精品解析：2025届福建省福州恒一高级中学（烟台山校区）高三下学期第四次高考模拟考试物理试题

2025届高三下学期第四次高考模拟考试 物理 试题 一、单选题 1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ） A. 0g B. 0.25g C. 0.5g D. 0.75g 2. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶4 D. 原线圈的输入功率为12W 4. 制作陶瓷时，在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点，则（ ） A. 离转轴越近的陶屑质量越大 B. 离转轴越远的陶屑质量越小 C. 陶屑只能分布在台面的边缘处 D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内 二、多选题 5. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 6. 一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处．如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为，末速度v沿x轴正方向．在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度和竖直方向分速度与时间t的关系，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 8. 如图，某同学在水平地面上先后两次从点抛出沙包，分别落在正前方地面和处。沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面，且交于 点，点正下方地面处设为 点。已知两次运动轨迹的最高点离地高度均为，，，，沙包质量为，忽略空气阻力，重力加速度大小取，则沙包（　　） A. 第一次运动过程中上升与下降时间之比 B. 第一次经 点时的机械能比第二次的小 C. 第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为 D. 第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大 三、填空题 9. 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。 10. 当光由空气射入某种介质时，其入射角正弦值sin和折射角正弦值sin的关系图像如图所示，则该介质的折射率为_______，全反射的临界角大小为_______，光在该介质中的传播速度为_______（光在真空中的传播速度为 11. 如图为氢原子的能级图，则电子处在轨道上比处在轨道上离核的距离________（选填“远”或“近”）。当大量氢原子处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条。 四、实验题 12. 学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。 （1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为_____N（结果保留1位小数）； （2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，则此段时间内物体处于_____（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为_____ （结果保留1位小数）。 13. 某实验小组想要测量一叠层电池的电动势E（约为9V）和内阻（约为7Ω），实验设计电路如图所示，其中电流表的量程为50mA、内阻，定值电阻，定值电阻有20Ω、150Ω、500Ω三种阻值可选。 实验操作过程如下： ⅰ.选择合适的定值电阻，断开开关，按电路图连接好电路； ⅱ.保持开关断开，闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅲ.闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅳ.断开电路，整理器材。 （1）本实验中定值电阻。的阻值应选______（填“20Ω”“150Ω”或“500Ω”）。 （2）该叠层电池的电动势______，内阻______。（用表示） （3）若，，可得该叠层电池的电动势______V，内阻______ 。（结果保留两位有效数字） 五、解答题 14. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 15. “嫦娥六号”探测器由着陆器、上升器、轨道器和返回器四个部分组成，沿环月轨道以速度运动。某时刻，着陆器和上升器（组合体）、轨道器和返回器（组合体）分离，分离时间为。分离后 的速度大小为 ，方向与相同。已知组合体、的质量分别为、 。求： （1）分离后的速度大小； （2）分离过程中，对的平均 推力大小。 