安徽省黄山市歙县高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题（含解析）

安徽省黄山市歙县高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题
一、单选题
1. 近代物理和技术的发展，极大地改变了人类的生产和生活方式，推动了人类文明与进步。关于近代物理知识下列说法正确的是( )
A. 原子核的比结合能越大，原子核越稳定
B. 某些原子核能够放射出粒子，说明原子核内有粒子
C. 核泄漏污染物铯能够产生对人体有害的辐射，核反应方程式为，为中子
D. 若氢原子于从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
2. 一辆货车运载若干相同的光滑圆柱形空油桶，质量均为。如图所示，底层油桶平整排列、相互紧贴。上层只有一只油桶，自由摆放在油桶、之间，且与汽车一起处于静止状态。重力加速度为。若汽车向左加速运动始终与汽车相对静止，则( )
A. 对的支持力增大
B. 对的支持力减小
C. 当加速度时，对无支持力
D. 当加速度时，对的压力大小为
3. 如图所示，“鹊桥”中继星处于地月拉格朗日点上时，会和月球、地球两个大天体保持相对静止的状态。设地球的质量为，“鹊桥”中继星的质量为，地月间距为，拉格朗日点与月球间距为，地球、月球和“鹊桥”中继星均可视为质点，忽略太阳对”鹊桥”中继星的引力，忽略“鹊桥”中继星对月球的影响。则“鹊桥”中继星处于点上时，下列选项正确的是( )
A. 地球对月球的引力与“鹊桥”中继星对月球的引力相等
B. 月球与地球质量之比为
C. “鹊桥”中继星与月球的向心加速度之比：
D. “鹊桥”中继星与月球的线速度之比为：
4. 甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图像如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内乙车的位移为。下列判断正确的是( )
A. 若甲、乙在时刻相遇，则
B. 若甲、乙在时刻相遇，则下次相遇时刻为
C. 若，则甲、乙一定相遇一次
D. 若，则甲、乙一定相遇两次
5. 如图所示的两个平行板电容器水平放置，板用导线与板相连，板和板都接地．让板带电后，在两个电容器间分别有、两个带电油滴都处于静止状态。间电容为，电压为，带电量为；间电容为，电压为，带电量为。若将板稍向下移，下列说法正确的是( )
A. 向下动，向下动 B. 减小，增大
C. 减小，增大 D. 减小，增大
6. 氢原子能级图如图所示，一群处于激发态的氢原子在跃迁辐射光子的过程中，下列说法正确的是( )
A. 一定能检测到种频率不同的光子
B. 只能检测到种频率不同的光子
C. 核外电子的电势能一定增大
D. 发出的光子可能使逸出功为的金属产生光电效应
7. 如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球、，球的质量为。它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时绳与水平方向的夹角为，绳与水平方向的夹角为，已知，，则球的质量为( )
A. B. C. D.
8. 关于下列四幅图的说法正确的是( )
A. 图是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图是磁流体发电机的结构示意图，正离子进入后会偏向板，故A板电势高于板电势
C. 图是速度选择器的示意图，带电粒子不计重力能够沿直线从右侧进入并匀速通过速度选择器的条件是
D. 图是质谱仪的结构示意图，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝说明粒子的比荷越大
9. 如图所示，两电荷量分别为和的点电荷固定在直线上，两者相距为。以的点电荷所在位置为圆心、为半径画圆，、、、是圆周上四点，其中、在直线上，、两点连线垂直于，取无穷远处电势为，下列说法正确的是( )
A. 圆周上所有点中，点的电势最高
B. 将一正点电荷从沿圆弧经移动到，电势能减小
C. 圆周上所有点中，点的场强最大
D. 、两点的电场强度相同
10. 某质量为的动车由静止沿平直路线启动，其加速度与位移的图像如图所示。已知运动中阻力恒为车重的倍，重力加速度为，下列说法不正确的是( )
A. 动车位移为时的速度为
B. 动车位移为时的速度为
C. 若，在的过程中，牵引力做功为
D. 动车从所经历的时间为
二、多选题
