福建省福州市2025屆高三物理上學期期末模擬考試試題一含解析

PAGE16-福建省福州市2025屆高三物理上學期期末模擬考試試題（一）（含解析）一、選擇題：本題共10小題，每小題4分．在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～10題有多項符合題目要求．全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分．1.下列說法正確的是()A.自然界的電荷只有兩種，庫侖把它們命名為正電荷和負電荷B.歐姆發(fā)覺了電流的熱效應C.楞次依據通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相像性，提出了分子電流假說D.電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位【答案】D【解析】【詳解】自然界的電荷只有兩種，富蘭克林把它們命名為正電荷和負電荷，A錯誤；焦耳發(fā)覺了電流的熱效應，B錯誤；安培提出了分子電流假說，C錯誤；電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位，D正確．2.如圖所示，靜止在水平地面上傾角為θ的光滑斜面體上，有一斜劈A，A的上表面水平且放有一斜劈B，B的上表面上有一物塊C，A、B、C一起沿斜面勻加速下滑．已知A、B、C的質量均為m，重力加速度為g.下列說法正確的是()A.A、B間摩擦力為零B.C可能只受兩個力作用C.A加速度大小為gcosθD.斜面體受到地面的摩擦力為零【答案】B【解析】【詳解】對B、C整體受力分析，受重力、支持力，B、C沿斜面勻加速下滑，則A、B間摩擦力不為零，故A錯誤；假如B的上表面是光滑的，傾角也為，C可能只受兩個力作用，B正確；選A、B、C整體為探討對象，依據牛頓其次定律可知A加速度大小為，C錯誤；對A、B、C和斜面體整體分析，系統(tǒng)在水平方向上有加速度，由牛頓其次定律可知，斜面體受地面的摩擦力不為零，故D錯誤．3.如圖所示，真空中兩個等量異種點電荷＋q(q＞0)和-q以相同角速度繞O點在紙面中沿逆時針方向勻速轉動，O點離＋q較近，則()A.O點的磁感應強度方向始終垂直紙面對外B.O點的磁感應強度方向始終垂直紙面對里C.O點的磁感應強度方向隨時間周期性變更D.O點的磁感應強度大小隨時間周期性變更【答案】A【解析】【詳解】點電荷＋q繞O點勻速轉動，相當于逆時針方向的環(huán)形電流，由安培定則可知，在O點產生磁場的磁感應強度方向垂直紙面對外；點電荷－q繞O點勻速轉動，相當于順時針方向的環(huán)形電流，由安培定則可知，在O點產生磁場的磁感應強度方向垂直紙面對里．因＋q離O點近，＋q在O點激發(fā)的磁場的磁感應強度較強，故合磁場的磁感應強度方向垂直紙面對外，選項A正確，B、C錯誤；由于＋q和－q離O點的距離始終保持不變，則等效電流在該點產生的磁感應強度大小不變，合磁場的磁感應強度大小保持不變，選項D錯誤．4.如圖甲所示，以等腰直角三角形ABC為邊界的有界勻強磁場垂直于紙面對里，一個等腰直角三角形線框abc的直角邊ab的長是AB長的一半，線框abc在紙面內，線框的cb邊與磁場邊界BC在同始終線上，現(xiàn)在讓線框勻速地向右通過磁場區(qū)域，速度始終平行于BC邊，則在線框穿過磁場的過程中，線框中產生的電流隨時間變更的關系圖象是(設電流沿順時針方向為正)()A.B.C.D.【答案】D【解析】【詳解】線框進磁場的過程中，ab邊切割磁感線的有效長度勻稱增大，因此感應電動勢勻稱增大，感應電流勻稱增大，ab邊切割磁感線的有效長度最大值等于ab的長，依據楞次定律，感應電流沿逆時針方向；當線框完全進入磁場后，回路中磁通量變更量為零，感應電流為零；當ab邊出磁場后，ac邊切割磁感線的有效長度勻稱減小，產生的感應電流勻稱減小，且ac邊切割磁感線的有效長度的最大值等于ab邊的長度，依據楞次定律可知，感應電流沿順時針方向，因此D項正確．5.如圖，在勻強磁場中，兩根平行固定放置的長直導線a和6通有大小相等、方向相反的電流,勻強磁場方向與兩根導線所在平面平行且垂直于兩根導線,此時a受到的磁場力大小為巧.若撤去b，保留勻強磁場，則a受到的磁場力大小為汽;若撤去勻強磁場,保留b，則a受到的磁場力大小為（）A.Fl-F2B.F1+F2.C.D.【答案】C【解析】在題圖中，兩根長直線，電流大小相同，方向相反．