2023届安徽省皖南八校高三三模物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023年安徽省皖南八校高考物理三模试卷选择题1．（3分）下列有关现象说法错误的是（）A．跳水运动员从水下露出水面时头发全部贴在头皮上，是水的表面张力作用的结果B．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球引力而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 C．液晶电视的工作原理中利用了液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它可能向外界放热〖解析〗解：A．液体表面张力有使其表面收缩到面积最小的趋势，是水的表面张力作用的结果；B．温度是分子平均动能的标志，分子平均动能越大，氢分子质量小，因此大气中氢含量相对较少；C．液晶像液体一样可以流动，光学性质具有各向异性；D．一定质量的理想气体，体积增大，气体内能增加，由热力学第一定律可知，故D错误。本题选说法错误的，故选：D。2．谷歌和NASA宣布，他们发现了第二个“太阳系”，也是迄今为止距离太阳最远的系外行星系——开普勒—90系统。开普勒﹣90系统的中心恒星质量约为太阳的1.13倍，纵观整个行星系统，即使是发现的最外侧的行星开普勒﹣90h，因此开普勒﹣90星系又被人们称为“迷你版的太阳系”，则开普勒﹣90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比约为（）A．0.94 B．1.27 C．0.78 D．1.06〖解析〗解：在星球表面重力近似等于万有引力，则有则开普勒﹣90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比，解得故C正确，ABD错误。故选：C。3．如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为2：1，定值电阻R1＝R2＝10Ω，M、N输入如图乙所示的电压，时间内为正弦曲线（）A．、 B．16V、0.8A C．16V、0.2A D．、〖解析〗解：将副线圈上的电阻作为等效电阻，画出等效电路如图所示：副线圈的等效电阻为由于变压器只能改变交流电压，则解得解得UMN＝20V原线圈中的电流为则电流表的示数为0.8A，电压表的示数为，B正确。故选：B。4．尖劈可用来卡紧物体，在距今约40～50万年的新石器时代的石斧、石矛都说明尖劈是人类最早发明并广泛使用的一种简单的工具。如图所示为顶角很小的木质尖劈，将它嵌入木头缝中，为了使木质尖劈起到卡紧物体的作用，则木质尖劈的顶角最大约为（）A．30° B．15° C．22.5° D．7.5°〖解析〗解：尖劈具有对称性，分析尖劈一侧受力1和水平分力F2，设顶角一半为θ，如图1所示将摩擦力分解如图2所示根据平衡条件当F1≤f4时，尖劈可起到卡紧物体的作用，得tanθ≤μ，即θ≤15°2θ≤30°所以木质尖劈的顶角最大约为30°，故A正确。故选：A。（多选）5．科学家设计的“光环”如图所示，“光环”由光纤弯曲而成，圆心为O，其上有一发光点C，从C位置能向右发射出水平光线，且没有光线从“光环”射出。光在真空中的速度用c表示。下列说法正确的是（）A．光在“光环”界面处全部是全反射 B．光在“光环”中走过的路程为 C．“光环”对光线的折射率可能是1.5 D．光线在“光环”中运行的时间可能是〖解析〗解：A．依题意，说明发生的都是全反射；B．如图所示由几何关系，θ为45°，所以正方形总长度为；C．根据全反射的临界条件有故折射率故C正确；D．传播时间为故D错误。故选：ABC。（多选）6．如图所示，一半径为R的圆竖直放置，AB是圆的一条直径，在圆周上A点有一发射器，以相同的初动能Ek0平行竖直平面沿不同方向发射带电量为+q，质量为m的小球，小球会经过圆周上不同的点，且A、C两点间的距离为，忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是（）A．电场强度的最小值为 B．电场强度的最小值为 C．若电场强度取最小时，小球过C点的动能为 D．若电场强度取最小时且规定A点电势为0，则C点的电势为〖解析〗解：AB．由几何关系可知，将重力与电场力等效为新的“重力”，则新的重力G′方向沿OC方向当电场力与G′垂直时，电场力最小，则有Emin＝mgcos30°解得故A正确，B错误；C．过A点作AM垂直CO于M点，且CM＝ACcos30°由动能定理可得其中则有故C错误；D．C点的电势为故D正确。故选：AD。（多选）7．如图所示，地面上竖直放置一质量为M，半径为R的内壁光滑细圆形管道，小球可视为质点，圆形管道与左边墙壁的距离为，运动过程中，小球与环形管道始终相对静止，管道与墙壁碰撞后立即静止，重力加速度为g，则（）A．