2024届安徽省安庆一中、安师大附中、铜陵一中、马鞍山二中高三物理第一学期期末经典模拟试题含解析

2024届安徽省安庆一中、安师大附中、铜陵一中、马鞍山二中高
三物理第一学期期末经典模拟试题
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。

用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。

将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。

2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

答案不能答在试题卷上。

3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答无效。

4．考生必须保证答题卡的整洁。

考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、体育课上，身高相同的a、b两位同学比赛跳高，a同学采用跨越式，b同学采用背越式，结果两同学的成绩相同，不计空气阻力。

则下列分析正确的是（）
A．a同学跳高过程中克服重力做的功较多B．a同学在最高点时的速度为0
C．b同学腾空过程用时较长D．b同学起跳过程中先超重后失重
2、如图甲所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图乙所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则
A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B．铁球绕轨道运动过程中机械能守恒
C．铁球在A gR
D．轨道对铁球的磁性引力至少为3mg，才能使铁球不脱轨
3、如图所示，电荷量相等的两个电荷Q1和Q2，两者连线及中垂线上分别有A点和B 点，则下列说法正确的是（）
A ．若两者是同种电荷，则A 点的电势一定高于
B 点的电势
B ．若两者是同种电荷，则A 点的场强一定大于B 点的场强
C ．若两者是异种电荷，则A 点的电势一定高于B 点的电势
D ．若两者是异种电荷，则A 点的场强一定大于B 点的场强
4、如图所示，质量为1m 的木块A 放在质量为2m 的斜面体B 上，现对木块A 施加一竖直向下的力F ，它们均静止不动，则（ ）
A ．木块A 与斜面体
B 之间不一定存在摩擦力
B ．斜面体B 与地面之间一定存在摩擦力
C ．地面对斜面体B 的支持力大小等于()12m m g +
D ．斜面体B 受到4个力的作用
5、一质量为M 的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F 始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g 。

现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为（ ）
A ．2（M ﹣F g
） B ．M ﹣2F g
C ．2M ﹣
F g
D ．g
6、下列说法正确的是
A．加速度为正值，物体一定做加速直线运动
B．百米比赛时，运动员的冲刺速度越大成绩越好
C．做直线运动的物体，加速度为零时，速度不一定为零，速度为零时，加速度一定为零
D．相对于某参考系静止的物体，对地速度不一定为零
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、为了测定一个水平向右的匀强电场的场强大小，小明所在的物理兴趣小组做了如下实验：用长为L的绝缘轻质细线，上端固定于O点，下端拴一质量为m、带电荷量为＋q的小球（可视为质点），如图所示，开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，摆到B点时速度恰好为零，然后又从B点向A点摆动，如此往复．小明用测量工具测量与水平方向所成的角度θ，刚好为60°．不计空气阻力，下列说法中正确的是（）
A．在B点时小球受到的合力为0
B．电场强度E的大小为3mg q
C．小球从A运动到B，重力势能减小
3
2 mgL
D．小球在下摆的过程中，小球的机械能和电势能之和先减小后增大
8、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，
与导线到这一点的距离成反比，即
I
B k
r
（式中k为常数）。

如图所示，两根相距L
的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流，a点在两根导线连线的中点，b 点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L，下列说法正确的是（）
A．a点和b点的磁感应强度方向相同
B．a点和b点的磁感应强度方向相反
C．a点和b点的磁感应强度大小之比为4:3
D ．a 点和b 点的磁感应强度大小之比为4:1
9、图甲是光电效应的实验装置图，图乙是光电流与加在阴极K 和阳极A 上的电压的关系图象，下列说法正确的是
A ．由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大
B ．由图线①、②、③可知对某种确定的金属来说，其遏止电压只由入射光的频率决定
C ．只要增大电压，光电流就会一直增大
D ．不论哪种颜色的入射光，只要光足够强，就能发生光电效应
10、质谱仪是用来分析同位素的装置，如图为质谱仪的示意图，其由竖直放置的速度选择器、偏转磁场构成。