16. 如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： （1）当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； （2）要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； （3）若金属棒b的速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025届高三下学期第四次高考模拟考试 物理 试题 一、单选题 1. 已知钍234的半衰期是24天。1g钍234经过48天后，剩余钍234的质量为（ ） A. 0g B. 0.25g C. 0.5g D. 0.75g 【答案】B 【解析】 【详解】半衰期1g钍234经过48天后，剩余质量 故选B。 2. 如图所示，飞船与空间站对接后，在推力F作用下一起向前运动。飞船和空间站的质量分别为m和M，则飞船和空间站之间的作用力大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意，对整体应用牛顿第二定律有 F = (M＋m)a 对空间站分析有 F′ = Ma 解两式可得飞船和空间站之间的作用力 故选A。 3. 如图甲所示，理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上，输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示，副线圈接规格为“6V，3W”的灯泡。若灯泡正常发光，下列说法正确的是（ ） A. 原线圈两端电压的有效值为 B. 副线圈中电流的有效值为0.5A C. 原、副线圈匝数之比为1∶4 D. 原线圈的输入功率为12W 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图知，原线圈电压最大值为，则原线圈两端电压的有效值为 故A错误； B．灯泡正常发光，由P = UI得，副线圈中电流有效值为 故B正确； C．由理想变压器电压与匝数关系可知 故C错误； D．理想变压器没有能量损失，原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，则原线圈的输入功率 P1 = PL = 3W 故D错误。 故选B。 4. 制作陶瓷时，在水平面内匀速转动的台面上有一些陶屑。假设陶屑与台面间的动摩擦因数均相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。将陶屑视为质点，则（ ） A. 离转轴越近的陶屑质量越大 B. 离转轴越远的陶屑质量越小 C. 陶屑只能分布在台面的边缘处 D. 陶屑只能分布在一定半径的圆内 【答案】D 【解析】 【详解】与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力为最大静摩擦力时，根据牛顿第二定律可得 解得 因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同，由此可知能与台面相对静止的陶屑离转轴的距离与陶屑质量无关，只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑。μ与ω均一定，故为定值，即陶屑离转轴最远的陶屑距离不超过，即陶屑只能分布在半径为的圆内。 故选D。 二、多选题 5. 2024年3月20日，鹊桥二号中继星成功发射升空，为嫦娥六号在月球背面的探月任务提供地月间中继通讯。鹊桥二号采用周期为24h的环月椭圆冻结轨道（如图），近月点A距月心约为2.0 × 103km，远月点B距月心约为1.8 × 104km，CD为椭圆轨道的短轴，下列说法正确的是（ ） A. 鹊桥二号从C经B到D的运动时间为12h B. 鹊桥二号在A、B两点的加速度大小之比约为81：1 C. 鹊桥二号在C、D两点的速度方向垂直于其与月心的连线 D. 鹊桥二号在地球表面附近的发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s 【答案】BD 【解析】 【详解】A．鹊桥二号围绕月球做椭圆运动，根据开普勒第二定律可知，从A→C→B做减速运动，从B→D→A做加速运动，则从C→B→D的运动时间大于半个周期，即大于12h，故A错误； B．鹊桥二号在A点根据牛顿第二定律有 同理在B点有 带入题中数据联立解得 aA：aB = 81：1 故B正确； C．由于鹊桥二号做曲线运动，则可知鹊桥二号速度方向应为轨迹的切线方向，则可知鹊桥二号在C、D两点的速度方向不可能垂直于其与月心的连线，故C错误； D．由于鹊桥二号环绕月球运动，而月球为地球的“卫星”，则鹊桥二号未脱离地球的束缚，故鹊桥二号的发射速度应大于地球的第一宇宙速度7.9km/s，小于地球的第二宇宙速度11.2km/s，故D正确。 故选BD。 6. 一条河流某处存在高度差，小鱼从低处向上跃出水面，冲到高处．如图所示，以小鱼跃出水面处为坐标原点，x轴沿水平方向，建立坐标系，小鱼的初速度为，末速度v沿x轴正方向．