安徽省合肥市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题（含解析）

安徽省合肥市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1. 地磁场是地球重要的保护伞，假如没有地磁场，从太阳发出的强大的带电粒子流通常叫太阳风，就不会受到地磁场的作用发生偏转，而是直射地球。地磁场强度大约是高斯，也就是，若用国际单位制基本单位的符号来表示，正确的是( )
A. B. C. D.
2. 物理学家通过艰辛的实验和理论研究探究自然规律，为科学事业做出了巨大贡献．下列描述中符合物理学史实的是( )
A. 哥白尼提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律
B. 牛顿发现了万有引力定律但没有测出引力常量的数值
C. 安培发现了电流的磁效应
D. 法拉第总结出了判断感应电流方向的规律
3. 年月日时分，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号探测器。该探测器顺利到达月球表面并取回月壤。月壤中含有氦，个氦聚变可以产生氦和质子，已知氦、氦和质子的质量分别为、和。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 某质点做匀变速直线运动，其位移时间图像如图所示。下列说法正确的是( )
A. 与时刻的速度相同
B. 与时刻的加速度不同
C. 至时间内的位移为
D. 至时间内的平均速度为零
5. 如图甲所示，质量为的物块在水平力作用下由静止释放，物块与墙面间的动摩擦因数为，力随时间变化的关系如图乙所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。下列图像中，能正确反映物块所受摩擦力大小与时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
6. 我国自主研发的“天问号”火星探测器，预计于年月左右着陆火星表面。未来可以在火星上发射其同步卫星。已知火星的质量约为地球的倍，火星的自转周期与地球的大致相等，地球同步卫星的轨道半径约为，则火星同步卫星的轨道半径约为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示，置于竖直面内的光滑细圆环半径为，质量为的小球套在环上，一原长为的轻弹簧一端系于球上，另一端系于圆环最低点，圆环绕竖直直径转动，重力加速度为。若角速度由零开始缓慢增大，下列说法正确的是( )
A. 当时，小球仅受两个力的作用
B. 当时，弹簧恰好处于原长状态
C. 当时，弹簧一定处于压缩状态
D. 当足够大时，小球能够到达与圆心等高的位置
8. 如图所示，不可伸长的三段轻绳与质量分别为和的两小球相连接，两球均可视为质点．绳的另一端固定在天花板上，绳的另一端用手牵住．保持两球的位置不变，缓慢调节手的高度和用力方向，在绳由水平变为接近竖直的过程中，下列说法正确的是( )
A. 绳的张力不断增大 B. 绳的张力先减小后增大
C. 绳的张力不断增大 D. 绳的张力先减小后增大
9. 水平地面上有一个重力为的物体受一水平方向的恒力的作用，由静止开始无摩擦地运动，水平位移为，则物体所具有的动能为( )
A. B. C. D.
10. 子与氢原子核质子构成的原子称为氢原子 ，它在原子核物理的研究中有重要作用．图为氢原子的能级示意图．假定光子能量为的一束光照射容器中大量处于能级的氢原子，氢原子吸收光子后，发出频率为、、、、、和的光，且频率依次增大，则等于( )
A. B. C. D.
11. 某人坐在火车上看到面前现象如图，质量为的槽放在火车内水平桌面上，质量为的小球可看成质点停在的半圆槽内，到槽口和到槽底的高度都为，已知火车在水平面内做直线运动，槽内为半圆形且光滑。那下列说法正确的是( )
A. 车的加速度为 B. 槽对桌面的压力为
C. 桌面对槽的摩擦力为 D. 桌面对槽的摩擦力为
12. 物体在变力作用下沿水平方向做直线运动，物体质量，随坐标的变化情况如图所示．若物体在坐标原点处由静止出发，不计一切摩擦．借鉴教科书中学习直线运动时由图象求位移的方法，结合其他所学知识，根据图示的图象，可求出物体运动到处时，速度大小为( )
