福建省三明市永安市第一中学2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析
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这是一份福建省三明市永安市第一中学2026届高三第一次模拟考试物理试卷含解析,共18页。试卷主要包含了答题时请按要求用笔等内容,欢迎下载使用。
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
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、下列说法正确的是:
A.国际单位制中力学中的三个基本物理量的单位是m、kg、m/s
B.滑动摩擦力可以对物体不做功,滑动摩擦力可以是动力
C.在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、水流速度和静水速度共同决定
D.牛顿第一定律是经过多次的实验验证而得出的
2、起重机将静止在地面上的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点过程中的v-t图像如图所示,g=10m/s2,以下说法中正确的是( )
A.0~3s内货物处于失重状态
B.3~5s内货物的机械能守恒
C.5~7s内货物受到向上的拉力为重力的0.3倍
D.货物上升的总高度为27m
3、如图,容量足够大的圆筒竖直放置,水面高度为h,在圆筒侧壁开一个小孔P,筒内的水从小孔水平射出,设水到达地面时的落点距小孔的水平距离为x,小孔P到水面的距离为y。短时间内可认为筒内水位不变,重力加速度为g,不计空气阻力,在这段时间内下列说法正确的是( )
A.水从小孔P射出的速度大小为
B.y越小,则x越大
C.x与小孔的位置无关
D.当y = ,时,x最大,最大值为h
4、空间某区域存在一方向垂直于纸面向外、大小随时间均匀变化的匀强磁场,磁场边界ef如图所示,现有一根粗细均匀金属丝围成的边长为L的正方形线框固定在纸面内,t=0时刻磁场方向如图甲所示,磁感应强度B随时间t变化关系如图乙所示,则( )
A.0~t1:e点电势高于f点电势
B.0~t1:
C.t1~t2:金属框中电流方向顺时针
D.0~t2:ab所受安培力方向始终不变
5、两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置,它们各有一部分在同一水平面内,另一部分垂直于水平面。质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路,杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ,导轨电阻不计,回路总电阻为2R。整个装置处于磁感应强度大小为B,方向竖直向上的匀强磁场中。当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v1沿导轨匀速运动时,cd杆也正好以速度v2向下匀速运动。重力加速度为g。下列说法中正确的是( )
A.ab杆所受拉力F的大小为B.cd杆所受摩擦力为零
C.回路中的电流强度为D.μ与v1大小的关系为μ=
6、如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是( )
A.粒子在磁场中运动的时间B.粒子运动的半径
C.粒子从射入到射出的速度偏转角D.粒子做圆周运动的周期
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、如图甲所示,一个匝数为n的圆形线圈(图中只画了2匝),面积为S,线圈的电阻为R,在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表,将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.0~t1时间内P端电势高于Q端电势
B.0~t1时间内电压表的读数为
C.t1~t2时间内R上的电流为
D.t1~t2时间内P端电势高于Q端电势
8、如图所示,质量分别为的两物块叠放在一起,以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑。已知B与斜面间的动摩擦因数 , 则( )
A.整体在上滑的过程中处于失重状态
B.整体在上滑到最高点后将停止运动
C.两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D.在上滑过程中两物块之间的摩擦力大于在下滑过程中的摩擦力
9、如图2所示是电子电路中经常用到的由半导体材料做成的转换器,它能把如图1所示的正弦式交变电压转换成如图3所示的方波式电压,转換规则:输入的交变电压绝对值低于,输出电压为0;输入的交变电压包对值大于、等于,输出电压恒为.则
A.输出电压的頻率为50HzB.输出电压的颜率为100Hz
C.输出电压的有效值为D.输出电压的有效值为
10、如图所示,以O为圆心、半径为R的虚线圆位于足够大的匀强电场中,圆所在平面与电场方向平行,M、N为圆周上的两点.带正电粒子只在电场力作用下运动,在M点速度方向如图所示,经过M、N两点时速度大小相等.已知M点电势高于O点电势,且电势差为U,下列说法正确的是( )
A.M,N两点电势相等
B.粒子由M点运动到N点,电势能先增大后减小
C.该匀强电场的电场强度大小为
D.粒子在电场中可能从M点沿圆弧运动到N点
