福建省莆田市2025届高三下学期二模考试物理试卷（Word版附解析）

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本试卷满分100分，考试用时75分钟
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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. 2024年12月29日豆讯•木兰溪杯莆田马拉松魅力开跑。中国选手李波以2小时16分02秒的成绩获得男子组全马冠军。下列说法正确的是（ ）
A. 2小时16分02秒是指时刻
B. 李波全程的平均速度约为18.6km/h
C. 马拉松全程42.195km，42.195km是指路程
D. 研究李波发力动作时，可以把他看作质点
【答案】C
【解析】
【详解】A．2小时16分02秒是指时间间隔，选项A错误；
B．李波全程的位移不能确定，则不能求解平均速度，选项B错误；
C．马拉松全程42.195km，42.195km是指路程，选项C正确；
D．研究李波发力动作时，其大小形状不能忽略不计，不可以把他看作质点，选项D错误。
故选C。
2. 一列简谐横波沿x轴传播，某时刻波的图像如图所示。已知此时质点a的运动方向向上，则（ ）
A. 此波沿x轴负方向传播
B. 质点c此时向下运动
C. 质点c将比质点b先回到平衡位置
D. 此时质点b的速度和加速度大小都比质点c大
【答案】B
【解析】
【详解】A．质点a的运动方向向上，根据同侧法可知，此波沿x轴正方向传播，故A错误；
B．根据同侧法可知，质点c此时向下运动，故B正确；
C．根据同侧法可知，质点b此时向上运动，而质点c此时向下运动，则质点b将比质点c先回到平衡位置，故C错误；
D．此时质点b相对于平衡位置的位移大小小于质点c相对于平衡位置的位移大小，可知，此时质点b的速度大小比质点c大，而此时质点b的加速度大小比质点c小，故D错误。
故选B。
3. 硼中子俘获疗法是肿瘤治疗的新技术，其核反应方程为。下列说法正确的是（ ）
A. X为α粒子
B. X的电离能力比γ射线弱
C. 该核反应是核裂变
D. 反应后的新核处于高能级，向低能级跃迁时会放出电子
【答案】A
【解析】
【详解】A．X的质量数为2，电荷数为4，为α粒子，选项A正确；
B．X的电离能力很强，比γ射线强，选项B错误；
C．该核反应是原子核的人工转变方程，选项C错误；
D．根据氢原子能级跃迁可知，反应后的新核处于高能级，向低能级跃迁时会放出光子，不会放出电子，故D错误。
故选A。
4. 二十四节气是中华民族优秀传统文化，如图为地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处的四个位置，分别对应我国的四个节气。冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为r1、r2，下列说法正确的是（ ）
A. 冬至时地球的运行速度大于7.9km/s小于11.2km/s
B. 地球运行到冬至和夏至时，运行速度之比为
C. 地球运行到冬至和夏至时，加速度之比为
D. 地球运行到冬至和夏至时，所受太阳的万有引力之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．第一宇宙速度7.9km/s是地球近地卫星绕地球做圆周运动速度；而第二宇宙速度11.2km/s是脱离地球引力的最小速度；而与地球绕太阳运行的速度没有直接关系，选项A错误；
B．根据开普勒第二定律可知，地球运行到冬至和夏至时
可得运行速度之比为
选项B错误；
CD．根据
可知地球运行到冬至和夏至时，加速度之比为
所受太阳的万有引力之比为
选项C错误，D正确。
故选D。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
5. 如图，物块A和B质量分别为2m和m，将A、B用细线连接，中间夹有被压缩的轻弹簧，放在光滑的水平桌面上。烧断细线后，物块A、B离开弹簧并飞离桌面做平抛运动，落到水平地面上，则（ ）
A. 物块A、B飞离桌面到落地的时间之比为1∶1
B. 物块A、B飞离桌面到落地的水平位移之比为1∶2
C. 物块A、B飞离桌面时的动能之比为1∶1
D. 物块A、B落地时的速度之比为1∶2
【答案】AB
【解析】
【详解】A．物块飞出桌面后做平抛运动，根据
解得
则物块A、B飞离桌面到落地的时间之比为1∶1，故A正确；
B．弹簧弹开木块的过程，两木块组成的系统动量守恒，取向左为正方向，由动量守恒定律得
则速度之比为
水平方向有
可知物块A、B飞离桌面到落地的水平位移之比为1∶2，故B正确；
C．物块A、B飞离桌面时的动能之比为
故C错误；
D．物块A、B落地时的速度之比为
故D错误；
故选AB。
6. 如图，红灯笼悬挂在竖直墙壁之间，细绳OB水平。若悬挂点B沿墙壁向上缓慢移动的过程中，适当将细绳OB延长，以保持O点的位置不变，则细绳OA的拉力大小F1和细绳OB的拉力大小F2的变化可能是（ ）
A. F1逐渐减小B. F1先减小后增大
C. F2逐渐增大D. F2先减小后增大
【答案】AD
【解析】
【详解】以O点为研究对象，O处于平衡状态，根据受力平衡，则AO上的力与BO上的力的合力与重力大小相等，方向相反，如图所示；
由图可知，在B点向上移动的过程中，绳子OA上的拉力F1逐渐减小，OB上的拉力F2先减小后增大。
故选AD。
