安徽省阜阳市颖州区高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1. 一款儿童棒球发球机向上发射棒球供初学者练习。假设发球机高度不计在地面上以初速度竖直向上发射一棒球可视为质点，棒球途经点时速度方向向上、速度大小为，不计空气阻力，取地面为重力势能的零势能面。当棒球的发射速度变为时，以下说法正确的是( )
A. 棒球上升的最大高度变为原来的倍 B. 棒球在最高点的机械能变为原来的倍
C. 棒球上升过程的时间变为原来的倍 D. 棒球经过点的速度大小变为
2. 如图所示，质量为的物体通过轻绳绕过定滑轮被站在水平地面上质量为的人竖直拉住，当人拉动物体，使物体向上做初速度为、加速度为的匀加速直线运动，重力加速度取，不计一切摩擦和阻力，此时地面对人的支持力为( )
A.
B.
C.
D.
3. 在俄乌战争中，俄罗斯大量使用了“卡武装直升机”。假设在某次执行任务时，“卡直升机”悬停在水平地面点正上方处。悬停中直升机沿图中水平虚线方向，发射一枚无动力炸弹，炸弹离开飞机时的速度为，此后飞机水平转过，仍在悬停状态向正前方发射另一枚无动力炸弹，炸弹离开飞机时的速度为，取，不计空气阻力，则两枚炸弹落地点的距离为( )
A. B. C. D.
4. 年月日，“梦天实验舱”发射任务取得圆满成功中国空间空间站将形成三舱“”字型基本构型。假定空间站在距地面高度处做理想的匀速圆周运动，某时刻“北斗”系统中的中轨道卫星与空间站相距最近如图所示，该中轨道卫星距地面高度为，地球半径为，卫星和空间站的运行轨道在同一平面内且运行方向相同，则从图示位置往后开始计数不包括图示位置，在卫星运行一周时间内，空间站与相距最近的次数为( )
A. 次 B. 次 C. 次 D. 次
5. 如图所示，真空中平行板电容器带有绝缘手柄的板接地，闭合电键给电容器充电后断开电键。电容器中的点固定放置一带负电的点电荷，不影响电容器的电场分布。下列说法正确的是( )
A. 若通过手柄把板向上平移一小段距离，则所受的电场力变大
B. 若通过手柄把板向左平移一小段距离，则所受电场力变小
C. 若紧靠板插入一块有机玻璃板，则的电势能变小
D. 若紧靠板插入一块等大的铁板，则的电势能不变
6. 如图所示，在水平地面上有一质量为、倾角为的斜面，斜面上表面光滑。质量为的小滑块自斜面顶端滑下，斜面始终保持静止，若可变，当取某数值时，地面所受摩擦力最大，此时地面对斜面支持力大小为( )
A. B. C. D.
7. 在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，符合史实的是( )
A. 法拉第发现了电流周围存在着磁场
B. 汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构
C. 库仑总结并确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律
D. 牛顿应用“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点
8. 如图所示是高压电场干燥中药技术基本原理图，在大导体板上铺一薄层中药材，针状电极和平板电极接高压直流电源，其间产生较强的电场，水分子是极性分子，可以看成棒状带电体，一端带正电，另一端带等量负电，水分子在电场力的作用下会加速从中药材中分离出去，在鼓风机的作用下飞离电场区域从而加速干燥，图中虚线是某一水分子从处由静止开始的运动轨迹，下列说法正确的是( )
A. 处的电场强度大于处
B. 处的电势高于处
C. 水分子做匀变速运动
D. 水分子由运动到的过程中电势能减少
9. 双星系统是由两颗恒星组成的，在两者间的万有引力相互作用下绕其连线上的某一点做匀速圆周运动．研究发现，双星系统在演化过程中，两星的某些参量会发生变化．若某双星系统中两星运动周期为，经过一段时间后，两星的总质量变为原来的倍，两星的距离变为原来的倍，则此时圆周运动的周期为( )
