2025宁德高三下学期5月三模试题物理含解析

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（满分：100分 考试时间：75分钟）
注意：
1、在本试卷上作答无效，应在答题卡各题指定的答题区域内作答。
2、本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），共6页。
第I卷（选择题 共40分）
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，只有一项符合题目要求，选对得4分，选错得0分。
1. 中国的“人造太阳”——中国环流三号实验装置在2025年4月成功实现了原子核温度达到1.17亿度，电子温度达到1.6亿度的“双亿度”运行。其主要的核反应方程：，属于下列哪种核反应（ ）
A. 衰变B. 聚变C. 裂变D. 人工核反应
【答案】B
【解析】
【详解】核反应方程属于聚变。
故选B。
2. 在电力传输系统中，为防止高压电对周边电子设备产生干扰，会使用金属屏蔽球壳。在某变电站附近，一个金属球壳处于周边高压输电线产生的匀强电场中，达到静电平衡状态后，周围的电场分布如图所示。其中M、N两点关于球心O对称，且电场线分布关于过球心竖直面对称，则（ ）

A. O点电场强度不为0B. M点电势等于N点电势
C. M点电场强度小于N点电场强度D. M、O间电势差等于O、N间电势差
【答案】D
【解析】
【详解】A．处于静电场中的金属球壳内部场强均为零，即O点电场强度为0，选项A错误；
B．沿电场线电势降低可知，M点电势高于N点电势，选项B错误；
C．由对称可知，MN两点电场线疏密程度相同，可知M点电场强度等于N点电场强度，选项C错误；
D．金属球壳为等势体，由对称性以及U=Ed可知，M、O间电势差等于O、N间电势差，选项D正确。
故选D。
3. 如图所示，表示一块非常薄的金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过薄金属板，虚线表示其运动轨迹，粒子电量不变，由图可知粒子（ ）
A. 带正电荷B. 沿方向运动
C. 穿过金属板后，轨迹半径变小D. 穿过金属板后，所受洛伦兹力变大
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．带电粒子穿过金属板后速度减小，根据牛顿第二定律
可得
可知轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是，粒子所受的洛伦兹力均指向圆心，在e点洛伦兹力向右，则由左手定则可知，粒子应带负电，故AB错误，C正确；
D．穿过金属板后速度减小，根据可知，洛伦兹力减小，故D错误。
故选C。
4. 温福高铁宁德段正在加速建设中，宁德山区雾气重，假设列车在水平长直轨道上运行时，列车周围空气静止，车头前方的空气与水雾碰到车头后速度变为与列车速度相同，空气密度为，空气中单位体积内有颗小水珠，每颗小水珠的质量为，车头的横截面积为，列车以速度匀速运行。则列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在时间∆t内车头遇到的水珠的质量
遇到空气的质量
对这些水珠及空气的整体研究，由动量定理
解得
由牛顿第三定律可知列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为
故选B。
二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两个选项符合题目要求，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，在研究Lw−e玻璃（低辐射玻璃）光学性能实验中，一束复色光以45°角入射玻璃表面，经Lw−e玻璃折射后射出两条平行光a、b，下列说法中正确的是（ ）
A. a光的折射率大于b光
B. a光在玻璃中的传播速度大于b光
C. a、b两束单色光通过同一单缝，a光的衍射现象更明显
D. a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．根据
相同入射角时，a光折射角较小，可知a光的折射率大于b光，选项A正确；
B．根据
可知，a光在玻璃中的传播速度小于b光，选项B错误；
C．b光折射率较小，则频率较小，波长较大，则a、b两束单色光通过同一单缝，b光的衍射现象更明显，选项C错误；
D．根据
因b光波长较大，可知a、b两束单色光通过同一双缝干涉时，b光产生的干涉条纹间距较大，选项D正确。
故选AD。
6. 某人造卫星绕地球运动，所受地球引力随时间变化如图所示，假设卫星只受地球引力，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星的周期为
B. 卫星绕地球运行时机械能守恒
C. 卫星在近地点与远地点速度之比为
