安徽省淮南市2025-2026学年高三上学期期末模拟物理试卷（拔高版）【含答案】

安徽省淮南市2025-2026学年高三（上）期末模拟物理试卷（拔高版）考生注意：1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2、答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4、本卷命题范围：人教版必修全三册、选择性必修第一册第一章。一、选择题（本题共8小题，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1.图甲是某科技馆的一件名为“最速降线”的展品，在高度差一定的不同光滑轨道中，小球滚下用时最短的轨道叫做最速降线轨道．轨道Ⅰ的末端与水平面相切，如图乙所示，将相同的小球a和b分别从Ⅰ、Ⅱ两轨道的起点M同时静止释放，则小球a先到达终点N；并且发现小球a从Ⅰ轨道的不同位置静止释放，到达末端的时间都相同．现将小球a和b同时从起点M静止释放，下列说法正确的是A.小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度大

B.从起点到终点，两球的动量变化量相同

C.若在两球释放的同时，将小球c平抛恰好也落在N点，三个球相比仍是a先到达

D.若轨道不光滑且与两球滑动摩擦因数相同，小球a沿Ⅰ轨道运动到N点的速度小2.图(a)为答题卡扫描仪，其内部结构如图(b)所示。扫描仪内部有一个摩擦滚轮放置在水平答题卡上方。正常工作时滚轮对顶部答题卡的正压力为F，摩擦滚轮顺时针转动，摩擦力只带动与之接触的顶部答题卡进入扫描仪内部进行逐张扫描，直至所有答题卡扫描完毕。已知每张答题卡的质量均为m，摩擦滚轮与答题卡间的动摩擦因数恒为μ=0.8，各答题卡间的动摩擦因数μ'范围为0.4≤μ'≤0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。要使该扫描仪能一直正常工作，正压力F的最大取值范围为A.53mg<F≤3mg B.53mg<F3.如图所示，水平地面上固定一足够大斜面，倾角为37∘。P点为斜面上的点，Q点在P点正上方，两点相距1.5m，AB为斜面上与Q点等高的直线。从Q点以不同速率多次斜向上抛出小球并落在直线AB上，每次抛出时的方向均与水平方向成45∘角，且抛出时的最大速率为5m/s。取g=10m/s2，sin37∘A.3m B.2.5m C.2m D.1.5m4.一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，上端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做半径为r的圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示．设R、m、r、引力常量G以及F1和F2为已知量，忽略各种阻力．以下说法正确的是

A.该星球表面的重力加速度为F1-F24m

B.小球在最高点的最小速度为F1-5.如图甲为直线加速器原理图。多个横截面积相同的金属圆筒依次排列，其中心轴线在同一直线上，圆筒的长度依照一定的规律依次增加。序号为奇数的圆筒和交流电源的一个极相连，序号为偶数的圆筒和该电源的另一个极相连。交流电源两极间电势差的变化规律如图乙所示。在t=0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值，此时位于和偶数圆筒相连的金属圆板(序号为0)中央的一个电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。若已知电子的质量为m、电子电荷量为e、电压的绝对值为u、周期为T，电子通过圆筒间隙的时间可以忽略不计。为使电子能量不断增大，则

A.圆筒内的电场强度与其长度成反比

B.圆筒的长度ln与序号n的平方根成正比

C.此加速器输出电子流的功率与圆筒总数N的平方成正比

D.若圆筒间隙均为d，考虑电子通过圆筒间隙的时间，则t=0时刻进入的电子能达到的最大动能为6.如图，水平放置的圆环形窄槽固定在桌面上，槽内有两个大小相同的小球a、b，球b静止在槽中位置P。球a以一定初速度沿槽运动，在位置P与球b发生弹性碰撞，碰后球a反弹，并在位置Q与球b再次碰撞。已知∠POQ=90°，忽略摩擦，且两小球可视为质点，则a、b两球质量之比为

A.3:1 B.1:3 C.5:3 D.3:57.如图所示，在光滑水平桌面上建立平面直角坐标系xOy.一质量为m的物块静止在坐标原点．现对物块施加沿x轴正方向的恒力F，作用时间为t；然后保持F大小不变，方向改为沿y轴负方向，作用时间也为t；再将力F大小不变，方向改为沿x轴负方向，作用时间仍为t.则此时(

)

