2025届福建省高三一模（2月）物理试卷（原卷版+解析版）

这是一份2025届福建省高三一模（2月）物理试卷（原卷版+解析版），共20页。试卷主要包含了5eV，25eV等内容，欢迎下载使用。
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，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 氢原子的能级图如图甲所示，大量处在能级的氢原子在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光子，用其中所释放出的光照射如图乙所示的光电管阴极K，合上开关，当电压表的示数为10.30V时，电流表的示数恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A. 氢原子能产生6种不同的光子
B. 光电子的最大初动能为8.5eV
C. 光电管阴极K的逸出功为4.25eV
D. 氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应
2. 如图所示，小车放在光滑的水平地面上，轻质细绳一端系在小车上，另一端连接可视为质点的小球，将小球拉开一定角度（此时小车与小球均静止），然后同时放开小球和小车，小球开始在竖直平面内来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A. 小球最低点时处于平衡状态B. 小球在最高点时处于平衡状态
C. 小球在最低点时，小车处于平衡状态D. 小球在最高点时，小车处于平衡状态
3. 火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度之比约为（ ）
A. 3∶4B. 2∶3C. 1∶2D. 1∶3
4. 如图所示，这是一种能垂直起降的小型遥控无人机，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞，它5s上升了25m。已知无人机的质量，它运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。无人机受到的升力大小为（ ）
A. 10NB. 20NC. 30ND. 40N
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，激光笔发出的一束单色光由空气斜射到水面上的O点时，同时发生折射和反射，若仅增大入射角，则下列说法正确的是（ ）
A. 反射角减小B. 折射角增大
C. 折射光线与反射光线的夹角将减小D. 折射光线与反射光线的夹角将增大
6. 静电除尘是利用静电场以净化气体或回收有用尘粒。某静电除尘装置由金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、C两点在圆筒的一条直径上，，金属圆筒Q接地（电势为0），下列判断正确的是（ ）
A. B. M、N两点的电场强度大小相等
C. B点的电势是C点电势的2倍D. 金属圆筒Q带正电，正电荷分布在圆筒内表面
7. 如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为20VB. 电流表的示数为1A
C. 变压器输入功率为20WD. 变压器的输出功率为40W
8. 如图所示，用相同金属材料制成的两个单匝闭合线圈a、b，它们的质量相等，粗细均匀，线圈a的半径为线圈b半径的2倍，将它们垂直放在随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈a、b的磁通量之比为2∶1B. 线圈a、b内的感应电动势之比为4∶1
C. 线圈a、b内的感应电流之比为2∶1D. 线圈a、b产生的热功率之比为4∶1
三、非选择题：共60分。
9. 如图所示，物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动，缓慢增大力F，则墙壁对物体A的弹力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”），墙壁对物体A的摩擦力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。
