福建省莆田一中等三校中學(xué)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(xué)2025屆高三第五次模擬考試物理試卷注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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(rèn)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(xiàn)表示B小球受到的庫侖斥力，在r＞R的區(qū)域內(nèi)，下列描述F隨r變化關(guān)系的圖象中可能正確的是（）A． B．C． D．2、北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。如圖所示是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)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(qiáng)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(shí)，兩車間距為s0，在t＝t1時(shí)間內(nèi)，a車的位移大小為s，則()A．0～t1時(shí)間內(nèi)a、b兩車相向而行B．0～t1時(shí)間內(nèi)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(shí)刻相遇，則s0＝sD．若a、b在時(shí)刻相遇，則下次相遇時(shí)刻為2t15、下列說法正確的是（）A．比結(jié)合能越小表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固B．湯姆孫發(fā)現(xiàn)了電子，并提出了原子的棗糕模型C．將放射性元素?fù)诫s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(yīng)，是因?yàn)樵撌獾膹?qiáng)度小6、地質(zhì)勘探發(fā)現(xiàn)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(jìn)一步探測發(fā)現(xiàn)在地面P點(diǎn)的正下方有一球形空腔區(qū)域儲(chǔ)藏有天然氣，如圖所示。假設(shè)該地區(qū)巖石均勻分布且密度為ρ，天然氣的密度遠(yuǎn)小于ρ，可忽略不計(jì)。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(xiàn)測得P點(diǎn)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)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(diǎn)，與水平地面相切于C點(diǎn)，與圓O2軌道相切于D點(diǎn)，圓心O1、O2和D在同一水平直線上，圓O2的半徑為r。質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從斜面上某位置由靜止釋放，剛好能在圓O2軌道內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。不計(jì)一切阻力，重力加速度為g。則質(zhì)點(diǎn)（）A．釋放點(diǎn)距離地面的高度為5rB．在C時(shí)對軌道壓力為C．從圓弧BCD進(jìn)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(jìn)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(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)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(shí)存在著引力和斥力E.溫度標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度9、下列說法正確的有_________A．光的偏振現(xiàn)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?yàn)楣獍l(fā)生了衍射D．交警可以利用多普勒效應(yīng)對行駛的汽車進(jìn)行測速10、如圖所示，有一傾角θ＝30°的斜面體B，質(zhì)量為M．物體A質(zhì)量為m，彈簧對物體A施加一個(gè)始終保持水平的作用力，調(diào)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(shí)，彈簧彈力為mgD．彈簧彈力為mg時(shí)，A所受摩擦力大小為mg三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)裝置探究做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，在該實(shí)驗(yàn)中______(需要/不需要)平衡摩擦力。若實(shí)驗(yàn)中不要求滿足小沙桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)量，則所選擇的研究對象是___________。圖乙所示是實(shí)驗(yàn)所得的一條紙帶，在紙帶上取了O、A、B、C、D、E六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)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(zhì)量m=24g，滑塊質(zhì)量M=500g，重力加速度g=9.8m/s2，根據(jù)以上信息，從A點(diǎn)到D點(diǎn)拉力對滑塊做的功為_______J，滑塊動(dòng)能增加了_________J。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得到：在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)合外力做功等于物體動(dòng)能的變化。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）如圖所示為彈簧彈射裝置，在內(nèi)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(gè)金屬小球1和2（兩球直徑略小于管內(nèi)徑且與彈簧不固連），壓縮彈簧并鎖定．現(xiàn)解除鎖定，則兩個(gè)小球同時(shí)沿同一直線向相反方向彈射．按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①用天平測出兩球質(zhì)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(diǎn)P、Q．回答下列問題：（1）要測定彈射裝置在彈射時(shí)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(diǎn)P、Q到對應(yīng)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(shí)間t1、t2（2）根據(jù)測量結(jié)果，可得彈性勢能的表達(dá)式為EP=_______________．（3）由上述測得的物理量來表示，如果滿足關(guān)系式_______________，那么說明彈射過程中兩小球組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒．四、計(jì)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(zhì)量的木板長，靜止在水平地面上，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)，另一個(gè)質(zhì)量的滑塊，以初速度滑上木板．滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，取。（1）求滑塊不滑下木板時(shí)應(yīng)滿足的條件；（2）若，求木板與地面摩擦產(chǎn)生的熱量Q。14．（16分）如圖所示，真空中有一個(gè)半徑r=0.5m的圓形磁場區(qū)域，與坐標(biāo)原點(diǎn)O相切，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(cè)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(diǎn)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(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi)，一個(gè)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(jì)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(jìn)入平行板間時(shí)的速度v和粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0；（2）從M、N板左端射入平行板間的粒子數(shù)與從O點(diǎn)射入磁場的粒子數(shù)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(gè)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(shí)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(diǎn)的坐標(biāo)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(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于O點(diǎn)處的點(diǎn)光源在透明介質(zhì)內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射光線，其中從AC邊上的D點(diǎn)射出的光線平行于BC，且OC與OD夾角為15°，從E點(diǎn)射出的光線垂直BC向上。已知BC邊長為2L。求：（1）該光在介質(zhì)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(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】

