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绝密★启用前
2025 年高考考前信息必刷卷05(福建专用)
物 理
(考试时间:75 分钟 试卷满分:100 分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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.手掌托着手机由静止开始在竖直方向运动(竖直向上为正方向),手机加速度传感器测得的图像如图
所示,则手机( )
A.在
时刻开始减速上升
B.在
时刻到达最高点
C.在
时间内处于超重状态
D.在
时间内受到的支持力逐渐增大
【答案】C
【解析】在
内加速度仍为正方向(竖直向上),所以在
内手机仍加速上升,A 错误;在
时
刻,加速度方向开始变为负方向,手机开始减速,但手机仍向上运动,所以在
时刻手机没有到达最高
点,B 错误;在
时间内加速度方向竖直向上,手机处于超重状态,C 正确;在
时间内,加速
度方向竖直向上,大小逐渐减小,以手机为对象,根据牛顿第二定律可得
可知,手机受到
的支持力逐渐减小,D 错误。
2.如图所示,两根绝缘细线的上端都系在水平天花板上,另一端分别连着两个带电小球
,平衡时两
小球处于同一水平线上,两细线与天花板间的夹角分别为
,重力加速度大小为
,现
剪断连接
球的细线,则在剪断细线的瞬间,
球的加速度大小为( )
1
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A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】剪断细线之前,连接Q 球的细线的拉力为
,剪断细线后小球Q 受向下的重
力和P 对Q 的引力不变,则合力大小为
,解得
,只有A 正确。
3.如图所示,物体P、Q 用跨过定滑轮O 的轻绳连接,P 穿在固定的竖直光滑杆上,Q 置于光滑固定斜面
上,轻质弹簧的一端固定在斜面底端的挡板上,另一端连接Q,初始时,施加外力将P 静置于N 点,轻
绳恰好伸直但无拉力,现将P 由静止释放,不计一切阻力,则P 从N 点下滑到最低点M 的过程中(
)
A.P 的机械能一直减小
B.杆对P 的冲量为零
C.P、Q 组成的系统机械能守恒
D.经过M 点前P 与Q 的速度大小关系
【答案】A
【解析】P 下滑过程中,除了重力对P 做功外,轻绳的拉力对P 一直做负功,P 的机械能一直减小,A
正确;根据冲量的定义可知,杆对P 的冲量不为零,B 错误;由于弹簧弹力对Q 做功,所以P、Q 组成
的系统机械能不守恒,C 错误;设轻绳与杆的夹角为
,则P 沿绳方向的分速度等于Q 的速度,即
,所以除了N 点和M 点外, P 与Q 的速度大小关系为
,D 错误。
4.依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜,我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大
的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统,黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆
周运动,恒星的质量约为
,恒星距黑洞的距离约为
,恒星做圆周运动的周期约为
,
为
太阳的质量、
为日地距离,
为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】设该黑洞的质量为
,其轨道半径
,恒星的质量为
,其轨道半径
,两者相距为L,运
动周期为
,黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统,根据万有引力提供向心力有
,因为
,联立解得
,地球绕太阳做匀速圆周
运动,设地球质量为m,根据万有引力提供向心力有
,解得
,题意知
2
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,
,
,联立以上解得
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.如图甲所示,一个单摆做小角度摆动,从某次摆球由左向右通过平衡位置时开始计时,相对平衡位置
的位移x 随时间t 变化的图像如图乙所示。不计空气阻力,重力加速度大小取
。下列说法中正确
的是( )
A.单摆的摆长约为4.0m
B.在
时摆球速度为0
C.从
到
的过程中,摆球的重力势能逐渐增大
D.从
到
的过程中,摆球所受回复力逐渐减小
【答案】CD
【解析】根据题意,由图乙可知,单摆的周期为
