2023届福建省宁德第一中学高三下学期一模物理试题（含解析）

2023届福建省宁德第一中学高三下学期一模物理试题

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1．下列不属于理想模型的是（　　）

A．质点 B．点电荷 C．重心 D．弹簧振子

2．如图所示，四根等长的细绳一端分别系于水桶上关于桶面圆心对称的两点，另一端被两人用同样大小的力、提起，使桶在空中处于静止状态，其中、与细绳之间的夹角均为，相邻两细绳之间的夹角均为，不计绳的质量，下列说法正确的是（　　）

A．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则桶所受合力逐渐增大

B．保持角不变，逐渐缓慢增大角，则细绳上的拉力逐渐增大

C．若仅使细绳长变长，则细绳上的拉力变大

D．若仅使细绳长变长，则变大

3．2022年2月15日，苏翊鸣获得北京冬奥会单板滑雪男子大跳台冠军，比赛时运动员从超过40m的助滑区出发至起跳台依靠惯性跃向空中，做出一套空中动作后在着陆坡落地。某同学用小球代替运动员用软件模拟了运动员自起跳台处跃向空中到落回着陆坡的过程，如图所示，小球每相邻两个位置对应的时间间隔相等。若将运动员视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A．运动员在最高点的速度为0

B．运动员跃起后在相等时间内速度的变化量不同

C．运动员从跃起到上升到最高点和从最高点落回着陆坡所用时间相等

D．运动员落回着陆坡时的速度大于运动员自起跳台处跃向空中时的速度

4．如图所示，MN和PQ是两根足够长、电阻不计的相互平行、竖直放置的光滑金属导轨，匀强磁场垂直导轨平面。有质量和电阻的金属杆，始终与导轨垂直且接触良好。开始时，将开关S断开，让金属杆由静止开始下落，经过一段时间后，再将S闭合。金属杆所受的安培力、下滑时的速度分别用F、v表示；通过金属杆的电流、电量分别用i、q表示。若从S闭合开始计时，则F、v、i、q分别随时间t变化的图像可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

二、多选题

5．如图所示，某飞机着陆时的速度，随后沿直线匀减速滑行到静止。从飞机着陆开始计时，该飞机在倒数第内的位移为，下列说法正确的是（　　）

A．该飞机的加速度大小为

B．该飞机着陆后时的速度大小为

C．该飞机在跑道上滑行的时间为

D．该飞机在跑道上滑行的距离为

6．安装适当的软件后，利用智能手机中的磁传感器可以测量磁感应强度B。如图，在手机上建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。某同学在某地对地磁场进行了四次测量，每次测量时y轴指向不同方向而z轴正向保持竖直向上。根据表中测量结果可推知（　　）

A．测量地点位于南半球 B．当地的地磁场大小约为

C．第2次测量时y轴正向指向西方 D．第3次测量时y轴正向指向西方

7．如图所示，交流发电机通过电阻不计的导线为右侧的电路供电，电压表和电流表均为理想交流电表，变压器为理想变压器，b是原线圈的中心抽头，副线圈两端接有滑动变阻器R和小灯泡L，电阻不计的金属线圈ABCD在磁场中匀速转动。下列说法正确的是（　　）

A．当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，稳定后电压表的示数增大

B．当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，电流表的示数增大

C．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，小灯泡变暗

D．当线圈ABCD的转速增加一倍而其他条件不变时，电压表和电流表的示数均增加一倍

8．如图所示，固定光滑绝缘直杆上套有一个质量为m，带电量为的小球和两根原长均为L的轻弹簧，两根轻弹簧的一端与小球绝缘相连，另一端分别固定在杆上相距为2L的A、B两点，空间存在方向竖直向下的匀强电场。已知直杆与水平面的夹角为，两弹簧的劲度系数均为，小球在距B点L的P点处于静止状态，Q点距A点L，重力加速度为g。下列选项正确的是（　　）

A．匀强电场的电场强度大小为

B．若小球从P点以初速度沿杆向上运动，恰能到达Q点，则初速度

C．若小球从Q点由静止下滑，动能最大为

D．若小球从Q点由静止下滑，则小球在Q点的加速度大小为

三、填空题

9．如图所示，L是一带铁芯的自感线圈，其直流电阻为零，电路中A和B是二个完全相同的灯泡。当开关S闭合一段时间，电路稳定时，A灯         （填“亮”或“不亮”），当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势        （填“高”或“低”）。