A. B. C. D.
13. 如图所示，在某匀强电场中，有一个与电场方向平行的圆面，为圆心，、、为圆周上的三点。一群速率相同的电子从圆周上点沿不同方向射入圆形区域，电子将经过圆周上的不同点，其中经过点的速率最大，电子间的相互作用和空气阻力均不计，则该匀强电场方向为( )
A. 沿方向 B. 沿方向 C. 沿方向 D. 沿方向
14. 如图甲所示，两段等长轻质细线将小球、悬挂在点，现对小球施加水平向右的恒力，对小球施加水平向左的恒力，当系统处于静止状态时，小球刚好位于点正下方，如图乙所示。若：：，则：为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
15. 如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图中、、和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图中正确的是( )
A. B. C. D.
16. 嵩山异常险峻，为方便游客，景区设置了索道，如图所示倾斜索道与水平面间的夹角为，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢内站立的人对厢底的压力为其体重的倍，车厢对人的摩擦力大小为其体重的( )
A. 倍 B. 倍 C. D.
17. 由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示．已知图中虚线为不考虑空气阻力时炮弹的运动轨迹，、、、、为“弹道曲线”上的五点，其中为发射点，为落地点，为轨迹的最高点，、两点距地面的高度相等，且空气阻力可认为与速度平方成正比。则( )
A. 炮弹由点到点的过程中加速度逐渐变小，由点到点的过程中加速度逐渐变大
B. 炮弹由点到点的过程中加速度逐渐变大，由点到点的过程中加速度逐渐变小
C. 炮弹由点到点的时间一定小于由点到点的时间
D. 炮弹经过点时的动能一定大于经过点时的动能
18. 年月日，“天和核心舱”成功进入预定轨道，标志着中国空间站在轨组装建造全面展开。未来空间站轨道高度约，运行轨道近似圆周，已知地球表面的重力加速度，地球半径约为假设空间站在赤道上空，则在空间站绕地球运行一周的过程中，宇航员看不到太阳的时间约为( )
A. B. C. D.
19. 一物体作匀加速直线运动，通过一段位移所用的时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为则物体运动的加速度为( )
A. B. C. D.
二、多选题
20. 已知地磁场类似于条形磁铁产生的磁场，地磁极位于地理南极，如图所示，在湖北某中学实验室的水平桌面上，放置边长为的正方形闭合导体线框，线框的边沿南北方向，边沿东西方向，下列说法正确的是( )
A. 若使线框向东平移，则点电势比点电势低
B. 若使线框向北平移，则点电势等于点电势
C. 若以边为轴，将线框向上翻转，则翻转过程线框中电流方向始终为方向
D. 若以边为轴，将线框向上翻转，则翻转过程线框中电流方向始终为方向
21. 沿电场中某条电场线方向建立轴，该电场线上各点电场强度随的变化规律如图所示，坐标轴上的点、、和分别与轴上、、、四点相对应，相邻两点间距相等。一个带正电的粒子从点由静止释放，运动到点的动能为，仅考虑电场力作用，则下列说法正确的是( )
A. 从点到点，电势先升高后降低
B. 粒子先做匀加速运动，后做变加速运动
C. 粒子运动到点时动能大于
D. 粒子在段电势能减少量大于段电势能减少量
22. 如图所示，宽度为的光滑金属框架固定于水平面，并处在磁感应强度大小为的匀强磁场中，磁场方向竖直向下，框架的电阻分布不均匀。将质量为、长为的金属棒垂直放置在框架上，并且与框架接触良好。现给棒向左的初速度，其恰能做加速度大小为的匀减速直线运动，则在棒的速度由减为的过程中，下列说法正确的是( )
A. 棒的位移大小为 B. 通过棒的电荷量为
C. 框架段的热功率增大 D. 棒产生的焦耳热为
23. 如图所示，人手握绳子使自己与木板悬停在半空中，此时板距地面高度为，已 知人的质量为，板的质量为，人能安全着地的最大速度为人做匀变速直线运动回到地面，至少以多大的力拉绳，才不至于出危险绳足够长，取( )
A.