則a受到b產生磁場的作用力向左大小為F0，方向向左；那么b受到a產生磁場的作用力向右大小為F0′，這兩個力大小相等，方向相反．電流在磁場中時產生的磁場力大小為F2，依據左手定則可知，方向垂直于紙面對里，則a受到作用力為兩個力的矢量合，所以：．撤去勻強磁場，保留b，則a受到的磁場力大小：．故C正確，ABD錯誤；故選C.點睛：當沒有加入勻強磁場時，兩根通電直導線的作用力是相互的；當加入勻強磁場時，兩根通電直導線的作用力仍是相互作用力．6.如圖所示，一固定的楔形木塊，其斜面的傾角θ＝30°，另一邊與水平地面垂直，頂端有一個輕質定滑輪，跨過定滑輪的細線兩端分別與物塊A、B連接，A的質量為B的質量的4倍．起先時，將B按在地面上不動，然后放開手，讓A沿斜面下滑而B上升，全部摩擦均忽視不計．當A沿斜面下滑4m時，細線突然斷裂，B由于慣性接著上升．設B不會與定滑輪相碰，重力加速度g＝10m/s2.下列說法正確的是()A.細線未斷裂時，兩物塊A、B各自機械能的變更量大小之比為1∶1B.細線斷裂時，A的速度大小為3m/sC.細線斷裂時，兩物塊A、B所受重力的瞬時功率之比為4∶1D.B上升的最大高度為4.8m【答案】AD【解析】【詳解】兩物塊A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒，兩物塊A、B各自機械能的變更量大小之比為1∶1，故A正確；依據系統(tǒng)機械能守恒，由，解得斷裂瞬間物塊A的速度v=4m/s，故B錯誤；細線斷裂時兩物塊A、B重力的瞬時功率之比為2∶1，故C錯誤；細線斷裂后，B做豎直上拋運動，物塊B接著上升的高度為，故物塊B上升的最大高度為，D正確．7.如圖所示，a、b間輸入電壓有效值為220V、頻率為50Hz的正弦式溝通電，兩燈泡額定電壓相等，變壓器為志向變壓器，電流表和電壓表均為志向溝通電表，閉合開關后，兩燈泡均正常發(fā)光，電流表的示數(shù)為1A，電壓表示數(shù)為22V，由此可知()A.變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為9:1B.正常發(fā)光時，燈泡L1的電阻是L2的3倍C.原線圈電流為AD.副線圈交變電流的頻率為5Hz【答案】AC【解析】【詳解】因為兩燈泡額定電壓相等，閉合開關后，兩燈泡均正常發(fā)光，所以原線圈兩端電壓為220V－22V=198V，原、副線圈匝數(shù)比，A正確；依據，原線圈電流，依據，可知RL1=9RL2，B錯誤，C正確；變壓器不變更溝通電的頻率，D錯誤．8.某同學在老師指導下利用如甲裝置做試驗，在固定支架上懸掛一蹄形磁鐵，懸掛軸與一手柄固定連接，旋轉手柄可連帶磁鐵一起繞軸線旋轉，蹄形磁鐵兩磁極間有一可繞軸線自由旋轉的矩形線框（與軸線重合）.手柄帶著磁鐵以的角速度勻速旋轉，某時刻蹄形磁鐵與線框平面正好重合，如圖乙所示，此時線框旋轉的角速度為，已知線框邊，，線框所在處磁場可視為勻強磁場，磁感應強度大小為，線框匝數(shù)為200匝，電阻為，則下列說法正確的是（）A.若手柄逆時針旋轉（俯視），線框將順時針旋轉B.若手柄逆時針旋轉（俯視），在圖乙時刻線框中電流的方向為C.在圖乙時刻線框中電流的熱功率為D.在圖乙時刻線框邊受到的安培力大小為【答案】BC【解析】【詳解】若手柄逆時針旋轉(俯視)，依據楞次定律，知安培力將阻礙線框與磁場間的相對運動，線框所受的安培力使線框也逆時針旋轉，A錯誤；題圖乙中手柄逆時針旋轉(俯視)，由右手定則推斷知，此時線框中電流的方向為abcda，B正確；題圖乙時刻線框中感應電動勢，又ab邊所在處磁場的線速度大小，ab邊的線速度大小，可得E=0.16V，感應電流，電流的熱功率，C正確；在題圖乙時刻線框bc邊不受安培力作用，D錯誤．9.為削減二氧化碳排放，我市已推出新型節(jié)能環(huán)保電動車．在檢測某款電動車性能的試驗中，質量為8×102kg的電動車由靜止起先沿平直馬路行駛，達到的最大速度為15m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v，并描繪出如圖所示的圖象(圖中AB、BO均為直線)，假設電動車行駛中所受阻力恒為電動車重力的0.05倍，重力加速度取10m/s2，則（）A.該車啟動后，先做勻加速運動，然后做勻速運動B.該車啟動后，先做勻加速運動，然后做加速度減小的加速運動，接著做勻速運動C.該車做勻加速運動的時間是1.2sD.