D. 卫星在近地点与远地点的加速度之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图可知，卫星的周期为，选项A错误；
B．卫星绕地球运行时，只有地球引力做功，则机械能守恒，选项B正确；
C．卫星在近点时
远点时
可知
根据开普勒第二定律，卫星在近地点与远地点时
可知近地点与远地点的速度之比为
选项C错误；
D．根据，
可知卫星在近地点与远地点的加速度之比为，选项D正确。
故选BD。
7. 某自行车的车灯发电机如图甲所示，结构如图乙所示。绕有400匝线圈的“匚”形铁芯开口处装有磁铁，车轮转动时带动半径为2cm的摩擦小轮转动，摩擦小轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中的磁通量按正弦规律变化，如图丙所示，其中为摩擦小轮转动的角速度。线圈总电阻为，、端与标有“，”的灯泡L相连。当自行车以速度匀速行驶时，灯泡L恰好正常发光。假设灯泡L阻值不变，摩擦小轮与车轮不打滑，则（ ）
A. 自行车的速度
B. 灯泡L正常发光时
C. 若自行车的速度减半，则灯泡L的功率也减半
D. 磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数为10V
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．灯泡电阻
线圈中电动势有效值
最大值
根据最大感应电动势的表达式
可得
则自行车的速度等于摩擦小轮边缘的线速度，即
选项A正确，B错误；
C．若自行车的速度减半，则小轮的角速度ω减半，感应电动势最大值和有效值均减半，灯泡L两端电压减半，根据功率表达式
可知功率变为原来的四分之一，选项C错误；
D．交流电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由电动势的最大值决定，与磁铁的位置无关，即磁铁处于图乙位置时，交流电压表的示数仍为10V，选项D正确。
故选AD。
8. 如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率顺时针转动，一质量为0.1kg，带电量为0.1C的物块从传送带的底端静止释放，其运动的图像如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.8，重力加速度取，则（ ）
A. 物块可能带负电B. 传送带的速率可能大于
C. 磁场磁感应强度大小为0.25TD. 前6s内物块的位移大小为4.5m
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设物块带负电，根据左手定则可知，物块受到垂直斜面向右下方的洛伦兹力，还有重力、支持力和沿斜面向上的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有
由乙图可知，物块是做加速度不断减小的加速运动，即加速度不断减小，所以滑动摩擦力也不断减小；又根据
随着速度不断增大，支持力不断增大，根据
可知滑动摩擦力不断增大，故前后判断不一致，故物块不可能带负电，应是带正电，物块受的洛伦兹力应垂直斜面向左上方，其他力的方向不变，根据牛顿第二定律有
可知随加速度不断减小，所以滑动摩擦力也不断减小；
根据
随着速度不断增大，支持力不断减小，根据
可知滑动摩擦力不断减小，故前后判断一致，所以物块带正电，故A错误；
C．根据牛顿第二定律有
在垂直斜面方向上有
又
联立解得
由乙图可知，当加速度时速度，则有
代入数据解得
故C正确；
B．由C项分析，可知只要传送带的速度大于等于2m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度可能是2m/s，也有可能是大于2m/s，故B正确；
D．对物块运动的前6s，由动量定理
带入数据可得 x=5m
故D错误。
故选BC。
第II卷（非选择题 共60分）
三、非选择题：共60分。考生根据要求作答。
9. 如图是一种儿童玩具“橡皮枪”，主体由枪筒，活塞和橡皮筋组成。在枪筒的前端扣紧“帽子”，枪筒里面的空气被活塞和“帽子”密封。扣动扳机，橡皮筋迅速拉动活塞压缩空气，“帽子”还未掀开的过程中，枪筒中的气体压强______（选填“增大”“不变”或“减小”）；气体的内能______（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 增大 ②. 增大
【解析】
【详解】[1]“帽子”还未掀开的过程中，枪筒中的气体体积减小，则压强增大；
[2]外界对气体做功，气体来不及和外界有热交换，根据热力学第一定律可知，气体的内能增大。
10. 近两年，机器人技术迅猛发展。如图是机器人把声信号转化为电信号的装置示意图，该装置的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，它与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路。正常工作时，振动膜随声波左右振动。振动膜向左振动与基板距离增大的过程中电容器的电容________（选填“增大”“不变”或“减小”），电容器的板间电场强度________（选填“增大”“不变”或“减小”）。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1]振动膜向左振动与基板距离增大的过程中，根据
可知，增大，则电容器的电容减小；
[2]电容器保持与电源连接，电容器两极板间电势差不变，根据
可知，增大，则电容器的板间电场强度减小。
11. 介质中相距14m的两个波源，在时开始振动并相向发出两列简谐横波，测得两波源连线上某点的振动图像如图所示。可知两波源的振动周期为______s，波在介质中的传播速度为______。
【答案】 ①. 0.2 ②. 20
【解析】
【详解】[1]由图像可知，两波源的振动周期为T=0.2s；
[2]时开始经过t1=0.2s一侧波源的振动传到该点；t2=0.5s时另一侧的波源振动传到该点，两侧波传播的速度相等，可知
解得v=20m/s
12. 某同学利用图甲所示装置验证机械能守恒定律。
（1）以下四种测量方案中，合理的是______
A. 直接测量下落高度和下落时间，通过算出瞬时速度
B. 直接测量下落高度，通过算出瞬时速度
C. 根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度，再由算出高度
D. 直接测量下落高度，根据纸带上某点的相邻两点间的平均速度，得到该点的瞬时速度
（2）实验中得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点、、，测得它们到起始点（速度为0）的距离分别为、、。已知重物质量为，当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。从打下点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为______，动能增加量为______。
（3）实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是______
A. 属于偶然误差
B. 属于系统误差
C. 可以通过多次测量取平均值的方法来减小
D. 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小
【答案】（1）D （2） ①. ②. （3）BD
【解析】
【小问1详解】
物体下落的高度h用刻度尺测出，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度v；而不能用或计算出瞬时速度v，因为这样就默认了机械能守恒，失去了验证的意义了。
故选D。
【小问2详解】
[1]从打下点到打下点的过程中，重物的重力势能减少量为
[2]打下点时重物的速度为
则从打下点到打下点的过程中，重物的动能增加量为
【小问3详解】
实验发现重物重力势能的减少量通常略大于动能的增加量，是因为重物下落过程有一定的空气阻力和摩擦阻力，使得由于一部分重力势能的减少量转化为内能；这个误差属于系统误差，不能通过多次测量取平均值的方法来减小，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小。
故选BD。
13. 小宁同学将新、旧电池混搭使用，发现混搭后电池组的电能似乎消耗得很快，不宜混用。为了弄清新、旧电池不宜混用的原因，小宁利用新、旧电池进行如下实验。实验器材与实验步骤如下：
A．新、旧电池各一个
B．电压表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．电流表（量程，内阻约为）
E．滑动变阻器（阻值范围，额定电流2A）
F．开关与导线若干
（1）小宁设计了图甲所示的电路，在测量新电池时选择量程的电流表进行实验，图乙为某次测量的电流表示数，读数为______A；改变滑动变阻器的阻值测量出多组电流与电压的值，并在丙图中描绘了新电池的图像。
（2）仅将电路中的新电池换成旧电池，重新实验，发现无论怎么改变滑动变阻器的阻值，电流表的指针偏角都很小，无法准确读数，小宁推测可能是电流表量程太大，于是换上量程的电流表，重复（1）操作，顺利完成实验，也在丙图中描绘了旧电池的图像，则旧电池的图线是图丙中的______（选填“A”或“B”），其电动势为______V，内阻为______。（结果均保留三位有效数字）。
（3）若将上述新、旧电池串联后，直接给伏安特性曲线如图丙中C所示小灯泡（额定电压2.8V）供电，试推断该电池组工作效率约为______（结果保留两位有效数字）；由此可推测新旧电池不宜混用的主要原因是____________。
【答案】（1）0.16
（2） ①. A ②. ③.