10. 如图所示，这是皮带传动装置，左侧皮带轮的半径为2r，右侧皮带轮的半径为r，A为左侧皮带轮上一点，A点到圆心O的距离为r，B为右侧皮带轮边缘上一点，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，A、B两点的角速度大小之比______，A、B两点的向心加速度大小之比______。
11. 花样游泳被誉为水中芭蕾，运动员在花样游泳表演赛中，用手拍浮在水面的皮球，水波向四周散开，可简化为如图所示的模型，时，波源O开始振动（起振方向向下），激发的简谐横波沿水面向四周传播，水面上的各点均在竖直方向做振幅为4cm的简谐运动。已知时，离O点10 m的质点P第一次到达波谷，时，离O点20m的质点Q第一次到达波峰，运动员手拍皮球的频率______Hz，0~7s内质点P通过的路程为______cm。
12. 实验小组同学利用如图所示气垫导轨验证动量守恒定律，滑块A、B上装有宽度均为d的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架，使得滑块A、B碰撞时无能量损失。起初滑块B静置于水平放置的气垫导轨的两个光电门之间，当滑块A被弹射装置向右弹出后，测得挡光片通过光电门1的时间为，碰撞后滑块A反向弹回，再次通过光电门1的时间为，滑块B上的挡光片通过光电门2的时间为，回答下列问题：
（1）碰撞后滑块B的速度大小为______。
（2）挡光片通过光电门的时间、和之间满足______。
13. 在物理课外活动中，小明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻，满偏电流，当选择开关接3时为电压表，量程为0~25V。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。
（1）红表笔应插入______（填“A”或“B”）处。
（2）定值电阻的阻值为______Ω。
（3）将滑动变阻器的滑片移至顶端，选择开关接2，红、黑表笔短接，缓慢向下移动滑动变阻器的滑片，使电表指针满偏，保持滑片位置不动，将一未知电阻接在两表笔之间，指针指在如图乙所示的位置，已知多用电表内部干电池的电动势为1.5V，则定值电阻的阻值为______Ω。
14. 如图所示，在粗细均匀、导热良好固定U形管右侧，用水银封闭一段长的理想气体，左、右两管水银面的高度差；现向左侧管中缓慢加入水银，已知大气压强，环境温度保持不变，求：
（1）当两侧液面相平时，加入的水银柱高度；
（2）封闭气体的最大压强。
15. 如图所示，质量为m小球A固定在长度为3L的轻杆一端，轻杆另一端铰接于O点，定滑轮P与O点等高，它们的间距为5L，小球B通过绕过定滑轮P的轻绳与小球A相连，平衡时AP段的轻绳恰好与轻杆垂直。现用手将小球A托至水平，突然松手，不计一切摩擦和定滑轮的质量，重力加速度大小为g。
（1）求小球B的质量；
（2）将小球A、B作为一个系统，系统的动能最大时，求轻杆对小球A的作用力大小T；
（3）当系统的动能最大时剪断轻绳，小球A继续向下运动至最低点时，它被质量为、初速度方向水平向左的子弹击中且子弹留在其中，小球A恰好能回到剪断轻绳时的位置，求子弹的初速度大小。
16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，图中有一半径为R的绝缘刚性圆环，圆环经过坐标原点O（O点开有小孔），圆环的圆心在直线上，环内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。电场中的粒子发射源P能沿x轴正方向发射质量为m、带电荷量为q、速度为的带正电粒子，粒子恰好从O点以速度进入磁场，粒子与圆环碰撞时无能量损失且所带电荷量不变，碰撞时间极短，不计粒子受到的重力。
（1）求发射源P的坐标；
（2）调整圆环内匀强磁场的磁感应强度大小可以使粒子沿圆环运动一周后从O点离开磁场，求匀强磁场的磁感应强度B满足的条件；
（3）在满足（2）的条件下，求粒子在磁场中运动的最长时间。
高三物理2月联考试卷
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，将本试卷和答题卡一并交回。
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. 氢原子的能级图如图甲所示，大量处在能级的氢原子在向低能级跃迁的过程中会释放出多种能量的光子，用其中所释放出的光照射如图乙所示的光电管阴极K，合上开关，当电压表的示数为10.30V时，电流表的示数恰好为零。下列说法正确的是（ ）