,由单摆周期公式
,可得
,
A 错误;由图乙可知,在
时,摆球处于平衡位置,摆球的速度最大,B 错误;由图乙可知,从
到
的过程中,摆球从平衡位置向负向最大位移摆动,则摆球的重力势能逐渐增大,C 正确;
由图乙可知,从
到
的过程中,摆球从负向最大位移向平衡位置摆动,摆球所受回复力逐渐
减小,D 正确。
6.已知某地地面处的地磁场水平分量的为
,某校物理兴趣小组做估测磁体附近磁感应强度的
实验。他们将一小罗盘磁针放在一个水平放置的螺线管附近的轴线上,如图所示。小磁针静止时N 极
指向y 轴正方向,当接通电源后,发现小磁针N 极指向与y 轴正方向成
角的方向,则下列说法正确
的是( )
A.从左往右看,螺线管中的电流是顺时针方向
B.从左往右看,螺线管中的电流是逆时针方向
C.通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
D.通电螺线管在小磁针处产生的磁场大小约为
【答案】AC
【解析】接通电源后,小磁针N 极指向是地磁场和螺线管磁场的合磁场的方向,由此可判定螺线管的
磁场在小磁针处方向水平向右,由安培定则判断螺线管电流方向从左往右看是顺时针方向,A 正确,B
错误;由题意知地磁场水平分量为
,设通电螺线管产生的磁场为
。由图知
得
3
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,
C 正确,D 错误。
7.煤气灶是生活中最常见的灶具(如图甲所示),其由2 节
的干电池供电,点火时需要转换器将直流
电压转换为正弦交流电压(如图乙所示),并把正弦交流电压加在一理想变压器的原线圈上(如图丙所
示),副线圈可产生峰值为9000V 的高压。已知电压表为理想交流电表,点火针与金属板间的距离约
为3mm,下列说法正确的是( )
A.干电池消耗的化学能等于点火针与金属板之间释放的电能
B.
时刻,电压表的示数为
C.该变压器的原、副线圈的匝数比为
D.点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为
【答案】BC
【解析】干电池消耗的化学能要转化为干电池内阻产生的热量、点火针与金属板之间释放的电能,干电
池消耗的化学能大于点火针与金属板之间释放的电能,A 错误;电压表示数是交流电压的有效值,此交
流电电压的峰值为50V,有效值为
,B 正确;根据
,其中
,
,
代入数据得
,C 正确;点火瞬间点火针与金属板之间的最大电场强度大小约为
,D 错误。
8.如图所示,间距为L 的平行光滑金属导轨水平固定,定值电阻大小为R,电容器的电容大小为C。质量
为m 的金属棒始终与导轨接触良好并保持垂直,整个装置处于竖直方向的匀强磁场中,磁感应强度大
小为B,金属导轨和金属棒的电阻均不计。开关S 开始处于闭合状态,对金属棒施加水平向右的恒定拉
力,使其从静止开始运动,经时间t 金属棒达到最大速度
,此时断开开关S,改变水平拉力大小,使
金属棒保持速度
匀速运动。整个过程中电容器始终未击穿,下列说法正确的是( )
A.开关断开前水平拉力大小为
B.开关断开前金属棒运动的位移为
4
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C.开关断开后,当外力的功率为定值电阻功率的3 倍时,电容器两端的电压为
D.从开关断开到外力功率为定值电阻功率的3 倍时,外力做的功为
【答案】AD
【解析】开关S 闭合后,当外力与安培力相等时,金属棒的速度最大,则
,由闭合电路欧
姆定律
,金属棒切割磁感线产生的感应电动势为
,联立可得,恒定的外力为
,
A 正确;开关断开前,金属棒达到最大速度过程,由动量定理
,又
,解
得金属棒运动的位移大小
,B 错误;开关闭合后,金属棒做匀速直线运动,当外力的功率
为定值电阻功率的3 倍时,设回路的电流为I,则
,由平衡条件知,外力
,联立,
解得
,金属棒产生的感应电动势
,则电容器两端的电压
,此时电
容器所带的的电荷量即通过电源的电荷量,为
,由功能关系知,外力做功
,C 错误;D 正确。
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、15、16 题为计算题。考
生根据要求作答。
9.(3 分)某喷泉水池底部装有一个彩灯,可视为点光源,每隔一段时间光源会发出不同颜色的单色光。
已知真空中光速为c,光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C,水池深度为L,
底面积足够大,则蓝光能射出水面的最短时间为___________。当光源发出的红光在水面发生全反射时,
其临界角