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)如图甲所示,一与电脑连接的拉力传感器固定在竖直墙壁上,通过细绳拉住一放在长木板上的小铁块,细绳水平伸直,初始时拉力传感器示数为零。现要测量小铁块与长木板之间的动摩擦因数,用一较大的水平拉力拉住长木板右端的挂钩,把长木板从小铁块下面拉出,在电脑上得到如图乙所示的数据图像,已知当地重力加速度g=9.8m/s2。
(1)测得小铁块的质量m=0.50kg,则小铁块与长木板间的动摩擦因数μ=_____________。(结果保留三位有效数字)
(2)以不同的速度把长木板拉出,随着速度的增加,小铁块受到的摩擦力_____________。(填“越来越大”“越来越小”或“不变”)
(3)若固定长木板,去掉小铁块上的细绳,用一水平推力推小铁块,则至少需要___________N的推力才能推动小铁块。
12.(12分)热敏电阻包括正温度系数电阻器(PTC)和负温度系数电阻器(NTC)。正温度系数电阻器(PTC)在温度升高时电阻值越大,负责温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值越小,热敏电阻的这种特性,常常应用在控制电路中。某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为10.0Ω)的电流随其两端电压变化的特点。
A.电流表A1(满偏电流10mA,内阻r1=10Ω)
B.电流表A2(量程0~1.0A,内阻r2约为0.5Ω)
C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)
D.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω)
E.定值电阻R3=990Ω
F. 定值电阻R4=140Ω
G.电源E(电动势12V,内阻可忽略)
H.电键、导线若干
(1)实验中改变滑动变阻器滑片的位置,使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,请在所提供的器材中选择必需的器材,应选择的滑动变阻器______。(只需填写器材前面的字母即可)
(2)请在所提供的器材中选择必需的器材,在虚线框内画出该小组设计的电路图_____。
(3)该小组测出某热敏电阻Rx的I1—I2图线如曲线乙所示,NTC热敏电阻对应的曲线是____(填①或②)。
(4)若将上表中的PTC电阻直接接到一个9V,内阻10Ω的电源两端,则它的实际功率为_______W。(结果均保留2位有效数字)
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)如图所示,两条直线与所夹区域内有两个不同的匀强磁场,磁场的直线边界与和均垂直。一质量为、电荷量为的带电粒子以某一初速度垂直射入磁场,受磁场力的作用,最终垂直于边界且从段射出。已知:两磁场的磁感应强度分别为、(各物理量单位均为国际单位制中的主单位),粒子进入磁场的初速度为。不计粒子重力,求:
(1)粒子在、磁场中运动的半径之比
(2)粒子在两磁场中运动的最短时间
14.(16分)如图所示,在竖直平面内,有一倾角为θ的斜面CD与半径为R的光滑圆弧轨道ABC相切于C点,B是最低点,A与圆心O等高。将一质量为m的小滑块从A点正上方高h处由静止释放后沿圆弧轨道ABC运动,小滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,空气阻力不计,重力加速度为g,取B点所在的平面为零势能面,试求:
(1)小滑块在释放处的重力势能Ep;
(2)小滑块第一次运动到B点时对轨道的压力FN;
(3)小滑块沿斜面CD向上滑行的最大距离x。
15.(12分)如图(a),一水平面内固定有两根平行的长直金属导轨,导轨间距为L;两根相同的导体棒M、N置于导轨上并与导轨垂直,长度均为L;棒与导轨间的动摩擦因数为µ(最大静摩擦力等于滑动摩擦力);整个装置处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。从t=0时开始,对导体棒M施加一平行于导轨的外力F,F随时间变化的规律如图(b)所示。已知在t0时刻导体棒M的加速度大小为µg时,导体棒N开始运动。运动过程中两棒均与导轨接触良好,重力加速度大小为g,两棒的质量均为m,电阻均为R,导轨的电阻不计。求:
(1)t0时刻导体棒M的速度vM;
(2)0~t0时间内外力F的冲量大小;
(3)0~t0时间内导体棒M与导轨因摩擦产生的内能。
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、B
【解析】
A .国际单位制中力学的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,A错误;
B. 滑动摩擦力可以不做功,例如:你的手在墙上划,你的手和墙之间有摩擦力,这摩擦力对你的手做功,却对墙不做功,因为力对墙有作用力但没位移. 滑动摩擦力可以是动力,例如将物体由静止放在运动的传送带上,物体将加速,滑动摩擦力起到了动力的效果,B正确;
C.在渡河问题中,渡河的最短时间由河宽、静水速度共同决定,与水流速度无关,也可以理解为水流不能帮助小船渡河,C错误;
D.牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,无法通过实验进行验证,D错误;
故选B.