A.物块的速度沿x轴正方向 B.物块的速度沿y轴负方向

C.物块的位置坐标为(0,Ft22m8.如图所示，一均匀带电圆环位于xOz平面内，其圆心恰好位于坐标原点O处，y轴与圆环平面垂直。在x轴上的P32d,0,0点固定一电荷量为-q(q>0)的点电荷，M、N两点位于y轴上，坐标分别为0,12d,0、0,-12A.圆环带负电 B.M点的电场强度大小为3kq2d2

C.M、N两点的电场强度相等但电势不等 二、选择题（本题共2小题，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）9.如图所示，角度为60°的“V”字形粗糙杆竖直固定，质量均为m的两个相同小球用一轻弹弹簧连接套在粗糙杆上等高的位置，两个小球与杆之间的动摩擦因数均为μ=33，弹簧在AB位置时处于原长，CD、EF位置与AB位置的竖直高度均为h。已知重力加速度为g，弹簧的劲度系数为k=mg2h且弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，两个小球从A.两个小球在CD位置的加速度大小为233g

B.两个小球下滑到AB位置时动能达到最大

C.从AB位置下滑到EF位置，两个小球所受的摩擦力先减小后增大

D.从AB10.在带电粒子“碰撞”实验中，t=0时，粒子P以初速度v₀向静止的粒子Q运动，两粒子在某段时间内运动的v-t图像如图所示，S₁、S₂分别是0~t1、t1∼t2时间内两速度图像所围面积的大小，且S₁=S₂。已知P、Q的质量分别为mp、mQ，仅考虑静电力的作用，且P、Q始终未接触。则下列说法中正确的是

A.mP=2mQ B.两粒子在t₁时刻的电势能最大

C.P在t₂时刻的速度大小为v03 D.t三、非选择题（本题共5小题，共计58分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）11.（8分）光电门是一种可精确记录物体运动时间的装置。

(1)工作原理

光电门的光照孔面积有一定大小，遮光片经过光照孔，当遮光面积增大到某一阈值时，光电门开始计时;反之，当遮光面积减小到同一阈值时，光电门停止计时，从而得到遮光时间.在遮光时间内，遮光片移动的距离称为有效遮光宽度．

如图(a)，宽为L的遮光片经过圆形光照孔，若遮光面积的阈值为光照孔面积的一半，则该遮光片的有效遮光宽度

L(选填“大于”“小于”或“等于”)．(2)实际测量如图(b)，细线一端系住小铅柱，另一端固定在O点，O点的正下方h(远大于小铅柱的直径)处固定一光电门.将铅柱拉离竖直位置，测量细线偏离竖直方向的夹角θ，由静止释放铅柱，测得遮光时间为t，已知重力加速度为g，不计摩擦与空气阻力，铅柱中轴线始终沿细线方向，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L0=

(用h、g、θ、t某次实验，小铅柱直径D=5.10mm，θ=60∘，h=0.25m;g取9.80m/s2，多次测量得平均遮光时间t=3.02ms，取9.8=3.13，则铅柱经过光电门的有效遮光宽度L(3)误差分析结合(1)工作原理，对比L0与D可知，此光电门的光照孔遮光面积的阈值

(选填“大于”“小于”或“等于”)光照孔面积由此可知，该阈值会导致遮光片的有效遮光宽度与其实际宽度有差异.当使用一块宽度为L1(L1>D)的遮光片时，其有效遮光宽度应为

(用D、L012.（10分）传感器在科研，生活，生产中有广泛的应用。小李想根据热敏电阻的阻值随温度变化的规律，探测温度控制室内的温度。实验室提供的器材有：热敏电阻RT电流表G(内阻Rg为80 Ω定值电阻R(阻值为20 电阻箱R0(阻值电源E(电动势恒定，内阻不计)；单刀双掷开关S1、单刀单掷开关S请完成下列步骤：(1)

该小组设计了如图(a)所示的电路图。根据图(a)，在答题卡上完成图(b)中的实物图连线

。(2)

开关S1、S2断开，将电阻箱的阻值调到

(填“最大”或“最小”)。开关S1接1，调节电阻箱，当电阻箱读数为20 Ω时，电流表示数为Ig。再将S1改接(3)

该热敏电阻RT阻值随温度t变化的RT-t曲线如图(c)所示，结合(2)中的结果得到温度控制室内此时的温度约为

℃(4)

开关S1接1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表示数为Ig。再将S1改接2，如果电流表示数为Igk(k>1)，则此时热敏电阻RT=