___________C(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】
(2 分) 大于(1 分)
【解析】光源发出的蓝光在水和空气的分界面发生全反射的临界角为C,则有
,当蓝光垂直水
面射出时时间最短,则最短时间
,红光的折射率小于蓝光的折射率,根据
可知,红光的临界角
大于蓝光的临界角C。
10.(3 分)如图,在汽油内燃机的汽缸里,当温度为
时,混合气体(可视为理想气体)的体积为
,压强为
。压缩冲程移动活塞使混合气体的温度升高,体积减小到
,
压强增大到
。汽油内燃机在压缩冲程阶段,汽缸内气体分子平均动能___________(填“增
加”、“减少”、“不变”);汽油内燃机在压缩冲程结束时,汽缸内混合气体的温度为___________
摄氏度
。
5
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【答案】增加(1 分) 367(2 分)
【解析】温度是分子平均动能的标志,根据题意可知,汽缸混合气体的温度升高,则汽缸内气体分子平
均动能增大。初状态气体的状态参量为
,
,
,末状态
气体的状态参量为
,
,
,由理想气体状态方程有
,代入数据解得
11.(3 分)一群氢原子处于量子数n=4 能级状态,氢原子的能级图如图甲所示,氢原子可能发射______
种频率的光子;用n=4 的能级跃迁到n=2 的能级时辐射的光子照射图乙表中金属,发生光电效应时,光
电子的最大初动能最大为______eV。
几种金属的逸出功
金属
钨
钙
钠
钾
铷
逸出功W0/eV
4.54
3.20
2.29
2.25
2.13
乙
【答案】6(1 分) 0.42(2 分)
【解析】根据
知,氢原子可能发射6 种不同频率的光子,这6 种分别是n=4 的能级跃迁到n=3,2,1 的能级时辐射的
光子,n=3 的能级跃迁到n=2,1 的能级时辐射的光子,n=2 的能级跃迁到n=1 的能级时辐射的光子。,
用n=4 的能级跃迁到n=2 的能级时辐射的光子能量为
,根据光电效应发生条件,入射光的
频率大于极限频率,入射光的光子能量大于逸出功,因此有3 种金属能发生光电效应现象,分别是钠钾
铷。最大初动能为Ek=2.55 eV -2.13 eV =0.42eV.
12.(5 分)某兴趣小组看到一种由两根弹簧嵌套并联组成的减振器,如图(a)所示。他们讨论得出劲度
系数分别为
、
的两根弹簧并联时,等效劲度系数
。为了验证该结论,小组选用两根
原长相等、粗细不同的弹簧A、B,设计实验进行验证。如图(b),弹簧上端固定,毫米刻度尺固定
在弹簧一侧。逐一增挂钩码,记下每次指针稳定后所指的刻度尺示数x 和对应钩码的总质量m,并计算
弹簧弹力F(取重力加速度大小
)。
6
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依次用弹簧A、弹簧B 和A、B 嵌套并联弹簧进行实验,相关数据如下表所示:
钩码数
1
2
3
4
5
6
钩码质量m
(g)
50
100
150
200
250
300
弹簧弹力F
(N)
0.49
0.98
1.47
1.96
2.45
2.94
(cm)
11.09
12.19
13.26
14.32
15.40
—
(cm)
10.62
11.24
11.87
12.50
13.13
—
(cm)
10.41
10.81
☆
11.62
12.02
12.42
以刻度尺读数x 为横坐标,弹簧弹力F 为纵坐标,利用表中数据,作出
图像,如图(c)所示。回
答以下问题:
(1)根据图(b),读出数据,将表中数据补充完整:
___________cm。
(2)在图(c)坐标纸上作出弹簧A、B 的
图线,计算可得劲度系数分别为
,
。在图(c)坐标纸上,补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB 的
图线_______:
由作出的图线可得
=___________N/m(结果保留至整数)。
(3)定义相对差值
,可得本实验
___________%(结果保留1 位有效数字)。
若该值在允许范围内,则可认为该小组得出的结论正确。
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【答案】(1)11.21(1 分)(2)
(2 分)
125(1 分)(3)1(1 分)
【解析】(1)由图可知表格中数据为
(2)补齐读出的数据点,并作出并联弹簧AB 的
图线如图
根据作出的图线可得
(3)相对差值
13.(7 分)某小组在使用多用电表时,进行了如下操作:
(1)甲同学使用多用电表测直流电流、电压或测量二极管的反向电阻时,下列接法正确的是( )
A.
用直流电流挡测电路中的电流
B.
用直流电压挡测电阻两端的电压
C.
