福建省莆田一中等三校中學2025屆高三第五次模擬考試物理試卷含解析

福建省莆田一中等三校中學2025屆高三第五次模擬考試物理試卷注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、光滑絕緣水平面上固定一半徑為R、帶正電的球體A（可認為電荷量全部在球心），另一帶正電的小球B以一定的初速度沖向球體A，用r表示兩球心間的距離，F表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內，下列描述F隨r變化關系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．2、北斗衛(wèi)星導航系統（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統。如圖所示是北斗導航系統中部分衛(wèi)星的軌道示意圖，已知a、b、c三顆衛(wèi)星均做圓周運動，a是地球同步衛(wèi)星，則（）A．衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度B．衛(wèi)星a的加速度大于c的加速度C．衛(wèi)星a的運行速度大于第一宇宙速度D．衛(wèi)星b的周期小于c的周期3、下列電磁波中，衍射能力最強的是（）A．無線電波 B．紅外線 C．紫外線 D．射線4、a、b兩車在平直公路上行駛，其v－t圖象如圖所示，在t＝0時，兩車間距為s0，在t＝t1時間內，a車的位移大小為s，則()A．0～t1時間內a、b兩車相向而行B．0～t1時間內a車平均速度大小是b車平均速度大小的2倍C．若a、b在t1時刻相遇，則s0＝sD．若a、b在時刻相遇，則下次相遇時刻為2t15、下列說法正確的是（）A．比結合能越小表示原子核中的核子結合得越牢固B．湯姆孫發(fā)現了電子，并提出了原子的棗糕模型C．將放射性元素摻雜到其他穩(wěn)定元素中，降低其溫度，該元素的半衰期將增大D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的強度小6、地質勘探發(fā)現某地區(qū)表面的重力加速度發(fā)生了較大的變化，懷疑地下有空腔區(qū)域。進一步探測發(fā)現在地面P點的正下方有一球形空腔區(qū)域儲藏有天然氣，如圖所示。假設該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠小于ρ，可忽略不計。如果沒有該空腔，地球表面正常的重力加速度大小為g；由于空腔的存在，現測得P點處的重力加速度大小為kg(k<1)。已知引力常量為G，球形空腔的球心深度為d，則此球形空腔的體積是A． B． C． D．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，半徑為的圓弧BCD與傾角為θ的斜面相切于B點，與水平地面相切于C點，與圓O2軌道相切于D點，圓心O1、O2和D在同一水平直線上，圓O2的半徑為r。質量為m的質點從斜面上某位置由靜止釋放，剛好能在圓O2軌道內做完整的圓周運動。不計一切阻力，重力加速度為g。則質點（）A．釋放點距離地面的高度為5rB．在C時對軌道壓力為C．從圓弧BCD進入圓O2軌道的瞬間，前后向心加速度之比為5：2D．從圓弧BCD進入圓O2軌道的瞬間，前后角速度之比為2：58、下列說法中正確的是（）A．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動B．擴散現象是由物質分子無規(guī)則運動產生的C．熱量只能從高溫物體傳到低溫物體D．固體分子間同時存在著引力和斥力E.溫度標志著物體內大量分子熱運動的劇烈程度9、下列說法正確的有_________A．光的偏振現象說明光是一種縱波B．紅外線比紫外線更容易發(fā)生衍射C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為光發(fā)生了衍射D．交警可以利用多普勒效應對行駛的汽車進行測速10、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質量為M．物體A質量為m，彈簧對物體A施加一個始終保持水平的作用力，調整A在B上的位置，A始終能和B保持靜止．對此過程下列說法正確的是()A．A、B之間的接觸面可能是光滑的B．彈簧彈力越大，A、B之間的摩擦力越大C．A、B之間的摩擦力為0時，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時，A所受摩擦力大小為mg三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）用如圖甲所示實驗裝置探究做功與動能變化的關系，在該實驗中______(需要/不需要)平衡摩擦力。若實驗中不要求滿足小沙桶和沙子的總質量遠小于滑塊的質量，則所選擇的研究對象是___________。圖乙所示是實驗所得的一條紙帶，在紙帶上取了O、A、B、C、D、E六個計數點，相鄰兩個計數點之間的時間間隔為0.1s，x1=1.42cm，x2=l.84cm，x3=2.25cm，x4=2.67cm，x5=3.10cm，用天平測得沙桶和沙的質量m=24g，滑塊質量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根據以上信息，從A點到D點拉力對滑塊做的功為_______J，滑塊動能增加了_________J。根據實驗結果可得到：在實驗誤差允許的范圍內合外力做功等于物體動能的變化。(結果均保留兩位有效數字)12．（12分）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內壁光滑、水平固定的金屬管中放有輕彈簧，在其兩端各放置一個金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現解除鎖定，則兩個小球同時沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進行實驗：①用天平測出兩球質量分別為m1、m2；②用刻度尺測出兩管口離地面的高度均為h；③解除彈簧鎖定彈出兩球，記錄兩球在水平地面上的落點P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時所具有的彈性勢能，還需測量的物理量有______．（已知重力加速度g）A．彈簧的壓縮量ΔxB．兩球落點P、Q到對應管口M、N的水平距離x1、x2C．小球直徑dD．兩球從管口彈出到落地的時間t1、t2（2）根據測量結果，可得彈性勢能的表達式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統動量守恒．四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質量的木板長，靜止在水平地面上，與地面的動摩擦因數，另一個質量的滑塊，以初速度滑上木板．滑塊與木板之間的動摩擦因數，取。（1）求滑塊不滑下木板時應滿足的條件；（2）若，求木板與地面摩擦產生的熱量Q。14．（16分）如圖所示，真空中有一個半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域，與坐標原點O相切，磁場的磁感應強度大小B=2×10－4T，方向垂直于紙面向外，在x=1m處的豎直線的右側有一水平放置的正對平行金屬板M、N，板間距離為d=0.5m，板長L=1m，平行板的中線的延長線恰好過磁場圓的圓心O1。若在O點處有一粒子源，能向磁場中不同方向源源不斷的均勻發(fā)射出速率相同的比荷為=1×108C/kg，且?guī)д姷牧Ｗ?，粒子的運動軌跡在紙面內，一個速度方向沿y軸正方向射入磁場的粒子，恰能從沿直線O2O3方向射入平行板間。不計重力及阻力和粒子間的相互作用力，求：（1）沿y軸正方向射入的粒子進入平行板間時的速度v和粒子在磁場中的運動時間t0；（2）從M、N板左端射入平行板間的粒子數與從O點射入磁場的粒子數之比；（3）若在平行板的左端裝上一擋板（圖中未畫出，擋板正中間有一小孔，恰能讓單個粒子通過），并且在兩板間加上如圖示電壓（周期T0），N板比M板電勢高時電壓值為正，在x軸上沿x軸方向安裝有一足夠長的熒光屏（圖中未畫出），求熒光屏上亮線的左端點的坐標和亮線的長度l。15．（12分）如圖所示，等腰直角三角形ABC為某透明介質的橫截面，O為BC邊的中點，位于O點處的點光源在透明介質內向各個方向發(fā)射光線，其中從AC邊上的D點射出的光線平行于BC，且OC與OD夾角為15°，從E點射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長為2L。求：（1）該光在介質中發(fā)生全反射的臨界角C；（2）DE的長度x。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】