A. 氢原子能产生6种不同的光子
B. 光电子最大初动能为8.5eV
C. 光电管阴极K的逸出功为4.25eV
D. 氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据可知氢原子能产生3种不同的光子，故A错误；
B．光电子的最大初动能为
故B错误；
C．根据
又
联立，解得光电管阴极K的逸出功
故C错误；
D．氢原子释放的3种光子能量分别为，，
均大于逸出功，所以氢原子释放的所有光子都能使阴极K发生光电效应，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，小车放在光滑的水平地面上，轻质细绳一端系在小车上，另一端连接可视为质点的小球，将小球拉开一定角度（此时小车与小球均静止），然后同时放开小球和小车，小球开始在竖直平面内来回摆动。下列说法正确的是（ ）
A. 小球在最低点时处于平衡状态B. 小球在最高点时处于平衡状态
C. 小球在最低点时，小车处于平衡状态D. 小球在最高点时，小车处于平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】AC．小球与小车组成的系统在水平方向上不受外力，系统在水平方向上动量守恒，小球在最低点时，细绳对小球的拉力大于小球受到的重力，小球处于超重状态，小车受合外力为零处于平衡状态，选项A错误、C正确；
BD．小球在最高点时，小球、小车的加速度均不为0，都不是平衡状态，选项B、D错误。
故选C。
3. 火星为太阳系里四颗类地行星之一，火星的半径约为地球半径的一半，火星的质量约为地球质量的，把地球和火星看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转，则火星与地球的第一宇宙速度之比约为（ ）
A. 3∶4B. 2∶3C. 1∶2D. 1∶3
【答案】C
【解析】
【详解】根据
可得，
则
故选C。
4. 如图所示，这是一种能垂直起降的小型遥控无人机，螺旋桨工作时能产生恒定的升力。在一次试飞中，无人机从地面上由静止匀加速竖直向上起飞，它5s上升了25m。已知无人机的质量，它运动过程中所受空气阻力大小恒为，取重力加速度大小。无人机受到的升力大小为（ ）
A. 10NB. 20NC. 30ND. 40N
【答案】B
【解析】
【详解】无人机5s上升了25m，可知无人机加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得
故选B。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，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. 如图所示，激光笔发出的一束单色光由空气斜射到水面上的O点时，同时发生折射和反射，若仅增大入射角，则下列说法正确的是（ ）
A. 反射角减小B. 折射角增大
C. 折射光线与反射光线的夹角将减小D. 折射光线与反射光线的夹角将增大
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．若入射角增大，根据光的反射定律可知则反射角也增大，根据光的折射定律可知折射角也相应增大，选项A错误、B正确；
CD．折射光线与反射光线的夹角将减小，选项C正确、D错误。
故选BC。
6. 静电除尘是利用静电场以净化气体或回收有用尘粒。某静电除尘装置由金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N为同一等势线（图中虚线）上的四点，A、C两点在圆筒的一条直径上，，金属圆筒Q接地（电势为0），下列判断正确的是（ ）
A. B. M、N两点的电场强度大小相等
C. B点的电势是C点电势的2倍D. 金属圆筒Q带正电，正电荷分布在圆筒内表面
【答案】BD
【解析】
【详解】A．依题意，A、B两点与电极P的电势差相等，因为A点到电极P的平均电场强度大于B点到电极P的平均电场强度，根据
可知A点到电极P的距离较小，故A错误；
B．由电场线分布图，根据对称性可知M、N两点的电场强度大小相等，方向不同，故B正确；
C．沿电场线方向电势降低，B点的电势小于C点的电势，故C错误；
D．金属圆筒Q接地后，外表面的电荷全部导入大地，正电荷分布在圆筒内表面，故D正确。
故选BD。
