福建省2024-2025学年高三上学期12月期末物理试题（含解析）

2024-2025学年福建省仙游县物理高三第一次模拟质量检测
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写 在本试卷上无效
一、单项选择题（本题共4题，每小题4分，共16分）
1.物理世界丰富多彩，在力的世界中也同样如此，下列说法正确的是（　　）
A. 摩擦力不可能做正功
B. 静摩擦力不可能做功
C. 很重的箱子推不动，但是对箱子做了功
D. 很重的箱子推不动，但是对箱子没有做功
2.某收音机上一器件的工作原理如图所示，一段通电直导线垂直于磁场方向放入匀强磁场中，导线上的电流方向由上而下。在导线以其中心点轴顺时针转动180°的过程中，导线受到的安培力（　　）
A. 大小不变，方向不变
B. 大小由最大减小到零再增至最大，方向时刻改变
C. 大小由最大减小到零再增至最大，方向不变
D. 大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向内
3. 语文的古诗中除了蕴含韵律美，更多还有奇妙的物理现象，在《将进酒》中李白写道“君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回”，下列说法对古诗理解错误的一项是（　　）
A. “黄河之水天上来”说明了黄河地势落差大，重力势能小
B. 乘小船渡过黄河，在最短时间内不能沿着垂直于河岸的方向到达对岸
C. “奔流到海不复回”如果逆水行船，船的速度必须大于流速
D. 如果流速比船速大，则不能沿垂直于河岸方向到达对岸
4.如图是开勒普星—87号，距离地球约4.3光年，被认为是“第二个地球”。已知该行星的半径为m，质量m=kg，引力常数G为6.67×N·m /kg ，下列说法正确的是（ ）
A. 该行星第一宇宙速度约为2km/s B. 该行星的重力加速度约为g=5m/
C. 该行星的密度约为536 D. 由以上信息可求出该行星的环绕周期
二、双项选择题（本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分，在每小题给出四个选项中，有多项符合题目要求。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，粗糙的水平地面上有一斜劈，斜劈上一物块正沿斜面以速度匀速下滑，斜劈保持静止，下列说法正确的是（　　）
A. 地面对斜劈的摩擦力大小与物块速度有关
B. 物块所受滑动摩擦力大小与物块速度无关
C. 若地面光滑，斜劈将会滑动
D. 若地面光滑，斜劈一定不会滑动
6. 2024年1月美国及其盟友此次发起的“有限度”空袭为下一步对胡塞武装军事施压和谈判预留了空间。如果胡塞武装展开报复行动，美盟很可能基于现有战果扩大空袭规模。另据埃及总统府13日发表的声明，埃及总统塞西当天在开罗分别会见伯恩斯和穆罕默德时，敦促各方努力达成停火，保护加沙地带平民。某美军驻扎的空军基地附近架有直流变电站，，发电机的发电功率为6000kw，交流电压为300V，输电线电阻为，美军用户收到的电压为299V，图中变压器均为理想设备，下列说法正确的是（　　）
A. 高压直流输电不会受电容的影响，且节省材料
B. 损失的功率为25kw
C. =10A，
D. 损失的电压为20V
7.方圆荟是莆田的一处巨型购物中心，吸引无数顾客前来。如图是方圆荟广场的一处玩乐设施简化图，线长L，线与垂直方向夹角为，玩客质量为m，下列说法正确的是（ ）
A. 玩客受重力、拉力和向心力 B. 此时的旋转半径为
C. 此时的拉力为 D. 此时的向心力为
8. 2024年9月是全国绿色出行宣传月，9月16日至22日是绿色出行宣传周，主题是“绿色出行 公交优先”。为切实履行绿色出行的主体担当，莆田市公交集团深入开展绿色出行宣传月活动。一莆田公交车从静止开始以恒定加速度直线运动，其速度与时间关系如图所示，公交车的额定功率为100kW，连车带人总重1t，不计空气阻力，下列说法错误的是（　　）
A. 公交车所受阻力为5×
B. 所受阻力的摩擦系数为0.5
C. 公交车的实际功率先增大后不变
D. 20秒内，公交车所走的路程为565米
三、非选择题（本题共 7 小题，共 40分，其中 9、10 题为填空题，11、12 为实验题，
考生根据要求作答）
9.运动中的电荷在磁场中______会受洛伦兹力的作用，正电荷所受洛伦兹力的方向______与磁场方向相同，负电荷所受洛伦兹力的方向与磁场方向______垂直。（填“不一定”或“一定”）
