒子运动的说法中正确的是（）

A.粒子从x=0处运动到x=xi处的过程中动能逐渐增大

B.粒子从X=X1处运动到X=X3处的过程中电势能逐渐减小

C.欲使粒子能够到达X=X4处，则粒子从x=0处出发时的最小速度应为2

6小

，则粒子在运动过程中的最小速度为、

参考答案:

BD

【考点】匀强电场中电势差和电场强度的关系.

【分析】根据顺着电场线方向电势降低，判断场强的方向，根据电场力方向分析粒子的运

动情况，即可判断动能的变化.根据负电荷在电势高处电势小，判断电势能的变化.粒子

如能运动到X1处，就能到达X4处，根据动能定理研究0-XI过程，求解最小速度.粒子运

动到XI处电势能最大，动能最小，由动能定理求解最小速度.

【解答】解：A、粒子从O运动到X1的过程中，电势降低，场强方向沿x轴正方向，粒子

所受的电场力方向沿x轴负方向，粒子做减速运动，动能逐渐减小，故A错误.

B、粒子从XI运动到X3的过程中，电势不断升高，根据负电荷在电势高处电势小，可知，

粒子的电势能不断增大，故B正确.

C、根据电场力和运动的对称性可知：粒子如能运动到X1处，就能到达X4处，当粒子恰好

运动到X1处时，由动能定理得：

-q（（po-0）=0-2mvo2,

00,qQ0

解得：Vo=Vm,则要使粒子能运动到X4处，粒子的初速度vo至少为Yin.故C

错误.

D、若vo=2、m,粒子运动到xi处电势能最大，动能最小，由动能定理得：

121

q=2m-in-2mvo2,

解得最小速度为：Vmin="。,故D正确.

故选：BD

3.如图所示，弹簧秤一端固定在墙壁上，另一端与小木块4相连，当用力加速抽出

长木板刀的过程中，观察到弹簧秤的示数为4.ON,若匀速抽出木板弹簧秤的示

数大小（）

_V1~~

A.一定大于4.ONB.一定等于4.ON

C.一定小于4.OND.一定为零

参考答案:

B

4.带电粒子垂直进入匀强电场或匀强磁场中时粒子将发生偏转，称这种电场为偏转电场，

这种磁场为偏转磁场.下列说法错误的是（重力不计）（）

A.欲把速度不同的同种带电粒子分开，既可采用偏转电场，也可采用偏转磁场

B.欲把动能相同的质子和a粒子分开，只能采用偏转电场

C.欲把由静止经同一电场加速的质子和a粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用

D.欲把初速度相同而比荷不同的带电粒子分开，偏转电场和偏转磁场均可采用

参考答案：

C

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动.

【分析】带电粒子垂直进入匀强电场中将做类平抛运动，根据打到下接板的位置区分带电

粒子，而偏转磁场是根据粒子在磁场中运动半径不同区分的，根据这个原理逐项分析即

可.

【解答】解：A、速度不同的同种带电粒子，在偏转电场中沿电场方向受力情况相同，运

动情况也相同，垂直电场方向，由于初速度不同，所以打到下极板的位置也不同，可以通

mv

过偏转电场区分；进入偏转磁场时，r=丽，速度不同，其他量相同，所以运动的半径也

不同，可以区分，所以A正确；

1EqLJEqL2

B、设偏转电场的宽度为d,则在电场中偏转时有：沿电场方向d=2mv'=2mv,质

子和a粒子动能相同，打到下极板时d相同，所以Eql?相等，而质子和a粒子的电量不

等，所以L不同，即水平位移不等，所以可以区分；而在偏转磁场中，

r=Bq-BqBq,质子的质量数是1,电荷数也是1,a粒子质量数是4,电荷数

是2,所以动能相同的质子和a粒子在相同的磁场中运动的半径是相同的，故偏转磁场不

能区分，故B正确；

C、根据EK=Uq可知：由静止经同一电场加速的质子和a粒子的动能是相等的，根据B的

分析可知只能用偏转电场区分，故C错误；

Eq1,2

D、在偏转电场中，a=in,比荷不同则加速度不同，根据d=2可知，运动的时间不

同，而初速度不同，则水平位移也不同，打在下极板的位置也不同，可以用偏转电场区

inv

分；而在偏转磁场中，r=丽，速度相同，比荷不同，所以运动的半径也不同，可以区

分，所以D正确.