A. B. C. D.
二、多选题
10. 如图所示，型框架由两个相互垂直的光滑杆组成，两个可视为质点、质量相等的小球套在光滑杆上，两小球用长度为、不可伸长的轻质细绳相连。两个小球随框架一起绕其竖直对称轴以一定的角速度匀速转动。已知轻绳水平且能承受的最大拉力为小球重力的倍，重力加速度，下列说法正确的是( )
A. 随着角速度的增大，杆对小球的支持力逐渐增大
B. 轻绳刚好断裂时框架转动的角速度为
C. 若在绳子未断裂情形下角速度增加一倍，则绳子拉力变为原来的倍
D. 在角速度增加过程中轻绳突然断裂，仍继续加大角速度，小球将沿杆向下运动
11. 如图所示，在足够长光滑绝缘水平面的上方，存在着方向水平向右、场强大小为的匀强电场。一带正电小物块可视为质点从水平面上点由静止释放，经时间到达点，小物块速度大小为。此时水平面上方突然撤去原来电场，改加方向水平向左、场强大小为的匀强电场，小物块又经时间恰好返回点。下列说法正确的是( )
A. 小物块返回点时速度大小为 B. 小物块返回点时速度大小为
C. 电场强度的大小关系是 D. 电场强度的大小关系是
12. 如图所示，真空中轴上处固定一个点电荷，带电量，在处固定另一个点电荷，带电量。现在轴上处静止释放一带电微粒重力不计，则在此后的运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 若释放一电子，则电子经过位置时速度可能在增加
B. 若释放一电子，则电子经过位置时速度可能在减小
C. 若释放一正电子，则正电子的速度先增加后减小
D. 若释放一正电子，则正电子的电势能一直减小
13. 某同学设计了一个前进中的发电测速装置，如图所示。自行车的圆形金属盘后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中，后轮圆形金属盘在磁场中转动时，可等效成一导体棒绕圆盘中心转动。已知磁感应强度，圆盘半径，圆盘电阻不计。导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心相连，导线两端、间接一阻值的小灯泡。后轮匀速转动时，用电压表测得、间电压则可知( )
A. 自行车匀速行驶时产生的是交流电
B. 与连接的是电压表的负接线柱
C. 自行车车轮边缘线速度是
D. 圆盘匀速转动分钟的过程中产生了的电能
14. 如图所示，一质量为的小球可视为质点从离地面高处水平抛出，第一次落地时的水平位移为，反弹的高度为。已知小球与地面接触的时间为，重力加速度为，不计摩擦和空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 第一次与地面接触的过程中，小球受到的平均作用力为
B. 第一次与地面接触的过程中，小球受到的平均作用力为
C. 小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为
D. 小球第一次落地点到第二次落地点的水平距离为
15. 如图，固定在竖直面内的光滑绝缘轨道由水平段和半径为的半圆环段平滑相切而成，过圆环直径的虚线左侧存在方向水平向右的匀强电场。现将一可视为质点的带正电小滑块，从水平轨道上的点由静止释放，滑块沿轨道运动到半圆环上点时对轨道的压力等于滑块重力的倍，且滑块离开半圆环后不经任何碰撞回到了点。关于上述过程，下列说法正确的是( )
A. 滑块不能沿轨道运动到最高点
B. 滑块两次经过点时的速度相同
C. 在虚线左侧，滑块到达距水平轨道高为的位置时，电场力的瞬时功率为零
D. 到点的距离为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：棒球上升过程中满足机械能守恒，则有
上升最大高度
当速度变为倍时，最大高度变为原来的倍，故A错误；
B.在最高点机械能等于，变为原来倍，则最高点机械能变为原来倍，故B错误；
C.上升过程时间
上升时间变为原来的倍，故C正确；
D.根据机械能守恒
解得
由上式，当棒球的发射速度变为时，棒球经过点速度不是原来两倍，故D错误。
故选：。
棒球上升过程机械能守恒列式，根据运动学公式，求上升的最大高度和速度；
根据运动学公式，求上升时间；
本题解题关键是正确使用机械能守恒定律、运动学公式，是一道中等难度题。
2.【答案】
【解析】解：设物体的质量为，人的质量为。
对物体受力分析，由牛顿第二定律有
解得
对人，由平衡条件得：
则地面对人的支持力为，故A正确，BCD错误。
故选：。
对物体受力分析，由牛顿第二定律求出绳子的拉力。再对人受力分析，由平衡条件求出地面对人的支持力。
本题中由于物体和人的加速度不同，所以采用隔离法进行研究，关键要明确受力情况，再由牛顿第二定律求绳子的拉力。
3.【答案】
【解析】解：炸弹离开飞机后做平抛运动，竖直方向有，则炸弹下落时间
第一枚炸弹在水平方向距点位移
第二枚炸弹在水平方向距点位移
两个位移夹角，根据勾股定理求出两个落地点间的距离为，故A正确，BCD错误。
故选：。