根據(jù)庫侖定律可知，兩球之間的庫侖力滿足，即隨r增加，F(xiàn)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(xiàng)A正確；B．由可知，衛(wèi)星a的加速度小于c的加速度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．由可知，衛(wèi)星a的運(yùn)行速度小于第一宇宙速度，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．由可知，衛(wèi)星b的周期大于c的周期，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。3、A【解析】

對題中的幾種電磁波波長進(jìn)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(qiáng)，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。4、C【解析】

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

A．在原子核中，比結(jié)合能越大表示原子核中的核子結(jié)合得越牢固，故A錯(cuò)誤；B．湯姆孫通過研究陰極射線發(fā)現(xiàn)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?zé)o關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng)，是因?yàn)榻饘俚臉O限頻率大于入射光的頻率，故D錯(cuò)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(xiàn)測得P點(diǎn)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(chǎn)生的加速度為，結(jié)合萬有引力定律，即，解得：，故D項(xiàng)正確，ABC錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、BD【解析】

A．質(zhì)點(diǎn)剛好能在圓O2軌道做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在軌道的最高點(diǎn)設(shè)釋放點(diǎn)離地高度為h，根據(jù)機(jī)械能守恒定律解得A錯(cuò)誤；B．設(shè)質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)速度為，軌道對質(zhì)點(diǎn)的支持力為，由機(jī)械能守恒有根據(jù)牛頓第二定律解得由牛頓第三定律可知，質(zhì)點(diǎn)在C時(shí)對軌道壓力為，B正確；C．質(zhì)點(diǎn)從圓弧BCD進(jìn)入圓O2軌道的瞬間，速度不變，由線速度與角速度關(guān)系可知C錯(cuò)誤；D．質(zhì)點(diǎn)從圓弧BCD進(jìn)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(yùn)動(dòng)是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的具體表現(xiàn)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．?dāng)U散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，選項(xiàng)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(xiàng)C錯(cuò)誤；D．固體分子間同時(shí)存在著引力和斥力，選項(xiàng)D正確；E．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，標(biāo)志著物體內(nèi)大量分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，故E正確。故選BDE。9、BD【解析】

A．光的偏振現(xiàn)象說明光是一種橫波，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)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(jù)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(xiàn)明顯衍射，B正確；C．白光下鍍膜鏡片看起來有顏色，是因?yàn)殓R片的前后表面的反射光相遇后發(fā)生光的干涉現(xiàn)象，且只有一定波長(一定顏色)的光干涉時(shí)，才會(huì)相互加強(qiáng)，所以看起來有顏色，故C錯(cuò)誤；D．交警借助測速儀根據(jù)微波發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí)，反射波的頻率與發(fā)射波的頻率有微小差異，對差異進(jìn)行精確測定，再比對與速度的關(guān)系，就能用電腦自動(dòng)換算成汽車的速度，故D正確；故選BD。10、CD【解析】設(shè)彈簧彈力為F，當(dāng)時(shí)，即時(shí)，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(cuò)誤C正確；當(dāng)時(shí)，A所受摩擦力大小為，方向沿斜面向下，D正確．三、實(shí)驗(yàn)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(gòu)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(yīng)用牛頓第二定律：對小滑塊：兩式相比：，若實(shí)驗(yàn)中不要求滿足小沙桶和沙子的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊的質(zhì)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(gòu)成的整體研究合外力做功與動(dòng)能變化量的關(guān)系；[3]滿足，繩子拉力近似等于沙桶和沙子的總重量，從A點(diǎn)到D點(diǎn)拉力做功：；[4]勻變速運(yùn)動(dòng)中某段時(shí)間內(nèi)，平均速度和中間時(shí)刻速度相等，A、D點(diǎn)速度：動(dòng)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(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能，則由EP=mv2即可求得彈性勢能；故應(yīng)測量小球的質(zhì)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(dòng)的水平位移，壓縮量以及時(shí)間和小球的直徑均不需要測量；故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B；（2）由（1）可知，EP=m1v12+m2v22由h=gt2可得：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=；根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：v1=；v2=即EP=m1v12+m2v22=（3）根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，兩球碰前動(dòng)量為零，碰后方向向反，設(shè)向左為正，則有：0=m1v1-m2v2再根據(jù)水平方向x=vt可得：m1x1=m2x2；四、計(jì)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(dòng)摩擦力作用下，做勻減速運(yùn)動(dòng)，木板做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律，對滑塊有對木板有解得設(shè)時(shí)滑塊滑到木板的右端二者恰好共速，則有根據(jù)位移關(guān)系有解得，所以當(dāng)時(shí)滑塊不滑下木板。（2）若，滑塊沒有滑下木板，根據(jù)速度時(shí)間公式有得滑塊在木板上相對滑動(dòng)時(shí)間二者達(dá)到共速共速后一起減速，根據(jù)牛頓第二定律有共同運(yùn)動(dòng)時(shí)間，木板總位移木板與地面摩擦產(chǎn)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(yùn)動(dòng)軌跡如圖示則粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑必定為R=r=0.5m根據(jù)洛倫茲力提供向心力有Bqv=代入數(shù)據(jù)解得粒子進(jìn)入電場時(shí)的速度為v=1×104m/s在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t0=T==7.85×10－5s（2）如圖示沿某一方向入射的粒子的運(yùn)動(dòng)圓軌跡和磁場圓的交點(diǎn)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