本题选不正确的

故选C

5.下列关于力的几种说法中，正确的是

A.做匀速直线运动的物体，一定不受外力的作用

B.相互作用的两物体之间，弹力或摩擦力总是成对出现的

C.沿粗糙平面运动的物体一定受到滑动摩擦力的作用

D.一个物体受到几个不同性质的共点力的作用，这几个共点力可以合成一个

力；一个力也可以分解成几个不同性质的力

参考答案：

B

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.质量为m的物体以初速vo沿倾角为9的斜面上滑，滑回原处时速度大小为

3vo/4,则物体上滑的最大高度为，物体所受阻力大小

为__________

参考答案:

2冗7

7T-——馆sin8

%、25

7.)如图所示，是一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，已知波的传播速

度v=2m/s,则振动的周期为________s,x=1,0m处质点的振动方向

沿(填“y轴正方向”或"V轴负方向")，x=2.0m处的质

参考答案:

8.某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的

装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木

块、细沙.当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑

块处于静止状态.若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，贝I：

抵帝

小沙桶

(1)你认为还需要的实验器材直

(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙

桶的总质量应满足的实验条件是,实验时为保证细线拉力

为木块的合外力首先要做的步骤

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M.往沙桶中装入适量的细

沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m.让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时

器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和

这两点的速度大小vl与v2（vl<v2）o则本实验最终要验证的数学表达式

为（用题中的字母表示实验中测量得到的物理量）.

参考答案:

（1）天平，刻度尺（2分）

（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量（2分），平衡摩擦力（2分）

小.（3分）

(3)

（1）实验要验证动能增加量和总功是否相等，故需要求出总功和动能，故还要天

平和刻度尺；故答案为：刻度尺、天平；

（2）沙和沙桶加速下滑，处于失重状态，其对细线的拉力小于重力，设拉力为

T,根据牛顿第二定律，有

对沙和沙桶，有mg-T=ma

对小车，有T=Ma

解得M+m

故当M>>m时，有T^mg

小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，要使拉力等于合力，则应该

用重力的下滑分量来平衡摩擦力，故可以将长木板的一端垫高；

故答案为：沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力；

工册”工岫1

（3）总功为：mgL,动能增加量为：2421

故答案为:mgL=22

9.我校机器人协会的同学利用如图所示的装置探究作用力与反作用力的关系。如图甲所

示，在铁架台上用弹簧测力计挂住一个实心铁球，在圆盘测力计的托板上放一烧杯水，读

出两测力计的示数分别为Fl、F2；再把小球浸没在水中（水不会溢出），如图乙所示，读

出两测力计的示数分别为F3、F4。

甲乙

请你分析弹簧测力计示数的变化，即F3F1(选填">。

水对铁球的浮力大小为,若,就说明了作用力与反作用力大小相

等。

参考答案：

(1)<(2)或晨-%F岳

10.沿半径为R的半球型碗底的光滑内表面，质量为m的小球正以角速度3,在一

水平面内作匀速圆周运动，此时小球离碗底部为h=。

I……瓜…J

777777^7777777777

参考答案:

11.如图为密闭钢瓶中的理想气体分子在两种不同温度下的速率分布情况，可知，一定温

度下气体分子的速率呈现分布规律；71温度下气体分子的平均动

能(选填“大于”、“等于”或“小于”)/温度下气体分子的平均动能。

参考答案：

中间多、两头少；小于

试题分析：由图可知，两种温度下气体分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点.由

于Ti时速率较低的气体分子占比例较大，则说明岂温度下气体分子的平均动能小于巴温

度下气体分子的平均动能.

考点：考查了分子平均动能

【名师点睛】要注意明确分子平均动能为统计规律，温度升高时并不是所有分子的速率均

增大，同时注意图象的性质，能明确如何判断分子平均速率的变化和温度的变化.

12.（4分）质子（；笈）和a粒子（：法）从静止开始经相同的电势差加速后垂直进

入同一匀强磁场做圆周运动，则这两粒子的动能之比E-：Ek2=—,周期之比

Ti：T2=.