B.
C.
D.
24. 如图所示，电荷量相等的三个离子、、，其质量，它们分别以、、的速率进入速度选择器，且。有一个离子打到极板上，另两个离子从速度选择器射出，进入匀强磁场，离子间的相互作用和重力均不计，下列说法正确的是( )
A. 离子打到上极板
B. 上极板比下极板的电势低
C. 射出的离子中到达的离子运动时间较短
D. 射出的离子中到达的离子动能较大
25. 如图，固定在水平面上，是半径为的光滑圆面，是斜面倾角为的光滑斜面，顶点处安装一定滑轮。质量分别为和的大小不计的小球通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行。若将乙置于斜面中点时，两球等高且恰好静止。调整两球的位置，使乙球沿斜面向下由静止做加速运动。若不计滑轮的质量和摩擦，下列说法正确的是( )
A.
B. 静止时候甲距地面的高度为
C. 运动过程中两球组成的系统机械能守恒
D. 运动过程中轻绳对甲做的功大于甲机械能的增加量
26. 如图所示，曲线和分别为甲、乙两小球的运动轨迹，甲球从点水平抛出的同时；乙球从点斜向上抛出，经过一段时间后两球在点相遇，若点在点正下方，点与点在同一水平线上，不计空气阻力，可将球视为质点，则下列说法正确的是( )
A. 两球相遇时甲的速度大小为乙的两倍
B. 甲球在点速度与乙球在最高点的速度相等
C. 长度是乙球相对于点上升的最大高度为倍
D. 两球相遇时甲的速度与水平方向的夹角的正切值为乙的两倍
27. 如图所示，边长为的正三角形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，质量为，电荷量均为的三个粒子、、以大小不等的速度从点沿与边成角的方向垂直射入磁场后从边界穿出，穿出边界时与点的距离分别为为、、。不及粒子的重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为
B. A、、三个粒子的初速度大小之比为：：
C. A、、三个粒子从磁场中射出的方向均与边垂直
D. 仅将磁场的磁感应强度减小为原来的，则粒子从点射出
28. 空间分布有竖直方向的匀强电场，现将一质量为的带电小球从点斜向上抛出，小球沿如图所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的点。将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球仍从点以相同的速度抛出，该球垂直击中墙壁的点图中未画出。对于上述两个过程，下列叙述中正确的是( )
A. 球的电势能增大，球的电势能减小
B. 点位置高于点
C. 若仅增大球质量，球有可能击中点
D. 电场力对球的冲量大小等于对球的冲量大小
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据磁感应强度的定义式可得，故ABC错误，D正确。
故选：。
明确国际单位制中基本单位以及基本物理量，明确国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，根据物理学公式分析答题．
本题考查了单位制的知识，熟练掌握物理学公式、知道各物理量的单位是正确解题的关键；同时注意明确物理公式同样可以进行物理单位的计算．
2.【答案】
【解析】解：、哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故A错误；
B、牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出引力常量，故B正确；
C、奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；
D、法拉第发现了电磁感应现象，楞次总结出了判断感应电流方向的规律，故D错误。
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的物理学贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，重视知识的积累。
