安徽省马鞍山市2025-2026学年高三（上）期末物理模拟试卷3【含答案】

这是一份安徽省马鞍山市2025-2026学年高三（上）期末物理模拟试卷3【含答案】，共12页。试卷主要包含了45m等内容，欢迎下载使用。
注意事项:
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1.t=0时，将小球a从地面以一定的初速度竖直上抛，t=0.3s时，将小球b从地面上方某处静止释放，最终两球同时落地。a、b在0～0.6s内的v-t图象如图所示。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列说法正确的是( )
A. 小球a抛出时的速率为12m/s
B. 小球b释放的高度为0.45m
C. t=0.6s时，a、b之间的距离为2.25m
D. 从t=0.3s时刻开始到落地，a相对b匀速直线运动
2.如图所示，某同学用一双筷子夹起质量为m的圆柱形重物，已知圆柱竖直、半径为r，筷子水平，交叉点到圆柱接触点的距离均为L=4r，每根筷子对圆柱的压力大小为2mg，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为12mg
B. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 22mg
C. 每根筷子与圆柱体间的摩擦力大小为 32mg
D. 若增大筷子与圆柱间的压力，摩擦力大小不变
3.如图甲和乙所示，在竖直平面内建立直角坐标系，使V形或抛物线形状的光滑杆顶点和对称轴分别与坐标系原点和y轴重合。图甲中的V形杆和图乙中的抛物线杆对应的方程分别为y=|2x|和y=x2。一光滑小圆环(可视为质点)套在杆上，两杆均可绕y轴做匀速圆周运动。若杆转动的角速度大小取某个特殊值，小圆环能在杆上任意位置相对杆静止，则满足该要求的杆和转动的角速度ω是(已知y=x2在某点切线的斜率k与该点横坐标x的关系为k=2x，取( )
A. V形杆，ω= 10rad/sB. 抛物线杆，ω= 10rad/s
C. V形杆，ω= 20rad/sD. 抛物线杆，ω= 20rad/s
4.我国现有多款手机支持天通卫星通讯。“天通”卫星发射过程如图：先用火箭将卫星送上椭圆轨道1，P、Q是远地点和近地点；随后变轨至圆轨道2；再变轨至同步轨道3。轨道1、2相切于P点，轨道2、3相交于M、N两点。忽略卫星质量变化，下列说法正确的是( )
A. 卫星在轨道2和轨道3上的机械能E2=E3
B. 卫星在轨道1和轨道2上的周期T1>T2
C. 由轨道1变至轨道2，卫星在P点向前喷气
D. 卫星在轨道1上P点的线速度大于在轨道3上的线速度
5.如图所示，倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的小物块A和B(质量均为m)，弹簧的劲度系数为k，B靠着固定挡板，最初它们都是静止的。现沿斜面向下正对着A发射一颗质量为m、速度为v0的子弹，子弹射入A的时间极短且未射出，子弹射入后经时间t，挡板对B的弹力刚好为零。重力加速度大小为g。则( )
A. 子弹射入A之前，挡板对B的弹力大小为2mg
B. 子弹射入A的过程中，A与子弹组成的系统机械能守恒
C. 在时间t内，A发生的位移大小为2mgsinθk
D. 在时间t内，弹簧对A的冲量大小为2mv0+2mgtsinθ
6.如图所示，C、D、E为以O为圆心、半径为R的圆周上的点，∠COD=π2，A为CD的中点，在OCEDO内充满垂直于纸面向外的匀强磁场(图中未画出，O点处也有磁场)，磁感应强度大小为B。一群质量为m、电荷量为q的带正电粒子以速率v0=qBR2m从AC部分垂直于AC射向磁场区域，忽略粒子间的相互作用以及粒子的重力，只考虑粒子在一次进出磁场中的运动。下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为RB. 从CO射出磁场的粒子运动时间不同
C. 粒子在磁场中运动的最长时间为3πm2qBD. 粒子可能从圆弧边界射出
7.如图所示，一个立方体空间被对角平面MNPQ划分成两个区域，两区域分布有磁感应强度大小相等、方向相反且与z轴平行的匀强磁场。一质子以某一速度从立方体左侧垂直Oyz平面进入磁场，并穿过两个磁场区域。下列关于质子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示，场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd，水平边ab长为s，竖直边ad长为h.质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子，由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在电场中).不计重力．若两粒子轨迹恰好相切，则v0等于( )
A. s2 2qEmhB. s2 qEmhC. s4 2qEmhD. s4 qEmh