由三种不同粒子组成的粒子束以某速度沿竖直向下的方向射入速度选择器，该粒子束沿直线穿过底板上的小孔O 进入偏转磁场，最终三种粒子分别打在底板MN 上的P 1、P 2、P 3三点，已知底板MN 上下两侧的匀强磁场方向均垂直纸面向外，且磁感应强度的大小分别为B 1、B 2，速度选择器中匀强电场的电场强度的大小为E 。

不计粒子的重力以及它们之间的相互作用，则
A ．速度选择器中的电场方向向右，且三种粒子均带正电
B ．三种粒子的速度大小均为2
E B C ．如果三种粒子的电荷量相等，则打在P 3点的粒子质量最大
D ．如果三种粒子电荷量均为q ，且P 1、P 3的间距为Δx ，则打在P 1、P 3两点的粒子质量差为122qB B x E
三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11．（6分）现用光电计时器等器材做“验证机械能守恒定律”的实验，如图所示。

在滑
块上安装一遮光条，把滑块放在水平气垫导轨上，并用绕过定滑轮的细绳与钩码相连，光电计时器安装在B 处。

测得滑块（含遮光条）的质量为M ，钩码总质量为m ，遮光条宽度为d ，导轨上滑块的初始位置A 点到B 点的距离为L ，当地的重力加速度为g 。

将滑块在图示A 位置释放后，光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为t ∆。

滑块从A 点运动到B 点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为__________，动能的增加量为_____________。

（均用题中所给字母表示）
12．（12分）欲测量G 表的内阻g r 和一个电源的电动势E 内阻.r 要求：测量尽量准确、能测多组数据且滑动变阻器调节方便，电表最大读数不得小于量程的1.3
待测元件及提供的其他实验器材有：
A 、待测电源E ：电动势约1.5V ，内阻在0.40.7Ω-间
B 、待测G 表：量程500μA ，内阻在150250Ω～间
C 、电流表A ：量程2A ，内阻约0.1Ω
D 、电压表V ：量程300mV ，内阻约500Ω
E 、定值电阻0R ：0300ΩR =；
F 、滑动变阻器1R ：最大阻值10Ω，额定电流1A
G 、电阻箱2R ：09999Ω～
H 、开关S 一个，导线若干
（1）小亮先利用伏安法测量G 表内阻g r ．
①图甲是小亮设计的实验电路图，其中虚线框中的元件是______；(填元件序号字母)
②说明实验所要测量的物理量______；
③写出G 表内阻的计算表达式g r =______．
（2）测出200g r =Ω后，小聪把G 表和电阻箱2R 串联、并将2R 接入电路的阻值调到2800Ω，使其等效为一只电压表，接着利用伏安法测量电源的电动势E 及内阻r ． ①请你在图乙中用笔画线，将各元件连接成测量电路图，
（______）
②若利用测量的数据，作出的G 表示.G I 与通过滑动变阻器1R 的电流I 的关系图象如图丙所示，则可得到电源的电动势E =______V ，内阻r =______.Ω
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13．（10分）如图甲所示，质量均为m ＝0.5 kg 的相同物块P 和Q (可视为质点)分别静止在水平地面上A 、C 两点．P 在按图乙所示随时间变化的水平力F 作用下由静止开始
向右运动，3 s 末撤去力F ，此时P 运动到B 点，之后继续滑行并与Q 发生弹性碰撞．已
知B 、C 两点间的距离L ＝3.75 m ，P 、Q 与地面间的动摩擦因数均为μ＝0.2，取g ＝10 m/s 2，求：
(1)P 到达B 点时的速度大小v 及其与Q 碰撞前瞬间的速度大小v 1；
(2)Q 运动的时间t ．
14．（16分）如图所示，MN 板间存在匀强电场，场强E =300N/C ，方向竖直向上电场
上A 、B 两点相距10cm ，AB 连线与电场方向夹角60θ=，A 点和M 板相距2cm ，求： （1）求AB 两点间的电势差大小；
（2）若M 板接地（电势为0），A 点电势A ϕ；
（3）将8410q C -=+⨯点电荷从A 移到B ，电场力做的功。

15．（12分）如图所示，在竖直虚线范围内，左边存在竖直向下的匀强电场，场强大小为E ，右边存在垂直纸面向里的匀强磁场，两场区的宽度相等。

电荷量为e -、质量为
m的电子以初速度
v水平射入左边界后，穿过电、磁场的交界处时速度偏离原方向
角。

再经过磁场区域后垂直右边界射出。

求：
t；
（1）电子在电场中运动的时间
1
（2）磁感应强度B的大小。

参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。

在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1、D
【解析】
A．因两同学的质量关系不知，所以无法比较两人克服重力做功的多少，故A错误；B．两同学在最高点时都有水平方向的速度，故B错误；
C．a同学是跨越式，重心上升的位移较大，所以a同学腾空过程用时较长，故C错误；D．b走跳过程中人的重心向上先加速后减速，所以加速度先向上后向下，即先超重后失重，故D正确。

故选D。

2、B
【解析】
AB．小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对小铁球做功，所以小铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小，在最低点的速度最大．小铁球不可能做匀速圆周运动．故A错误，B正确；
C ．小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，在最高点轨道对小
铁球的支持力的方向可以向上，小铁球的速度只要大于1即可通过最高点，故C 错误；
D ．由于小铁球在运动的过程中机械能守恒，所以小铁球在最高点的速度越小，则机械
能越小，在最低点的速度也越小，根据：F ＝m 2
v R
可知小铁球在最低点时需要的向心力越小．而在最低点小铁球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上．要使铁球不脱轨，轨道对铁球的支持力一定要大于1．所以铁球不脱轨的条件是：小铁球在最高点的速度恰好为1，而且到达最低点时，轨道对铁球的支持力恰好等于1．根据机械能守恒定律，小铁球在最高点的速度恰好为1，到达最低点时的速度满足mg•2R 12
=mv 2，轨道对铁球的支持力恰好等于1，则磁力与重力的合力提供向心力，即：F ﹣mg 2
v R
=，联立得：F ＝5mg ，故D 错误． 3、D
【解析】
设两个点电荷1Q 和2Q 连线的中点为O ．若两电荷是同种电荷，且都是正电荷，则A 点的电势高于O 点电势，O 点电势高于B 点电势，则A 点的电势高于B 点的电势．若两个点电荷都带负电，则A 点的电势低于B 点的电势，A 错误．若两者是同种电荷，B 点处电场线分布情况不能确定，所以不能确定两点场强的大小，B 错误．若两者是异种电荷，且1Q 为正电荷，则A 点的电势高于B 点的电势．若1Q 为负电荷，则A 点的电势低于B 点的电势，C 错误．若两者是异种电荷，A 处电场线比B 处电场线密，则A 点的场强一定大于B 点的场强，D 正确．选D ．
【点睛】若两电荷是同种电荷，根据电场的对称性分析电场强度的关系，电场线越密，场强越大．若两电荷是异种电荷，根据顺着电场线方向降低，分析电势的高低；在两电荷的连线上，O 点场强最小，在连线的中垂线上O 点的场强最大．
4、D
【解析】
A ．对木块A 进行受力分析，受竖直向下的重力和推力F ，垂直斜面的支持力，由平衡条件可知，木块A 还受到沿斜面向上的静摩擦力，故A 错误；
BC ．以AB 为整体作为研究对象受力分析，由平衡条件可知，斜面体B 与地面之间无摩擦力，地面对斜面体B 的支持力
()12N m m g F =++
故BC 错误；
D ．单独以斜面体B 为研究对象受力分析，斜面体B 受重力，地面对斜面体B 的支持力，木块A 对斜面体B 的压力及木块A 对斜面体B 的沿斜面向下的静摩擦力，故D 正确。

故选D 。

5、A
【解析】
分别对气球匀速上升和匀速下降过程进行受力分析，根据共点力平衡条件列式求解即可。

【详解】
匀速下降时，受到重力Mg ，向上的浮力F ，向上的阻力f ，根据共点力平衡条件有： =+Mg F f
气球匀速上升时，受到重力()M m g -∆，向上的浮力F ，向下的阻力f ，根据共点力平衡条件有：
()+=M m g f F -∆
解得：
=2F m M g ⎛⎫∆- ⎪⎝
⎭ 故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

【点睛】
本题关键对气球受力分析，要注意空气阻力与速度方向相反，然后根据共点力平衡条件列式求解。

6、D
【解析】
A.加速度为正向，速度不一定是正向，不一定做加速直线运动，故A 错误；
B.百米比赛时，运动员的冲刺速度大成绩不一定好，但平均速度越大，成绩- -定越好，选项B 错误；
C.做直线运动的物体，加速度为零时，速度不-一定为零，速度为零时，加速度也不一一定A 为零，选项C 错误
D.相对于参考系静止的物体，其相对地面的速度不一-定为零，选项D 正确。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。

在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BC
【解析】
试题分析：小球在B 点受重力竖直向下，电场力水平向右，故合力一定不为零，故A 错误；小球由A 到B 的过程中，由动能定理可得：mgLsinθ-EqL （1-cos60°）=0，则电
场强度的大小为 E B 正确；小球从A 运动到B ，重力做正功，
W=mgh=mgLsinθ，故重力势能减小，故C 正确；小球在下摆过程中，除重力做功外，还有电场力做功，故机械能不守恒，但机械能和电势能总能力之和不变，故D 错误．故选BC ．
考点：动能定理；能量守恒定律
8、AD
【解析】
设通电导线在距离L 处产的磁感应强度大小为0B ，两导线MN 在b 点产生的磁感应强度方向成120°角，磁感应强度的矢量合为0B ，方向垂直MN 向下；两导线MN 在a 点产生的磁感应强度大小均为02B ，磁感应强度的矢量合为04B ，方向垂直MN 向下；所以a 点和b 点的磁感应强度方向相同，大小之比为4:1，故AD 正确，BC 错误。

故选AD 。

9、AB
【解析】
由图线①、③可知在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大，故A 正确；根据光电效应方程知，E km =hv -W 0=eU c ，可知入射光频率越大，最大初动能越大，遏止电压越大，可知对于确定的金属，遏止电压与入射光的频率有关，故B 正确；增大电压，当电压增大到一定值，电流达到饱和电流，不再增大，故C 错误；发生光电效应的条件是入射光的频率大于截止频率，与入射光的强度无关，故D 错误．
故选AB ．
10、ACD
【解析】
A ．根据粒子在磁场
B 2中的偏转方向，由左手定则知三种粒子均带正电，在速度选择
器中，粒子所受的洛伦兹力向左，电场力向右，知电场方向向右，故A 正确； B ．三种粒子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡，有
1qE qvB =
得
1
E v B = 故B 错误；
C ．粒子在磁场区域B 2中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有
2
2v qvB m R
= 得：
2
mv R qB = 三种粒子的电荷量相等，半径与质量成正比，故打在P 3点的粒子质量最大，故C 正确；
D ．打在P 1、P 3间距
31313122212
222222()m v m v v E x R R m m m qB qB qB qB B ∆=-=
-=-=∆ 解得： 122qB B x m E
∆∆= 故D 正确；
故选ACD 。

三、实验题：本题共2小题，共18分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、mgL 2
2()2()
M m d t +∆ 【解析】
[1] 滑块从A 点运动到B 点的过程中，滑块（含遮光条）与钩码组成的系统重力势能的减少量为mgL 。