小球与环形管道匀加速运动的加速度为 B．小球与环形管道运动到墙壁处的速度为 C．小球运动到环形管道圆心等高处时对环形管道的压力为2mg D．小球恰能通过环形管道的最高点〖解析〗解：A．由题可知，对小球由牛顿第二定律则有：解得小球与环形管道匀加速运动的加速度为：，故A错误；B．小球与环形管道匀加速运动2＝2ax，结合A项求得的加速度，故B正确；C．环形管道与墙壁碰撞后瞬间小球速度突变为沿管道切线方向由机械能守恒有：则：在与环形管道圆心等高处，环形管道对小球的弹力为：由牛顿第三定律可知，此时小球对环形管道的压力为7mg；D．当小球的速度变为0时即：，即小球恰能到达最高点。故选：BCD。（多选）8．如图所示，一竖直放置的两平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为l，其直流电阻可以忽略不计，装置处于水平向里的匀强磁场中，一质量为m的金属棒从静止开始下滑，金属棒的电阻不计，金属棒与导轨始终接触良好，则金属棒下滑h距离的过程中（）A．金属棒做匀加速直线运动 B．金属棒下落h时的速度为 C．金属棒下落h时其两端的电势差为 D．金属棒下落时的加速度为〖解析〗解：A．金属棒由静止开始运动，与电感线圈组成的回路中有电流产生，即E切＝E自则两边求和，可得：即Blx＝Li则金属棒所受安培力为：FA＝Bil联立解得：由此可知，棒下滑过程中所受安培力与位移成正比，由牛顿第二定律知，则金属棒做的是变加速直线运动，故A错误；BC．对金属棒下滑h过程中由动能定理得：其中解得：此时金属棒两端电压为：U＝Blv解得：，故B错误；D．金属棒下落时由牛顿第二定律可得加速度为：，故D正确。故选：CD。9．某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩托车启动过程中速度随时间变化的规律，如图甲所示，节拍器工作原理与单摆类似，实验时首先调节节拍器的周期T＝1.0s，摩托车启动时节拍器刚好响了一声“啪”，通过拍摄影像，确定每一次“啪”声对应车的位置（结果均保留两位小数）（1）由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直运动，理由是连续相等时间间隔内的位移差近似相等；（2）当x＝1.24m时摩托车的速度为1.84m/s；（3）摩托车的加速度大小为1.29m/s2。〖解析〗解：（1）由表格数据可知摩托车在第1个0.5s内的位移x1＝0.48m，在第3个0.5s内的位移x3＝1.24m﹣0.48m＝6.76m，第3个0.8s内的位移x3＝2.32m﹣4.24m＝1.08m，第4个3.5s内的位移x4＝7.72m﹣2.32m＝1.5m，则摩托车在相邻0.5s内的位移之差接近Δx＝7.32m；（2）根据匀变速直线运动的规律中间时刻的瞬时速度等于相邻这段时间的平均速度，当x＝1.24m时摩托车的速度为v＝＝；（3）由逐差法可知，摩托车的加速度为a＝代入数据解得a＝1.29m/s2。10．某同学想利用“半偏法”测量量程为2.0V的电压表内阻（内阻约几千欧），设计了如图甲所示的电路图，可供选择的器材有：电阻箱（最大阻值为9999.9欧）1（最大阻值20欧），滑动变阻器R2（最大阻值2千欧），直流电源E1（电动势为3V），直流电源E2（电动势为6V），开关2只，导线若干a.完善图甲电路图并连接线路；b.闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；c.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S2，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记录电阻箱的阻值。（1）完善图甲电路图，并用笔画线代替导线，将图乙实物图连接成实验电路；（2）为了减小实验误差，实验中电源应选E2（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选R1（选填“R1”或“R2”）；（3）完善步骤c中横线处的操作应为保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S2前，滑动变阻器的滑片应移到图甲中最左（填“左”或“右”）端；（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1999.0，则电压表的内阻为1999欧，用半偏法测量的电压表的内阻值与其真实值相比，真实值小于（填“小于”或“等于”或“大于”）测量值。