福建省三明市2025届高三下学期5月质量检测物理试卷（含答案）

2025届福建省三明市高三下学期三模物理试题
一、单选题
1．1934年约里奥-居里夫妇用人工方法得到了磷的放射性同位素，的衰变方程为，则X粒子为（　　）
A． B． C． D．
2．某发电厂采用110kV高压向远方城市输电。当输送功率一定时，为使输电线上损耗的功率减小为原来的，输电电压应变为（　　）
A．440 kV B．220 kV C．55 kV D．
3．介质中坐标原点O处的波源在时刻开始振动，产生的简谐横波沿x轴正方向传播，时刻传到L处，波形如图。下列描述处质点的振动图像是（　　）
A． B．
C． D．
4．如图，水平台面上有一足够长、间距为L的平行光滑金属导轨MN、PQ，置于塑料圆筒内，导轨左端连着电容为C的电容器和电动势为E的电源，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。将一质量为m的模拟金属炮弹置于圆筒内导轨上，先将开关拨至接线柱1，充电结束后，将开关拨至接线柱2，炮弹在安培力作用下开始运动，达到最大速度后离开导轨，整个过程通过炮弹的电荷量为q。已知炮弹电阻为R，炮弹始终与导轨接触良好，不计导轨电阻和电源内阻。则在此过程中炮弹（　　）
A．做匀加速直线运动 B．在导轨上的位移为
C．离开导轨时的速度为 D．最大速度与电容器电容大小成正比
二、多选题
5．如图为探究平行板电容器电容的影响因素的实验装置（　　）
A．静电计指针张角变大表明电容器极板电势差增大
B．静电计指针张角变大表明电容器极板电势差减小
C．只增加极板电量，静电计指针张角变大，但电容不变
D．只增加极板电量，静电计指针张角变大，表明电容增大
6．射击训练中，子弹因空气阻力的作用会影响其运动状态。如图甲，某运动员先后两次在不同环境下从同一高度水平射出完全相同的子弹，每次子弹均从离开枪口开始计时，用表示子弹在竖直方向的分速度，其图像如图乙所示取竖直向下为正方向，a、b两点对应的竖直方向的速度大小均为，则（　　）
A．过程中子弹沿竖直方向的位移比过程的大
B．过程中子弹沿竖直方向的平均加速度比过程的大
C．时刻子弹所受合力沿竖直方向的分力比时刻的小
D．时刻子弹所受阻力沿竖直方向的分力比时刻的小
7．如图甲，xOy坐标系中，y轴上固定有两个与原点O距离相同的等量同种点电荷Q，x轴上各点的电势随x坐标变化的图像如图乙所示。a、b是x轴上两点，其电势分别为和，对应图线上的a＇、b＇ 两点，这两点切线斜率的绝对值均为k。现将一质量为m、电荷量为q的正点电荷M从a点由静止释放，M运动过程中仅受电场力作用，下列说法正确的是（　　）
A．a、b两点场强相同
B．M从a点运动到b点的过程中加速度先增大后减小
C．M从a点运动到b点的过程中电势能先减小后增大
D．M运动到b点时克服电场力做功的功率为
8．如图甲，在智能机器人协作实验场中，元件A、B之间用智能柔性机械臂连接（机械臂可根据内置算法自动调整伸缩，模拟弹簧功能），放在光滑水平试验台上，B右侧与竖直挡板相接触。时刻，元件C以一定速度向右运动，时与元件A相碰（碰撞时间极短），并立即与A粘连且不再分开。C的运动情况由视觉追踪系统和惯性测量单元监测，并生成如图乙的图像，已知、，则（　　）
A．元件C的质量为100 g
B．1 s到3 s的时间内，墙壁对B的冲量大小为
C．元件B离开墙壁后，柔性机械臂的最大弹性势能为
D．元件B离开墙壁后，B的最大速度为
三、填空题
9．“用双缝干涉实验测量光的波长”实验中，某同学对实验装置进行调节并观察实验现象。实验中观察到的干涉图样是下图中的 填“甲”或“乙图样；若仅更换一间距更大的双缝，干涉条纹间距将 填“增大”“减小”或“不变。
10．如图，一开口向上竖直放置的圆柱形导热容器，用导热活塞密封一定质量的理想气体。初始时容器内气柱的高度为h、温度为T0。当外界环境温度变化后，活塞缓慢上升后再次平衡，不计活塞与容器间的摩擦，此时容器内气体的温度为 。该过程气体内能 （填“增大”“减小”或“不变”），气体向外界 （填“吸热”或“放热”）。
11．如图，拖把由拖杆和拖把头构成。某拖把头的质量为m，忽略拖杆质量。沿拖杆方向推拖把，使之在水平地板上匀速移动，已知拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，若拖杆与竖直方向的夹角为θ，则推拖把的力为 （用题中所给符号表示）；若用大小恒定的力沿杆方向推拖把头，但未推动拖把，逐渐减小θ的过程中，地面对拖把头作用力 （填“增大”“减小”或“不变”）。
四、实验题
12．某学习小组设计了图甲的装置来验证机械能守恒定律。钩码A、B通过一绕过光滑定滑轮的轻质细绳相连接，轻质挡光片固定于钩码A上，钩码A、B的质量均为。初始时，挡光片中心线与光电门发光孔之间的高度差为h，现将另一质量为的小钩码C轻轻挂在B上，系统由静止开始运动，测得光电门的挡光时间为。
(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d，如图乙，则 mm。
(2)挡光片通过光电门的速度大小为 用题中字母表示。
(3)运动过程中，钩码B与C组成的系统机械能 填“守恒”或“不守恒”）。
(4)若满足关系式 用题中字母表示，则可验证钩码A、B、C与轻绳组成的系统机械能守恒。
13．某些磁性材料的电阻率在外磁场作用下发生改变的现象称为磁致电阻效应，利用该效应可以制作磁敏器件。为探究某磁敏器件材料的电阻率随外磁场的变化规律，设计如图甲所示电路。该器件在无外磁场时的阻值为，加磁感应强度为B的外磁场后，阻值变为R，阻值的变化量，相对变化率能反映器件材料电阻率的变化。图中和均为理想电压表，定值电阻，为滑动变阻器，S为开关，E为电源。
（1）按照甲所示的电路图，将图乙中的器材实物连线补充完整 ；
（2）不加外磁场，调节使示数为，示数，由此可计算出 ；
（3）加外磁场，调节使示数仍为，记录B和示数，计算；
（4）改变B，重复（2）的操作，实验数据如下表，时，电压表示数如图丙所示，读出数据，完成下表，答：① ，② （②的结果保留2位有效数字）；
…
… ①
… ②
（5）由图丁坐标纸上将所缺数据点补充完整后作图可推知，B在范围内，该器件材料的电阻率随B的增大而 填“线性增大”或“非线性增大。
（6）若图甲中为理想电压表，而为非理想电压表，仍利用（4）问表格中的实验数据在图丁坐标纸上作图，则B在范围内，图线的斜率比真实情况 填“偏大”“偏小”或“不变。
五、解答题
14．2025年4月13日，全红婵参加加拿大温莎站世界杯跳水决赛。如图，全红婵以一定初速度在高台上竖直向上起跳，从距水面的最高处竖直下落，入水后沿直线下潜3 m后速度减为零。重力加速度取，人运动过程中可简化为质点，不计空气阻力。求全红婵：
(1)入水前瞬间的速度大小；
(2)入水后，人受竖直方向水的平均作用力与其体重之比。
15．近年来我国航天事业取得辉煌成就，2024年10月30日，神舟十九号飞船再次与空间站组合体成功对接。若空间站绕地球做匀速圆周运动，已知地球质量为M，空间站的质量为，轨道半径为，引力常量为G。
(1)求空间站线速度的大小；
(2)航天员相对太空舱静止站立，应用物理规律推导说明航天员对太空舱的压力大小等于零；
(3)规定距地球无穷远处引力势能为零，质量为m的物体与地心距离为r时引力势能为。由于太空中宇宙尘埃的阻力以及地磁场的电磁阻尼作用，长时间在轨无动力运行的空间站轨道半径慢慢减小到仍可看作匀速圆周运动，为了使轨道半径快速恢复到，并做匀速圆周运动，需要发动机短时间点火对空间站做功。求轨道半径从恢复到的过程中，空间站机械能的变化量。
16．如图甲，在纸面内建立直角坐标系xoy，坐标系的第一、二象限有足够长的宽度为d、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的上边界MN平行于x轴。P、Q是长度为L的平行金属板、垂直于纸面放置，两板中线与y轴共线，两板间加上周期为T、场强大小为的周期性变化的电场，如图乙所示。取x轴正方向为电场的正方向，位于P、Q两板中线上的粒子源沿y轴正方向持续发射质量为m、电荷量为q、速度大小为的带正电的粒子，粒子均能从x轴离开电场进入磁场。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，忽略电场与磁场的边界效应。
(1)求时刻进入电场的粒子，在时刻沿x轴方向的偏移量；
(2)若粒子从O点进入磁场，求粒子需从哪些时刻进入电场？若粒子从O点进入磁场且恰好不穿出磁场的上边界MN，求磁感应强度的大小；
(3)磁场方向不变，将磁感应强度大小改为，粒子进入磁场后，若还受一个与速度方向总相反的阻力作用，且阻力大小为已知量，粒子轨迹恰与磁场MN边界相切，求最左边与最右边两相切点的横坐标。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 D B C C AC BD CD BD
9． 甲 减小
10． 增大 吸热
11． 增大
12．(1)4.0
(2)
(3)不守恒
(4)
13． 500 0.66 0.32 非线性增大 偏小
14．(1)
(2)
【详解】（1）全红婵从最高处竖下落至水面过程中：
解得
（2）水中下潜过程，根据动能定理
解得
15．(1)
(2)见解析
(3)
【详解】（1）对空间站：由牛顿第二定律
解得
（2）设航天员质量为m，所受支持力为，则
解得，故航天员不受太空舱的支持力。
根据牛顿第三定律，则航天员对太空舱的压力大小等于零。
（3）空间站在轨道上做匀速圆周运动，有
可得空间站的动能
空间站在轨道上的机械能为
空间站在r0轨道上的机械能为
空间站由轨道恢复到r0轨道过程，机械能的变化量为
16．(1)
(2)
(3)，
【详解】（1），粒子沿 x轴方向做初速度为零的匀加速度直线运动，由运动学知识可知沿x轴方向位移
由牛顿第二定律有
联立解得
（2）从时刻进入的粒子在电场中沿x轴方向的位移为零，粒子从O点进入磁场；
粒子穿过电场的时间为
粒子离开交变电场时沿电场方向速度变化为零，从 O点进入的粒子均以的速度垂直于x轴进入匀强磁场中做匀速圆周运动。
由几何关系，轨迹与上边界相切，则
粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即
联立解得
（3）粒子从时刻进入的粒子沿x轴的运动位移最大，由牛顿第二定律可知粒子在电场中的加速度为
沿x轴方向做匀加速直线运动，沿x轴方向的最大位移为
进入磁场后，轨迹恰与磁场MN边界相切处，y方向速度为0，对粒子在y方向由动量定理有
即
解得
由几何关系，从x轴上
进入磁场的粒子在MN边界上的横坐标为
从x轴上
进入磁场的粒子在MN边界上的横坐标为