在此过程中，小鱼可视为质点且只受重力作用。关于小鱼的水平位置x、竖直位置y、水平方向分速度和竖直方向分速度与时间t的关系，下列图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．小鱼在运动过程中只受重力作用，则小鱼在水平方向上做匀速直线运动，即为定值，则有水平位移 故A正确，C错误； BD．小鱼在竖直方向上做竖直上抛运动，则 ， 且最高点时竖直方向的速度为0，故B错误，D正确。 故选AD。 7. 某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，M、N分别是运动轨迹与等势面b、a的交点，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电荷 B. M点的电场强度比N点的小 C. 粒子在运动轨迹上存在动能最小的点 D. 粒子在M点的电势能大于在N点的电势能 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，带电粒子带正电，故A错误； B．等差等势面越密集的地方场强越大，故M点的电场强度比N点的小，故B正确； CD．粒子带正电，因为M点的电势大于在N点的电势，故粒子在M点的电势能大于在N点的电势能；由于带电粒子仅在电场作用下运动，电势能与动能总和不变，故可知当电势能最大时动能最小，故粒子在运动轨迹上到达最大电势处时动能最小，故CD正确。 故选BCD。 【点睛】 8. 如图，某同学在水平地面上先后两次从 点抛出沙包，分别落在正前方地面和处。沙包的两次运动轨迹处于同一竖直平面，且交于 点， 点正下方地面处设为 点。已知两次运动轨迹的最高点离地高度均为，，，，沙包质量为，忽略空气阻力，重力加速度大小取，则沙包（　　） A. 第一次运动过程中上升与下降时间之比 B. 第一次经 点时的机械能比第二次的小 C. 第一次和第二次落地前瞬间的动能之比为 D. 第一次抛出时速度方向与落地前瞬间速度方向的夹角比第二次的大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．沙包从抛出到最高点的运动可视为平抛运动的“逆运动”，则可得第一次抛出上升的高度为 上升时间为 最高点距水平地面高为，故下降的时间为 故一次抛出上升时间，下降时间比值为，故A错误； BC．两条轨迹最高点等高、沙包抛出的位置相同，故可知两次从抛出到落地的时间相等为 故可得第一次，第二次抛出时水平方向的分速度分别为 由于两条轨迹最高点等高，故抛出时竖直方向的分速度也相等，为 由于沙包在空中运动过程中只受重力，机械能守恒，故第一次过P点比第二次机械能少 从抛出到落地瞬间根据动能定理可得 则故落地瞬间，第一次，第二次动能之比为，故B正确，C错误； D．根据前面分析可知两次抛出时竖直方向的分速度相同，两次落地时物体在竖直方向的分速度也相同，由于第一次的水平分速度较小，物体在水平方向速度不变，如图所示，故可知第一次抛出时速度与水平方向的夹角较大，第一次落地时速度与水平方向的夹角也较大，故可知第一次抛出时速度方向与落地瞬间速度方向夹角比第二次大，故D正确。 故选BD。 三、填空题 9. 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。 10. 当光由空气射入某种介质时，其入射角正弦值sin和折射角正弦值sin的关系图像如图所示，则该介质的折射率为_______，全反射的临界角大小为_______，光在该介质中的传播速度为_______（光在真空中的传播速度为 【答案】 ①. ②. 37° ③. 1.m/s 【解析】 【详解】[1]光的折射定律的表达式为 结合图像可知 [2]由全反射临界角公式 可知sin 故C=37° [3]光在该介质中的传播速度为 代入数据可解得 11. 如图为氢原子的能级图，则电子处在轨道上比处在轨道上离核的距离________（选填“远”或“近”）。当大量氢原子处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有________条。 【答案】 ①. 远 ②. 3 【解析】 【详解】[1]根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越远，故电子处在n=3轨道上比处在n=4轨道上离氢核的距离近，所以电子处在n=4轨道上比处在n=3轨道上离氦核的距离远。 [2]当大量氢原子处在的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有条。 四、实验题 12. 学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为。 （1）电梯静止时测力计示数如图所示，读数为_____N（结果保留1位小数）； （2）电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，则此段时间内物体处于_____（填“超重”或“失重”）状态，电梯加速度大小为_____ （结果保留1位小数）。 【答案】（1）5.0 （2） ①. 