〖解析〗解：（1）为调节方便，滑动变阻器应选最大阻值较小的即为R1，则滑动变阻器用分压式，完善电路图如图所示实物连线如图所示（2）利用“半偏法”测电压表内阻实验中，近似认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，电源电动势应选大的即为E2，滑动变阻器应选最大阻值较小的即为R7。（3）利用“半偏法”测电压表内阻实验中，闭合开关S1、S2，先使电压表满偏，步骤c中保持滑动变阻器滑片位置不变2，使电压表半偏。闭合开关S1、S2前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最左端，且使电压表的示数从零开始调节。（4）在步骤c中，记录的电阻箱的阻值为1999.2ΩV＝1999.0Ω。根据设计电路可知，实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要变大，故电阻箱分得的电压大于1V。11．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内有一个半径为R的四分之一圆弧，圆弧的圆心P点坐标为（0，R），圆弧内有垂直平面向里的匀强磁场，第四象限内有平行y轴竖直向下的匀强电场，N端刚好在x轴上，粒子源能源源不断地放出质量为m，速度大小相同、方向沿x轴正方向的粒子，已知从MN中点放出的粒子在磁场中运动时间t后刚好从坐标原点O进入匀强电场，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）所有能进入匀强电场的粒子第二次经过x轴时离坐标原点O的最远距离。〖解析〗解：（1）从MN中点射出的粒子进入磁场后的运动轨迹如图所示由几何关系可知，O′P与AO垂直，由于O′A与PO平行，粒子在磁场中做圆周运动的半径为：r＝R粒子在磁场中做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为60°，可得：解得：（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：解得：设粒子经磁场后速度与x轴正方向成θ角进入匀强电场，粒子将做类斜抛运动x＝v0cosθ⋅t其中联立解得当时，答：（1）匀强磁场的磁感应强度大小为；（2）所有能进入匀强电场的粒子第二次经过x轴时离坐标原点O的最远距离为。12．如图1所示，光滑的六分之一圆弧轨道PQ竖直放置，底端通过光滑轨道与一倾斜传送带连接，小物块b静止于Q点，一质量为ma＝1kg的小物块a从圆弧轨道最高点P以初速度沿圆弧轨道运动，到最低点Q时与另一质量为mb＝3kg的小物块b发生弹性正碰（碰撞时间极短）。碰撞后两物块的速率均为2m/s，且碰撞后小物块b沿传送带方向运动，传送带顺时针匀速转动，物块b在传送带上运动时，规定沿传送带向下为正方向，重力加速度取10m/s2，求：（1）碰撞前瞬时小物块a的速度大小；（2）碰撞后小物块a能上升的最大高度及在最高点对圆弧轨道的压力大小；（3）物块b与传送带间的摩擦因数及传送带的长度。〖解析〗解：（1）对小物块a由P到Q的过程，由动能定理得代入数据解得：va＝7m/s（2）由题意可知，碰撞后物块a和物块b的速率均为2m/s，物块a碰后的速度方向向左，由动能定理得：代入数据解得：h＝0.2m设小物块a上升到最大高度处与O点连线与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可知在最高点由平衡条件可得FN﹣magcosθ＝0联立解得FN＝5.5N由牛顿第三定律知，小物块a在最高点对圆弧轨道的压力大小为7.6N。（3）由题意可知，传送带的速度大小为10m/s且t1+t5＝1.9s小物块b在传送带上运动时，由牛顿第二定律可得mbgsin37°+μmbgcos37°＝mba6mbgsin37°﹣μmbgcos37°＝mba2联立解得t1＝8.8s，t2＝8.1s，μ＝0.4对第一阶段小物块b有同理第二阶段有传送带的长度x＝x1+x2联立解得：x＝17.01m答：（1）碰撞前瞬时小物块a的速度大小为3m/s；（2）碰撞后小物块a能上升的最大高度为0.2m，在最高点对圆弧轨道的压力大小为7.5N；（3）物块b与传送带间的摩擦因数及传送带的长度分别为0.4，17.01m。2023年安徽省皖南八校高考物理三模试卷选择题1．（3分）下列有关现象说法错误的是（）A．跳水运动员从水下露出水面时头发全部贴在头皮上，是水的表面张力作用的结果B．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球引力而逃逸，因此大气中氢含量相对较少 C．液晶电视的工作原理中利用了液晶的光学性质与某些晶体相似，具有各向异性 D．一定质量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它可能向外界放热〖解析〗解：A．