2025届福建省普通高中学业水平选择性考试物理模拟二（高考模拟）

这是一份2025届福建省普通高中学业水平选择性考试物理模拟二（高考模拟），共13页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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。
1．一物体做直线运动的v-t图像如图所示。关于该物体在0~4 s内的运动情况,下列说法正确的是
A.1 s末物体的运动方向发生改变
B.3 s末物体的加速度方向发生改变
C.1 s末物体离出发点最远
D.3 s末物体离出发点最远
2．2023年4月12日21时,中国有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)创造了新的世界纪录,成功实现稳态高约束模式等离子体运行403秒。其运行原理就是在装置的真空室内加入少量氢的同位素氘或氚,通过某种方法产生等离子体,等离子体满足一定条件就会发生聚变反应,反应过程中会产生巨大的能量。关于氢的同位素氘和氚的核聚变,其核反应方程为 12H+13H→24He+X+17.6 MeV,光速c=3.0×108 m/s,则下列说法正确的是
A.13H的比结合能大于 24He的比结合能
B.粒子X具有较强的电离能力
C.一个氘核和一个氚核发生核聚变,亏损的质量约为3.1×10-29 kg
D.提升等离子体的密度,在常温常压下也能发生聚变反应
3．一透明的半圆柱体的横截面如图所示,半径R=23 m,AB是一条直径。现有一束平行光沿平行于AB方向射入半圆柱体,由C点入射的光线,其折射光线恰好经过B点。已知透明半圆柱体的折射率n=3。则这条入射光线到AB的距离为
A.1 m
B.2 m
C.3 m
D.3 m
4．如图所示,质量均为m、半径均为R的圆柱体A、B、C叠放在一起,圆柱体B、C固定在两个质量不计、厚度不计的相同水平底座上,底座置于水平地面上,三个圆柱体均相互接触且接触面均光滑,三者处于静止状态。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则底座与水平地面间的动摩擦因数的最小值为
A.32
B.33
C.36
D.39
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．科学研究表明,蛛丝的强度相当于同样粗细的钢丝的5倍,借助于这种强韧性的蛛丝,蜘蛛能够获得超凡的“飞行”本领,在不同目的地之间腾挪辗转。如图所示,假设质量不计的蛛丝一端固定在O点,另一端连接一质量m=20 g的小蜘蛛,蛛丝的长度始终不变,初始时与竖直方向的夹角θ=60°,小蜘蛛在A点由静止开始向下运动,已知重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计,小蜘蛛从A点运动到最低点B的过程中,下列说法正确的是
A.蜘蛛一直处于超重状态
B.蜘蛛一直处于失重状态
C.蛛丝拉力的最大值为0.4 N
D.蜘蛛重力的功率先增大后减小
6．一列简谐横波沿x轴传播,在x轴上x=0.1 m和x=0.5 m处有两质点B、C。t=0时,B、C两质点均位于波峰,而且B、C两点间只有一个波谷。当t=0.1 s时,B、C两质点刚好第一次运动到各自的平衡位置,此时B、C两点间的波谷对应平衡位置到B点的距离为波长的四分之一,下列说法正确的是
A.该简谐横波的波长为0.5 m
B.该简谐横波的传播速度可能为5 m/s
C.该波沿x轴负方向传播
D.t=0时,x=0.4 m处的D点一定向上振动
7．如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2,原线圈接有定值电阻R1,副线圈接有定值电阻R2与滑动变阻器R0(最大阻值为30 Ω),M、N两端的输入电压u=Umsin ωt。现将滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端,该过程中,理想交流电压表的示数U与理想交流电流表的示数I的U-I图像如图乙中实线所示,则下列说法正确的是
A.M、N端输入的交变电压的峰值Um=2202 V
B.定值电阻R1=80 Ω
C.定值电阻R2=10 Ω
D.理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1
8．如图所示,相距为L的两足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在光滑绝缘水平桌面上,以O1O2(垂直导轨)为分界线,O1O2左侧导轨光滑,O1O2右侧导轨粗糙,整个导轨处于方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,两导轨左端M、P与一电源和开关相连。质量为m的导体棒1静止在O1O2左侧,质量也为m的导体棒2静止在O1O2右侧,导体棒1、2接入电路的有效电阻分别为R和2R,导体棒2与导轨间的动摩擦因数为μ。现将开关K闭合瞬间后又立即断开,导体棒1获得瞬时速度v0,且开始在导轨上向右运动(导体棒2开始运动瞬间不计摩擦力的影响),当导体棒1以速度v1通过分界线O1O2时,导体棒2的速度为v2。已知重力加速度为g,两导体棒均始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不计,则下列说法正确的是