10.如图，一质量为1kg的物块（可视为质点）轻放在传送带左端，传送带以速度=4匀速传动，物块与传送带的动摩擦因数为0.4，g取，物块加速时的加速度为______，加速时间为______，摩擦生热产生的能量为______。
11.如图，地面上有质量都为m的物块A、B，中间有弹簧连接，今用一方向向右的水平恒力F拉动物块A，最后该系统做匀加速直线运动，重力加速度为g，物块与地面的动摩擦因数为，弹簧若仍在弹性限度内，那么最后该系统的加速度为_______，弹簧的弹力大小为______。
12.废旧电池可以做工业处理，一般的方法就是热处理，通过将电池置于高温环境，汞和其他有毒成分会蒸发，这样既可以将电池无毒化，又可以将金属成分进行回收。某兴趣小组为测量干电池的电动势和内阻，设计了如图 （a）所示电路，所用器材如下∶
A.电压表（量程0~0.6V，内阻）
B.电阻
C.电阻
D.电流表（量程0~0.6A）
E.电阻箱（阻值）
F.干电池两节（约5V）
G开关一个和导线若干
（1）根据图（a），完成图（b）中的实物图连线________，且图中有一处明显错误，请指出并提出简单易行的解决方案________。
（2）选择正确的电阻后，调节电阻箱，电压表示数为0.4V，电流表示数为0.5A，则扩充后的电压表表示的示数为______V
（3）再次调节电阻箱，电压表示数为0.5V，电流表示数为0.4A则干电池的电动势为______V、内阻为______
13. 展望未来，我国青年一代必将大有可为，也必将大有作为。这是“长江后浪推前浪”的历史规律，也是“一代更比一代强”的青春责任。广大青年要勇敢肩负起时代赋予的重任，志存高远，脚踏实地，努力在实现中华民族伟大复兴的中国梦的生动实践中放飞青春梦想。这是习近平在同各界优秀青年代表座谈时的讲话。为了积极响应习主席的号召，某校高三6班的物理小组准备探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系，请完成相关内容。（g取）
（1）除图示器材外还需_______
（2）物理小组进行了如下主要实验步骤，正确的顺序是_______
A. 将铁架台固定于桌面上，将弹簧，刻度尺的一端分别系于横梁上
B. 记下弹簧下端不挂钩码时，其下端箭头处指针所对刻度
C. 依次在弹簧下端挂上1个，2个，3个……钩码，待钩码静止后，读出指针指示的刻度，记录在表格内，然后取下钩码
D. 以弹簧长度L为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据对应的点，并用平滑的直线相连
E. 由图像进一步找出弹簧弹力与形变量之间的关系
（3）弹簧不挂钩码时示数如图所示，则弹簧原长等于_______cm；
（4）记录数据，如下表所示
L/cm 7.50 10.00 12.5 15.00 17.50
m/g 50 100 150 200 250
弹簧长度L在记录数据中出现的错误是______（写数据）
（5）绘制图像______。
（6）该弹簧的劲度系数k=______N/cm。
（7）通过本次实验，物理小组得出弹簧弹力大小与伸长量关系的结论：_______。
四、计算题（本题共3题，共20分）
14.炎炎热日下，起重机仍然在忘我工作。如图是某一型号的起重机，此时的工作功率为。现在由静止吊起一个重为m的货物，货物在40s达到最大速度，最大速度为=20m/s，拉力和时间的关系如图所示，重力加速度为g=10m/,求
（1）工作功率；
（2）整个过程（0~40s）货物上升高度h。
15. 某报社开罗1月06日电（记者王尚）萨那消息：也门胡塞武装发言人叶海亚·萨雷亚06日发表声明说，胡塞武装当天向在亚丁湾行驶的两艘美国船只发射了多枚导弹，并“准确击中目标”。小陈作为军迷兼物理爱好者，将电磁偏转问题和胡塞武装向美国船发射的某一导弹轨迹进行创新结合。如图所示，一初速度为30的正电荷从A点垂直y轴进入方向向下的匀强电场，场强，经过B点时与y轴偏转45进入匀强磁场，场强，最后经过C点离开磁场。已知A（0，1），B（，0），C（0，-1），单位m，且第一象限和第四象限各为电场和磁场，其他象限均无任何场（包括重力场），回答下列问题：
（1）该正电荷的比荷；
（2）到达B点的速度；
（3）在磁场的偏转时间（π取3，保留三位有效数字）。