3.【答案】
【解析】该核聚变方程为，该核反应放出能量，可知有质量亏损，即，故A正确，、、D错误。
故选：。
4.【答案】
【解析】解：、在图像中，直线的斜率代表速度，由于在与时刻斜率的方向不同，故速度方向不同，故A错误；
B、质点做匀变速直线运动，加速度恒定，故B错误；
C、至时间内，质点运动到相同的位置，故位移为零，故C错误；
D、由于至时间内的位移为零，故平均速度为零，故D正确；
故选：。
在图像中，直线的斜率代表速度，由于质点做匀变速直线运动，故加速度恒定，通过图像可以判断出质点任意时刻所在的位置，即可判断出质点运动的位移，根据平均速度定义式求得即可判断。
本题主要考查了位移时间图像，明确直线的斜率代表质点的速度，抓住位移和平均速度的的定义即可。
5.【答案】
【解析】解：物块水平方向受力平衡

滑动摩擦力竖直向上

所以图象的是过原点的倾斜直线，斜率，
当物块静止时，物块受到静摩擦力作用
图象和轴平行，图象的面积表示的冲量，
根据动量定理
解得物块运动的时间为，故C正确，ABD错误。
故选：。
物体先做加速度逐渐减小的加速运动，然后做加速度反向增大减速运动，最后停止，根据摩擦力与重力的关系分析，利用动量定理求解时间。
本题考查了摩擦力的判断和计算，求解摩擦力的问题时，首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。
6.【答案】
【解析】解：火星对同步卫星的万有引力提供向心力，则
地球对同步卫星的万有引力提供向心力，则
由于
联立解得，故A正确，BCD错误；
故选：。
火星静止轨道卫星绕火星做匀速圆周运动，由火星的万有引力提供向心力，地球对同步卫星的万有引力提供向心力由此列式求解。
解决本题的关键要掌握万有引力提供向心力这一重要思路，采用比例法进行分析。
7.【答案】
【解析】解：、设角速度为时弹簧处于原长状态，球受到重力与环的弹力两个力的作用，弹力与竖直方向夹角为，则有 ，即，当角速度不等于时，小球受三个力作用，当时，弹簧被压缩，故B正确，AC错误；
D、当足够大时，假设小球能够到达与圆心等高的位置，则圆环的支持力向左指向圆心，而弹簧的拉力斜向下，重力竖直向下，小球在竖直方向合力向下，竖直方向无法平衡，故假设不成立，故D错误。
故选：。
因为圆环光滑，所以圆环肯定是重力、环对球的弹力，另外可能受到弹簧的弹力。细绳要产生拉力，弹簧就有形变量，根据几何关系及向心力基本格式求出刚好不受弹力时的角速度，此角速度为临界角速度，如果大于此角速度就受三个力。
本题主要考查了圆周运动向心力公式的应用以及同学们受力分析的能力，要求同学们能找出临界状态并结合几何关系解题，难度适中。
8.【答案】
【解析】解：小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，如图所示：
根据平行四边形定则可知，在绳由水平变为接近竖直的过程中，绳的力先减小后增大，绳的作用力逐渐减小，
在对球受力分析，如图所示：
球处于平衡状态，则有：
，因为和都不变，而减小，所以也减小，故D正确．
故选：
小球处于静止状态，受力平衡，对小球受力分析，作出受力分析图，根据平行四边形定则判断在绳由水平变为接近竖直的过程中，绳和绳的张力变化情况，再对球受力分析，作出分析图，球处于平衡状态，根据平衡条件列式判断绳的张力变化情况．
本题是力学的动态分析，关键抓住合力为零，根据哪些力的大小和方向都不变，哪些力方向不变，通过作图法进行分析，本题中当绳与绳垂直时，绳的张力最小，难度适中．
9.【答案】
【解析】解：根据动能定理得：．
则物体所具有的动能：故C正确，、、D错误．
故选：．
对物体运动的过程，运用动能定理，求出物体具有的动能．
本题也可以通过牛顿第二定律求出加速度，结合速度位移公式求出末速度，从而求出动能，但是没有运用动能定理解答简捷．
10.【答案】
【解析】解：子吸收能量后从能级跃迁到较高能级，然后从能级向较低能级跃迁，若从能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即、、任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光，
