安徽省宿州市高三3月份模擬考試新高考物理試題及答案解析

安徽省宿州市高三3月份模擬考試新高考物理試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、為了做好疫情防控工作，小區(qū)物業(yè)利用紅外測溫儀對出入人員進行體溫檢測。紅外測溫儀的原理是：被測物體輻射的光線只有紅外線可被捕捉，并轉變成電信號。圖為氫原子能級示意圖，已知紅外線單個光子能量的最大值為1.62eV，要使氫原子輻射出的光子可被紅外測溫儀捕捉，最少應給處于激發(fā)態(tài)的氫原子提供的能量為（）A．10.20eV B．2.89eV C．2.55eV D．1.89eV2、下列說法正確的是（）A．一定量的理想氣體，當氣體體積增大時，氣體一定對外界做功B．物體放出熱量，其內能一定減少C．溫度高的物體分子平均動能一定大，但內能不一定大，D．壓縮氣體需要用力，這是因為氣體分子間存在斥力3、質量為m的物體放在粗糙水平面上，在一個足夠大的水平力F作用下開始運動，經過一段時間t撤去拉力，物體繼續(xù)滑行直至停止，運動總位移s。如果僅改變F的大小，作用時間不變，總位移s也會變化，則s與F關系的圖象是（）A． B． C． D．4、如圖所示是某同學蕩秋千的一種方式：人站在秋千板上，雙手抓著兩側秋千繩：當他從最高點A向最低點B運動時，他就向下蹲：當他從最低點B向最高點C運動時，他又站立起來；從C回到B他又向下蹲……這樣蕩，秋千會越蕩越高。設秋千板寬度和質量忽略不計，人在蹲立過程中，人的身體中心線始終在兩秋千繩和秋千板確定的平面內。則下列說法中，正確的是（）A．人在最低點B時處于失重狀態(tài)B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為0C．若整個過程中人保持某個姿勢不動，則秋千會越蕩越低D．在題干所述擺動過程中，整個系統(tǒng)機械能守恒5、某時刻水平拋出的小球，在時的速度方向與水平方向的夾角，，其速度方向與水平方向的夾角。忽略空氣阻力，重力加速度，則小球初速度的大小為（）A． B． C． D．6、如圖所示，有一個電熱器R，接在電壓為u＝311sin100πt(V)的交流電源上．電熱器工作時的電阻為100Ω，電路中的交流電表均為理想電表．由此可知A．電壓表的示數(shù)為311VB．電流表的示數(shù)為2.2AC．電熱器的發(fā)熱功率為967WD．交流電的頻率為100Hz二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、回旋加速器的工作原理如圖所示，置于高真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間可以忽略不計，磁感應強度為B的勻強磁場與盒面垂直，A處粒子源產生質量為m、電荷量為+q的粒子，在加速電壓為U的加速電場中被加速，所加磁場的磁感應強度、加速電場的頻率可調，磁場的磁感應強度最大值為Bm和加速電場頻率的最大值fm。則下列說法正確的是（）A．粒子獲得的最大動能與加速電壓無關B．粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為C．粒子從靜止開始加速到出口處所需的時間為D．若，則粒子獲得的最大動能為8、如圖，在地面上方水平向左的勻強電場中，兩帶電小球a、b以一定初速度射入電場中P點后的運動軌跡分別如圖中虛線所示，b軌跡為直線。已知b球帶電量大小為q，質量為m，其軌跡與電場夾角為θ，重力加速度大小為g，則（）A．a球帶負電B．勻強電場的電場強度E=C．b球經P點后做勻加速直線運動D．a球經P點后的運動過程中電勢能逐漸增大9、如圖所示。有一束平行于等邊三棱鏡橫截面ABC的紅光從空氣射向E點，并偏折到F點。已知入射方向與邊AB的夾角，E．F分別為邊AB．BC的中點，則（）A．該三棱鏡對紅光的折射率為B．光在F點發(fā)生全反射C．從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為D．若改用紫光沿相同角度從E點入射，則出射點在F點左側10、如圖所示，a為xoy坐標系x負半軸上的一點，空間有平行于xoy坐標平面的勻強電場，一個質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0從a點沿與x軸正半軸成θ角斜向右上射入電場．粒子只在電場力作用下運動，經過y正半軸上的b點（圖中未標出），則下列說法正確的是（）A．若粒子在b點速度方向沿軸正方向，則電場方向可能平行于軸B．若粒子運動過程中在b點速度最小，則b點為粒子運動軌跡上電勢最低點C．若粒子在b點速度大小也為v0，則a、b兩點電勢相等D．若粒子在b點的速度為零，則電場方向一定與v0方向相反三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用圖甲所示的裝置測量當?shù)氐闹亓铀俣取⒔饘傩∏驈囊欢ǜ叨扔伸o止釋放，在小球自由下落通過的軌跡上的合適位置固定一個光電門，能自動記錄小球通過光電門的時間，因小球經過光電門的時間很短，通過的過程近似認為小球的速度不變。實驗中測量的物理量有：A．小球的直徑d；B．小球運動至光電門處下落的高度h；C．小球擋住光電門的時間t。請依據(jù)實驗要求，完成下列填空。（前兩個小題用測得的物理量的原字母表示）(1)小球經過光電門的速度________；(2)當?shù)氐闹亓铀俣葹開_______；(3)用游標卡尺測量金屬球的直徑如圖乙所示，小球的直徑為________。若實驗中還測得，。則重力加速度________。（計算結果保留1位小數(shù)）12．（12分）用如圖a所示的器材，測一節(jié)干電池的電動勢和內阻實驗。(1)用筆畫線代替導線，將圖a連接成可完成實驗的電路（圖中已連接了部分導線）；（____）(2)實驗過程中，將電阻箱拔到45Ω時，電壓表讀數(shù)為0.90V；將電阻箱拔到如圖b所示，其阻值是________Ω，此時電壓表的讀數(shù)如圖c所示，其值是____________V；(3)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可以算出該節(jié)干電池的電動勢E=_______V，內電阻r=________Ω。四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖紙面內的矩形ABCD區(qū)域存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，對邊AB∥CD、AD∥BC，電場方向平行紙面，磁場方向垂直紙面，磁感應強度大小為B.一帶電粒子從AB上的P點平行于紙面射入該區(qū)域，入射方向與AB的夾角為θ（θ<90°），粒子恰好做勻速直線運動并從CD射出．若撤去電場，粒子以同樣的速度從P點射入該區(qū)域，恰垂直CD射出.已知邊長AD=BC=d，帶電粒子的質量為m，帶電量為q，不計粒子的重力.求：(1)帶電粒子入射速度的大小；(2)帶電粒子在矩形區(qū)域內作直線運動的時間；(3)勻強電場的電場強度大?。?4．（16分）如圖所示，一豎直放置、缸壁光滑且導熱良好的柱形氣缸內盛有一定量的理想氣體，活塞將氣體分隔成體積相同的A、B兩部分；已知活塞的面積為S，此時A中氣體的壓強為P1．現(xiàn)將氣缸緩慢平放在水平桌面上，穩(wěn)定后A、B兩部分氣體的體積之比為1：2．在整個過程中，沒有氣體從一部分通過活塞逸入另一部分，外界氣體溫度不變．求：I.氣缸平放時兩部分氣體的壓強；II.活塞的質量m．15．（12分）如圖所示，在水平面上依次放置小物塊A和C以及曲面劈B，其中A與C的質量相等均為m，曲面劈B的質量M=2m，曲面劈B的曲面下端與水平面相切，且曲面劈B足夠高，各接觸面均光滑?，F(xiàn)讓小物塊C以水平速度v0向右運動，與A發(fā)生碰撞，碰撞后兩個小物塊粘在一起滑上曲面劈B。求：(1)碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能；(2)碰后物塊A與C在曲面劈B上能夠達到的最大高度。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