該車加速度為0.25m/s2時，動能是4×104J【答案】BD【解析】【詳解】由于橫坐標為速度的倒數(shù)，所以電動車的啟動過程為從A到B到C．AB段，牽引力不變，電動車做勻加速運動，加速度為；BC段，由于圖像為過原點的直線，所以，即以恒定功率啟動，牽引力減小，加速度減小，電動車做加速度減小的加速運動，當，速度達到最大值15m/s，故選項A錯誤B正確；由可知，故選項C錯誤；該車加速度為0．25m/s2時，牽引力為，此時的速度為，動能為，故選項D正確．10.如圖，a、b為某孤立點電荷產生的電場中的兩點，a點的場強方向與ab連線的夾角為60°，b點的場強方向與ab連線的夾角為30°，則（）A.a點的場強小于b點的場強B.a點的電勢低于b點的電勢C.將一電子沿ab連線從a點移到b點，電子的電勢能先增大后減小D.將一電子沿ab連線從a點移到b點，電子受到的電場力先增大后減小【答案】BCD【解析】【詳解】設點電荷的電荷量為Q,將Ea、Eb延長相交，交點即為點電荷Q的位置,如圖所示。設a、b兩點到Q的距離分別為ra和rb，由幾何學問得到：；A.依據電場強度可得：，所以a點的場強大于b點的場強，故A錯誤；B.依據電場強度的方向可知Q帶負電,因順著電場線的方向電勢降低，b點離點電荷比a點離點電荷遠，所以有φa<φb.故B正確；C.將一電子沿ab連線從a點移到b點，電場力先做負功再做正功，所以電子的電勢能先增大后減小，故C正確；D.將一電子沿ab連線從a點移到b點，電子距Q的距離先減小后增大，所以電子受到的電場力先增大后減小，故D正確；故選：BCD；二、試驗題：（本題共2小題，共15分）11.某同學在做“探究動能定理”試驗時，其主要操作步驟是：a.按圖甲安裝好試驗裝置，其中小車的質量M＝0.50kg，鉤碼的總質量m＝0.10kg.b.接通打點計時器的電源(電源的頻率f＝50Hz)，然后釋放小車，打出一條紙帶．(1)他在多次重復試驗得到的紙帶中取出最滿足的一條，如圖乙所示，把打下的第一點記作0，然后依次取若干個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有4個點未畫出，用厘米刻度尺測得各相鄰計數(shù)點間的距離分別為d1＝0.8cm，d2＝2.4cm，d3＝4.1cm，d4＝5.6cm，d5＝7.2cm，d6＝8.8cm，他把鉤碼的重力作為小車所受的合力，計算出從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5過程中合力所做的功W＝________J，把打下計數(shù)點5時小車的動能作為小車動能的變更量，計算出ΔEk＝________J．(當?shù)刂亓铀俣萭取9.80m/s2，結果均保留三位有效數(shù)字)(2)依據以上計算可見，合力對小車做的功與小車動能的變更量相差比較大．通過反思，該同學認為產生誤差的主要緣由如下，其中正確的是________．(填選項前的字母)A．鉤碼質量沒有遠小于小車質量，產生系統(tǒng)誤差B．鉤碼質量小了，應當大于小車質量C．沒有平衡摩擦力D．沒有運用最小刻度為毫米的刻度尺進行測量【答案】(1).0.197(2).0.160(3).AC【解析】【詳解】從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5時合力所做的功，依據勻變速直線運動中間時刻的速度等于平均速度求出打5點時的速度，從而求解動能；事實上小車受到的合力不等于鉤碼的重力，導致產生誤差．(1)從打下計數(shù)點0到打下計數(shù)點5的過程中，合力所做的功，打下計數(shù)點5時小車的速度，小車動能的變更量.(2)產生誤差的主要緣由有：鉤碼質量沒有遠小于小車質量，產生系統(tǒng)誤差；沒有平衡摩擦力，選項A、C正確．12.要描繪一個標有“3V,0.8W”小燈泡的伏安特性曲線，已選用的器材有：電源(電動勢為4.5V，內阻約1Ω)；電流表(量程為0～300mA，內阻約5Ω)；電壓表(量程為0～3V，內阻約3kΩ)；滑動變阻器(最大阻值10Ω，額定電流1A)；開關一個、導線若干．(1)為便于試驗操作，并確保試驗有盡可能高的精度，則試驗的電路圖應選用下圖中的________(填字母代號)．(2)圖甲是試驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請依據在(1)問中所選的電路圖補充完成圖甲中實物間的連線(用筆畫線代替導線)________．