故总共可以产生的辐射光子的种类为，
解得，
即子吸收能量后先从能级跃迁到能级，然后从能级向低能级跃迁。
辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为能级到能级，能级到能级，能级到能级，能级到能级，能级到能级，能级到能级所以能量与相等。
故C正确。
故选：。
子吸收能量后向高能级跃迁，而较高能级不稳定会自发的向所有的较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为能级差越大，辐射的光子的频率越高．
本题需要同学们理解子吸收能量后从较低能级跃迁到较高能级，而较高能级不稳定会自发的向较低能级跃迁，只有跃迁到基态后才能稳定，故辐射光子的种类为，这是高考的重点，我们一定要熟练掌握．
11.【答案】
【解析】解：、小球随火车一起运动，具有相同的加速度，对小球受力分析，根据牛顿第二定律可知，其中，解得，故车的加速度为，故A错误；
B、对槽和小球作为整体受力分析，在竖直方向合力为零，故F，根据牛顿第三定律可知槽对桌面的压力为，故B错误；
、对槽和小球作为整体受力分析，在水平方向摩擦力提供整体加速运动的力，则，故C错误，D正确；
故选：。
对小球受力分析，根据牛顿第二定律求得小球的加速度，由于小球跟槽具有相同的加速度，利用整体法求得支持力和摩擦力
本题主要考查了牛顿第二定律，利用好整体法和隔离法，抓住小球和槽具有相同的加速度是解题的关键
12.【答案】
【解析】解：图线与轴围成的面积表示力所做的功，则这段过程中，外力做功。
根据动能定理得，，解得，故B正确。
故选：。
图线与轴围成的面积表示力所做的功，根据动能定理求出求出物体运动到处时的速度大小．
解决本题的关键知道图线与轴围成的面积表示力所做的功，结合动能定理进行求解．
13.【答案】
【解析】解：一群速率相同的电子从圆周上点沿不同方向射入圆形区域，到达圆周上各点时，其中过点的速率最大，说明电场力做功最大，间电势差最大；若过点作匀强电场的等势面，该面与圆只能有一个交点，即该等势面在点与圆相切，而电场方向与等势面是垂直的，所以电场方向一定与平行，由于电子带负电，要使电子的动能增加，所以该匀强电场方向为沿方向，故ABD错误，C正确。
故选：。
电子到达点时动能最大，说明电场力做功最大，从而得两点沿电场强度方向的距离最大。根据电场力做功公式，分析间电势差什么情况下最大，从而确定电场的方向。
解决本题时，要掌握匀强电场中电场线和等势面的分布情况，知道点是沿电场强度方向离点最近，则电场线与过的切线相垂直。同时要能运用只有电场力做功，分析动能的变化情况。
14.【答案】
【解析】解：设与竖直方向的夹角为，首先对两个球整体分析，受、、总重力、绳的拉力，如图所示：
根据平衡条件有：，，
再隔离球分析，如图所示：
根据平衡条件有：，解得，
由于：：，解得：：，故B正确，ACD错误。
故选：。
15.【答案】
【解析】解：、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能是曲线，所以A错误；
B、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小是不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能是倾斜的直线，所以B错误；
C、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以C正确；
D、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以D错误。
故选：。
对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系．
本题是为速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题．
16.【答案】
【解析】解：由于人对车厢底的正压力为其重力的倍，即