2、D
【解析】
A.货物开始时竖直向上运动,由v-t图像读出0~3s的斜率即加速度为正,表示加速度向上,则货物处于超重状态,故A错误;
B.3~5s内货物做向上的匀速直线运动,一定有除重力以外的拉力对货物做正功,则货物的机械能增加,故B错误;
C.5~7s内的加速度为
由牛顿第二定律有
可得
则有货物受到向上的拉力为重力的0.7倍,故C错误;
D.v-t图像的面积表示货物上升的总位移,则总高度为
故D正确。
故选D。
3、D
【解析】
A.取水面上质量为m的水滴,从小孔喷出时由机械能守恒定律可知
解得
选项A错误;
BCD.水从小孔P射出时做平抛运动,则
x=vt
h-y=gt2
解得
可知x与小孔的位置有关,由数学知识可知,当y=h-y,即y=h时x最大,最大值为h,并不是y越小x越大,选项D正确,BC错误。
故选D。
4、B
【解析】
A.0~t1时间内垂直于纸面向外的磁场减弱,根据楞次定律可知感应电流产生的磁场垂直于纸面向外,根据安培定则可知感应电流为逆时针方向,在电源内部,电流从负极流向正极,故f电势高于e的电势,A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势:
B正确;
C.根据楞次定律,0~t2金属框中电流方向为逆时针,C错误;
D.根据左手定则,0~t1安培力水平向左,t1~t2安培力水平向右,D错误。
故选B。
5、D
【解析】
A.导体ab切割磁感线时产生沿ab方向,产生感应电动势,导体cd向下匀速运动,未切割磁感线,不产生感应电动势,故整个电路的电动势为导体ab产生的,大小为:
①
感应电流为:
②
导体ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得:
③
解得:
④
AC错误;
B.导体棒cd匀速运动,在竖直方向受到摩擦力和重力平衡,有:
⑤
即导体棒cd摩擦力不为零,B错误;
D.联立②⑤式解得,D正确。
故选D。
6、D
【解析】
AC.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;
B.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;
D.粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。
故选D。
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、AC
【解析】
A.时间内,垂直纸面向里的磁场逐渐增大,根据楞次定律可知线圈中感应电流产生的磁场垂直纸面向外,根据右手定则可知电流从流出,从流入,所以端电势高于端电势,故A正确;
B.时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
电压表所测为路端电压,根据串联分压规律可知电压表示数
故B错误;
C.时间内,根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势为
根据闭合电路欧姆定律可知通过回路的电流
故C正确;
D.时间内,根据楞次定律可知电流从流出,从流入,所以端电势低于端电势,故D错误。
故选AC。
8、AC
【解析】
A.在上升和下滑的过程,整体都是只受三个个力,重力、支持力和摩擦力,以向下为正方向,根据牛顿第二定律得向上运动的过程中:
(m1+m2)gsinθ+f=(m1+m2)a
f=μ(m1+m2)gcsθ
因此有:
a=gsinθ+μgcsθ
方向沿斜面向下。所以向上运动的过程中A、B组成的整体处于失重状态。故A正确;
B.同理对整体进行受力分析,向下运动的过程中,由牛顿第二定律得:
(m1+m2)gsinθ-f=(m1+m2)a′,
得:
a′=gsinθ-μgcsθ
由于μ<tanθ,所以a′>0
所以上滑到最高点后A、B整体将向下运动。故B错误;
CD.以A为研究对象,向上运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
m1gsinθ+f′=m1a
解得:
f′=μm1gcsθ
向下运动的过程中,根据牛顿第二定律有:
m1gsinθ-f″=m1a′
解得:
f″=μm1gcsθ
所以
f″=f′
即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等;故C正确D错误。
9、BC
【解析】
AB.由图可知输出电压的周期T= 0.01s,故频率为f=100Hz, A错误,B正确;
CD.由:
解得:
U=
C正确,D错误.