炸弹离开飞机后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据下落高度求运动时间。由求出两枚炸弹在水平方向距点位移，再由几何知识求两枚炸弹落地点的距离。
解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合分位移的规律解答。
4.【答案】
【解析】解：空间站的轨道半径
北斗卫星中轨道卫星的轨道半径
可得
根据开普勒第三定律，得二者的周期之比为
解得：
设在卫星运行一周时间内，空间站与相距最近的次数为。
从图示位置开始，二者转过的角度相差，得，
化简
在卫星运行一周时间内，取值，所以共次相距最近，故A正确，BCD错误。
故选：。
先求出空间站的轨道半径与北斗卫星中轨道卫星的轨道半径之比，由开普勒第三定律求出二者周期之比。从图示位置开始，二者转过的角度相差，由此列式求解。
解答本题时，要知道两卫星转过的角度每相差时，就相距最近一次，同时，要掌握开普勒第三定律求解周期之比。
5.【答案】
【解析】解：电容器充电后断开电键，所带电量不变。
A、由电容器电容的决定式得：
由电容的定义式得：
由匀强电场的场强公式得：
联立解得：
若通过手柄把板向上平移一小段距离，两极板间距减小，场强不变，所受的电场力为
则所受的电场力不变，故A错误；
B、若通过手柄把板向左平移一小段距离，正对面积减小，由得，电场强度增大，所受的电场力为
则所受电场力变大，故B错误；
C、紧靠插入有机玻璃板，则相对介电常数增大，由得，电场强度减小，点与下级板的电势差
则点的电势降低，点电荷带负电，则的电势能增大，故C错误；
D、紧靠插入一块铁板相当于两极板间距离变小，由得，电场强度不变，点与下级板的电势差
则点的电势不变，点电荷的电势能不变，故D正确。
故选：。
电容器充电后断开电键，所带电量不变；根据电容器的决定式、定义式和匀强电场的场强公式求解场强的大小，分析场强的变化和电场力的变化；紧靠插入有机玻璃板，相对介电常数增大，紧靠插入一块铁板相当于两极板间距离变小，根据场强表达式判断场强的变化，根据电势差公式分析电势的变化，进而得到电势能的变化。
本题考查电容器的动态分析问题，解题关键是掌握电容器电容的决定式和定义式，知道紧靠插入有机玻璃板和铁板的区别。
6.【答案】
【解析】解：根据牛顿第二定律，小物块沿斜面下滑加速度
把此加速度分解为水平和竖直，在水平方向加速度
竖直方向加速度
对整个小物块和斜面系统整体在水平方向上列牛顿第二定律
当时，地面摩擦力最大，此时，对系统在竖直方向上列牛顿第二定律
解得
故A正确，BCD错误。
故选：。
根据牛顿第二定律，求小物块沿斜面下滑加速度，把此加速度分解为水平和竖直，对整个小物块和斜面系统整体在水平方向上列牛顿第二定律，对系统在竖直方向上列牛顿第二定律，分析地面对斜面支持力大小。
本题考查学生对牛顿第二定律的使用，其中对加速度的分解是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：、电流的磁效应发现者是奥斯特，故A错误；
B、卢瑟福的粒子散射实验说明了原子具有核式结构，故B错误；
C、库仑研究总结出了静止点电荷之间的相互作用规律，即库仑定律，故C正确；
D、伽利略“理想斜面实验”推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”观点，故D错误。
故选：。
本题比较简单，考查了学生对物理学史的了解情况，在物理学发展的历史上有很多科学家做出了重要贡献，大家熟悉的牛顿、爱因斯坦、法拉第等，在学习过程中了解这些著名科学家的重要贡献，是解答类似问题的关键．
物理学的发展离不开各位物理学家的努力，在学习中应清楚他们的主要贡献．
8.【答案】
【解析】解：、由于电场的分布不均匀，由图可知，上端的电场强度大于下端电场强度，即处电场强度小于处，根据可得，水分子受到电场力大小变化，加速度变化，做变加速运动，故AC错误；
B、顺着电场线电势降低，知处的电势低于处，故B错误；
D、水分子由静止开始由运动过程中，电场力做正功，故电势能减小，故D正确
故选：。
产生的电场为非匀强电场，由于水分子两端的正负电荷量相同，根据判断出受到的电场力大小变化，根据水分子的运动和受力判断出电场力做功情况，即可判断电势能的变化
本题主要考查了水分子在非匀强电场中的受力及做功，关键是抓住运动轨迹和电场力的方向即可判断
9.【答案】
【解析】解：双星的周期相同，向心力是它们之间的万有引力提供，根据万有引力提供向心力，有：
联立得：
解得：
当两星的总质量为原来的倍，两星间的距离为原来的倍，则周期为原来的，故C正确，ABD错误；
故选：。
双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度，根据牛顿第二定律分别对两星进行列式，来求解．
解决本题的关键知道双星靠相互间的万有引力提供向心力，具有相同的角速度．以及会用万有引力提供向心力进行求解．
10.【答案】