16. 一战斗机发现下方有敌军的车队，其中一辆汽车（速度为20m/s，限速50m/s）与战斗机水平相距200m，垂直相距180m，当战斗机水平投下一枚初速度，可视为质点的空爆弹（该炮弹地爆的范围只有4m，但空爆时范围可达60m）时，敌军立即以加速度逃离，好巧不巧，这时水平方向吹起大风，炮弹以加速度减速（垂直方向未减速），回答下列问题：
（1）空爆弹地爆（在地上爆炸）时所需的时间；
（2）敌军的车能加速多久；
（3）空爆弹与汽车最短距离；
（4）空爆弹能否击杀敌军？若能，请问敌军是空爆（在空中爆炸）而死，还是地爆而死。
答案
1.【答案】D
【解析】
【详解】AB．无论是滑动摩擦力和静摩擦力对物体都可以做正功，也可能做负功，也可以不做功，选项AB错误；
CD．很重的箱子推不动，箱子没有位移，则对箱子不做功，选项C错误，D正确。
故选D。
2.【答案】D
【解析】
【详解】初始位置，根据左手定则可知，导线受到安培力垂直纸面向外，此时电流方向与磁场方向垂直，安培力最大；当导线转动90°时，电流方向与磁场方向平行，受到的安培力为0；当导线转动180°时，根据左手定则可知，导线受到的安培力垂直纸面向内，电流方向与磁场方向垂直，安培力最大。则导线受到的安培力大小由最大减小到零再增至最大，方向由垂直纸面向外变为垂直纸面向内。
故选D
3.【答案】A
【解析】
【详解】A．“黄河之水天上来”说明了黄河地势落差大，重力势能大，故A错误；
B．乘小船渡过黄河，当船头垂直河对岸时，船渡河时间最短，根据平行四边形定则，可知船此时不能沿着垂直于河岸的方向到达对岸，故B正确；
C．根据矢量叠加原理，“奔流到海不复回”如果逆水行船，可知船的速度必须大于流速才能实现，故C正确；
D．根据平行四边形定则，可知如果流速比船速大，则船的合速度不可能沿垂直于河岸方向到达对岸，故D正确。
由于本题选择错误的，故选A。
4.【答案】A
【解析】
详解】A．根据万有引力提供向心力
可得该行星的第一宇宙速度约为
故A正确；
B．根据
该行星的重力加速度约为
故B错误；
C．根据
该行星的密度约为
故C错误；
D．由于缺少该行星的环绕半径，故以上信息可求出该行星的环绕周期，故D错误。
故选A。
5.【答案】BD
【解析】
【详解】ACD．不管大小是多少，斜劈和物块都平衡，故可以对斜劈和物块整体受力分析受重力和支持力，二力平衡，地面对斜劈无摩擦力。不管地面是否光滑，斜劈在水平方向受合力为0，所以一定不会运动。故AC错误，D正确；
B．由滑动摩擦力公式
可见物块所受滑动摩擦力大小与物块速度无关，故B正确。
故选BD。
6.【答案】AD
【解析】
【详解】A．高压交流输电会受电容的影响产生电能损耗，直流输电不会受电容的影响；交流电一般需要三组线路，直流电只需要两组线路，高压直流输电节省材料，A正确；
B．根据
，
输电线电流为
损失的功率为
B错误；
D．输电线上损失的电压为
D正确；
C．减压变压器原线圈电压
则
由
得
C错误。
故选AD。
7.【答案】CD
【解析】
【详解】A．玩客受重力、拉力，重力与拉力的合力提供向心力，故A错误；
B．此时的旋转半径为
故B错误；
C．根据共点力平衡可得此时的拉力为
故C正确；
D．此时的向心力为
故D正确。
故选CD。
8.【答案】AD
【解析】
【详解】A．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值，则有
故A错误，符合题意；
B．根据滑动摩擦力公式
其中
联立解得
故B正确，不符合题意；
C．根据牛顿第二定律
又有
联立可得
由v-t图可知汽车先做匀加速运动再做加速度减小的加速运动，由此可知汽车的实际功率逐渐增大，当达到额定功率后保持不变，故C正确，不符合题意；
D．在0-10s内汽车做匀加速运动，位移为x1，则
设汽车在10s-20s时间内位移为，10s-20s时间内对汽车由动能定理得
代入数据解得
所以20秒内，公交车所走的路程为
故D错误，符合题意。
故选AD。
9.【答案】 ①. 不一定 ②. 不一定 ③. 一定
【解析】
【详解】[1][2][3]当运动电荷速度方向与磁场方向平行时，电荷受到的洛伦兹力为0；则运动中的电荷在磁场中不一定会受洛伦兹力的作用，正电荷所受洛伦兹力的方向不一定与磁场方向相同，负电荷所受洛伦兹力的方向与磁场方向一定垂直。
10.【答案】 ①. 4 ②. 1s ③. 8
【解析】
【详解】[1]物块刚放在传送带上时做匀加速直线运动，有
解得加速度为
[2]物块匀加速到和传送带具有相同速度时有
解得所需时间为
[3]物块做匀加速的位移为
解得
此过程传送带的位移
则摩擦生热产生的能量
11.【答案】 ①. ②.