13.（10分）如图所示，半径为R、圆心为O的大圆环固定在竖直平面内，两个轻质小圆环固定在大圆环上竖直对称轴的两侧θ=45°的位置上，一根轻质长绳穿过两个小圆环，它的两端都系上质量为m的重物，小圆环的大小、绳子与大、小圆环间的摩擦均可忽略．当在两个小圆环间绳子的中点C处，挂上一个质量M的重物，M恰好在圆心处处于平衡．(重力加速度为g)求：

(1)M与m质量之比．

(2)再将重物M托到绳子的水平中点C处，然后无初速释放重物M，则重物M到达圆心处的速度是多大？

14.（14分）如图所示，倾斜传送带AB的倾角θ=30∘，长度L0=2m，其顶端B与长木板上表面齐平，长木板放在光滑的水平面上。在长木板上放置小物块b，开始长木板和b都静止，b离长木板左端的距离L1=1.625m。小物块a以某一初速度v(未知)从传送带底端A沿传送带向上运动，然后沿水平方向滑上长木板。已知小物块a、b和长木板的质量均为m=1kg，小物块a与传送带间的动摩擦因数μ1=235，传送带以v0=4m/s的速度沿顺时针方向转动，小物块a、b与长木板间的动摩擦因数μ2=0.2(1)若v=6m/s，求小物块a通过传送带时产生的热量Q;(结果可用分数表示)(2)要使小物块a滑上长木板时的速度大小为4m/s，求v的最小值;(结果可用根式表示)(3)若小物块a以大小为4m/s的速度滑上长木板，求小物块a、b碰撞后瞬间，a的速度大小va。15.（16分）如图所示，在三维直角坐标系Oxyz中，xOz平面左侧区域有沿着y轴正方向的匀强电场，xOz平面右侧有一个垂直于y轴的足够大荧光屏，xOz平面与荧光屏之间的区域有沿着y轴正方向的匀强磁场，荧光屏与y轴交点位置的坐标为(0,72d,0)。一质量为m、电荷量为+q的粒子从坐标为(0,-d2,d)的P点以大小为v0的初速度沿z轴负方向射出，经电场偏转后从O点进入磁场，粒子再次经过y轴的位置离O点距离为d，最终打在荧光屏上，不计粒子的重力。求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)粒子打在荧光屏上的位置坐标；

(3)若在xOz平面与荧光屏之间的区域再加上一平行于y轴的匀强电场，要使粒子仍打在荧光屏上(2)问中所求的位置，则所加答案和解析1.【答案】D

【解析】A、对小球，由M到N过程，由动能定理有12mvN2=mghMN，故小球沿两轨道运动到N点时的速度大小相等，A错误；

B、由于两小球到达N点时速度方向不同，故从起点到终点，两球的动量变化量不同，故B错误；

C、由于小球a从Ⅰ轨道的不同位置静止释放，到达末端的时间都相同，故小球a在Ⅰ轨道的运动可视为一个摆长很长的单摆运动的一部分，小球a从M到N运动时间ta=14T=π2Rg，小球b从M到N的运动时间为tb，则有12gsinθ·tb2=2Rsinθ，解得tb=2Rg，若在两球释放的同时，将小球c平抛恰好也落在N点，则有2.【答案】A

【解析】扫描仪能正常工作的前提是，保证第一张纸运动，其他的纸不动。

分析第一张纸，要保证能正常工作，临界情况是μ'=0.5，

则μF>μ'(mg+F)，解得F>53mg;

对于第二张纸，要保证正常工作，临界情况是纸上面的动摩擦因数μ'1=0.5，纸下面的动摩擦因数为μ'2=0.43.【答案】A

【解析】小球做斜上抛运动，设小球以最大速度抛出时小球的水平位移大小为x，QD是直线AB垂线，如图所示

由几何知识可知：d=htan37∘=1.534m=2m，小球抛出时的最大速度v=5m/s，

小球的水平分速度大小vx=vcos45∘=5×22m/s=4.【答案】B

【解析】A.在最低点有F1-mg=mv12r，在最高点有F2+mg=mv22r，由机械能守恒定律得mg⋅2r+12mv22=12mv12，联立可得g=F1-F26m，故A错误;