液体表面张力有使其表面收缩到面积最小的趋势，是水的表面张力作用的结果；B．温度是分子平均动能的标志，分子平均动能越大，氢分子质量小，因此大气中氢含量相对较少；C．液晶像液体一样可以流动，光学性质具有各向异性；D．一定质量的理想气体，体积增大，气体内能增加，由热力学第一定律可知，故D错误。本题选说法错误的，故选：D。2．谷歌和NASA宣布，他们发现了第二个“太阳系”，也是迄今为止距离太阳最远的系外行星系——开普勒—90系统。开普勒﹣90系统的中心恒星质量约为太阳的1.13倍，纵观整个行星系统，即使是发现的最外侧的行星开普勒﹣90h，因此开普勒﹣90星系又被人们称为“迷你版的太阳系”，则开普勒﹣90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比约为（）A．0.94 B．1.27 C．0.78 D．1.06〖解析〗解：在星球表面重力近似等于万有引力，则有则开普勒﹣90系统中心恒星与太阳表面处的重力加速度之比，解得故C正确，ABD错误。故选：C。3．如图甲所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为2：1，定值电阻R1＝R2＝10Ω，M、N输入如图乙所示的电压，时间内为正弦曲线（）A．、 B．16V、0.8A C．16V、0.2A D．、〖解析〗解：将副线圈上的电阻作为等效电阻，画出等效电路如图所示：副线圈的等效电阻为由于变压器只能改变交流电压，则解得解得UMN＝20V原线圈中的电流为则电流表的示数为0.8A，电压表的示数为，B正确。故选：B。4．尖劈可用来卡紧物体，在距今约40～50万年的新石器时代的石斧、石矛都说明尖劈是人类最早发明并广泛使用的一种简单的工具。如图所示为顶角很小的木质尖劈，将它嵌入木头缝中，为了使木质尖劈起到卡紧物体的作用，则木质尖劈的顶角最大约为（）A．30° B．15° C．22.5° D．7.5°〖解析〗解：尖劈具有对称性，分析尖劈一侧受力1和水平分力F2，设顶角一半为θ，如图1所示将摩擦力分解如图2所示根据平衡条件当F1≤f4时，尖劈可起到卡紧物体的作用，得tanθ≤μ，即θ≤15°2θ≤30°所以木质尖劈的顶角最大约为30°，故A正确。故选：A。（多选）5．科学家设计的“光环”如图所示，“光环”由光纤弯曲而成，圆心为O，其上有一发光点C，从C位置能向右发射出水平光线，且没有光线从“光环”射出。光在真空中的速度用c表示。下列说法正确的是（）A．光在“光环”界面处全部是全反射 B．光在“光环”中走过的路程为 C．“光环”对光线的折射率可能是1.5 D．光线在“光环”中运行的时间可能是〖解析〗解：A．依题意，说明发生的都是全反射；B．如图所示由几何关系，θ为45°，所以正方形总长度为；C．根据全反射的临界条件有故折射率故C正确；D．传播时间为故D错误。故选：ABC。（多选）6．如图所示，一半径为R的圆竖直放置，AB是圆的一条直径，在圆周上A点有一发射器，以相同的初动能Ek0平行竖直平面沿不同方向发射带电量为+q，质量为m的小球，小球会经过圆周上不同的点，且A、C两点间的距离为，忽略小球间的相互作用，下列说法正确的是（）A．电场强度的最小值为 B．电场强度的最小值为 C．若电场强度取最小时，小球过C点的动能为 D．若电场强度取最小时且规定A点电势为0，则C点的电势为〖解析〗解：AB．由几何关系可知，将重力与电场力等效为新的“重力”，则新的重力G′方向沿OC方向当电场力与G′垂直时，电场力最小，则有Emin＝mgcos30°解得故A正确，B错误；C．过A点作AM垂直CO于M点，且CM＝ACcos30°由动能定理可得其中则有故C错误；D．C点的电势为故D正确。故选：AD。（多选）7．如图所示，地面上竖直放置一质量为M，半径为R的内壁光滑细圆形管道，小球可视为质点，圆形管道与左边墙壁的距离为，运动过程中，小球与环形管道始终相对静止，管道与墙壁碰撞后立即静止，重力加速度为g，则（）A．小球与环形管道匀加速运动的加速度为 B．小球与环形管道运动到墙壁处的速度为 C．小球运动到环形管道圆心等高处时对环形管道的压力为2mg D．小球恰能通过环形管道的最高点〖解析〗解：A．由题可知，对小球由牛顿第二定律则有：解得小球与环形管道匀加速运动的加速度为：，故A错误；B．小球与环形管道匀加速运动2＝2ax，结合A项求得的加速度，故B正确；C．环形管道与墙壁碰撞后瞬间小球速度突变为沿管道切线方向由机械能守恒有：则：在与环形管道圆心等高处，环形管道对小球的弹力为：由牛顿第三定律可知，此时小球对环形管道的压力为7mg；D．当小球的速度变为0时即：，即小球恰能到达最高点。故选：BCD。（多选）8．