11. 年月日，北京冬奥会盛大开幕。在首钢大跳台进行的跳台滑雪项目极具视觉冲击，深受观众喜爱。如图所示，一位跳台滑雪运动员从平台末端点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡点，假设运动员及其装备可视为质点，不计空气阻力，关于运动员在空中的运动，下列说法正确的是( )
A. 在相等的时间间隔内，重力势能的改变量总是相同的
B. 在相等的时间间隔内，速度的改变量总是相同的
C. 在下落相等高度的过程中，动能的改变量越来越大
D. 若增大初速，则运动员落在斜坡上时速度方向与水平方向的夹角不变
12. 如图所示，半径为的圆所在平面与某一匀强电场平行，、、、为圆周上四个点，为圆弧的中点，，为圆心，为中点，。粒子源从点沿不同方向发出速率均为的带正电的粒子，已知粒子的质量为、电量为不计重力和粒子之间的相互作用力。若沿方向入射的粒子恰以的速度垂直方向过点。则以下说法正确的是( )
A. 间和间的电势差关系为：
B. 沿垂直方向入射的粒子可能经过点
C. 在圆周上各点中，从点离开的粒子速率最大
D. 若，则匀强电场的场强为
13. 如图所示，水平线上方某区域内存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。点在边界上且存在粒子源，可发出方向垂直向上、初速度大小不同的粒子，初速度的最大值为，粒子从点发出即进入磁场区。最终所有粒子均从点左侧与水平成斜向左下方穿过水平线，所有粒子质量均为，带电量绝对值为，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是( )
A. 粒子初速度越大，从点到达水平线的时间越长
B. 初速度最大的粒子从点出发到穿过的过程中动量变化为
C. 速度最大的粒子从水平线离开的位置距点的距离为
D. 匀强磁场区域的最小面积为
14. 岁的奥运冠军全红婵，在第届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠。在女子跳台的决赛中下面研究过程将全红婵视为质点，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为，重力加速度大小为，则( )
A. 跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态 B. 入水后全红婵处于失重状态
C. 全红婵在空中运动的时间为 D. 入水后全红婵受到水的阻力为
15. 年月日，我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测卫星顺利实施近火制动，完成火星捕获，正式踏入环绕火星轨道。假设火星可视为半径为的均匀球体，探测卫星沿椭圆轨道绕火星运动，如图所示。椭圆轨道的“近火点”离火星表面的距离为，“远火点”离火星表面的距离为，万有引力常量为。下列说法正确的是( )
A. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的质量为
B. 若已知“天问一号”在椭圆轨道运行的周期为，火星的第一宇宙速度为
C. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为：
D. “天问一号”在“近火点”和“远火点”的速率之比为：
16. 水平固定放置的足够长的光滑平行导轨，电阻不计，间距为，左端连接的电源电动势为，内阻为，质量为的金属杆垂直静放在导轨上，金属杆处于导轨间部分的电阻为。整个装置处在磁感应强度大小为、方向竖直向下的匀强磁场中如图所示。闭合开关，金属杆由静止开始沿导轨做变加速运动直至达到最大速度，则下列说法正确的是( )
A. 金属杆的最大速度等于
B. 此过程中通过金属杆的电荷量为
C. 此过程中电源提供的电能为
D. 此过程中金属杆产生的热量为
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，故A正确；
B、某些原子核能够放射出粒子，这是核内中子转化为质子时放出的负电子，不能说明原子核内有粒子，故B错误；
C、根据核反应过程中，质量数与电荷数守恒，可得的质量数为：，电荷数为：，所以为电子，故C错误；
D、氢原子于从能级向能级跃迁时辐射出的光的频率大于氢原子从能级向能级跃迁时辐射出光的频率，所以氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从能级向能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选：。