10、AB
【解析】
带正电粒子仅在电场力作用下,从M运动到N,由速度大小,得出粒子的动能,从而确定粒子的电势能大与小。由于匀强电场,则等势面是平行且等间距。根据曲线运动条件可从而确定电场力的方向,从而得出匀强电场的电场线方向。
【详解】
带电粒子仅在电场力作用下,由于粒子在M、N两点动能相等,则电势能也相等,则M、N两点电势相等。因为匀强电场,所以两点的连线MN即为等势面。根据等势面与电场线垂直特性,从而画出电场线CO.由曲线运动条件可知,正电粒子所受的电场力沿着CO方向;
可知,速度方向与电场力方向夹角先大于90°后小于90°,电场力对粒子先做负功后做正功,所以电势能先增大后减小。故AB正确;匀强电场的电场强度Ed=U式中的d是沿着电场强度方向的距离,则,故C错误;粒子在匀强电场受到的是恒定的电场力,不可能做圆周运动,选项D错误;故选AB.
【点睛】
紧扣动能相等作为解题突破口,由于仅在电场力作用下,所以得出两点的电势能大小关系。并利用等势面与电场线垂直的特性,从而推出电场线位置。再由曲线运动来确定电场力的方向。同时考查U=Ed中d的含义重要性,注意公式中的d为沿电场线方向上的距离。
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、0.204 不变 1.20
【解析】
(1)[1].由题图乙可知,小铁块所受滑动摩擦力,由解得小铁块与长木板之间的动摩擦因数
μ=0.204.
(2)[2].由于摩擦力与小铁块运动的速度无关,所以随着速度的增加,小铁块受到的摩擦力不变。
(3)[3].由题图乙可知,小铁块所受的最大静摩擦力
所以至少需要1.20N的推力才能推动小铁块。
12、C ② 2.0W(1.9~2.1W)
【解析】
(1)[1]因为要求加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大,所以滑动变阻器采用分压接法,为了便于调节,应选择最大阻值小的滑动变阻器,故填C。
(2) [2]因为器材没有电压表,故用已知内阻的电流表A1串联一个大电阻R3改装成电压表。由于热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以电流表应用外接法,电路图如图所示
(3)[3] 把热敏电阻Rx的I1—I2图线的纵坐标改成,即热敏电阻的电压,单位为V,图像就成为热敏电阻的图像。图像上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻值。随电压增大,电流增大,电阻实际功率增大,温度升高。NTC热敏电阻在温度升高时电阻值减小,故对应的曲线是②。
(4)[4]做出9V,内阻10Ω的电源的图像
其与曲线②的交点坐标的乘积即为所要求的实际功率,为
由于作图和读书有一定的误差,故结果范围为1.9~2.1W。
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)2;(2)0.015s
【解析】
(1)粒子在磁场内做圆周运动,根据牛顿第二定律则有
则两半径之比
(2)粒子在磁场内做圆周运动的轨迹如图,粒子交替在与磁场内做圆周运动,图示情景为最短时间
粒子在磁场内做圆周运动的周期分别为
由几何关系知,带电粒子在两磁场中运动时间分别为
则总时间为
14、(1)mg (h+R),(2),方向竖直向下,(3)。
【解析】
(1)小滑块在释放处的重力势能:
Ep=mg (h+R);
(2)小滑块从释放处到B点,根据动能定理有:
mg(h+ R)=
在B点,根据牛顿第二定律有:
解得:
根据牛顿第三定律,小滑块对轨道的压力为,方向竖直向下;
(3)从释放处到斜面的最高点,对小滑块,根据动能定理有:
解得:。
15、 (1);(2);(3)。
【解析】
(1)设t0时刻棒中的感应电流为i0,由法拉第电磁感应定律,回路中的感应电动势
根据闭合电路欧姆定律
导体棒受到的安培力大小为
F安=BLi0
对导体棒N,由平衡条件得
F安=mg
整理得t0时刻导体棒M的速度
;
(2)设t0时刻导体棒M受到的拉力大小为F0,根据牛顿第二定律得
解得
F0=3mg
0t0时间内外力F的冲量大小为
;
(3)设导体棒M开始运动的时刻是t1,此时导体棒M受到拉力大小等于摩擦力
F1=mg
由F—t图像可知
设t1t0时间内的平均电流为I,导体棒M的位移为x。则t1t0时间内的平均电流为
在过程中,根据动量定理,有
整理得
此过程导体棒M与导轨因摩擦产生的内能
。
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