用欧姆挡测量二极管的反向电阻
(2)乙同学用该多用电表正确测量了一个15.0Ω 的电阻后,需要继续测量一个阻值大约是2kΩ 左右的电
8
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阻
。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请你选出必需的操作步骤并排出正确顺序:
__________。
A.用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝,使表针指向“0”;将红表笔和黑表笔接触;把选择
开关旋转到“×1k”位置;把选择开关旋转到“×100”位置;
E.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点。
正确完成上述操作后,将红、黑表笔接触
两端,表针指示如图甲所示,则所测电阻的阻值为
__________Ω。
(3)该小组进一步探究欧姆表的原理,操作步骤如下:
①丙同学先将满偏电流为1mA、内阻为90Ω 的表头按图乙进行改装,改装后的电流表量程为10mA,
已知
,则
__________Ω(结果保留两位有效数字);
②再与电动势为1.5V 的干电池、滑动变阻器
连接组装成欧姆表,其结构示意图如图丙所示;
③将红、黑表笔直接接触,调节
使表头的示数达到最大,若在红、黑表笔间接入一个待测电阻
,
表头的示数变为原来的一半,则
__________Ω。
【答案】(1)C(1 分) (2) DBE(2 分) 1900(1 分) (3) 9.0(1 分) 150(2 分)
【解析】(1)A.用直流电流挡测电路中的电流,电流需从多用电表的红表笔流入,黑表笔流出,所
以红表笔接电源的正极,A 错误;用直流电压挡测电阻两端的电压,电流需从多用电表的红表笔流入,
黑表笔流出,所以红表笔应在右侧,B 错误;用欧姆挡测量二极管的反向电阻,多用电表内部电源正极
与黑表笔相连,测反向电阻黑表笔接右侧,C 正确。
(2)欧姆表每次使用应该先选挡位,然后欧姆调零,最后测量,欧姆表指针指在中间附近时,读数最
准确,即先选“×100”挡,欧姆调零,测量读数;最后旋到交流最大挡,防止漏电,在用红、黑表笔接
触这个电阻两端之前,操作步骤必须的是:选挡和欧姆调零,有用的操作顺序为DBE;由图可得,多
用电表的读数为
(3)①根据闭合电路欧姆定律有
,代入数据,解得
,③设多用电表
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的内阻为R,根据欧姆定律
,
,代入数据,解得
14.(11 分)如图所示,一根长为0.5m 的轻质细线,一端系着一个质量为0.8kg 的小球(可视为质点),
另一端固定在光滑圆锥体顶端,圆锥顶角的一半
(
,
),g 取
。
求:
(1)整个系统静止时,小球受到绳子的拉力与圆锥体支持力的大小;
(2)当小球随圆锥体围绕其中心轴线一起以
做匀速圆周运动时,小球受到绳子的拉力与圆
锥体的支持力。
【答案】(1)6.4N,4.8N;(2)6.76N,4.32N
【解析】(1)静止时,小球受力平衡,设绳子对小球的拉力为T,圆锥体对小球的支持力为N,由平
衡条件得
,
(2 分)
解得
,
(2 分)
(2)当小球与圆锥体之间的作用力为零时有
(1 分)
由牛顿第二定律有
(1 分)
解得
(1 分)
此时对小球分析
,
(2 分)
解得
,
(2 分)
15.(12 分)如图所示为某快递自动分拣系统的示意图。该系统由摆轮分拣区、倾斜滑道、光滑平台和与
平台等高的固定水平托盘组成。一质量mA
10kg 的快件A 被识别后,以v0
2m/s 的速度进入摆轮拣区;
摆轮开始工作并使快件A 以v1
1m/s 的速度沿着斜面进入倾斜滑道,实现转向分流,接着滑入光滑平
台,与静止在平台上的质量mB
5kg 快件B 发生正碰,碰撞时间极短,碰后两快件沿同一直线运动直到
停止。已知快件B 恰好滑到水平托盘的末端,快件A、B 材质相同,与倾斜滑道和水平托盘的动摩擦因
数分别为μ1
0.25、μ2
0.5,倾斜滑道长度s
3m,倾角θ
37°,水平托盘长度l
1.6m。忽略空气阻力
及快件经过各连接处的能量损失,快件均视为质点。取g
10m/s2,sin37°
0.6,cos37°
0.8。求:
10