在竖直方向上，由牛顿第二定律有：，
解得，
设水平方向上的分加速度为，则有：
所以有：，
对人受力分析可知，在水平方向上摩擦力作为合力产生加速度，由牛顿第二定律得
，故ABD错误，C正确。
故选：。
对人受力分析可知，人在水平方向和竖直方向都有分加速度，由牛顿第二定律可以求得竖直方向上的分加速度的大小，进而可以求得水平方向上的加速度的大小，再次由牛顿第二定律可以求得摩擦力的大小。
本题分解加速度，不是分解力，抓住人的水平方向和竖直方向的加速度之间的关系是解决本题的关键。
17.【答案】
【解析】解：、炮弹从到的过程中，速度逐渐变小，空气阻力也逐渐变小，但空气阻力与重力的夹角逐渐变大，且夹角始终小于，所以二力合力逐渐变小，加速度逐渐变小；由点到点的过程中，速度可能逐渐变大，则空气阻力也逐渐变大，但空气阻力与重力的夹角逐渐变大且始终大于，所以二力的合力大小变化情况无法判断，加速度变化情况无法判断，故AB错误：
C、由于在同一高度处，炮弹由点到点的过程中竖直方向的加速度总大于炮弹由点到点过程中竖直方向的加速度，由运动规律可知，炮弹由点到点的时间一定小于由点到点的时间，故C正确；
D、由于炮弹由点到点的过程中，克服空气阻力做的功与重力做的功大小关系未知，所以不能确定炮弹经过点时的动能一定大于经过点时的动能，故D错误。
故选：。
根据阻力大小和方向的变化情况结合牛顿第二定律分析加速度大小变化情况；炮弹由点到点的过程中竖直方向的加速度总大于炮弹由点到点过程中竖直方向的加速度，由此分析运动时间；炮弹由点到点的过程中，克服空气阻力做的功与重力做的功大小关系未知，由此分析动能大小关系。
斜抛运动是曲线运动，运用运动的合成与分解研究斜抛运动，考虑空气阻力与运动的方向相反，可以分析受力，借助斜抛运动的规律可比较加速度和运动时间。
18.【答案】
【解析】解：中国空间站轨道近似为圆，中国空间站围绕地球做匀速圆周运动，设其周期为，则有：
又因为
解得：
已知，
代入数据可得，所以宇航员看不到太阳的时间约为，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据万有引力提供向心力结合向心力公式、万有引力和重力的关系求解周期，由此分析宇航员看不到太阳的时间。
解决本题的关键知道天体运动靠万有引力提供向心力，然后选择合适的向心力公式即可，注意相对于地球半径来说，空间站离地距离很小，可视为近地卫星进行处理即可。
19.【答案】
【解析】解：物体作匀加速直线运动在前一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度；
物体在后一段所用的时间为，平均速度为：，即为时刻的瞬时速度。
速度由变化到的时间为：，
所以加速度为：
故选：。
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度，可以求得两部分位移的中间时刻的瞬时速度，再由加速度的公式可以求得加速度的大小．
利用匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度这个结论，可以很容易的做出这道题，本题就是考查学生对匀变速直线运动规律的理解．
20.【答案】
【解析】解：湖北位于北半球，地磁场的竖直分量向下。
A、若使线圈向东平移，地磁场的竖直分量向下，由右手定则判断可知，点的电势比点的电势低。故A正确。
B、若使线圈向北平移，边切割磁感线产生感应电动势，地磁场的竖直分量向下，由右手定则可知，点电势高于点电势，故B错误；
C、若以为轴将线圈向上翻转，地磁场的竖直分量向下，线圈的磁能量减小，根据楞次定律判断则知线圈中感应电流方向为，故C正确，
D、若以为轴将线圈向上翻转，地磁场具有水平和竖直分量，线圈的磁能量减先减小后增大，根据楞次定律判断则知线圈中感应电流方向先，再，故D错误。
故选：。
首先要明确磁场方向，湖北位于北半球，地磁场的竖直分量向下。线圈运动时，切割磁感线，产生感应电动势，由右手定则判断电势高低和感应电流方向。当线圈转动时，根据楞次定律判断感应电流方向。
本题运用右手定则和楞次定律判断电势高低和感应电流方向，关键明确两个条件：一是磁场的方向，二是磁通量的变化情况。