根據庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F非線性減小。故選C。2、A【解析】

萬有引力提供向心力A．由可知，衛(wèi)星a的角速度小于c的角速度，選項A正確；B．由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項B錯誤；C．由可知，衛(wèi)星a的運行速度小于第一宇宙速度，選項C錯誤；D．由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項D錯誤；故選A。3、A【解析】

對題中的幾種電磁波波長進行排序，無線電波>紅外線>紫外線>射線，波長越長的電磁波衍射能力越強，A正確，BCD錯誤。故選A。4、C【解析】

A．由圖象可知0～t1時間內兩車速度均為正，故同向行駛，故A錯誤；B．0～t1時間內兩車平均速度大小分別是a＝＝b＝故B錯誤；C．若a、b在t1時刻相遇，說明0～t1時間內a比b多出來的位移剛好是s0，如圖1所示，圖象與坐標軸所圍成的面積表示對應過程的位移，故C正確；D．若a、b在時刻相遇，則下次相遇時刻為從時刻開始計時，到二者具有相同的位移的時刻，如圖2：所以下次相遇的時刻為，故D錯誤。故選C。5、B【解析】

A．在原子核中，比結合能越大表示原子核中的核子結合得越牢固，故A錯誤；B．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現了電子，并提出了原子的棗糕模型，故B正確；C．半衰期由原子核本身決定，與外界因素無關，故C錯誤；D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為金屬的極限頻率大于入射光的頻率，故D錯誤。故選B。6、D【解析】

地球表面正常的重力加速度大小為,由于空腔的存在，現測得P點處的重力加速度大小為，則空腔體積大小的巖石對物體吸引產生的加速度為，結合萬有引力定律，即，解得：，故D項正確，ABC錯誤。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】