二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题列出的四个选项中，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，两根光滑细杆固定放置在同一竖直面内，与水平方向的夹角均为45°。质量均为0.2 kg的两金属小球套在细杆上，用一劲度系数k=20 N/m的轻质弹簧相连。将两小球同时由相同的高度静止释放，此时弹簧处于原长，小球释放的位置距杆的最低点的竖直高度差为12 cm，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，已知弹簧弹性势能为12kx2，x为弹簧的形变量，取g=10 m/s2，下列说法正确的是( )
A. 小球运动过程中的机械能守恒
B. 两小球在两杆上运动的过程中，两小球的最大总动能为0.1 J
C. 小球不会从杆的最低点脱落
D. 两小球在两杆上运动的过程中，弹簧的最大弹性势能为0.4 J
10.如图所示，电源电动势为E，内阻为r，三个电阻阻值均为R，电容器的电容为C，开关S2断开，现在闭合开关S1，用绝缘细线悬挂的带电小球向右偏离竖直方向，并处于稳定状态，已知电容器间距足够大，下列说法正确的是( )
A. 小球带正电
B. 闭合开关S2，带电小球向左偏离竖直方向
C. 仅闭合开关S1时，向右移动滑动变阻器的滑片，小球偏离竖直方向的夹角增大
D. 闭合开关S2，稳定后电流表示数变小
三、非选择题：本题共5小题，共58分
11.（8分）某同学想把一个有清晰刻度，但量程和内阻未知的电流表Ax改装成一个大量程的电压表，他设计如图甲的电路测量Ax的量程及内阻，可供使用的器材如下。
A、待测电流表Ax; B、标准电流表A0(内阻未知); C、电阻箱R0; D、定值电阻R1
E、滑动变阻器R; F、开关S、导线若干
(1)请在图乙的实物图中，用笔画线将电路连接完整。
(2) ①将滑动变阻器的滑片P移至某一位置，将电阻箱R0的阻值调至最大，闭合开关S;
②调节电阻箱R0，直至电流表Ax满偏，记录此时电阻箱的阻值R0和标准电流表A0的示数I;
③重复步骤 ① ②5∼6次。
(3)处理实验数据，描点作图，得到如图丙所示的线性关系图像，则图像的纵、横坐标分别是 、 (两空均用I和R0表示)。由图像可以得到纵截距为b，斜率为k。
(4)本次实验中，由于标准电流表A0的内阻未知，使得电流表Ax的测量值 (选填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)宝宝同学将电流表Ax与电阻箱串联改装成量程为U的大量程电压表，贝贝同学为了验证改装的准确性，又重新选择了一些实验器材组装成图丁的校准装置，发现改装的电压表比标准电压表读数偏小5‰，则应调整电阻箱的阻值为原来的 (用U、k表示)倍。
12.（10分）实验小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度.用游标卡尺测量遮光条的宽度d，将遮光条安装在滑块上，用天平测出遮光条和滑块的总质量M=200.0g，槽码和挂钩的总质量m=50.0g.主要的实验操作如下：
(1)游标卡尺测量遮光条宽度如图乙所示，其宽度d= mm．
(2)打开气泵，放上滑块，待气流稳定后调节气垫导轨，导轨上的滑块通过两光电门时遮光时间相等，其目的是 .将滑块系在细线的一端，细线另一端绕过定滑轮系在槽码挂钩上．
(3)将滑块由静止释放，记录遮光条先后经过两光电门的遮光时间t1、t2，用米尺量出光电门1、2间的距离L，设滑块通过光电门1、2的速度v1、v2平方的增量Δ(v2)=v22-v12，则Δ(v2)= (用题中测量的物理量的符号d、t1、t2表示)．
(4)多次改变光电门1的位置重复实验，测量得到多组Δ(v2)和L的数据，根据数据在方格纸上作出如图丙所示的Δ(v2)-L图线 ，则测得的重力加速度g= m/s2.(结果保留3位有效数字)．
(5)实验中，遮光条开始遮光时的速度小于遮光条通过光电门的平均速度.有同学认为测得的滑块通过光电门1、2的速度v1、v2，均大于通遮光条过光电门1、2开始遮光时的速度，因此对Δ(v2)的测量值没有影响.该同学的观点 (选填“正确”或“不正确”)，理由是 ．
13.（11分）如图所示，电动机通过一轻绳牵引放在倾角为θ=30°的斜面底部一质量为m=80kg的静止物体，绳能承受的最大拉力为Fm=1200N，斜面的高度为H=45m，物体与斜面间的动摩擦因数为μ= 33，电动机的额定电压为380V，额定电流为40A，内阻为2Ω，通过调节电动机两端的电压将此物体由静止以最快的方式牵引到斜面顶端(已知此物体在接近斜面顶端时，已达到最大速度，物体所受拉力方向一直与斜面平行)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)物体的最大加速度；
(2)物体速度的最大值；
(3)物体运动到斜面顶端所需的时间。