7. 如图，电阻不计、匝数为N的矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO'匀速转动。理想变压器的原、副线圈匝数之比为1∶2，电流表、电压表均为理想电表。当线圈以角速度ω匀速转动、滑动变阻器的阻值为R时，电压表的示数为U，则（ ）
A. 电流表的示数为
B. 穿过线圈的磁通量的最大值为
C. 滑动变阻器滑片向下滑动时，变压器的输入功率减小
D. 从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈产生电动势的瞬时表达式为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．根据题意可知，副线圈电流为
根据
可得电流表的示数为
故A错误；
B．根据
可知原线圈的输入电压有效值为
则矩形线圈产生的电动势最大值为
联立解得穿过线圈的磁通量的最大值为
故B错误；
C．滑动变阻器滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路阻值变大，则副线圈电流减小，副线圈输出功率减小，即变压器的输入功率减小，故C正确；
D．从线圈平面与磁场平行开始计时，此时穿过线圈的磁通量为0，磁通量变化量最大，产生的感应电动势最大，则线圈产生电动势的瞬时表达式为
故D正确。
故选CD。
8. 如图，在xOy平面内y≥0区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在处放置一平行于y轴的足够长的挡板。O点处的粒子源在xOy平面第一象限0~90°范围内发射大量质量为m、电荷量为q（q>0）、速度大小相等的粒子，所有粒子恰好都能打在挡板上，并立即被挡板吸收。不计粒子重力和粒子间相互作用，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子的速度大小为
B. 粒子在磁场中运动的最短时间为
C. 沿不同方向射出的粒子在磁场中运动的时间可能相同
D. 一定会有两个不同方向射出的粒子打在挡板上y=1.5a处
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．如图所示，所有粒子恰好都能打在挡板上，则粒子转动的半径
由，可得
故A正确；
B．如上图所示，粒子在磁场中运动的圆心角为时，运动时间最短。由周期
得最短时间
故B错误；
C．粒子射出的方向不同则轨迹不同，对应的圆心角不同，也即运动时间不同，故C错误；
D．如图所示，打到挡板上的最远点坐标为，1.5a在之间，则一定会有两个不同方向射出的粒子打在挡板上该点，故D正确。
故选AD。
三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14~16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图，南湖公园的喷泉池底部装有彩色光源O（可视为点光源），此光源会发出不同颜色的单色光，已知光源发出的蓝光和红光在水和空气的分界面发生全反射的临界角分别为C1和C2，则C1________C2（填“大于”“等于”或“小于”）。若水面平静，蓝光在水面形成的光斑面积_________红光在水面形成的光斑面积（填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 小于 ②. 小于
【解析】
【详解】[1] [2]红光折射率小于蓝光的折射率，根据可知，蓝光的临界角小于红光的临界角，根据几何关系可知，
则蓝光的光斑面积小于红光的光斑面积。
10. 一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C，其p-T图像如图所示。已知气体在状态C时的体积为0.9m3。气体在状态B时的体积为__________m3；从状态A到状态C的过程中气体__________（填“吸收”或“释放”）热量。
【答案】 ①. 0.6 ②. 吸收
【解析】
【详解】[1]由题中图像可知，从状态B变为状态C为等压变化，则
解得m3
[2]从状态A到状态C温度增大，则内能增大，即，气体体积增大，则气体对外界做功，即0，则根据可知，从状态A到状态C，气体吸收热量。
11. 如图甲是一个静电除尘的简易实验装置。透明的玻璃瓶中充满烟尘，将高压直流电源的正、负极分别与密绕在玻璃瓶上的金属螺旋线和插在玻璃瓶中央的金属直导线相连接，玻璃瓶内某一横截面上的电场分布近似如图乙所示。a、b、c是电场中的三个点，a、b在同一条直线上，b、c在同一个圆上，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。则Eb_________Ec，φa__________φb（填“>”“=”或“ ③. 正功
【解析】
【详解】[1]电场线的疏密程度反应电场的强弱，电场线越密集，电场强度越大，故、两点的电场强度大小关系
[2] 沿电场线的方向是电势降落的方向，故、两点电势的关系
[3] 带负电的烟尘颗粒受到电场力与场强方向相反，从b点由静止开始运动到a点的过程中，静电力做正功。
12. 某同学利用如图甲的实验装置测定滑块与斜面体之间的动摩擦因数，实验时进行了如下操作：
①将斜面体固定在桌面上，测量出其倾角为θ，光电门固定在斜面体上；
②用游标卡尺测量遮光条的宽度d；
③将带有遮光条的滑块由静止释放，测量释放点与光电门之间的距离x，记录遮光条经过光电门的挡光时间t；
④改变释放点的位置，重复实验步骤③。