21.【答案】
【解析】解：、由点到点，沿电场方向，电势一直降低，则A错误；
B、电场强度大小一直在变化，电场力也就在不断变化，带正电的粒子的加速度在不断变化，是变加速运动，则B错误；
C、根据随的变化规律可知，由到电场强度平均值大于段电场强度平均值，到电场力做功大于，则粒子运动到点时动能大于，故C正确；
D、粒子在段平均电场力大于段平均电场力，则段电场力做的功大于段电场力做的功，所以在段电势能减少量大于段电势能减少量，则D正确；
故选：。
电场力做正功，动能增加，电势能减小，因是正电荷则电势降低，动能的变化量等于电势能的变化量，结合动能定理逐项分析．
考查电场力做功与能量的变化关系，明确电场力做功与电势能的变化关系，结合运动定理求解．
22.【答案】
【解析】解：、根据匀变速直线运动的位移速度关系可得：，解得棒的位移大小为，故A正确；
B、根据动量定理可得：，则通过棒的电荷量为，故B正确；
C、由于金属棒做匀加速直线运动，则速度逐渐减小，感应电流逐渐减小，根据可得框架段的热功率减小，故C错误；
D、根据功能关系可得整个回路中产生的焦耳热为，故棒产生的焦耳热小于，故D错误。
故选：。
根据匀变速直线运动的位移速度关系求解位移大小；根据动量定理求解通过棒的电荷量；根据可得框架段的热功率的变化；根据功能关系分析金属棒产生的焦耳热。
本题主要是考查法拉第电磁感应定律，关键是弄清楚导体棒的运动情况，根据匀变速直线运动的规律以及功能关系分析，知道求解电荷量的方法。
23.【答案】
【解析】解：根据匀变速直线运动的速度位移公式得，木板向下的加速度，
对人和板整体分析，，
代入数据解得．
故选：．
根据着地的最大速度，结合速度位移公式求出向下匀加速运动的加速度，对整体分析，根据牛顿第二定律求出拉力的最小值．
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．
24.【答案】
【解析】解：、离子在速度选择器中做匀速直线运动，由平衡条件得：，解得：，能通过速度选择器的离子速度相等；一个离子打到极板上，另两个离子从速度选择器射出，从速度选择器中的离子速度相等，则离子打在极板上，、离子从速度选择器射出，由于不知离子带正电还是带负电，离子可能打在上极板上，也有可能打在下极板上，故A错误；
B、由左手定则可知，正离子在速度选择器中所受洛伦兹力竖直向上，离子在速度选择器中做匀速直线运动，离子所受洛伦兹力与电场力等大反向，正离子所受电场力竖直向下，极板间的电场强度竖直向下，沿电场线方向电势逐渐降低，则上极板比下极板电势高，故B错误；
C、通过速度选择器的离子速度相等，离子速度，离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得粒子的比荷，由图示可知，打在点的离子轨道半径小于打在点的离子轨道半径，即，由于、相等，离子所带电荷量相等，则打在点的离子质量小于打在点的离子质量，由于，打在点的离子是，打在点的离子是，离子在磁场中做匀速圆周运动的周期，打在点的离子周期与打在点的离子周期的关系是，两离子在磁场中转过半个圆周，离子在磁场中的运动时间，由于，则射出的离子中到达的离子运动时间较短，故C正确；
D、打在点的离子质量小于打在点的离子质量，打在两处的离子速度相等，由动能的计算公式可知，射出的离子中到达的离子动能较大，故D正确。
故选：。
在速度选择器中，离子受到的电场力和洛伦兹力相等，有，求出能通过速度选择器的离子的速度，然后判断打在极板上的离子；离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出离子的轨道半径，然后根据离子在磁场中做圆周运动的周期公式比较粒子在磁场中运动时间的长短；根据动能的计算公式比较离子动能的大小。
能通过速度选择器的离子做匀速直线运动，离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚离子运动过程是解题的前提，应用平衡条件、牛顿第二定律与动能的计算公式即可解题。
25.【答案】