7. 如图所示，一台理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶1，原线圈接在电压的交流电源上，副线圈接有的定值电阻，图中电表均为理想电表，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数为20VB. 电流表的示数为1A
C. 变压器的输入功率为20WD. 变压器的输出功率为40W
【答案】AC
【解析】
【详解】A．原线圈两端的电压有效值
则副线圈两端的电压为
选项A正确；
B．副线圈中的电流为
电流表的示数为
选项B错误；
CD．变压器的输入功率为P=I1U1=20W
输出功率也为20W，选项C正确、D错误。
故选AC。
8. 如图所示，用相同金属材料制成的两个单匝闭合线圈a、b，它们的质量相等，粗细均匀，线圈a的半径为线圈b半径的2倍，将它们垂直放在随时间均匀变化的磁场中，下列说法正确的是（ ）
A. 穿过线圈a、b的磁通量之比为2∶1B. 线圈a、b内的感应电动势之比为4∶1
C. 线圈a、b内的感应电流之比为2∶1D. 线圈a、b产生的热功率之比为4∶1
【答案】BD
【解析】
【详解】A．线圈a的半径为线圈b半径的2倍，则线圈a、b围成的面积之比为
可得磁通量之比为
故A错误；
B．根据法拉第电磁感应定律有
可得电动势之比为
故B正确；
C．两线圈的质量相等，线圈a的半径为线圈b半径的2倍，所以线圈a的横截面积为线圈b横截面积的一半，根据电阻定律可知，线圈a、b的电阻之比
线圈a、b内的感应电流之比
故C错误；
D．根据可知，线圈a、b产生的热功率之比
故D正确。
故选BD。
三、非选择题：共60分。
9. 如图所示，物体A被水平力F压在竖直墙壁上静止不动，缓慢增大力F，则墙壁对物体A的弹力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”），墙壁对物体A的摩擦力______（填“不断增大”“不断减小”或“保持不变”）。
【答案】 ①. 不断增大 ②. 保持不变
【解析】
【详解】[1]物体A在水平方向上受到推力F和墙面的支持力N，处于平衡状态，缓慢增大力F，根据平衡条件可知，墙壁对物体A的弹力不断增大。
[2]物体A在竖直方向上受到重力和摩擦力，处于平衡状态，根据平衡条件可知墙壁对物体A的摩擦力保持不变。
10. 如图所示，这是皮带传动装置，左侧皮带轮的半径为2r，右侧皮带轮的半径为r，A为左侧皮带轮上一点，A点到圆心O的距离为r，B为右侧皮带轮边缘上一点，当皮带轮匀速转动时，皮带与皮带轮之间不打滑，A、B两点的角速度大小之比______，A、B两点的向心加速度大小之比______。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1][2]由题意可知，两皮带轮边缘的线速度大小相等，左侧皮带轮边缘某点的线速度与B点的线速度相等，根据
向心加速度
所以
11. 花样游泳被誉为水中芭蕾，运动员在花样游泳表演赛中，用手拍浮在水面的皮球，水波向四周散开，可简化为如图所示的模型，时，波源O开始振动（起振方向向下），激发的简谐横波沿水面向四周传播，水面上的各点均在竖直方向做振幅为4cm的简谐运动。已知时，离O点10 m的质点P第一次到达波谷，时，离O点20m的质点Q第一次到达波峰，运动员手拍皮球的频率______Hz，0~7s内质点P通过的路程为______cm。
【答案】 ①. ②. 20
【解析】
【详解】[1]根据已知条件有，
解得，
简谐横波的波长
[2]波传到P点需要2s，则0~7s内质点P的振动时间为5s=1.25T，质点P通过的路程
12. 实验小组同学利用如图所示的气垫导轨验证动量守恒定律，滑块A、B上装有宽度均为d的挡光片，在相碰的端面装有轻质弹性架，使得滑块A、B碰撞时无能量损失。起初滑块B静置于水平放置的气垫导轨的两个光电门之间，当滑块A被弹射装置向右弹出后，测得挡光片通过光电门1的时间为，碰撞后滑块A反向弹回，再次通过光电门1的时间为，滑块B上的挡光片通过光电门2的时间为，回答下列问题：
（1）碰撞后滑块B的速度大小为______。
（2）挡光片通过光电门的时间、和之间满足______。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
碰撞后滑块B的速度大小为
【小问2详解】
滑块A碰撞前、后的速度大小分别为、，由动量守恒和机械能守恒，可得，
联立，解得，