比结合能越大，原子核越稳定；粒子是核内中子转化为质子时放出的负电子；根据核反应过程中，质量数与电荷数守恒判断；根据能级跃迁知识和光电效应条件判断。
本题考查了比结合能、衰变、核反应方程、能级跃迁及光电效应等基础知识，要求学生能够理解比结合能的概念，知道发生光电效应的条件，知道原子跃迁的计算。
2.【答案】
【解析】解：设、对的支持力大小分别为、，汽车的加速度大小为。
在竖直方向上根据平衡条件可得：
在水平方向根据牛顿第二定律有：
联立解得：，
可知从到时，减小，增大，故AB错误；
当加速度时，
根据牛顿第三定律可知此时对的压力为零，对的压力大小为，故C正确；
D.当时，可解得，根据牛顿第三定律可知此时对的压力为，故D错误。
故选：。
根据不同情况下的运动情况，结合牛顿第二定律分析合力的方向，对进行受力分析，根据正交分解分析所受到的合力的表达式，根据牛顿第二定律求解支持力大小。
本题主要是考查了牛顿第二定律的知识；利用牛顿第二定律答题时的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、进行正交分解、在坐标轴上利用牛顿第二定律建立方程进行解答。
3.【答案】
【解析】解：月球所受的合外力方向指向地球，故地球对月球的引力大于“鹊桥”中继星对月球的引力，故A错误；
D.“鹊桥”中继星与月球绕地球运动的角速度相等，根据可得“鹊桥”中继星与月球的线速度之比为：故D错误；
C.根据可得“鹊桥”中继星与月球的向心加速度之比为：，故C错误：
B.对月球，地球对它的万有引力提供向心力
“鹊桥”中继星，地球引力和月球引力的合力提供向心力，故
联立解得
故B正确。
故选：。
“鹊桥”中继卫星绕地球做圆周运动的轨道周期与月球绕地球做圆周运动的轨道周期相同，结合轨道半径的关系得出线速度、向心加速度的大小之比，同时解得月球与地球质量之比。
解决本题的关键知道物体做圆周运动，靠地球和月球引力的合力提供向心力。不能认为靠地球的万有引力提供向心力进行分析求解，另外还要仅仅抓住：中继卫星在地月引力作用下绕地球转动的周期与月球绕地球转动的周期相同。
4.【答案】
【解析】解：、由图可知，甲车的初速度等于，在时间内，甲车的位移为：，乙车的位移为：，则。若甲、乙在时刻相遇，则有：，故A错误；
B、若甲、乙在时刻相遇，根据图像与时间轴所围的面积表示位移可知， 时间内甲、乙通过的位移相等，所以下次相遇时刻为，故B错误；
C、若，第一次相遇在之间，此时，在时刻之后甲、乙还能相遇一次，则甲乙相遇两次，故C错误；
D、若，第一次相遇在之间，在时刻之后甲、乙还能相遇一次，则甲、乙一定相遇两次，故D正确。
故选：。
本题是追及与相遇问题，要分析清楚两物体的位移关系。抓住两物体的位移之差等于初始时的距离是两物体相遇的条件，此外，根据图象中“面积”表示位移。结合几何知识来分析。
在速度时间图像中，纵轴截距表示初速度，图像的斜率表示加速度，图图像与时间轴围成的“面积”表示位移，抓住以上特征，灵活分析。
5.【答案】
【解析】解：、假设之间电荷量不变，由于板下移，由电容的决定式：，得减小，则由电容的决定式：，得之间的电压增大，大于之间的电压，则板将向板充电，则减小，增大，
由匀强电场场强公式得：，则之间场强降低，之间场强增加，则向下动，向上动，故A错误，C正确；
B、由于板要向板充电，之间距离不变，电容不变，则电荷量增大，由电容定义式：，可得两板之间电压增大，当时，则充电结束，此时也相较于之前增大，故B错误；
D、由于板下移，由电容的决定式：，得减小，不变，故D错误。
故选：。
已知、两板均接地线，则两板的电势，已知板下移，则由电容的决定式可得的变化，从而得出电荷量和电势差的变化，从而判断出两油滴的运动状态。
本题主要考查了考生对于电容定义式和决定式的运用，需要知道两板连在一起，当两板电压不相等时则会发生充电。
6.【答案】
【解析】解：、根据知，一群处于激发态的氢原子可以辐射出种不同频率的光子，故A正确，B错误；
C、根据玻尔理论可知，氢原子辐射出一个光子的过程中，核外电子半径减小，由于能级降低总能量减少，则核外电子的电势能减小，故C错误；
D、放出的六种光子的能量最大，小于金属的逸出功，故不可能使该金属发生光电效应，故D错误。
故选：。
根据知，一群处于激发态的氢原子可以辐射出种不同频率的光子；能级间跃迁辐射的光子能量变小，电势能减小，动能增大；并根据发生光电效应的条件，判断光子能不能使金属发生光电效应。
解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，辐射的光子能量变小，电势能减小，动能增大；并掌握光电效应发生条件。
7.【答案】
【解析】解：分别对两球分析，根据平衡条件，由几何知识得：
故：：：
所以球的质量
故ACD错误，B正确