参考答案：

答案：1：2,1：2

13.19世纪和20世纪之交，经典物理已达到了完整、成熟的阶段，但“在物理学晴朗天空

的远处还有两朵小小的、令人不安的乌云”，人们发现了经典物理学也有无法解释的实验

事实，“两朵乌云”是指（填“宏观问题''或"微观问题”）

与（填“高速问题”或“低速问题”）。

参考答案：

微观问题高速问题

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.现有如下所示的实验器材（示意图），要完成伏安法“测定干电池的电动势和内

阻”实验

Cl）请选用器材并在实物连线图上完成必需的导线连接。

（2）若测得的实验数据如下表，请用作图法求出干电池的电动势和内阻。

电压(U/V)1.481.441.381.301.201.08

电流(I/A)0.050.100.150.250.350.50

（3）若上图中所给的电流表已被损坏，用剩余器材能否测定干电池的电动势和内

阻？如能的话，请选定器材并给出电路图。

参考答案：

⑴如图（3分）

⑵如图（3分）

E=152V,r=086Q

（3）能，选择图中1电池、2电键、4电压表和5电阻箱等实验器材。（4分）

15.小明同学利用图示器材探究电路规律:

(1)断开电键S,旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，此时读数为20。，此时测得的

是的阻值；

(2)将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S,将滑动变阻器滑片从最左端缓慢移动到

最右端，发现该过程中读数最大为320mA,则移动过程中读数变化情况是一

(A)逐渐增大(B)逐渐减小

(C)先减小后增大(D)先增大后减小

(3)将旋转开关指向直流电压档，闭合电键S后移动滑动头，发现该过程中电表读数最

大为L2V,结合前两问条件可知，该电源电动势为V.(结果保留两位小数)

参考答案：

(1)滑动变阻器总电阻.(2)A.(3)1.48V.

【考点】闭合电路的欧姆定律.

【分析】(1)欧姆档测量滑动变阻器总电阻.

(2)根据电路中电阻的变化，分析电流的变化，再分析直流电流表读数的变化.

(3)将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，根据电流表的最大读数，由闭合电路

欧姆定律列式.将旋转开关指向直流电压档，根据闭合电路欧姆定律列式.联立求电源的

电动势.

【解答】解：(1)断开电键S,旋转选择开关，使其尖端对准欧姆档，由图知，此时欧

姆档测量滑动变阻器总电阻.

(2)将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S,将滑片从最左端缓慢移动到最右端的过

程中，变阻器滑片两侧的电阻并联，总电阻先增大后减小，则总电流先减小后增大.滑片

从最右端移至中点的过程中，变阻器并联电阻增大，并联电压增大，而滑片右侧电阻减

小，所以直流电流档的读数增大.滑片从中点移至最右端的过程中，电路的总电流增大，

通过变阻器左侧电阻的电流减小，所以直流电流档的读数增大，故A正确.

故选：A.

(3)将旋转开关指向直流电流档，闭合电键S时，读数最大时，由闭合电路欧姆定律

E=Imax(Ri+r)=0.32(Ri+r)①

将旋转开关指向直流电压档，读数最大时，由闭合电路欧姆定律得:

E=R(R+Ri+r)=20x(20+Ri+r)=0.06(20+Ri+r)②

联立①②解得E-1.48V

故答案为：(1)滑动变阻器总电阻.(2)A.(3)1.48V.

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示，半径为R的光滑半圆轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面

内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段很小圆弧过

渡。在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压(弹簧与两小球均不相连)，处于静止

状态。同时释放两个小球，a、b两小球都在水平轨道CD上与弹簧分离，之后a球恰好能

通过圆轨道最高点A,b球恰好能到达斜轨道的最高点B.已知a球质量为m,重力加速

度为g.求：

(1)弹簧恢复原长时，a球、b球的速度大小各是多少？

(2)b球的质量是多少？

(3)释放小球前弹簧的弹性势能为多少？

参考答案:

见解析

⑴，球近瞩轨道量高点A时，=（1分）一项（1分）

a球从C到A,由动花定理可知，-Fg・2A=；m.v；-：可*《2分）

a球速度大小匕=%=J须（1分）b，从D运动到B,由动能定理可知,

-叫Q】OR=O-,“*（2分、b球速度大小!=»,=邛证（1分》

（2）以•博、b球为研究对象，由动量号《（定今可知.

m."・=W（3分）队*:m（1分）

2

（3）以a球、b球为斫£对象,由能■守恒定律可知，

弹簧的弹性势能£‘=3用.4+3%*（3分）37.5mgR《1分》

17.如图所示，正方形木板水平放置在地面上，木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑

块下抽出，需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长

/

L=2-.2m,质量M=3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均

为〃=°2（取g=10冽/$2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），求：

（1）水平拉力至少多大才能将木板抽出；

⑵当水平恒力F=29N时，在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

参考答案:

■i就摘出木快.情艘。木板应桐尊南动•，*埃达Flfil馈乐动的最大加速

厦时•笈力・小

**tMMl•W"»•・■m•(p

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故■；，了(的餐小力应大于20、④加

(2)亶使电块负。的逢厦■大.阚懦块在东幄ijnodtM的肥鼻量大.竣应粕木板的

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