A．質點剛好能在圓O2軌道做完整的圓周運動，在軌道的最高點設釋放點離地高度為h，根據機械能守恒定律解得A錯誤；B．設質點在C點速度為，軌道對質點的支持力為，由機械能守恒有根據牛頓第二定律解得由牛頓第三定律可知，質點在C時對軌道壓力為，B正確；C．質點從圓弧BCD進入圓O2軌道的瞬間，速度不變，由線速度與角速度關系可知C錯誤；D．質點從圓弧BCD進入圓O2軌道的瞬間，速度不變，向心加速度可知D正確。故選BD。8、BDE【解析】

A．布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子無規(guī)則運動的具體表現，選項A錯誤；B．擴散現象是由物質分子無規(guī)則運動產生的，選項B正確；C．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能從低溫物體傳到高溫物體，但是要引起其他的變化，選項C錯誤；D．固體分子間同時存在著引力和斥力，選項D正確；E．溫度是分子平均動能的標志，標志著物體內大量分子熱運動的劇烈程度，故E正確。故選BDE。9、BD【解析】

A．光的偏振現象說明光是一種橫波，故A錯誤；B．當波長與障礙物的尺寸差不多或大于障礙物的尺寸，可以發(fā)生明顯的衍射，故對同一障礙物，波長越長越容易發(fā)生明顯的衍射；根據電磁波譜可知紅外線比紫外線的波長更長，則紅外線更容易出現明顯衍射，B正確；C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因為鏡片的前后表面的反射光相遇后發(fā)生光的干涉現象，且只有一定波長(一定顏色)的光干涉時，才會相互加強，所以看起來有顏色，故C錯誤；D．交警借助測速儀根據微波發(fā)生多普勒效應時，反射波的頻率與發(fā)射波的頻率有微小差異，對差異進行精確測定，再比對與速度的關系，就能用電腦自動換算成汽車的速度，故D正確；故選BD。10、CD【解析】設彈簧彈力為F，當時，即時，A所受摩擦力為0；若，A受到的摩擦力沿斜面向下；若，A受到的摩擦力沿斜面向上，可見AB錯誤C正確；當時，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、需要滑塊、沙桶和沙子構成的整體0.0160.014【解析】

[1]平衡摩擦力，讓小車所受合外力為繩子的拉力；[2]對小沙桶和沙子應用牛頓第二定律：對小滑塊：兩式相比：，若實驗中不要求滿足小沙桶和沙子的總質量遠小于滑塊的質量，小沙桶和沙子的總重量不能視為合外力，所以需要選擇滑塊、沙桶和沙子構成的整體研究合外力做功與動能變化量的關系；[3]滿足，繩子拉力近似等于沙桶和沙子的總重量，從A點到D點拉力做功：；[4]勻變速運動中某段時間內，平均速度和中間時刻速度相等，A、D點速度：動能變化量：。12、（1）B（2）（3）m1x1=m2x2【解析】

（1）由題意可知，彈簧的彈性勢能轉化為小球的動能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應測量小球的質量m以及通過光電門的速度v，為了測量小球的速度，在做平拋動的水平位移，壓縮量以及時間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運動的時間t=；根據水平方向上的勻速直線運動規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據動量守恒定律可知，兩球碰前動量為零，碰后方向向反，設向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；四、計算題：本題共2小題，共26分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）0.5J【解析】

（1）滑塊在滑動摩擦力作用下，做勻減速運動，木板做勻加速運動，根據牛頓第二定律，對滑塊有對木板有解得設時滑塊滑到木板的右端二者恰好共速，則有根據位移關系有解得，所以當時滑塊不滑下木板。（2）若，滑塊沒有滑下木板，根據速度時間公式有得滑塊在木板上相對滑動時間二者達到共速共速后一起減速，根據牛頓第二定律有共同運動時間，木板總位移木板與地面摩擦產生的熱量解得14、（1）1×104m/s，7.85×10－5s；（2）；（3）（m，0），亮線長為m。【解析】

（1）由題意可知，沿y軸正向射入的粒子運動軌跡如圖示則粒子在磁場中做勻速圓周運動的軌道半徑必定為R=r=0.5m根據洛倫茲力提供向心力有Bqv=代入數據解得粒子進入電場時的速度為v=1×104m/s在磁場中運動的時間為t0=T==7.85×10－5s（2）如圖示沿某一方向入射的粒子的運動圓軌跡和磁場圓的交點O、P以及兩圓的圓心O1、O4組成菱形，故PO4和y軸平行，所以v和x軸平行向右，即所有粒子平行向右出射。故恰能從M端