则有
可得
13. 在物理课外活动中，小明同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路原理图。已知选用的电流表内阻，满偏电流，当选择开关接3时为电压表，量程为0~25V。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数值没有标出。
（1）红表笔应插入______（填“A”或“B”）处。
（2）定值电阻的阻值为______Ω。
（3）将滑动变阻器的滑片移至顶端，选择开关接2，红、黑表笔短接，缓慢向下移动滑动变阻器的滑片，使电表指针满偏，保持滑片位置不动，将一未知电阻接在两表笔之间，指针指在如图乙所示的位置，已知多用电表内部干电池的电动势为1.5V，则定值电阻的阻值为______Ω。
【答案】（1）B （2）2400
（3）100
【解析】
小问1详解】
电流从红表笔流入多用电表，故红表笔应插入B处。
【小问2详解】
当选择开关接3时为电压表，量程为0~25V，有
解得
【小问3详解】
红、黑表笔短接，电表指针满偏时有
当指针指在如题图乙所示的位置时有
解得
14. 如图所示，在粗细均匀、导热良好的固定U形管右侧，用水银封闭一段长的理想气体，左、右两管水银面的高度差；现向左侧管中缓慢加入水银，已知大气压强，环境温度保持不变，求：
（1）当两侧液面相平时，加入的水银柱高度；
（2）封闭气体的最大压强。
【答案】（1）35 （2）90
【解析】
【小问1详解】
设开始封闭气体的压强为，则有
补充水银至两侧液面相平时，右管内水银面上升了x，根据玻意耳定律可得
又
联立解得
【小问2详解】
继续向左侧管中加入水银，直至液面与管口相平，设此时封闭气体柱的长度为，有
又
联立解得
15. 如图所示，质量为m的小球A固定在长度为3L的轻杆一端，轻杆另一端铰接于O点，定滑轮P与O点等高，它们的间距为5L，小球B通过绕过定滑轮P的轻绳与小球A相连，平衡时AP段的轻绳恰好与轻杆垂直。现用手将小球A托至水平，突然松手，不计一切摩擦和定滑轮的质量，重力加速度大小为g。
（1）求小球B的质量；
（2）将小球A、B作为一个系统，系统的动能最大时，求轻杆对小球A的作用力大小T；
（3）当系统动能最大时剪断轻绳，小球A继续向下运动至最低点时，它被质量为、初速度方向水平向左的子弹击中且子弹留在其中，小球A恰好能回到剪断轻绳时的位置，求子弹的初速度大小。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
平衡时AP段的轻绳恰好与轻杆垂直，设平衡时轻杆与水平方向的夹角为，根据几何关系有
，
解得
【小问2详解】
系统在平衡位置时重心最低，当系统的重心最低时，系统的动能最大，故轻杆与水平方向的夹角为时，系统的动能最大，此时两小球的速度大小相等，设此时两小球的速度大小为v，有
解得
【小问3详解】
设小球A在最低点时的速度大小为，子弹射入小球A后两者的速度大小为，则有
，，
解得
16. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第三象限内存在沿y轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场，图中有一半径为R的绝缘刚性圆环，圆环经过坐标原点O（O点开有小孔），圆环的圆心在直线上，环内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。电场中的粒子发射源P能沿x轴正方向发射质量为m、带电荷量为q、速度为的带正电粒子，粒子恰好从O点以速度进入磁场，粒子与圆环碰撞时无能量损失且所带电荷量不变，碰撞时间极短，不计粒子受到的重力。
（1）求发射源P的坐标；
（2）调整圆环内匀强磁场的磁感应强度大小可以使粒子沿圆环运动一周后从O点离开磁场，求匀强磁场的磁感应强度B满足的条件；
（3）在满足（2）条件下，求粒子在磁场中运动的最长时间。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
设P点的坐标为，粒子做类平抛运动的时间为t，则有，，
解得，
所以P点的坐标为
【小问2详解】
设粒子进入磁场后做半径为r的圆周运动，粒子与绝缘圆环相碰次后恰好从O点射出，如图所示，结合图中几何关系有，，
解得
【小问3详解】
设粒子做匀速圆周运动的周期为T，则有，，
解得
由数学知识知，当时，
故粒子在磁场中运动的最长时间