【解析】
【详解】[1]以A、B系统，根据牛顿第二定律可得
可得最后该系统的加速度为
[2]以A为对象，根据牛顿第二定律可得
解得弹簧的弹力大小为
12.【答案】 ①. ②. 电池装反了，再反过来装 ③. 2.4 ④. 5.4 ⑤. 6
【解析】
【详解】（1）[1]根据图（a），完成图（b）中的实物图连线，如图
[2]图中明显的错误是电池装反了，应该反过来装，使电流从正接线柱流入电表，从负接线柱流出电表。
（2）[3]改装电压表应串联的电阻，扩充后的电压表表示的示数为
（3）[4][5]再次调节电阻箱，电压表示数为0.5V，电压表表示的示数为
由闭合电路欧姆定律得
，
解得
，
13.【答案】（1）若干钩码，毫米刻度尺
（2）ABCDE （3）5.00
（4）12.5 （5）见解析
（6）0.2 （7）在误差允许范围内，弹簧弹力大小与伸长量成正比关系
【解析】
【小问1详解】
除图示器材外还需：若干钩码，毫米刻度尺。
【小问2详解】
实验时先将铁架台固定于桌面上，将弹簧，刻度尺的一端分别系于横梁上，记下弹簧下端不挂钩码时，其下端箭头处指针所对刻度；依次在弹簧下端挂上1个，2个，3个……钩码，待钩码静止后，读出指针指示的刻度，记录在表格内，然后取下钩码；以弹簧长度L为横坐标，以钩码质量m为纵坐标，标出各组数据对应的点，并用平滑的直线相连，由图像进一步找出弹簧弹力与形变量之间的关系；故正确的顺序是ABCDE。
【小问3详解】
弹簧不挂钩码时示数如图所示，图中刻度尺的分度值为，则弹簧原长等于。
【小问4详解】
由于刻度尺的分度值为，需要估读到下一位，可知弹簧长度L在记录数据中出现的错误是12.5。
【小问5详解】
根据表格数据作出对应图像如图所示
【小问6详解】
根据胡克定律结合作出的图像可得，弹簧的劲度系数为
【小问7详解】
通过本次实验，物理小组得出弹簧弹力大小与伸长量关系的结论：在误差允许范围内，弹簧弹力大小与伸长量成正比关系。
14.【答案】（1）1000W；（2）780m
【解析】
【详解】（1）起重机工作功率为
（2）货物的质量为
整个过程根据动能定理有
解得货物上升高度为
15.【答案】（1）；（2）；（3）s
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律有
根据平抛运动规律可知
联立解得
（2）由动能定理得
解得
（3）作图
由几何知识得
则
=30
可知偏转角为π，由
解得
s
16.【答案】（1）6s （2）5s
（3）5m （4）空爆而死
【解析】
【小问1详解】
炮弹竖直方向做自由落体运动，则有
其中
h=180m
解得
【小问2详解】
汽车初速度v1等于20m/s，汽车最大速度vm等于50m/s，根据速度公式有
解得
【小问3详解】
在5s时，炮弹速度
在水平方向上，根据题意，画出炮弹与汽车的图像，如图所示
当5s时，汽车位移
炮弹水平位移
5s时两者的水平位移之差
可知，此时两者垂直位移之差为
在6s时，汽车位移
炮弹水平分速度减为0的时间
则在6s时，炮弹水平位移
结合上述可知，6s此时空爆弹已到达地面，此时他们的水平位移之差
由于
5m<55m
所以空爆弹与汽车最短距离为5m。
【小问4详解】
结合上述可知，若为地爆，由于
4m<5m
则汽车不在攻击范围内。若为空爆，由于
55m<60m
可知，汽车在攻击范围内，即空爆弹能击杀敌军，敌军是空爆而死。