[2]通过光电门的速度d v t
=∆，所以系统动能增加量为 2
22
1()()022()M m d M m v t ++-=∆
12、E G 表示数I ， V 表示数U 0U R I
- 电路图见解析 1.5 0.6 【解析】 （1）[1]．G 表本身可以测量通过的电流，但由题意可知，G 表内阻较小，无法直接用电压表进行测量，故应与E ：定值电阻R 0串联后再与电压表并联；
[2][3]．同时由于两表量程偏低，且滑动变阻器阻值偏小，为了安全，采用滑动变阻器分压接法；故原理图如甲图所示；为了更好地保护电路，也可以与电阻箱串联后给G 供电；故电路图可以是甲图中的任一个；
由欧姆定律可知
0U
I R R
解得：
0U R R I
=- 则要测量的量是： G 表示数I ，V 表示数U ；
（2）①[4]．将G 表与电阻箱串联后，可以充当电压表使用，则其应并联在电源两端，滑动变阻器与电流表串联后即可进行测电源电动势和内电阻的实验，实物电路图如图所示：
②[5][6]．电源的路端电压
U=I G （200+2800）=3000I G
故图象与纵坐标的交点为500μA ，则电源的电动势为：
E =500μA×3000=1.5V ；
内阻
61.53501030000.60.75
r --⨯⨯=Ω=Ω
四、计算题：本题共2小题，共26分。

把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、 (1)8m/s v =, 17m/s v = (2) 3.5s t =
【解析】
（1）在0-3s 内，对P ，由动量定理有：
F 1t 1+F 2t 2-μmg （t 1+t 2）=mv-0
其中F 1=2N ，F 2=3N ，t 1=2s ，t 2=1s
解得：v=8m/s
设P 在BC 两点间滑行的加速度大小为a ，由牛顿第二定律可得：μmg=ma P 在BC 两点间做匀减速直线运动，有：v 2-v 12=2aL
解得：v 1=7m/s
（2）设P 与Q 发生弹性碰撞后瞬间的速度大小分别为v 1′、v 2′，取向右为正方向，由动量守恒定律和动能守恒有：
mv 1=mv 1′+mv 2′
12mv 12=12mv 1′2+12
mv 2′2 联立解得：v 2′=v 1=7m/s
碰后Q 做匀减速直线运动，加速度为：a′=μg=2m/s 2
Q 运动的时间为：27 3.53
v t s s a '===' 14、（1）15V （2）6V -（3）76J 10-⨯
【解析】
(1)由题意可知AB 两点间的电势差为：
cos 3000.10.5V 15V AB AB U EL θ==⨯⨯=
(2)因为M 板电势为0，所以A 点的电势等于A 点与M 点的电势差，故： 3000.02V 6V A MA MA U EL ϕ=-=-=-⨯=-
(3)电势力做功为：
8715410J 610J AB W U q --==⨯⨯=⨯
答：（1）AB 两点间的电势差为15V ；
（2）若M 板接地，A 点电势-6V ；
（3）将8410q C -=+⨯点电荷从A 移到B ，电场力做的功76J 10-⨯。

15、（1）01tan mv t eE
θ=
；（2）0E B v = 【解析】
（1）解法一电子在电场中做类平抛运动，有 1y v at =
由牛顿第二定律有
eE ma =
由几何关系有
0tan y
v v θ= 解得01tan mv t eE
θ= 解法二电子在电场中运动，竖直方向上由动量定理有
1y eEt mv =
由几何关系有
0tan y
v v θ= 解得01tan mv t eE
θ= （2）设场区的宽度为d ，则在电场中，有
01d v t = 末速度0cos v v θ
= 电子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹半径为r ，则由几何知识得 sin d r θ=
由洛伦兹力提供向心力有
2
v evB m r
= 解得0E B v =。