(3)依據(1)中所選電路圖，測量結束后，先把滑動變阻器滑片移到________(填“左端”或“右端”)，然后斷開開關，接著拆除導線，整理好器材．(4)試驗得到小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示．由圖象可知小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而________(填“不變”“增大”或“減小”)．【答案】(1).C(2).(3).左端(4).增大【解析】【分析】依據題目要求確定滑動變阻器與電流表的接法，然后選擇試驗電路；依據試驗電路圖連接實物電路圖；滑動變阻器采納分壓接法閉合開關前，滑片應置于分壓電路分壓最小的位置；依據圖象，應用歐姆定律及影響燈絲電阻的因素分析答題．【詳解】(1)由，知小燈泡在額定狀態(tài)下的阻值，故測量電路采納電流表外接法；在測伏安特性曲線時要求電壓能從0調到額定值，故限制電路選用分壓式，C正確．(2)(3)為愛護電路平安，在測量起先與測量結束時都應先將滑動變阻器滑片調整到能使測量電路獲得最小電壓的位置，本題中是最左端．(4)在I-U圖象中，圖線上某點與原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，故可看出小燈泡的電阻值隨工作電壓的增大而增大．三、計算題（本題共4小題。共45分）13.某放射性元素經過n次α衰變和m次β衰變后，變成穩(wěn)定的新元素，則表示該核反應的方程為________；若核發(fā)生α衰變的半衰期為半年，則經過________年有的核發(fā)生了衰變．【答案】(1).(2).1【解析】【詳解】[1]衰變方程為；[2]經過半年后，有一半發(fā)生衰變，再經過半年，剩下的一半的一半發(fā)生衰變，所以共用一年時間的核發(fā)生衰變．14.如圖，磁感應強度大小為B的勻強磁場中有一固定金屬線框PMNQ，線框平面與磁感線垂直，線框寬度為L。導體棒CD垂直放置在線框上，并以垂直于棒的速度v向右勻速運動，運動過程中導體棒與金屬線框保持良好接觸。（1）依據法拉第電磁感應定律，推導MNCDM回路中的感應電動勢E=BLv；（2）已知B=0.2T，L=0.4m，v=5m/s，導體棒接入電路中的有效電阻R=0.5Ω，金屬線框電阻不計，求：i．勻強磁場對導體棒的安培力大小和方向；ii．回路中的電功率。【答案】(1)BLv(2)0.32W【解析】【詳解】（1）設在Δt時間內MNCDM回路面積變更量為ΔS，磁通量的變更量為ΔФ，則，，依據法拉第電磁感應定律得；（2）i．MNCDM回路中的感應電動勢，回路中電流強度，導體棒受到的安培力，由以上各式得，將已知數(shù)據代入式得，安培力的方向與速度方向相反ii．回路中的電功率，將已知數(shù)據代入上式得；15.汽車碰撞試驗是綜合評價汽車平安性能的有效方法之一．設汽車在碰撞過程中受到的平均撞擊力達到某個臨界值F0時，平安氣囊爆開．某次試驗中，質量m1=1600kg的試驗車以速度v1=36km/h正面撞擊固定試驗臺，經時間t1=0.10s碰撞結束，車速減為零，此次碰撞平安氣囊恰好爆開．忽視撞擊過程中地面阻力的影響．（1）求此過程中試驗車受到試驗臺的沖量I0的大小及F0的大?。唬?）若試驗車以速度v1撞擊正前方另一質量m2=1600kg、速度v2=18km/h同向行駛的汽車，經時間t2=0.16s兩車以相同的速度一起滑行．試通過計算分析這種狀況下試驗車的平安氣囊是否會爆開．【答案】（1）I0=1.6×104N·s，1.6×105N；（2）見解析【解析】【詳解】（1）v1=36km/h=10m/s，取速度v1方向為正方向，由動量定理有－I0=0－m1v1①將已知數(shù)據代入①式得I0=1.6×104N·s②由沖量定義有I0=F0t1③將已知數(shù)據代入③式得F0=1.6×105N④（2）設試驗車和汽車碰撞后獲得共同速度v，由動量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v⑤對試驗車，由動量定理有－Ft2=m1v－m1v1⑥將已知數(shù)據代入⑤⑥式得F=2.5×104N⑦可見F＜F0，故試驗車的平安氣囊不會爆開⑧16.在某一真空空間內建立xOy坐標系，在坐標系y軸右側加有如圖(b)所示的勻強磁場，取方向向外為正，后該空間不存在磁場．在t＝0時刻，從原點O處向第一象限放射一比荷為的帶正電粒子(重力不計