（1）本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是 ；（填选项前的字母）
A. 等效替代法B. 理想实验法C. 极限思维法
（2）用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，则d=__________mm；
（3）滑块运动过程中的加速度a=__________（用x、d、t表示）；
（4）在不计空气阻力的情况下，动摩擦因数μ=__________（用x、d、t、θ表示）。
【答案】（1）C （2）10.55
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
本实验利用光电门测滑块的速度，当遮光时间很短时，将滑块遮光片经过光电门时的平均速度认为等于瞬时速度，用了极限思维法，故选C；
【小问2详解】
游标卡尺测量遮光条的宽度d=10mm+0.05mm×11=10.55mm
【小问3详解】
滑块经过光电门时的速度
根据v2=2ax
解得加速度
【小问4详解】
根据
解得
13. 某同学将一量程为30mA、内阻为50Ω的毫安表改装成量程为0.6A的电流表并进行校准。经计算后将一阻值为R1的电阻与该毫安表进行连接改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、开关S和标准电流表对改装后的电流表进行校准，设计电路如图所示。
（1）完成电路图中虚线框内的电路连接；
（2）开关S闭合前，R2的滑片应移动到_________端（填“a”或“b”）；
（3）闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40A时，毫安表的示数为25.0mA。产生此误差的原因是R1_________（填“偏小”或“偏大”）；
（4）要达到实验的预期目的，只需要将阻值为R1的电阻换为一个阻值为kR1的电阻即可，其中k=________。
【答案】（1） （2）a
（3）偏大 （4）
【解析】
【小问1详解】
要将表头改装成电流表，需要表头与定值电阻并联，所以虚线框内的电路图如图所示
【小问2详解】
滑动电阻器做分压使用时，在闭合电建S之前，为了安全 ，分出的的电压应从从0开始，R2的滑片应移动到a端
【小问3详解】
闭合开关S，调节R2的滑片位置，当标准电流表的示数为0.40A时，毫安表的示数为25.0mA，说明流过表头的电流偏大，电阻R1上的电流偏小，产生这样的原因是偏大造成的。
【小问4详解】
设毫安表内阻为，由并联电路的特点得，
解得
14. 据《吕氏春秋》记载，我国在尧舜时代就有春节扫尘的风俗，寓意平安顺遂。如图，质量m=50kg的沙发静止在水平地面上，与地面的动摩擦因数μ=0.3。小海从侧面用平行于地面的力F=200N推开沙发打扫卫生，沙发由静止开始匀加速前进s=2m，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。这个过程中，求
（1）合力对沙发所做的功W；
（2）合力的平均功率P。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
沙发受到的合力
合力对沙发所做的功
代入题中数据，联立解得
【小问2详解】
沙发由静止开始做匀加速运动，根据牛顿第二定律，有
由运动学公式
合力的平均功率
代入题中数据，联立解得
15. 垂直起降是一种可重复使用火箭的技术。如图为具有电磁缓冲功能的火箭模型结构示意图。模型外侧安装有高强度绝缘材料制成的缓冲槽，槽中有垂直于线圈平面向里、磁感应强度B=4T的匀强磁场。匝数n=10匝、总电阻R=4Ω的闭合矩形线圈abcd固定在主体下部，ab边长L=1m并位于磁场中，主体与线圈总质量m=100kg。假设模型以速度v0=5m/s着地时缓冲槽立即停止，此后主体在线圈与缓冲槽内磁场的作用下减速，从而实现缓冲。不计摩擦和空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）缓冲槽着地时，线圈中ab边感应电流的大小和方向；
（2）主体减速下落的加速度大小a=2m/s2时，线圈中的发热功率P；
（3）已知缓冲槽停止后，主体下落距离h=1.5m时，速度v1=3m/s，此时主体和缓冲槽未相碰。该过程通过线圈横截面的电荷量q和线圈中产生焦耳热Q。
【答案】（1）50A，从a到b
（2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
缓冲槽着地时，线圈中ab边切割磁感线，有
解得
根据右手定则可判断ab边电流方向：从a到b
小问2详解】
主体减速下落，根据牛顿第二定律，有
又
线圈的发热功率为
解得
【小问3详解】
由法拉第电磁感应定律有
由闭合电路欧姆定律有
由电流的定义式有
解得
代入数据可知
主体下落h过程中，根据能量守恒定律，有
解得
16. 如图甲，xOy坐标系所在的平面内，在x0区域内存在竖直向上的匀强电场II和垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、长为2d的绝缘薄板静止在光滑水平面上，其中心位于O点。质量为m、电荷量q>0的小物块（可视为质点）与薄板的动摩擦因数为μ。小物块从薄板的最左端由静止释放运动到O点时，薄板的速度为v0；小物块从点O运动到点N（d，0）的过程中，速度v随位移x变化的关系如图乙所示，重力加速度为g。求
（1）小物块在x