（3） ①. （） ②. 混用后电池组工作效率低或混用后电池组内阻消耗的功率很大或旧电池内阻很大
【解析】
【小问1详解】
电流表最小刻度为0.02A，则此时的读数为0.16A；
【小问2详解】
[1]根据U=E-Ir，旧电池的电动势偏小，内阻较大，即图像的斜率较大，可知图线是图丙中的A；
[2]由图像可知电动势为E1=1.40V
[3]内阻为
【小问3详解】
[1]由图可知新电池电动势E2=1.50V
内阻
新旧电池串联后的等效电动势和内阻分别为，
与灯泡串联时
即
将此函数关系画在灯泡的U-I图中，则

可知交点坐标I=0.16A，U=0.5V
则电源工作效率
[2]此可推测新旧电池不宜混用的主要原因是混用后电池组工作效率低或混用后电池组内阻消耗的功率很大或旧电池内阻很大。
14. 滑板运动由冲浪运动演变而来，已被列为奥运会正式比赛项目。如图所示，某滑板爱好者从斜坡上距平台高处由静止开始下滑，水平离开A点后越过壕沟落在水平地面的B点，A、B两点高度差，水平距离。已知人与滑板的总质量，取重力加速度，不计空气阻力，求：
（1）人与滑板从A点离开时的速度大小；
（2）人与滑板从A点运动到B点重力做功的平均功率；
（3）人与滑板从斜坡下滑到A点过程克服阻力做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）420J
【解析】
【小问1详解】
设人与滑板从A点到B点所用的时间为，根据平抛运动规律，在竖直方向上位移
解得
在水平方向上位移
解得
【小问2详解】
人与滑板从A点运动到B点重力做功为
平均功率
解得
【小问3详解】
人与滑板从斜坡下滑过程中，由动能定理
解得
故克服阻力做功为420J
15. 如图所示，光滑绝缘的轻质三角形框架OAB，OA杆竖直且O、A相距为，OB杆与OA杆夹角为，B点与A点高度相同。A点固定一带电小球，绝缘轻质弹簧一端固定于O点，另一端与套在OB杆上质量为的带电小球P相连，初始时，小球静止于OB中点且对杆无压力。现驱动该装置以OA为轴转动，使小球缓慢移动至B点，此时弹簧恰好恢复原长，此后维持角速度不变。已知重力加速度为，不计空气阻力，求：
（1）初始时小球P所受的静电力大小；
（2）小球到达B点后的角速度大小；
（3）整个过程驱动力所做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
小问1详解】
方法1：小球受到弹簧弹力F、库仑力、重力mg而平衡，如图
几何关系可知
由平衡条件有
联立解得
方法2：对小球，由平衡条件有，
联立解得
【小问2详解】
方法1：设此时库仑力为，杆对球弹力为N，如图
几何关系可知AB=AP，故
由牛顿第二定律有
且
联立解得
方法2：由牛顿第二定律有
几何关系可知
联立解得
【小问3详解】
小球做周运动的速度大小为
解法一：根据动能定理
联立解得
解法二：由功能关系得
解得
解法三：由功能关系得
且 ，，
联立解得
16. 如图所示，质量分别为、的导体棒、静置在间距为的水平平行光滑导轨上，两导体棒与导轨接触良好且始终与导轨垂直，导体棒、在导轨间的电阻均为，棒到导轨最右端MN的距离为。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。现给棒一水平向右的初速度，当棒运动到导轨最右端MN时速度为，随即滑上足够长的光滑绝缘倾斜轨道。棒始终在导轨上运动且未与棒碰撞，感应电流产生的磁场及导轨的电阻均忽略不计。求：
（1）棒开始运动时的加速度大小；
（2）棒从开始运动到第一次出磁场产生的热量；
（3）棒从开始运动到第一次出磁场的时间；
（4）整个运动过程中棒做减速运动的总长度。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，棒开始运动时，棒切割磁感线，感应电动势为
感应电流为
对棒，由牛顿第二定律有
联立解得
【小问2详解】
棒开始运动到棒第一次出磁场过程，、棒组成系统动量守恒，则有
、棒组成系统产生热量
其中棒产生的热量
解得
【小问3详解】
设棒开始运动到棒第一次出磁场过程中所用的时间为，对于棒，由动量定理有
感应电流
感应电动势
且有，
这一过程，、棒组成系统动量守恒，故有
即
联立上式可得
【小问4详解】
导体棒滑上光滑绝缘轨道后以原速率返回，期间导体棒做匀速直线运动。棒返回后系统合动量水平向右，棒做减速运动，棒先向左减速后向右加速，以小于进磁场的速度再次滑上光滑绝缘轨道，此过程中，棒向左减速到零的距离小于。此后、棒重复该过程，每次棒向左减速距离逐渐减少，最终棒静止于水平导轨最右端MN处，此时棒速度也为零。从开始运动到最终静止，设棒减速运动位移为，由动量定理
感应电流
又有，
解得