10．如图所示，物体A、B的质量mA=8kg，mB=6kg，A与B、B与地面之间的动摩擦因数都为µ=0.5，在外力F作用下，A和B一起匀速运动，则地面对的摩擦力的大小是      ；A对B的摩擦力的大小是      。（g取10m/s2）

四、实验题

11．用如图甲所示装置验证动量守恒定律，A、B两球的质量分别为和。

（1）安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重锤线所指的位置O

（2）不放小球B，小球A从斜槽上挡板处由静止释放，并落在水平地面上。重复多次，落地点的平均位置记为P，用刻度尺测量，如图乙所示，刻度尺读数为       ；

（3）小球B静置在斜槽前端边缘处，小球A从挡板处由静止释放，重复实验，标记小球A的落地点平均位置1和小球B的落地点平均位置2；

（4）图甲中，M点是落地点平均位置       （填“1”或“2”）；

（5）水平射程分别用、、表示，则验证两球碰撞动量守恒的表达式为        。

12．电流表的量程为0~5mA，内阻为290Ω，把它改装成如图所示的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程。当开关接到1或2位置时为电流挡，其中小量程为0~10mA，大量程为0~100mA。

（1）图中，A表笔为      （选填“红”或“黑”）表笔。

（2）关于此多用电表，下列说法正确的是      （填正确选项前字母）。

A．开关S接到位置4时是欧姆挡

B．开关S接到位置6时是电压挡

C．开关S接到位置5时的量程比接到位置6时的量程大

D．无论做何种电表使用，表盘的刻度都是均匀的

（3）开关S接位置      （选填“1”或“2”）时是电流挡的小量程，图中电阻=      Ω。

五、解答题

13．我国“天问一号”携带火星车预计2021年5月登陆火星表面，火星车将在火星平直表面上行驶。设火星车质量为m，行驶的最大功率为P，行驶时受到阻力为其在火星表面所受重力的，已知地球质量约为火星质量的10倍，地球半径约为火星半径的2倍，地球表面的重力加速度大小为g，求：

（1）火星表面的重力加速度大小；

（2）火星车在火星平直表面行驶的最大速度。

14．如图所示，长L=3m的木板静止在粗糙的水平地面上，木板上表面光滑，右端有挡板B，总质量M=2kg，紧靠挡板B有一质量m=1kg的滑块A（可视为质点），A、B间夹有少许塑性炸药（质量不计）。现引爆炸药，设炸药的化学能全部转化为木板和滑块的动能，爆炸后瞬间滑块A获得v0=6m/s的速度。木板与地面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。

（1）求炸药释放的化学能。

（2）若要使滑块到达木板左端前木板停下，则μ需满足什么条件？

（3）若μ=0.6，求从炸药爆炸后的瞬间到木板停止运动的过程中系统损失的机械能。

15．如图所示，在xOy坐标系所在的平面内，第二象限内有一半径为R的圆形匀强磁场区域Ⅰ，磁场边界与x轴和y轴分别相切于A、C两点，磁场方向垂直平面向里，磁感应强度大小为B。在0≤x≤R的区域有垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度大小为。在R≤x≤2R区域有与x轴平行的匀强电场，电场强度大小为E，方向沿x轴负方向，x＝2R处放置与x轴垂直的荧光屏。沿x轴移动的粒子发射器能持续稳定的沿平行y轴正向发射速率相同的带负电粒子，该粒子的质量为m，电荷量大小为q．当粒子发射器在A点时，带电粒子恰好垂直y轴通过C点。带电粒子所受重力忽略不计。