14.（12分）如图，第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第二、三、四象限存在方向垂直xOy平面向外的匀强磁场，其中第二象限的磁感应强度大小为B，第三、四象限磁感应强度大小相等。一带正电的粒子，从x轴负方向上的P点沿与x轴正方向成α=60°角平行xOy平面入射，经过第二象限后恰好由y轴上的Q点(0,d)垂直y轴进入第一象限，然后又从x轴上的N点进入第四象限，之后经第四、三象限重新回到P点，回到P点的速度方向与入射时相同。不计粒子重力。求：
(1)粒子从P点入射时的速度v0；
(2)粒子进入第四象限时在x轴上的N点到坐标原点O距离；
(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径(用已知量d表示结果)。
15.（16分）小明将如图所示的装置放在水平地面上，该装置由弧形轨道、竖直圆轨道、水平直轨道AB和倾角θ=37°的斜轨道BC平滑连接而成。质量m=0.1 kg的小滑块从弧形轨道离地高H=1.0 m处静止释放。已知R=0.2 m，LAB=LBC=1.0 m，滑块与轨道AB和BC间的动摩擦因数均为μ=0.25，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。
(1)求滑块运动到与圆心O等高的D点时对轨道的压力；
(2)通过计算判断滑块能否冲出斜轨道的末端C点；
(3)若滑下的滑块与静止在水平直轨道上距A点x处的质量为2m的小滑块相碰，碰后一起运动，动摩擦因数仍为0.25，求它们在轨道BC上到达的高度h与x之间的关系(碰撞时间不计，sin 37°=0.6，cs 37°=0.8)。
答案
1.D
2.B
3.D
4.A
5.C
6.C
7.A
8.B
9.BCD
10.BC
11.(1)；(3)I；1R0；(4)等于；(5)199(U-k)200U-199k
12.(1)10.20
(2)将气垫导轨调节至水平
(3)(dt2)2-(dt1)2
(4)
9.63/9.60-9.70均可
(5)不正确
d=v10t1+12at12，d=v20t2+12at22，通过光电门1开始遮光t1/2时间内位移，x1=v10t12+12a(t12)2=d2-18at12，通过光电门2开始遮光t2/2时间内位移x2=v10t22+12a(t22)2=d2-18at22，因为t1>t2，所以x1v202-v102。
13.【解】 (1)对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律可得Fm-(mgsinθ+μmgcsθ)=ma，解得：a=5m/s2。
(2)电动机达到额定功率时满足P额=UI，考虑内阻损耗，实际输出功率为P出=P额-I2r，计算得P出=1.2×104 W。
当输出功率最大时，物体做变加速运动，平衡状态下速度达到最大值，由P出=(mgsinθ+μmgcsθ)vm，解得：vm=15m/s。
(3)设匀加速阶段末速度为v1，由P出=Fmv1得v1=10m/s。匀加速时间t1=v1a，上升高度h=12at12sinθ。
后续过程能量关系为P出t2-mg(H-h)-μmgH-htanθ=12mvm2-12mv12，总时间t总=t1+t2，解得t总=7.75s。
答：(1)物体的最大加速度为5m/s2。
(2)物体速度的最大值为15m/s。
(3)物体运动到斜面顶端所需的时间为7.75s。
14.【解】(l)粒子的运动轨迹如图所示：
粒子在第二象限做圆周运动的半径为r1，圆心为O1，
根据牛顿第二定律有qv0B=mv02r1，
又因为：r1-r1sin30°=d，r1=2d
由上两式解得：B=mv02dq，
粒子在第四、三象限中做圆周运动，由几何关系可知β=α=60°
设粒子在x轴上N点的速度为v，有v=v0csβ=2v0
又qEd=12mv2-12mv02
解得E=3mv022dq
所以v0=E2B；
(2)设P点的纵坐标为(-xp,0)，由几何关系得xp= 3d
设粒子在电场中运动的时间为t，N点横坐标为xN，则有d=v0tanβ2t，
xN=v0t
解得xN=2 3d3；
(3)粒子在第四、三象限中运动半径为r2，圆心为O2，则2r2cs30°= 3d+2 33d
解得r2=53d。
答：(1)粒子从P点入射时的速度v0为E2B；
(2)粒子进入第四象限时在x轴上的N点到坐标原点O距离为2 3d3；
(3)粒子在第三、四象限内做圆周运动的半径为53d。
15.【解】(1)滑块从开始下滑到D点过程机械能守恒，由机械能守恒定律得
mgH=mgR+12mvD2
在D点，轨道的弹力提供向心力，由牛顿第二定律可得：
F=mvD2R
代入数据解得：F=8N。
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力大小：F'=F=8N，方向水平向左。
(2)设滑块在斜轨道上到达的最高点为C'，BC'的长度为L，从滑块开始下滑到C'过程，由能量守恒定律得
mgH=μmgLAB+μmgL⋅csθ+mgLsinθ
代入数据解得L=1516m