【解析】解：、依题意知将乙置于斜面中点时，两球等高且恰好静止，则由几何知识可求得此时甲距地面的高度为
设绳中拉力大小为，根据平衡条件可得
可求得
所以
故A正确，B错误；
C.运动过程中两球组成的系统，拉力对甲做正功，拉力对乙做负功，二者抵消，只有重力做功，所以系统机械能守恒，故C正确；
D.根据功能关系可知，运动过程中轻绳对甲做的功等于甲机械能的增加量，故D错误。
故选：。
机械能守恒的条件是只有重力或系统内弹力做功，发生的能量转化为重力势能和弹性势能的转化，不产生其他形式的能量。功与能量转化相联系，是能量转化的量度。
关键理解透机械能守恒的条件和功能关系，重力做功对应重力势能变化、弹力做功对应弹性势能变化、合力做功对应动能变化、除重力或系统内的弹力做功对应机械能变化。
26.【答案】
【解析】解：、两球在水平方向上均做匀速直线运动，同时抛出，在点相遇，可知运动的时间相等，则甲的初速度与乙在水平方向上的分速度相等，即甲球在点的速度与乙球在最高点的速度相等；
设甲的初速度为，运动的时间为，相遇时，甲的速度，乙的速度，可知相遇时甲的速度不是乙速度的两倍，故A错误，B正确；
C、的长度，乙球相对于点上升的最大高度，可知，故C正确；
D、两球相遇时，甲球速度方向与水平方向夹角正切值：，乙球速度方向与水平方向夹角正切值：，可知两球相遇时甲的速度与水平方向夹角正切值是乙的两倍，故D正确。
故选：。
抓住两球在水平方向上均做匀速直线运动得出水平分速度大小的关系，根据平行四边形法则求出相遇时两球的速度，从而得出速度大小关系；抓住斜抛运动运动上升时间和下降时间相等，结合竖直方向上运动规律求出长度和乙球上升最大高度的关系；根据运动学公式求出速度与水平方向夹角正切值的表达式，从而比较大小。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，掌握斜抛运动的处理方法，可以将斜抛运动分解为水平方向和竖直方向来进行研究，也可以看成两个平抛运动进行研究。
27.【答案】
【解析】解：根据圆周运动的对称性可知，在同一直线边界以与边界成夹角进入磁场，射出磁场时速度与边界也必成角，因此圆弧轨迹所对应的圆心角为，圆心和入射点，出射点构成等边三角形，、、三个粒子做圆周运动的半径分别为，，，故A错误；
B.根据，得，粒子速度比等于它们轨迹的半径之比，、、三个粒子的速度大小之比应为：：，故B正确；
C.三个粒子从磁场中射出时，与夹角为，，所以粒子速度的反向延长线必与边垂直，故C正确；
D.根据可知，将磁场的磁感应强度减小为原来的，粒子的半径变为原来的倍，即，粒子能从点射出，其半径应等于，所以粒子不可能从点射出，选项D错误。
故选：。
粒子在磁场中均做元素圆周运动，根据几何关系确定粒子轨迹圆的圆心，画出粒子运动轨迹的示意图，利用洛伦兹力提供向心力求出半径公式，再与几何关系结合，逐项分析即可求解。
本题考查带电粒子在有界磁场中的运动，解题关键是要画出粒子轨迹过程图，找到临界几何条件，再运用洛伦兹力提供向心力与几何关系结合求解即可。
28.【答案】
【解析】解：、由题意可知，击中点的小球受电场力向下，垂直击中点的小球受电场力向上，可知电场力对做负功，对做正功，球的电势能增大，球的电势能减小，选项A正确；
B、根据牛顿第二定律，对球：；对球：；可知；对球竖直方向：，对球在竖直方向：；可得，即点位置低于点，选项B错误；
C、若仅增大球质量，可知减小，但是不可能等于，则不可能等于，则若仅增大球质量，球不可能击中点，选项C错误；
D、因两次抛球小球在水平方向的分速度相同，水平位移相同，可知两球运动的时间相同；根据可知电场力对球的冲量大小等于对球的冲量大小，选项D正确；
故选：。
根据题意可判断电场力的方向，从而判断电场力做功情况以及电势能变化情况；分析两种情况下的加速度关系，根据判断的关系；根据判断电场力的冲量关系。
本题考查电学和力的综合问题，关键是根据运动情况判断电场力的方向。
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安徽省合肥市高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题（含解析）