失重 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 由图可知弹簧测力计的分度值为0.5N，则读数为5.0N。 【小问2详解】 [1]电梯上行时，一段时间内测力计的示数为，小于物体的重力可知此段时间内物体处于失重状态； [2]根据 根据牛顿第二定律 代入数据联立解得电梯加速度大小 13. 某实验小组想要测量一叠层电池的电动势E（约为9V）和内阻（约为7Ω），实验设计电路如图所示，其中电流表的量程为50mA、内阻，定值电阻，定值电阻有20Ω、150Ω、500Ω三种阻值可选。 实验操作过程如下： ⅰ.选择合适的定值电阻，断开开关，按电路图连接好电路； ⅱ.保持开关断开，闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅲ.闭合开关，读出此时电流表的示数； ⅳ.断开电路，整理器材。 （1）本实验中定值电阻。的阻值应选______（填“20Ω”“150Ω”或“500Ω”）。 （2）该叠层电池的电动势______，内阻______。（用表示） （3）若，，可得该叠层电池的电动势______V，内阻______ 。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）150Ω （2） ①. ②. （3） ①. 9.2 ②. 6.9 【解析】 【小问1详解】 当开关均闭合时要使电流表安全，电路的总电阻应不小于，当开关闭合、开关断开时，要使电路中的电流超过电流表量程的三分之一，电路中的电阻应不超过，故定值电阻的阻值应选150Ω。 【小问2详解】 [1][2]当开关断开，开关闭合时，有 当开关均闭合时有 解得， 【小问3详解】 [1][2]当，时，由（2）可知，。 五、解答题 14. 如图，竖直向上的匀强电场中，用长为L的绝缘细线系住一带电小球，在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点，A点为最低点，B点与O点等高。当小球运动到A点时，细线对小球的拉力恰好为0，已知小球的电荷量为、质量为m，A、B两点间的电势差为U，重力加速度大小为g，求： （1）电场强度E的大小。 （2）小球在A、B两点的速度大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）在匀强电场中，根据公式可得场强为 （2）在A点细线对小球的拉力为0，根据牛顿第二定律得 A到B过程根据动能定理得 联立解得 15. “嫦娥六号”探测器由着陆器、上升器、轨道器和返回器四个部分组成，沿环月轨道以速度运动。某时刻，着陆器和上升器（组合体）、轨道器和返回器（组合体）分离，分离时间为。分离后 的速度大小为 ，方向与相同。已知组合体、的质量分别为、 。求： （1）分离后的速度大小； （2）分离过程中，对的平均 推力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）组合体、分离前后动量守恒，取v0的方向为正方向，有 解得 （2）以组合体为研究对象，由动量定理有 解得 16. 如图所示为放置在水平面上的光滑金属导轨，由左侧的圆弧轨道和右侧足够长的水平轨道平滑连接组成。圆弧轨道最上端连接一个电容的电容器，导轨间距为。在图中虚线de右侧区域存在磁感应强度大小，，方向竖直向上的匀强磁场，金属棒b静止在磁场内水平导轨上。现断开开关S，将金属棒a从圆弧导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为。已知金属棒a的质量，金属棒b质量，两金属棒在导轨间的电阻均为。在运动过程中两金属棒始终与导轨接触良好且与导轨垂直，感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计，重力加速度。求： （1）当金属棒b的速度为时，金属棒a速度； （2）要使两金属棒在磁场内运动过程中不相撞，求初始时刻金属棒b到de的最小距离x； （3）若金属棒b的速度为时从导轨上取走金属棒b，同时闭合开关S，求金属棒a的最小速度。 【答案】（1） （2）6m （3）3m/s 【解析】 【小问1详解】 设金属棒a滑上水平导轨时速度为，下滑过程中由机械能守恒定律可得： 当金属棒b的速度时，设金属棒a的速度为，由动量守恒定律有： 代入数据解得： 【小问2详解】 由题意可得，金属杆a在磁场内做减速运动，金属杆b在磁场内做加速运动。要使两金属棒在磁场中不相撞，则金属杆a追上金属杆b时恰好共速。所以由动量守恒定律有： 从金属杆a进入磁场到二者共速的过程中，设通过闭合回路的电量为q，回路中的平均电流为：，，， 在此过程中，对于金属杆b由动量定理得： 联立以上各式可得，初始时刻金属棒b到de的最小距离： 【小问3详解】 由题意可得，取走金属棒b，闭合开关S，金属棒a以速度5m/s向右切割磁感线，给电容器充电。当金属棒a产生的感应电动势和电容器电压相等时，金属棒a开始匀速运动，速度达到最小。 则， 对于金属棒b由动量定理可得： 联立以上各式可得： 代入数据可得： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $