安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高三（上）模拟考试物理试卷

这是一份安徽省芜湖市安徽师范大学附属中学2024-2025学年高三（上）模拟考试物理试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.无级变速器(CVT)是能使传动比在一定范围内连续变化的变速器。无级变速器的工作原理可以简化为如图甲、乙所示，变速器的输入端连接电动机，输出端连接轮胎且可以通过一些装置改变主动轮和从动轮的轮槽，即轮的半径。下列说法正确的是( )
A. 下方装置为主动轮B. 两轮时刻保持转速相同
C. 车辆高速行驶时，情况如图甲所示D. 车辆高速行驶时，情况如图乙所示
2.如图所示，匀强磁场的磁感应强度大小为B，L形导线通以恒定电流I后放置在匀强磁场中。已知ab边长为4L，与磁场方向垂直，bc边长为3L，与磁场方向平行，则该导线受到的安培力大小为( )
A. 3BIL
B. 4BIL
C. 5BIL
D. 7BIL
3.旱冰壶在最近几年深受人们的追捧，尤其深受中小学生的喜爱。如图甲所示为某旱冰壶比赛的场景，如图乙所示为其简化图，A为投掷点，O为圆心，B、C、D为AO的四等分点。运动员某次投掷时，冰壶由A点以初速度v0向右滑动，经时间t运动到B点，最终冰壶刚好停在O点。冰壶在该过程中的运动可视为匀减速直线运动，下列说法正确的是( )
A. 冰壶在C点的速度大小为v02
B. 冰壶由D到O的时间为 3t
C. 冰壶运动的总时间为4t
D. 投掷点A到圆心O的距离为2+ 3v0t
4.在x轴附近固定有两个点电荷Q1和Q2，其连线与x轴平行，以无穷远处为电势零点，测得x轴上各点的电势φ随坐标x的分布如图所示.下列说法正确的是( )
A. Q1和Q2带同种电荷
B. x3处的电场强度最大
C. 负电荷在x2处的电势能小于在x3处的电势能
D. 将正电荷从x1沿x轴正方向移到x3的过程中，电场力先做正功后做负功
5.一质量m=40kg的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动，一段时间内的速度随时间变化的关系图像如图所示，0∼3s内为直线，3s末功率达到额定功率，10s末电动汽车的速度达到最大值，14s末关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动。整个过程中电动汽车受到的阻力大小恒为60N，下列说法正确的是( )
A. 0∼3s内，牵引力的大小为900N
B. 电动汽车的额定功率为180W
C. 电动汽车的最大速度为5m/s
D. 整个过程中，电动汽车所受阻力做的功为3750J
6.如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r,C为电容器(中间有一带电液滴)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，A为理想电流表，G为灵敏电流计。当开关S闭合且电路稳定后，电容器中间的带电液滴恰好静止，现逐渐增大对R3的光照强度，下列说法正确的是( )
A. A的示数变大B. G中有从a至b的电流
C. 带电液滴向上运动D. 电源的输出功率一定变大
7.如图所示，运动员将网球在边界A处正上方B点正对球网水平向右击出，恰好过中间网C的上边沿落在D点。已知AB=H，网高h=59H,AC=L，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 网球的初速度大小为32L gH
B. 网球在中间网左、右两侧的水平距离之比为2:1
C. 若网球的初速度变为原来的两倍，网球还可以落在对方界内
D. 若击球高度低于H(仍大于h)，应减小击球速度，才能让球落在对方界内
8.长城被列为世界建筑的七大奇迹之一，在建筑长城时为了节省人力，工人在高处用绳子拉着工料运送到高处，简易图如图所示。由地面的A点向建筑工地竖直固定的杆B处搭建一倾角θ=15∘的斜坡，在杆的顶端固定一光滑的定滑轮，工人通过绳子拴接工料跨过定滑轮将工料由A点缓慢地拉到B处。已知AC=OC，工料的质量为m，工料与斜坡间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 若μ=0，细绳的拉力逐渐减小
B. 若μ=0，工料对斜坡的压力逐渐增大
C. 若μ= 33，细绳的最小拉力大小为 22mg
D. 若μ= 33，细绳的拉力先减小后增大
二、多选题：本大题共2小题，共8分。
9.土星是太阳系中的第二大行星，距离地球约30亿千米。如图所示为发射土星探测器的简易图，探测器经地土转移轨道后，经停泊轨道1、2，最后到达探测轨道3。已知土星的半径约为地球半径的9.5倍，质量约为地球质量的95倍，地球表面的重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 探测器的发射速度一定大于16.7km/s
B. 土星表面的重力加速度大小为2019g
C. 探测器在轨道1，2，3的运行周期关系为T1>T2>T3
D. 探测器在轨道1经P点的速度小于轨道3经P点的速度
10.如图甲所示，物块a、b中间用一根轻质弹簧相连，放在光滑水平面上，开始时两物块均静止，弹簧处于原长。t=0时对物块a施加水平向右、大小F=1N的恒力，t=1.5s时撤去F，此过程中两物块的加速度随时间变化的图像如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是( )
A. 物块a的质量为2kg
B. 物块b的质量为2kg
C. 撤去F后，a、b组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D. 撤去F后，弹簧伸长量最大时，a的速度大小为0.5m/s
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如图甲所示装置“验证牛顿第二定律”，水平轨道上安装两个中心距离为L的光电门，小车上装有力传感器和遮光条(总质量为M)，细线一端与力传感器连接，另一端跨过定滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为m时，小车恰好做匀速运动。
(1)用螺旋测微器测小车上的遮光条宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=__________mm。
(2)某次实验测得小车通过光电门1、2时的挡光时间分别为t1和t2，可知小车的加速度大小a=__________。(用题中所给物理量字母符号表示)
(3)保持M不变，改变物块质量，得到多组力传感器的示数F，通过计算求得各组加速度，描出a−F图像如图丙所示，若图像的斜率为k，则M=__________。(用题中所给物理量表示)
12.某同学想通过测绘小灯泡的U−I图像来研究某型号小灯泡的电阻随电压变化的规律。实验室提供的器材有：
A.电源E(电动势6V，内阻不计)
B.毫安表mA(量程5mA，内阻10Ω)
C.电流表A(量程0.6A，内阻约0.5Ω)
D.滑动变阻器R1(阻值0∼10Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值0∼1kΩ)
F.电阻箱R(阻值0∼9999.9Ω)
G.待测小灯泡(额定电压6V，额定电流0.5A)
H.导线和开关S
(1)因实验室未提供电压表，故可用毫安表mA与电阻箱__________(填串联或并联来改装成量程为6V的电压表，此时电阻箱的阻值R=__________Ω。
(2)实验中，要求滑动变阻器便于调节，小灯泡两端的电压从零开始变化，并能进行多次测量，则滑动变阻器应选__________(填写仪器前的字母)。
(3)改装后的电压表用V表示，在图甲所示的电路基础上画出符合要求的实验电路图。
(4)某同学通过实验测得该灯泡的U−I图像如图乙所示，现将该灯泡与一个阻值R0=9Ω的定值电阻串联，接在电动势E=6V、内阻r=1Ω的电源两端，此时该灯泡的功率P=__________W。(保留两位有效数字)
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，质量m=1kg的小物块A锁定在倾角θ=37∘的倾斜轨道上，A距倾斜轨道底端的距离s=2.25m，质量M=2kg的木板B静止在水平面上，其左上端紧靠倾斜轨道的末端。现解除A的锁定使其由静止开始下滑，最后A恰好停在B的最右端。已知A与倾斜轨道和B间的动摩擦因数均为μ1=0.5，B与水平面间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2,sin37∘=0.6,cs37∘=0.8。假设A从轨道末端滑上B时，无能量损失，求：
(1)小物块A刚滑上木板B时的速度大小；
(2)木板B的长度。
14.如图所示(俯视图)的水平传送带由三段组成，AB、CD段为直线，BC段边缘是圆心角为90∘的圆弧，CD段上方有一光滑挡板，挡板与传送带中心线之间的夹角θ=60∘，物体碰到挡板瞬间，垂直挡板方向速度变为零，物块沿挡板匀速运动到工作台。一质量m=1kg的物体由A端轻放在传送带的中心线上，到达B端时恰好与传送带共速，在BC段与传送带相对静止。已知传送带速率恒定，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,AB段长L=1m，物块在BC段的时间tBC=2s，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，求：
(1)传送带的速率及物块与挡板作用后匀速运动的速度大小；
(2)物体从A运动到B的过程中，传送装置比空载时多做的功；
(3)物块从B到C的过程中，传送带对物块的冲量大小。
15.如图所示，MN、PQ为带电金属板，金属板间电压为U，板间距离为2d，同时板间有方向垂直于纸面向里的匀强磁场。一束带正电粒子以平行于金属板的速度v0自O点射入复合场区域，恰好沿直线通过金属板。已知O为MP的中点，金属板足够长，带电粒子的比荷qm=v 02U，不计带电粒子的重力及它们之间的相互作用，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度大小B；
(2)若仅撤去电场，带电粒子将打在金属板上且被金属板吸收，则此位置距金属板左端的距离及粒子在磁场中运动的时间；
(3)若仅将金属板间电压变为76U，则带电粒子在两板间运动的最大速率以及沿电场线方向上的最大偏移量。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】C
6.【答案】A
7.【答案】B
8.【答案】C
9.【答案】BC
10.【答案】BD
11.【答案】(1)1.120
(2) d22L1t22−1t12
(3) 1k

12.【答案】(1)串联；1190；
(2)D；
(3)
(4)0.88。

13.【答案】(1) A 在倾斜轨道下滑过程，有
mgsinθ−μ1mgcsθ=ma1
解得
由运动学公式有
v1 2=2a1s
解得
(2)因
f1=μ1mg=5N>f2=μ2M+mg=3N
故木板B向右做加速运动，对 A 有
μ1mg=ma2
解得
对B有
μ1mg−μ2M+mg=Ma3
解得
a3=1m/s2
由题意可知 A 运动到B的右端时，二者恰好达到共同速度 v ，由运动学规律有
v=v1−a2t=a3t
解得
t=0.5s
A 的位移大小
x1=v1+v2t=78m
B的位移大小
x2=v2t=18m
木板的长度
L=x1−x2=0.75m

14.【答案】(1)物体在 AB 段，由牛顿第二定律有
μmg=ma
解得
a=2 m/s2
由运动学公式有
L=12at2
解得
t=1 s
传送带的速率
v=at=2m/s
物块与挡板作用后瞬间的速度大小
v1=vcsθ=1m/s
(2)物体从 A 运动到 B 的过程中，传送带的位移大小
x=vt=2 m
由能量守恒定律可知，传送装置比空载时多做的功
W=12mv2+μmgx−L=4J
(3)物体从 B 到 C 的过程中，由动量定理有
I总=m⋅ 2v=2 2N⋅s
重力的冲量大小
IG=mgtBC=20N⋅s
其矢量图如图所示，则传送带对物块的冲量大小
I传= IG 2+I总 2=2 102N⋅s

15.【答案】(1)带电粒子能沿直线通过金属板，有
qU2d=qv0B
解得
B=U2dv0
(2)带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
qv0B=mv02R
解得
R=2d
带电粒子向上偏转，设打在 MN 板上距 M 端 x 处，由几何关系有
R2=R−d2+x2
解得
x= 3d
带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的周期
T=2πRv0=4πdv0
设此过程所对应的圆心角为 θ ，有
sinθ=xR= 32
解得
θ=60∘
则带电粒子在匀强磁场中的运动时间
t=θ360∘T=2πd3v0
(3)通过配速法，使电场力与洛伦兹力平衡，有
q7U6⋅2d=qv1B
解得
v1=76v0
即将带电粒子的初速度 v0 分解为向右的
v1=76v0
和向左的
v2=16v0
如图所示
则带电粒子在两板间运动的最大速率
vm=v1+v2=43v0
带电粒子做匀速圆周运动的半径
r=mv2qB=13d
因
2r=23d