B.5.【答案】B

【解析】AB.若第n个圆筒的长度为ln，电子运动到圆筒与圆筒之间各个间隙中都能恰好在静电力作用下做匀加速直线运动，金属圆筒内电场强度为0，则电子在每个圆筒内匀速运动的时间为T2，则：ln=vt=vT2

，

据动能定理有neu=12mv2

联立解得ln=T2m2neum

故ln与序号n的平方根成正比，故A错误，B正确；

C.若电子进入第N个圆筒后的速度为v，根据动能定理有：

Neu=Ek

，根据功率定义可知，输出电子流的功率与Ek成正比，可得输出电子流的功率与圆筒总数N成正比

，故C错误；

D.由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律不变，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒子进入每级圆筒的时间都要延后一些，如果延后累计时间等于T2，则电子再次进入电场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度。由于两圆筒间隙的电场可以近似看6.【答案】D

【解析】ab碰撞后在位置Q与球b再次碰撞，两球走过的路程比为1:3，故碰后的速度比为1:3，

设碰后a球的速度大小为v，则b球的速度大小为3v，碰前a球的速度大小为v ​0，

第一次碰撞过程中，动量守恒，能量守恒

mav0=mb·3v-7.【答案】B

【解析】AB、由题意可知，物体沿x方向加速的时间为t，匀速运动时间为t，减速运动时间也为t，沿负y方向加速的时间为t，匀速运动时间为t，加速度的大小是相等的。

由牛顿第二定律：a=Fm

沿x方向的末速度：vx=at-at=0

沿y方向的末速度：vy=-at=-Ftm

所以物块的末速度沿y轴负方向。故A错误，B正确；

CD、物块沿x方向的位移：x=12at2【解析】A.根据点电荷的电场强度公式E=kQr2(其中k为静电力常量，Q为点电荷的电荷量，r为场点到点电荷的距离)，点电荷-q到M点的距离r1=(32d-0)2+(0-12d)2=d，则E1=kqd2，由于M点的电场强度方向沿x轴正方向，将点电荷-q在M点产生的电场强度E1沿x、y方向分解，E1x=E1cos30∘=kqd2×32=3kq2d2，水平向右，E1y=E1sin30∘=kqd2×12=kq2d2，竖直向下，根据对称性带电圆环在y轴上的场强沿y轴，因为M点的合电场强度方向沿x轴正方向，所以y方向的合电场强度为0，即带电圆环在M点产生的电场强度在y方向的分量与E1y大小相等，方向相反，所以圆环带正电，A错误;

B.9.【答案】AD

【解析】A.在CD位置，垂直于杆方向有

FN+mgcos60∘=Fsin60∘，平行于杆方向有

mgsin60B.两个小球下滑到AB位置时，弹簧处于原长，受力分析可得

mgsin60∘重力的下滑分力大于摩擦力，故小球加速度沿杆向下，继续加速，故到AB位置时动能没有达到最大，故B错误；C.从AB位置下滑到EF位置，摩擦力为

f=μmgcos60∘D.从C项分析知，摩擦力最小为

fmin=36mg

，最大为

fmax=33mg，AB位置下滑到EF的位移为

h10.【答案】BC

【解析】A、由图可知，t1时刻速度相等为13v0

两粒子组成的系统运动过程动量守恒，以P的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得

mPv0=(mP+mQ)13v0

解得mP=12mQ，故A错误；

B、两粒子在t1时刻速度相等，系统损失动能最大，损失的动能全部转化为电势能，由能量守恒定律可知，此时系统的电势能最大，故B正确；

C、S₁=S₂，t2时刻两粒子间距离与t0时刻两粒子间距离相等，系统的电势能相等，

根据系统动量守恒、机械能守恒有

mPv0=mPvp+mQvQ

12mPv02=12mPvP2+12mQvQ2

解得vP=-v03，

vQ=2v11.【答案】等于t2gh(1-cos【解析】(1)由于遮光面积阈值为光照孔面积一半时，从遮光片开始遮光到遮光面积达到阈值，以及从遮光面积减小到阈值到遮光结束，过程遮光片移动距离为L，所以有效遮光宽度等于遮光片的实际宽度L。

(2)根据机械能守恒定律，铅柱从静止释放到光电门位置，有mgh(1-cosθ)=12mv2，可解得v=2gh(1-cosθ)。而铅柱经过光电门的速度v=L0t，所以L0=vt=t2gh(1-cosθ)。将D=5.10mm，θ=60∘，h12.【答案】最大20018