【解析】解：设杆与竖直方向夹角为，小球受力分析如图所示
可知，在竖直方向上
当角速度增加时，杆对小球的支持力保持不变，故A错误；
细绳刚好断裂，则在水平方向上
由于
联立上式子可得
且
可知角速度变为原来倍，细绳拉力并不变为原来倍，故B正确，C错误；
D.绳子断裂后，小球做离心运动，沿杆向下运动，故D正确。
故选：。
小球受重力和支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律比较角速度的大小关系。
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解即可。
11.【答案】
【解析】解：设带电体在电场中加速度为，带电体在电场中的加速度为，第一阶段末速度为第二阶段的初速度，因为从出发最后返回点，根据题意两个阶段的位移之和为零，则
解得，
即
根据速度关系
返回点时速度
故AC正确，BD错误。
故选AC。
设带电体在电场中加速度为，带电体在电场中的加速度为，第一阶段末速度为第二阶段的初速度，因为从出发最后返回点，根据题意两个阶段的位移之和为零，根据匀变速直线运动的规律列出方程，求出物块返回时的速度以及两个场强关系。
本题考查带电体在匀强电场中的运动，根据受力分析出带电体的运动性质，准确列出带电体的位移时间关系是解决本题的关键。
12.【答案】
【解析】解：、设电场强度的位置坐标为，根据点电荷的电场强度以及叠加，有；代入数据，解得或；因为在和正负电荷之间电场强度不可能为，所以舍去，即处电场强度为，据此画出轴上电场线大致分布如图所示。
若在处释放一电子，电子沿轴做往复运动，向左经过处，电子速度在增加；电子向右经过位置处，速度在减小，故AB正确；
、若释放正电子，根据受力，正电子将一直向右运动，速度一直增加，电势能一直减小，故C错误，D正确。
故选：。
根据电场强度的叠加求出电场强度的位置坐标，因为在和正负电荷之间电场强度特点确定准确坐标位置。据此画出轴上电场线大致分布图。分析若在处释放一电子，电子沿轴上运动的性质；若释放正电子，根据受力情况，分析正电子的运动情况以及电势能变化情况。
本题考查带电粒子在电场中的运动，解决本题的关键是熟练掌握点电荷的场强公式，画出两个点电荷形成的电场线，根据受力分析粒子的运动情况。
13.【答案】
【解析】解：、根据右手定则，辐条切割磁感应线产生的是直流电，轮子中心是电源的正极，轮子边缘点是等效电源的负极，则点接电压表的负接线柱，故A错误、B正确；
C、由得，故C正确；
D、根据焦耳定律，代入数据得，故D错误。
故选：。
依据右手定则，即可判定感应电流方向，结合电源内部的电流方向由负极流向正极，即可求解；根据切割感应电动势的公式，及线速度与角速度公式，即可求解线速度；根据焦耳定律，即可求解产生的能量。
本题主要是考查右手定则、焦耳定律，及切割感应电动势公式的应用，理解左手定则与右手定则的区别，注意电源内部的电流方向由负极流向正极。
14.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了动量定理和平抛运动的综合运用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，注意在运用动量定理解题时，不能忽略小球的重力。
【解答】
小球第一次与地面接触前的竖直分速度，接触后的竖直分速度，根据动量定理得，，解得，故A正确，B错误。
根据，得，小球水平分速度，根据得，，可知小球第一次落地点和第二次落地点的水平距离，故C正确，D错误。
故选：。
15.【答案】
【解析】解：、滑块第一次在点时，由牛顿第二定律得，据题有，解得
假设滑块能沿轨道运动到最高点，对滑块从运动到的过程，由机械能守恒定律得
解得，所以滑块能沿轨道运动到最高点故A错误。
B、由于滑块从运动到再回到点的过程，电场力做功为零，重力做功也为零，所以第二次回到点的速度与第一次一样大，不过方向不同而已，故B错误。
C、滑块从运动到的过程，竖直方向有，水平方向有，解得
在虚线左侧，滑块的速度与电场力垂直时，电场力的瞬时功率为零。由运动的分解法有：水平方向有，得，此时滑块到点的竖直高度为，所以滑块到达距水平轨道高为的位置时，电场力的瞬时功率为零，故C正确。
D、对于到的过程，由动能定理得，解得，故D正确。
故选：。
已知滑块沿轨道运动到半圆环上点时对轨道的压力等于滑块重力的倍，对滑块，运用牛顿第二定律求出滑块经过点的速度。假设滑块能沿轨道运动到最高点，对滑块从运动到的过程，由机械能守恒定律求出滑块到达点的速度，与临界速度比较，判断能否运动点。滑块从运动到的过程，运用运动的分解法分析滑块两次经过点时的速度关系。在虚线左侧，滑块的速度与电场力垂直时，电场力的瞬时功率为零。对于到的过程，由动能定理求到点的距离。
本题要研究清楚滑块的运动情况，运用动能定理解题时需合适地选取研究的过程，要注意电场力做功与初末位置沿电场方向的距离有关。
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