如图所示，一竖直放置的两平行金属导轨MN、PQ，导轨间距为l，其直流电阻可以忽略不计，装置处于水平向里的匀强磁场中，一质量为m的金属棒从静止开始下滑，金属棒的电阻不计，金属棒与导轨始终接触良好，则金属棒下滑h距离的过程中（）A．金属棒做匀加速直线运动 B．金属棒下落h时的速度为 C．金属棒下落h时其两端的电势差为 D．金属棒下落时的加速度为〖解析〗解：A．金属棒由静止开始运动，与电感线圈组成的回路中有电流产生，即E切＝E自则两边求和，可得：即Blx＝Li则金属棒所受安培力为：FA＝Bil联立解得：由此可知，棒下滑过程中所受安培力与位移成正比，由牛顿第二定律知，则金属棒做的是变加速直线运动，故A错误；BC．对金属棒下滑h过程中由动能定理得：其中解得：此时金属棒两端电压为：U＝Blv解得：，故B错误；D．金属棒下落时由牛顿第二定律可得加速度为：，故D正确。故选：CD。9．某一物理兴趣实验小组利用节拍器和手机摄像功能来研究摩托车启动过程中速度随时间变化的规律，如图甲所示，节拍器工作原理与单摆类似，实验时首先调节节拍器的周期T＝1.0s，摩托车启动时节拍器刚好响了一声“啪”，通过拍摄影像，确定每一次“啪”声对应车的位置（结果均保留两位小数）（1）由表格数据可判断摩托车近似做匀加速直运动，理由是连续相等时间间隔内的位移差近似相等；（2）当x＝1.24m时摩托车的速度为1.84m/s；（3）摩托车的加速度大小为1.29m/s2。〖解析〗解：（1）由表格数据可知摩托车在第1个0.5s内的位移x1＝0.48m，在第3个0.5s内的位移x3＝1.24m﹣0.48m＝6.76m，第3个0.8s内的位移x3＝2.32m﹣4.24m＝1.08m，第4个3.5s内的位移x4＝7.72m﹣2.32m＝1.5m，则摩托车在相邻0.5s内的位移之差接近Δx＝7.32m；（2）根据匀变速直线运动的规律中间时刻的瞬时速度等于相邻这段时间的平均速度，当x＝1.24m时摩托车的速度为v＝＝；（3）由逐差法可知，摩托车的加速度为a＝代入数据解得a＝1.29m/s2。10．某同学想利用“半偏法”测量量程为2.0V的电压表内阻（内阻约几千欧），设计了如图甲所示的电路图，可供选择的器材有：电阻箱（最大阻值为9999.9欧）1（最大阻值20欧），滑动变阻器R2（最大阻值2千欧），直流电源E1（电动势为3V），直流电源E2（电动势为6V），开关2只，导线若干a.完善图甲电路图并连接线路；b.闭合开关S1、S2，调节滑动变阻器滑片，使电压表满偏；c.保持滑动变阻器滑片位置不变，断开开关S2，调节电阻箱使电压表示数为1.0V，记录电阻箱的阻值。（1）完善图甲电路图，并用笔画线代替导线，将图乙实物图连接成实验电路；（2）为了减小实验误差，实验中电源应选E2（选填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选R1（选填“R1”或“R2”）；（3）完善步骤c中横线处的操作应为保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S2前，滑动变阻器的滑片应移到图甲中最左（填“左”或“右”）端；（4）在步骤c中，记录的电阻箱阻值为1999.0，则电压表的内阻为1999欧，用半偏法测量的电压表的内阻值与其真实值相比，真实值小于（填“小于”或“等于”或“大于”）测量值。〖解析〗解：（1）为调节方便，滑动变阻器应选最大阻值较小的即为R1，则滑动变阻器用分压式，完善电路图如图所示实物连线如图所示（2）利用“半偏法”测电压表内阻实验中，近似认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，电源电动势应选大的即为E2，滑动变阻器应选最大阻值较小的即为R7。（3）利用“半偏法”测电压表内阻实验中，闭合开关S1、S2，先使电压表满偏，步骤c中保持滑动变阻器滑片位置不变2，使电压表半偏。闭合开关S1、S2前，滑动变阻器的滑片应该移到图甲中最左端，且使电压表的示数从零开始调节。（4）在步骤c中，记录的电阻箱的阻值为1999.2ΩV＝1999.0Ω。根据设计电路可知，实际上在调节电阻箱时滑动变阻器上的分压要变大，故电阻箱分得的电压大于1V。11．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内有一个半径为R的四分之一圆弧，圆弧的圆心P点坐标为（0，R），圆弧内有垂直平面向里的匀强磁场，第四象限内有平行y轴竖直向下的匀强电场，N端刚好在x轴上，粒子源能源源不断地放出质量为m，速度大小相同、方向沿x轴正方向的粒子，已知从MN中点放出的粒子在磁场中运动时间t后刚好从坐标原点O进入匀强电场，求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）所有能进入匀强电场的粒子第二次经过x轴时离坐标原点O的最远距离。〖解析