A.开关K闭合瞬间后又立即断开,导体棒2获得的瞬时速度大小为v02
B.开关K闭合瞬间后又立即断开,通过导体棒2的电荷量为mv0BL
C.导体棒1从获得瞬时速度到运动至分界线O1O2经过的时间为3v02μg-v1+v2μg
D.导体棒1从获得瞬时速度到运动至分界线O1O2经过的时间为3v04μg-v1+2v22μg
三、非选择题:共60分,其中9~11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．(3分)一定质量的理想气体经历了由状态a→b→c→d→a的变化,如图所示。已知a→b和c→d过程中气体与外界没有热交换,b→c和d→a过程均为等容变化。则a→b过程中,气体温度 (选填“升高”“降低”或“不变”);b→c过程中,气体分子的平均动能 (选填“增大”或“减小”);d→a过程中,气体 (选填“吸收”或“放出”)热量。
10．(3分)如图所示,一束白光由空气斜射向平行玻璃砖,光穿过玻璃砖时发生色散,a、b是其中的两束单色光,则在真空中,a光的传播速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b光的传播速度;在玻璃砖中,a光的传播速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)b光的传播速度;玻璃砖对a光的折射率 (选填“大于”“小于”或“等于”)对b光的折射率。
11．(3分)一带电粒子的质量为m,电荷量为+q(q>0),以速度v进入垂直于速度方向的匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,则粒子在该磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为 ,若磁感应强度大小变为2B,则粒子运动的轨道半径变为原来的 ,粒子运动一周的时间变为原来的 。
12．(5分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,将橡皮筋的一端固定,另一端P系两根细线,每根细线均与一个弹簧测力计(量程为0~5 N、最小刻度为0.1 N)相连,对其中一个测力计施加竖直向下的拉力F1,对另一个测力计施加水平向右的拉力F2,结点P在O点静止时,两测力计的示数如图甲所示;然后只用一个测力计将结点P拉回O点,正确读出测力计的示数。请回答下列问题:
甲
乙
(1)由图甲可读得水平拉力F2的大小为 N。
(2)根据已选取的标度,在虚线方格纸上按力的图示要求,画出竖直拉力F1和水平拉力F2及其理论上的合力F。
(3)在本次实验中 (选填“能”或“不能”)验证力的平行四边形定则。
13．(7分)某学习小组决定测量一组水果电池的电动势和内阻。该小组将四对金属电极的锌片、铜片分别插入四个橙子中就可以做成一组水果电池。为了测量其电动势和内阻,进行了以下实验:
(1)使用多用电表的直流电压10 V挡粗测电动势,指针稳定时如图a所示,其示数为 V。
(2)为了尽可能准确地测出水果电池组的总电动势和总内阻,使用的实验器材有电压传感器(可视为理想电压表)、滑动变阻器(最大阻值足够大)、电流传感器、导线、开关等。实验电路如图b所示,请根据图b在图c中完成实物连线。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该移到最 (选填“左”或“右”)端。
(4)闭合开关,调节滑动变阻器,记录电压传感器和电流传感器的示数,作出U-I图像,如图d所示。由图像求得水果电池组的总电动势E= V,总内阻r= kΩ。(结果均保留三位有效数字)
14．(11分)如图所示,将一质量为m的小球(可视为质点)以与水平方向成60°角的速度v0从A点斜向上抛出,B、C、D是运动轨迹上的三点,C是最高点,小球由A到B的水平位移与由B到D的位移相同,已知重力加速度为g,空气阻力不计。求:
(1)小球由A运动到B经过的时间。
(2)AB对应的竖直位移与BC对应的竖直位移之比。
15．(12分)某玩具厂设计的坦克玩具的炮弹发射装置原理图如图所示,长度足够的光滑平行金属导轨安放在水平绝缘炮管内部,导轨间距为L,质量为m的导体炮弹放置在炮管内的导轨上,玩具底座内部安装的强磁体可产生方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导轨左端连着电容器和电动势为E的电源。先将单刀双掷开关接1端对电容器充电,充电结束后,将开关接2端。炮弹在安培力作用下开始运动,炮弹达到最大速度时射出炮管,整个过程通过炮弹的电荷量为q。已知在炮管中炮弹始终与导轨接触良好,导轨间炮弹的电阻为R,不计导轨电阻,空气阻力不计。求:
(1)炮弹射出炮管时的速度大小v。
(2)电容器的电容C。
16．(16分)如图,倾角为30°的光滑斜面底端有一固定挡板。一与斜面平行的轻质弹簧的下端系在挡板上,当弹簧处于原长时,上端在O处,将质量为m的物块B系在弹簧的上端,B静止时,在距O处的距离为x0的Q点。现将质量为m的物块C从P处由静止释放,PO=2x0,C与B碰后立即以相同的速度向下运动,C、B不粘连,然后B、C向上运动,它们恰好能回到O处。若将C换成质量为3m的物块D,仍从P处由静止释放,D与B碰后立即以相同的速度向下运动,D、B不粘连。已知弹簧始终在弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g,B、C、D均可视为质点。求:
(1)C与B碰后瞬间,B、C的共同速度大小及物块B、C回到Q点时弹簧的弹性势能。
(2)C与B碰后压缩弹簧,弹簧所能获得的最大弹性势能。
(3)D与B分离后,D沿斜面向上运动的最大距离。
【参考答案】
1． D 【命题意图】本题考查匀变速直线运动的规律及v-t图像的理解。
【解题分析】0~3 s内物体的速度都是正值,即物体的运动方向未改变,A项错误;1 s~4 s内图像的斜率一定,此段时间内物体的加速度不变,故B项错误;v-t图像与坐标轴所围的面积表示位移,所以3 s末物体相对出发点的位移最大,离出发点最远,故C项错误、D项正确。
2． C 【命题意图】本题考查轻核的聚变。
【解题分析】12H和 13H聚变为 24He会放出能量,13H的比结合能小于 24He的比结合能,A项错误;根据电荷数和质量数守恒可知,此反应中的X粒子是中子,中子的穿透能力强,电离能力弱,B项错误;一个氘核和一个氚核发生核聚变,亏损的质量Δm=17.6×106×1.6×10-19(3×108)2 kg=3.1×10-29 kg,C项正确;目前轻核聚变只能在高温高压的环境下进行,D项错误。
3． A
【命题意图】本题考查变压器的变压比与匝数的关系。
【解题分析】由电器RL正常工作,可得通过副线圈的电流I2=PU=880220 A=4 A,故C项错误;输电导线上的电压损失Ur=4×5 V=20 V,副线圈两端的电压U2=220 V+20 V=240 V,因此原、副线圈的匝数比n1n2=U1U2=301,A项正确;又P1=P2=U2I2=240×4 W=960 W,故D项错误;原线圈中的电流I1=P1U1=9607200 A=215 A,B项错误。
4． D
【命题意图】本题考查受力平衡。
【解题分析】以圆柱体A为研究对象,受力情况如图(1)所示,根据平衡条件,竖直方向有2FNcs 30°=mg,解得FN=33mg,以圆柱体B与底座为研究对象,受力情况如图(2)所示,由力的平衡条件,水平方向有f=FNsin 30°=36mg,竖直方向有N=FNcs 30°+mg=32mg,则有f≤μN,解得μ≥39,故D项正确。
5． CD 【命题意图】本题以蜘蛛结网为背景,考查超重、失重、圆周运动与瞬时功率。
【解题分析】蜘蛛在竖直方向上的初速度与末速度均为0,表明蜘蛛在竖直方向上先加速后减速,即蜘蛛先失重后超重,A、B项错误;根据mgL(1-cs θ)=12mv2,在B点时蛛丝拉力最大,有Tmax-mg=mv2L,解得Tmax=0.4 N,C项正确;蜘蛛在A点时,蜘蛛的速度为零,则重力的功率为零,运动到B点时,蜘蛛的速度方向与重力方向垂直,重力的功率为零,则蜘蛛重力的功率先增大后减小,D项正确。
6． CD
【命题意图】本题考查机械波。
【解题分析】根据题述,t=0时,B、C两质点均位于波峰,而且B、C两点间有一个波谷,可知该简谐横波的波长λ=0.5 m-0.1 m=0.4 m,A项错误。由题意可知,t=0时的波形图如图中的实线所示,t=0.1 s时的波形图如图中的虚线所示。由题意可知,波沿x轴负方向传播,且14T=0.1 s,可得T=0.4 s,该简谐横波的传播速度v=λT=1 m/s,B项错误、C项正确。由于波沿x轴负方向传播,则t=0时,x=0.4 m处的D点向上振动,D项正确。
7． BC 【命题意图】本题考查理想变压器。
【解题分析】根据闭合电路欧姆定律有U=E-IR1,结合题图乙解得R1=80 Ω,E=240 V,则M、N端输入的交变电压的峰值Um=2402 V,故A项错误、B项正确;将变压器与负载等效为一个电阻,则等效电阻R效=(n1n2)2(R2+R0),滑动变阻器的滑片P移到a端时,有(n1n2)2R2=802 Ω,滑动变阻器的滑片P移到b端时,有(n1n2)2(R2+30 Ω)=1601 Ω,解得n1n2=2,R2=10 Ω,故C项正确、D项错误。
8． AC
【命题意图】本题考查电磁感应的综合应用。
【解题分析】设开关K闭合瞬间后又立即断开,导体棒2获得的瞬时速度大小为v02,对导体棒1有BI1L·Δt=mv0,对导体棒2有BI2L·Δt=mv02,由于导体棒1、2并联,则I1∶I2=2∶1,联立解得v02=v02,通过导体棒2的电荷量q2=I2·Δt=mv02BL,故A项正确、B项错误;导体棒1从获得瞬时速度到运动至分界线O1O2过程,对导体棒1、2组成的系统,根据动量定理有-μmgt=mv1+mv2-(mv0+m×v02),解得t=3v02μg-v1+v2μg,故C项正确、D项错误。
9． 升高 (1分) 增大 (1分) 放出 (1分)
【命题意图】本题考查气体实验定律、热力学第一定律。
【解题分析】a→b过程中,气体体积减小,外界对气体做功,该过程气体与外界没有热交换,即Q=0,由热力学第一定律ΔU=W+Q,可知气体内能增加,温度升高;b→c过程中,气体发生等容变化,压强增大,由pT=C可知,气体温度升高,气体分子的平均动能增大;d→a过程中,气体发生等容变化,压强减小,由pT=C可知,气体温度降低,内能减小,即ΔU