故选：。
分别对两球分析，运用合成法，用表示出、两球的重力，同一根绳子上的拉力相等，即绳子两球的拉力是相等的．
本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来．
8.【答案】
【解析】解：、甲图中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力可知，粒子获得的最大动能为，所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加形盒的半径和增大磁感应强度，增加电压不能增大最大初动能，故A错误；
B、乙图中根据左手定则，正电荷向下偏转，所以极板带正电，为发电机的正极，极板是发电机的负极，低于板电势，故B错误；
C、丙图中，假如带正电的粒子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向下，根据左手定则，洛伦兹力方向也向下所以不可能沿直线通过复合场，故C错误；
D、由可知，粒子打在底片上的位置越靠近狭缝则越小，说明粒子的比荷越大，故B正确。
故选：。
粒子想利用回旋加速器获得更大的动能，需要增大盒子半径，磁流体发电机就是利用带电粒子受洛伦兹力原理，速度选择器是因为达到某一速度的粒子受力平衡做匀速直线运动，质谱仪应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段，一般用来分析同位素。
解答此题的关键是明白各种仪器的工作原理以及用途，根据粒子的受力情况结合带电粒子在电场、磁场中的运动的规律进行分析。
9.【答案】
【解析】解：、、、四点在以点电荷为圆心的圆上，由产生的电场在、、、四点的电势是相等的，所以、、、四点的总电势高低可以通过产生的电场的电势确定，根据顺着电场线方向电势降低可知，点的电势最高，、电势相等，点电势最低，故A错误；
B.由选项可知，点电势低于点电势，则将一正点电荷从 沿圆弧经移动到，电势能增大，故B错误；
根据点电荷电场强度公式，结合矢量的合成法则可知，点的电场强度最大，、两点的电场强度大小相等，方向不相同，故C正确，D错误。
故选：。
、、、四点的电场是由正电荷与负电荷合成的，由于、、、四点在以点电荷为圆心的圆上，所以由正电荷的电场在、、、四点的电势是相等的，、、、四点的总电势可以通过产生的电场的电势来判定；结合点电荷的电场强度公式，矢量的合成法则，即可求解各处的电场强度大小。
本题考查判断电势、场强大小的能力，要利用库仑定律和场强的矢量合成的方法对各点的电势和场强进行判定，要充分利用电场的叠加原理进行分析。
10.【答案】
【解析】解：根据图像可知，的过程中动车关于位移的平均加速度为
由
动车位移为时的速度为
故A正确；
B.图像可知，的过程中动车的加速度为，动车做匀变速直线运动的，由
得动车位移为时的速度为
故B正确；
C.若，在的过程中，根据动能定理
联立解得，牵引力做功为
故C正确；
D.动车从所经历的时间为
故D错误。
本题选择不正确，
故选：。
由速度位移关系求解速度，由动能定理求解牵引力做功，由速度时间关系求解时间。
本题考查动能定理，学生需认真分析运动过程，结合受力分析综合求解。
11.【答案】
【解析】解：、运动员在空中做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，在相等时间间隔内运动员的竖直分位移不相等，重力势能的改变量，由于不同，重力势能的改变量不同，故A错误；
B、平抛运动的小球只受重力作用，加速度为重力加速度保持不变，根据，可知在相等时间间隔内，速度的变化量相同，故B正确；
C、平抛运动竖直分运动是自由落体运动，在下落相等高度的过程中，重力做功相同，根据动能定理可得动能的改变量相同，故C错误；
D、设斜面倾角为，运动员平抛运动时间为，根据平抛运动的规律，有，解得：
设其落到斜面上时，其速度方向与水平方向夹角为，有，由此可知：运动员落到斜面上时的速度方向与水平方向夹角为定值，与初速度无关，故D正确。
故选：。
运动员在空中做平抛运动，根据平抛运动规律判断在相等时间内竖直分位移是否相等，然后应用重力势能的计算公式判断重力势能改变量是否相等；平抛运动的加速度不变，在相等时间间隔内速度变化量相同；根据速偏角的正切值为位偏角正切值的二倍判断初速增大时，速偏角的变化情况。
平抛运动与斜面问题的结合，注意应用其竖直分位移与水平位移之比为斜面倾角的正切值，据此可求时间，是解题的关键。
12.【答案】
【解析】解：、因为沿方向入射的粒子恰垂直方向过点，研究它的逆过程，从到，由于此过程中速度的偏向角正切等于位移偏向角正切的倍，可知此过程为类平抛运动，则粒子受垂直向下的电场力作用，由于粒子带正电，可知场强方向垂直于向下，则电势相等，则：，由于是的中点，是的中点，所以，故A正确；