AB．處于n=2能級的原子不能吸收10.20eV、2.89eV的能量，則選項AB錯誤；C．處于n=2能級的原子能吸收2.55eV的能量而躍遷到n=4的能級，然后向低能級躍遷時輻射光子，其中從n=4到n=3的躍遷輻射出的光子的能量小于1.62eV可被紅外測溫儀捕捉，選項C正確；D．處于n=2能級的原子能吸收1.89eV的能量而躍遷到n=3的能級，從n=3到低能級躍遷時輻射光子的能量均大于1.62eV，不能被紅外測溫儀捕捉，選項D錯誤。故選C。2、C【解析】

A．一定量的理想氣體，當氣體由于自由擴散而體積增大時，氣體對外界不做功，故A錯誤；B．物體放出熱量，若同時外界對物體做功，物體的內能不一定減少，故B錯誤；C．內能取決于物體的溫度、體積和物質的量，溫度高的物體內能不一定大，但分子平均動能一定大，故C正確；D．氣體之間分子距離很大，分子力近似為零，用力才能壓縮氣體是由于氣體內部壓強產生的阻力造成的，并非由于分子之間的斥力造成，故D錯誤。故選C。3、C【解析】

當拉力F小于最大靜摩擦力，物體的位移為零；當F大于最大靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律可得：F﹣μmg=ma1物體在足夠大的水平力F作用下的加速度a1=撤去拉力后，物體的速度撤去拉力后，物體的加速度物體繼續(xù)滑行直至停止，運動的時間物體運動的總位移可見，作用時間t不變，s﹣F是一元二次函數(shù)，是開口向上的拋物線，故C正確，ABD錯誤。故選C。4、C【解析】

A．人在最低點時加速度豎直向上指向圓心，人處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．在最高點A時，人和秋千受到的合力為他們自身的重力，故B錯誤；CD．由于蕩秋千過程中不可避免存在空氣阻力，如果沒有能量補充，則系統(tǒng)機械能就越來越小，即秋千蕩起最大高度越來越低，故C正確，D錯誤。故選C。5、C【解析】

將小球在時和時的速度分解，如圖所示：則有，又因為解得選項C項正確，ABD錯誤。故選C。6、B【解析】

因為交流電的最大值為Um＝311V，故其有效值為，則電壓表的示數(shù)為220V，故A錯誤；因為電阻為100Ω，電流表的示數(shù)為，故B正確；電熱器的發(fā)熱功率為P=I2R=（2.2A）2×100Ω=484W，故C錯誤；因為交流電的角速度為ω=100π，則其頻率為ω=2πf=50Hz，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、ACD【解析】

A.當粒子出D形盒時，速度最大，動能最大，根據(jù)qvB=m，得v=則粒子獲得的最大動能Ekm=mv2=粒子獲得的最大動能與加速電壓無關，故A正確。B.粒子在加速電場中第n次加速獲得的速度，根據(jù)動能定理nqU=mvn2可得vn=同理，粒子在加速電場中第n+1次加速獲得的速度vn+1=粒子在磁場中運動的半徑r=，則粒子第n次和第n+1次進入磁場的半徑之比為，故B錯誤。C.粒子被電場加速一次動能的增加為qU，則粒子被加速的次數(shù)n==粒子在磁場中運動周期的次數(shù)n′==粒子在磁場中運動周期T=，則粒子從靜止開始到出口處所需的時間t=n′T==故C正確。D.加速電場的頻率應該等于粒子在磁場中做圓周運動的頻率，即，

當磁感應強度為Bm時，加速電場的頻率應該為

，粒子的動能為Ek=mv2。當時，粒子的最大動能由Bm決定，則解得粒子獲得的最大動能為當時，粒子的最大動能由fm決定，則vm=2πfmR解得粒子獲得的最大動能為Ekm=2π2mfm2R2故D正確。故選ACD.8、BC【解析】

A．a球最后做直線運動，電場力和重力的合力在這條直線上，可知，a球受到的電場力必定水平向左，與電場方向一致，則a球帶正電，A錯誤；BC．b球做直線運動，切受到的電場力水平向左，所以電場力和重力的合力與初速度方向相同，故做勻加速直線運動，軌跡與電場方向夾角為，則解得BC正確；D．b球受到的電場力方向和位移方向夾角為銳角，則電場力做正功，所以電勢能減小，D錯誤。故選BC。9、AC【解析】

A．如圖所示，作兩界面法線相交于D點，在AB界面，由幾何知識知，入射角為，折射角為，所以故A正確；B．光在BC界面上人射角為，則即臨界角則在BC面上不會發(fā)生全反射，故B錯誤；C．分析知BC面上折射角為，入射光線與出射光線相交于G點，，，則，，則所以從F點出射的光束與入射到E點的光束的夾角為，故C正確；D．紫光頻率比紅光頻率大，棱鏡對紫光的折射率大，若改用紫光沿相同角度從E點人射，則出射點在F點右側，D錯誤。故選AC。10、CD【解析】

A項：如果電場平行于x軸，由于粒子在垂直于x軸方向分速度不為0，因此粒子速度不可能平行于x軸，故A錯誤；B項：若粒子運動過程中在b點速度最小，則在軌跡上b點粒子的電勢能最大，由于粒子帶正電，因此b點的電勢最高，故B錯誤；C項：若粒子在b點速度大小也為v0，則粒子在a、b兩點的動能相等，電勢能相等，則a、b兩點電勢相等，故C正確；D項：若粒子在b點的速度為0，則粒子一定做勻減速直線運動，由于粒子帶正電，因此電場方向一定與v0方向相反，故D正確．故選CD．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、1.239.4【解析】

(1)[1]小球經過光電門的位移大小為小球直徑d，運動時間為t，則速度為(2)[2]小球下落至光電門的過程有解得(3)[3]游標卡尺的主尺讀數(shù)為，游標尺的第3條刻線與主尺的某刻線對齊，則游標卡尺讀數(shù)為，則測量值為[4]在式中代入相關數(shù)據(jù)得12、1101.101.320【解析】

(1)[1]．電路圖如圖；

(2)[2][3]．電阻箱讀數(shù)為R=1×100+1×10=110Ω；電壓表讀數(shù)為U=1.10V；

(3)[4][5]．由閉合電路歐姆定律有兩式聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得E=1.3Vr=20Ω四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）（2）（3）【解析】

畫出粒子的軌跡