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(1)摆轮对快件A 所做的功;
(2)快件A 在倾斜滑道上运动的时间;
(3)快件A、B 停止位置之间的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】(1)对快件A 分析,穿过摆轮分拣区的过程,由动能定理得
(1 分)
解得
(1 分)
(2)快件A 进入倾斜滑道时,由牛顿第二定律得
(1 分)
解得
由运动学公式得
(1 分)
解得
(1 分)
(3)快件A 进入光滑平台时的速度大小
(1 分)
解得
方法一:碰撞后,对快件B 分析,由动能定理可得
(2 分)
解得
方法二:由牛顿第二定律和运动学公式得
,
(2 分)
解得
快件A、B 发生碰撞时,由动量守恒定律得
(1 分)
解得
再对快件A 分析,由动能定理得
(1 分)
解得
快件A、B 停止位置的距离
(1 分)
解得
(1 分)
16.(16 分)如图所示,在直角坐标系xOy 中,在
的区域(Ⅰ区)存在沿
方向的匀强电场,在
、
的区域(Ⅱ区)存在沿
方向的匀强电场,在
、
的区域(Ⅲ区)存在
沿
方向的匀强电场,匀强电场的场强大小均为E。在Ⅰ区和
的区域(Ⅳ区)存在垂直于xOy 平
11
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面向内的匀强磁场,Ⅰ区的磁感应强度为B。一个质量为m、电荷量为
的粒子(不计重力),以某
一速度从P 点沿x 轴正方向进入电磁场,恰好沿x 轴第一次通过原点O,之后粒子依次经过Ⅲ区、Ⅳ区、
Ⅱ区的作用后,沿
方向第二次通过原点O。已知虚线的横坐标
,求:
(1)粒子第一次经过
虚线时速度的大小和方向;
(2)Ⅳ区中磁场的磁感应强度的大小;
(3)粒子第二次通过原点O 返回Ⅰ区时,Ⅰ区中的电场方向变为
方向,且场强大小变为
,求粒子在
之后的运动过程中,到x 轴的最大距离。
【答案】(1)
,方向与x 轴成45°角(2)2B(3)
【解析】(1)作出粒子运动轨迹,如图所示
粒子沿x 轴通过Ⅰ区时,根据受力平衡有
(1 分)
解得
粒子在Ⅱ区做类平抛运动,则有
,
(2 分)
解得
粒子第一次通过虚线时有
(1 分)
解得
所以粒子通过虚线时的速度
(1 分)
解得
(1 分)
方向与x 轴成45°角。(1 分)
(2)粒子经过虚线时到x 轴的距离
(1 分)
12
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粒子在
的区域做匀速的圆周运动,轨道半径满足
(1 分)
粒子要能够沿
方向返回原点O,轨道半径应满足
(1 分)
解得
(1 分)
(3)解法一:
粒子第二次通过原点O 的速度为
,将
分解为
和
(2 分)
由于
可知,粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动,其中匀速圆周
运动为以速度大小为
在磁感应强度为B 的磁场中逆时针方向的运动,匀速直线运动的速度为
,
所以粒子到x 轴的最大距离
(1 分)
其中
(1 分)
解得
(1 分)
解法二:
粒子在运动过程中,根据动能定理有
(1 分)
粒子在这个阶段的运动中,任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度
和竖直方向的速度
,其中
水平方向速度
在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向
,竖直方向的速度
在磁场中受到的洛
伦兹力沿水平方向
(1 分)
下面只研究
电场力不产生水平方向的冲量,根据水平方向的动量定理有
(1 分)
即有
其中
可得
(1 分)
联立解得
(1 分)
解法三:
粒子的运动可分解为一个匀速圆周运动和一个匀速直线运动,在粒子到达最低点的过程中,
粒子圆周运动恰好为半个圆周。在最低点时的速度
(1 分)
粒子在这个阶段的运动中,任意时刻的速度均可分解为水平方向的速度
和竖直方向的速度
,其中
水平方向速度
在磁场中受到的洛伦兹力沿竖直方向
竖直方向的速度
在磁场中受到的洛伦兹力沿水平方向
(1 分)
13
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下面只研究
电场力不产生水平方向的冲量,根据水平方向的动量定理有
(1 分)
即有
其中
可得
(1 分)
联立解得
(1 分)
14