（1）求粒子的速度大小；

（2）当粒子发射器在－2R＜x＜0范围内发射，求匀强磁场Ⅱ右边界有粒子通过的区域所对应纵坐标的范围；

（3）当粒子发射器在范围内发射，求荧光屏上有粒子打到的区域的长度。

参考答案：

1．C

【详解】点电荷、弹簧振子、质点都属于理想化模型，重心运用了等效的思想方法不属于理想模型，故C正确。

故选C。

2．B

【详解】AB．保持角不变，逐渐增大角，由于桶的重力不变，则、会变大，由

F1=2Tcosθ

可知，绳上的拉力变大，但桶处于平衡状态，合力为零，选项A错误、B正确；

CD．保持角不变，则、大小不变，若仅使绳长变长，则角变小，由

F1=2Tcosθ

可知，绳上的拉力变小，选项C、D错误。

故选B。

3．D

【详解】A．运动员在水平方向上做匀速直线运动，最高点速度不为0，选项A错误；

B．运动员跃起后做加速度为g的匀变速运动，相等时间内速度的变化量相同，选项B错误；

C．运动员上升的高度小于下降的高度，上升所用时间小于下降所用时间，选项C错误；

D．运动员所受重力做的总功为正功，动能增大，则运动员落回着陆坡时的速度大于运动员自起跳台处跃向空中时的速度，选项D正确。

故选D。

4．D

【详解】让金属杆由静止开始自由下落，经过一段时间后具有速度，闭合开关S后，回路产生感应电流，金属杆受到安培力竖直向上，可能有以下三种情况：

若此刻安培力等于重力，金属杆做匀速运动，安培力、运动速度、电流都不变，通过金属杆的电量与时间成正比，此情况ABC不可能，D可能；

若此刻安培力大于重力，金属杆将做加速度减小的减速运动，直至匀速运动，安培力、运动速度、电流先变小后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，，此情况ABCD均不可能；

若此刻安培力小于重力，金属杆将做加速度减小的加速运动，直至匀速运动，安培力、运动速度、电流先变大后不变，通过金属杆的电量与时间不成正比，此情况ABCD均不可能。

综上所述q随时间t变化的图像可能正确，D正确。

故选D。

5．AC

【详解】A．把飞机的运动逆向看成由静止做加速度大小为的匀加速直线运动，则在内的位移为

在内的位移为

根据题意有

联立解得加速度大小为

A正确；

B．该飞机着陆后时的速度大小为

B错误；

C．该飞机在跑道上滑行的时间为

C正确；

D．该飞机在跑道上滑行的距离为

D错误。

故选AC

6．BD

【详解】A．如图所示

地球可视为一个磁偶极，磁南极大致指向地理北极附近，磁北极大致指向地理南极附近。通过这两个磁极的假想直线（磁轴）与地球的自转轴大约成11.3度的倾斜。由表中z轴数据可看出z轴的磁场竖直向下，则测量地点应位于北半球，故A错误；

B．磁感应强度为矢量，故由表格可看出此处的磁感应强度大致为

计算得

故B正确；

CD．由选项A可知测量地在北半球，而北半球地磁场指向北方斜向下，则第2次测量，测量，故y轴指向南方，第3次测量，故x轴指向北方而y轴则指向西方，D正确、C错误。

故选BD。

7．AD

【详解】A．当单刀双掷开关由a拨向b而其他条件不变时，变压器原线圈的匝数减小，根据

可知，次级电压变大，则稳定后电压表的示数增大，选项A正确；

B．当滑动变阻器的滑动触头向下滑动而其他条件不变时，次级电阻变大，则次级电流减小，则初级电流减小，即电流表的示数减小，选项B错误；

C．当滑动变阻器的滑动触头向上滑动而其他条件不变时，次级电阻减小，而次级电压不变，则次级电流变大，即小灯泡变亮，选项C错误；

D．当线圈ABCD的转速增加一倍而其他条件不变时，根据

可知感应电动势的最大值增加一倍，有效值增加一倍，则次级电压有效值增加一倍，电压表示数增加一倍，次级电流增加一倍，则初级电流增加一倍，即电流表的示数增加一倍，选项D正确。

故选AD。

8．CD

【详解】A．由题意可知小球在P点静止时，两弹簧对小球的弹力方向均沿直杆向上，且大小均为

设匀强电场的电场强度大小为E，在沿直杆方向根据平衡条件有

联立以上两式解得

故A错误；

B．根据对称性可知小球在P、Q两点时两弹簧的弹性势能之和相同，即小球从P到Q的过程中两弹簧对小球做功的代数和为零，则根据动能定理有

解得

故B错误；

C．小球从Q点由静止下滑过程中，当合外力为零时动能最大，即小球运动至P点时动能最大，对小球从Q到P的过程，根据动能定理有

故C正确；

D．若小球从Q点由静止下滑，在点，根据牛顿第二定律得

解得

故D正确。

故选CD。

9．     不亮     低

【详解】[1]依题意知，当开关S闭合一段时间，电路稳定时，由于A灯与自感线圈并联，将被线圈短路，则A灯将不亮；

[2]当开关S断开瞬间，自感线圈产生自感电动势，将对A灯进行短暂供电，电流方向从b到a，所以a点电势比b点电势低。

10．     70     35

【详解】[1]因为A、B一起在地面上匀速运动，所以A与B间是静摩擦力，而地面对B是滑动摩擦力，所以有

水平向左，A、B整体受力分析，由平衡条件知

[2]对A物体有

其中FT为绳的拉力，大小为

解得

所以，A对B的摩擦力大小为35N，方向水平向右。

11．     8.76（8.74~8.78）     1    

【详解】（2）[1] 由图看出，落地点的平均位置在刻度尺上8.76cm左右；

（4）[2] 小球A与B碰撞后速度减小，平抛后的落点肯定在P位置的的左侧，故落地点M点平均位置肯定是“1”

（5）[3] 两球碰撞动量守恒的表达式

由平抛运动规律

可知

可知等式左右的速度可以通过平抛后的水平位移进行代换，所以有

12．     红     AB/BA     2     261

【详解】（1）[1] 当转换开关S旋到位置3或4时时，表头与电表中的电源相连接，红黑表笔短接时，根据电流“红进黑出”可知，B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔。

（2）[2] A．当开关S接到位置4时，表头与电表中的电源相连接，是欧姆挡，故A正确；

B．当转换开关S接到位置6时，电流表与电阻串联，串联电阻起分压作用，是电压挡，故B正确；

C．当转换开关S接到位置5时串联的电阻小于接到位置6时串联的电阻，可知接到位置6时串联电阻的分压作用大，电压表量程大，故C错误；

D．做欧姆表使用时，表盘的刻度是不均匀的，故D错误。

故选AB。

（3）[3]开关S接2时，与表头支路并联的电阻大，分流小，其量程小；

[4]S接1时，有

S接2时，有

联立可得

，

13．（1）；（2）

【详解】(1)设地球质量和半径分别为M、R，火星质量和半径分别为M0、R0，火星表面的重力加速度为g0，则

又

解得

（2）火星车匀速行驶时，设受到的阻力大小为f，则

解得

14．（1）E=27J；（2）μ>0.5；（3）9J

【分析】本题考查动量守恒定律、牛顿第二定律、能量守恒定律。要求考生知道匀变速直线运动的公式，理解牛顿第二定律基本概念并能应用相关公式解决动力学问题，理解并能应用动量守恒定律和能量守恒定律。

【详解】（1）引爆炸药瞬间，系统动量守恒，有

Mv=mv0

系统能量守恒，有

解得

E=27J

（2）对木板，有

μ（M+m）g=Ma

木板匀减速运动，有

0=v-at

木板和滑块的位移满足关系

解得

μ>0.5

（3）由于μ=0.6>0.5，木板停止运动时滑块仍在木板上，滑块的动能不变，木板的动能转化为内能，因此系统损失的机械能

15．（1）；（2）；（3）

【详解】（1）由A点射入的粒子恰好垂直轴通过C点，可知圆周运动的圆心在坐标原点处，圆周运动的半径为R，洛伦兹力提供向心力，有

解得粒子的速度为

（2）当粒子在－2R＜x＜0范围内发射时，由于轨迹圆半径等于磁场圆半径，粒子的射入点、磁场圆圆心、轨迹圆圆心、粒子的射出点组成菱形，则射出点在磁场圆圆心水平右侧R处，即所有的粒子均从C点离开匀强磁场区域Ⅰ，与y轴正向夹角在0~180°范围内均有粒子射出粒子射入磁场Ⅱ区域做匀速圆周运动，由向心力公式得

解得

r＝2R

由C点沿y轴负方向射入磁场Ⅱ的粒子，从磁场Ⅱ右边界时的位置最靠下为D点，运动轨迹如图所示，由几何关系得

粒子的运动轨迹与磁场Ⅱ右边界相切时，切点F为从右边界射出的最上方的位置，运动轨迹如图所示

由几何关系得

匀强磁场Ⅱ右边界有粒子通过的区域所对应纵坐标的范围是

（3）当粒子在范围内发射时，运动轨迹如图所示

由几何关系可知处射入的粒子在Ⅰ区偏转120°由C点进入Ⅱ区，在Ⅱ区偏转30°垂直右边界由G点射出

进入电场后做匀加速直线运动打到荧光屏上M点；

处射入的粒子在Ⅰ区偏转60°由C点与Ⅱ区左边界成60°进入Ⅱ区，在Ⅱ区偏转60°后在H点沿y轴正向进入电场．

进入电场后做类平抛运动打到荧光屏上K点，x轴方向

y轴方向

荧光屏上有粒子打到的区域的长度

解得