B、电场方向垂直向下，则沿垂直方向入射的粒子不可能经过点，故B错误；
C、场强方向垂直于向下，则点的电势最低，所以射入电场中的粒子，从点离开的粒子电势能最小，则动能最大，速率最大，故C正确；
D、若，由几何关系可知，则由类平抛运动的规律可知，
联立解得：，故D错误。
故选：。
带电粒子运动的逆过程为类平抛运动，据此分析带电粒子的所受电场力以及场强方向，进而确定、、三点电势的高低；过点的速率等于点的速度沿方向的分量；根据类平抛的运动规律求解电场强度；
解决本题的关键在于利用粒子运动的逆过程发现带电粒子的运动规律，利用类平抛运动的规律处理即可；
13.【答案】
【解析】解：、粒子在磁场做匀速圆周运动，出磁场后做匀速直线运动，粒子运动轨迹如图所示，速度最大的粒子从点离开磁场，达到的位置为点，在磁场中的运动半径最大为，弦与的夹角为，。其它粒子都在之间穿过，设在之间任意一点穿过的粒子由点离开磁场，因，，可得∽，则点必在弦上，可知所有粒子从磁场射出的位置均在上，所有粒子在磁场在运动轨迹的圆心角均等于。
设经过点的粒子速度为，在磁场的运动半径为，周期为。
由洛伦兹力提供向心力得：
解得：
粒子在磁场中的运动时间：
粒子在磁场外由到的运动时间：
粒子从点到达水平线的时间：
可见所有粒子从点到达水平线的时间与初速度大小无关，时间均相等，故A错误；
C、对于速度最大的粒子，同理得：
解得：
由几何关系可得：
从水平线离开的位置距点的距离为：，故C错误；
D、由上述分析可知匀强磁场区域的最小面积为图中红色线条围成的面积，则有：
，故D正确；
B、初速度最大的粒子从点出发时的动量与到达时的动量大小相等均为，两动量方向的夹角为，由平行四边形定则可得，两动量的变化量的大小为，故B正确。
故选：。
粒子在磁场做匀速圆周运动，出磁场后做匀速直线运动，作出粒子运动轨迹图，由几何关系判断所有粒子从磁场射出的位置，确定磁场的最小区域；由洛伦兹力提供向心力求得粒子运动半径与速度关系；由运动周期结合圆心角求解粒子在磁场中运动时间；根据平行四边形定则求解初末动量的变化量的大小。
本题考查了带电粒子在磁场中运动问题，对于带电粒子在匀强磁场只受了洛伦兹力而做匀速圆周运动，依据题意作出粒子运动轨迹图是解题的前提，根据几何关系求得运动半径和轨迹圆心角是解题关键。
14.【答案】
【解析】解：、跳离跳台后上升阶段，加速度向下，则全红婵处于失重状态，故A正确。
B、入水后全红婵的加速度向上，处于超重状态，故B错误；
C、以向上为正方向，则根据，可得
解得，即全红婵在空中运动的时间为，故C错误；
D、入水时的速度，在水中的加速度大小，方向竖直向上；
根据牛顿第二定律，可知，故D正确；
故选：。
全红婵做竖直上抛运动，根据运动学公式可求出其在空中的总时间；根据速度公式确定水中的加速度，再牛顿第二定律求出水的阻力；根据加速度方向确定是超重还是失重状态。
本题考查牛顿第二定律关于超重和失重的应用，要注意明确只要加速度向上物体即超重，加速度向下即失重。
15.【答案】
【解析】解：已知探测卫星在椭圆轨道运行的周期为，可根据开普勒第三定律，计算近地卫星周期
第一宇宙速度
根据
可以计算火星质量，故A错误，B正确；
D.根据开普勒第二定律
探测卫星在“近火点”和“远火点”的速率之比为：，故D错误；
C.根据，解得：，则卫星在“近火点”和“远火点”的加速度大小之比为：，故C正确；
故选：。
根据万有引力提供向心力可计算火星质量和卫星加速度之比，根据开普勒第二定律求得“近火点”和“远火点”的速率之比。
本题考查开普勒第二定律与万有引力提供向心力，需注意向心加速度与轨道半径平方成反比。
16.【答案】
【解析】解：、闭合开关，金属杆做加速运动，产生感应电动势，感应电动势与电源电动势相等时，电流为零，金属杆开始做匀速直线运动，电动势为，则，故A正确；
B、由动量定理得：，解得：，故B正确；
C、由能量守恒可知电源提供的电能，故C错误；
D、此过程中电能转化为金属杆的动能、及产生的热量之和，由于，金属杆产生的热量为：，故D正确；
故选：。
金属杆速度最大时，加速度为零，电流为零的特点计算出此时的速度；
根据动量定理计算出通过金属杆的电荷量；
根据能量的转化特点计算出电能以及金属杆产生的热量。
本题主要考查了导体切割磁感线的相关应用，根据电源电动势和动生电动势的等量关系计算出最大的速度，解题的关键点是理解能量的转化并要注意产生的焦耳热要根据实际情况进行分配。
第1页，共17页

安徽省黄山市歙县高考物理三年（2021-2023）模拟题（一模）按题型分类汇编-01选择题（含解析）