2025届福建省厦门市高三下学期三模物理试卷（解析版）

这是一份2025届福建省厦门市高三下学期三模物理试卷（解析版），共19页。
注意事项：
1、答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的"准考证号、姓名、考试科目"与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用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。
1. 感烟型火灾报警器内部装有半衰期长达432年的微量放射性物质镅，其α衰变方程为，下列说法正确的是（ ）
A. γ射线电离本领比α射线强
B. 衰变过程释放能量
C. 温度升高，半衰期变短
D. 10个经过一个半衰期剩余5个
【答案】B
【解析】A．α射线由带正电的氦核组成，电离能力最强；γ射线为光子，不带电，电离能力最弱，故A错误；
B．衰变过程中，质量亏损会以能量形式释放（如γ射线及衰变产物的动能），符合核反应的能量守恒，故B正确；
C．半衰期由原子核内部结构决定，与温度等外界条件无关，故C错误；
D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核。10个原子核衰变时，实际剩余数量可能偏离5个（如可能全部衰变或部分剩余），故D错误。
故选B。
2. 如图甲所示，在匀强磁场中，一闭合矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，图乙是金属线框的电动势e与时间的关系图像，则（ ）
A. 时线框处于中性面位置
B. 时线框的磁通量变化率最大
C. 线框的电动势有效值为
D. 线框中的电流方向每秒变化100次
【答案】D
【解析】A．时感应电动势最大，则线框处于与中性面垂直的位置，选项A错误；
B．时感应电动势为零，则此时线框的磁通量变化率为零，选项B错误；
C．线框的电动势有效值为
选项C错误；
D．交流电的周期为0.02s，一个周期内电流方向改变2次，可知线框中的电流方向每秒变化100次，选项D正确。
故选D。
3. 小厦同学参加折返跑比赛，从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点，再跑回起点，则该同学运动过程中位移x与时间t的关系图像可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】B．折返跑比赛的初始位移为零，末位移也为零，故B错误；
D．一个时刻不可能对应两个位移，故D错误；
AC．从静止开始运动，则t=0时刻速度为零，即t=0时刻图像切线与时间轴平行，故A错误，C正确。
故选C。
4. 垂钓中蕴含着许多力学技巧，提竿飞鱼时稍有不慎可能会断竿。如图甲所示，鱼竿中任意处的力可分解为沿竿身的切向张力及垂直于竿身的径向应力，径向应力越大鱼竿越容易断裂。提竿过程中某时刻鱼竿的形状如图乙所示，鱼线呈竖直状态，若鱼竿每个部位所能承受的最大径向应力相同，忽略鱼竿自身重力的影响，则鱼竿四个位置中最易断裂的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】对鱼竿中的某点受力分析如图，鱼竿中该处的力可分解为沿竿身的切向张力及垂直于竿身的径向应力，两个力的合力与重力mg等大反向，则当与mg夹角θ越小时越大，此时鱼竿越易断，由图可知b处鱼竿与水平方向的夹角θ最小，则最易断裂的是b。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. 现代农业通过“空间电场”技术优化大气与地表间形成的自然电场。如图所示，高压电源与悬挂电极连接，电极与土壤间形成空间电场，带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动，从而达到防病害的效果。为电场中的三点，则（ ）
A 悬挂电极连接电源正极
B. 处电场强度相同
C. 点电势低于点电势
D. 病原孢子向悬挂电极移动过程中，电势能降低
【答案】AD
【解析】A．根据带负电的病原孢子在空间电场的作用下向悬挂电极移动，可知悬挂电极带整点，则悬挂电极连接电源正极，故A正确；
B．根据电场线的分布可知处电场强度方向相同，故B错误；
C．根据沿着电场线方向电势降低结合A选项分析可知点电势高于点电势，故C错误；
D．根据题意可知病原孢子向悬挂电极移动过程中，电场力做正功，其电势能降低，故D正确。
故选AD。
6. “天宫课堂”第四课在中国空间站开讲，神舟十六号航天员在梦天实验舱内进行授课。其中一个实验如图所示，质量为0.1kg的小球A以某一初速度向左运动，与静止悬浮在空中的质量为0.5kg的小球B发生正碰，碰撞后小球A向右反弹，当A向右移动2格的长度时，小球B向左移动1格的长度。已知背景板上小方格的边长相等，忽略舱内空气阻力的影响，则（ ）
A. 小球A碰撞前后的速度大小之比为7：2
B. 小球A碰撞前后的速度大小之比为3：2
C. 碰撞前后，小球A、B组成的系统动能不变
D. 碰撞前后，小球A、B组成的系统动能减少
【答案】BC
【解析】根据题意可知，由于碰撞后，A球向右移动2格长度时，B球向左移动1格的长度，则碰撞后，A球的速度大小是B球速度大小的2倍，设碰撞后B球的速度为，则A球的速度为
AB．设碰撞前A球的速度为，由于碰撞过程系统的动量守恒，则碰撞过程中A球动量减少量等于B球动量增加量，则有
解得
则求A碰撞后的速度大小为
则小球A碰撞前后的速度大小之比为3：2，故B正确，A错误；
CD．根据计算可得碰撞前系统的总动能
碰撞后系统的总动能
可得
可知碰撞前后，小球A、B组成的系统动能不变，故C正确，D错误。
故选BC。
7. 宇宙中广泛存在着一种特殊的天体系统——双星系统。如图甲所示，某双星系统中的两颗恒星a、b绕O点做圆周运动，在双星系统外且与系统在同一平面上的A点观测双星运动，测得恒星a、b到OA连线距离x与时间t的关系图像如图乙所示，引力常量为G，则（ ）
A. a、b的线速度之比为
B. a、b的线速度之比为
C. a的质量为
D. a的质量为
【答案】AC
【解析】AB．由图像可知，该双星系统的周期为，与轨迹中心间的距离为与轨迹中心间的距离为，可得
由线速度
可知、的线速度之比为
故A正确，B错误；
CD．由题意可知
可得
对由万有引力提供向心力可知
又
解得
故C正确，D错误。
故选AC。
8. 如图所示，一质量为M的足够长“匚”型金属导轨abcd放在光滑的绝缘水平面上。质量为m、电阻不计的导体棒PQ平行bc放置在导轨上，PQ左侧有两个固定于水平面的立柱。导轨单位长度的电阻为R0，bc长为L，初始时bc与PQ间距离也为L。分界线ef与bc平行，其左侧有竖直向上的匀强磁场，右侧有水平向左的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。在t=0时，一水平向左的拉力F垂直作用在导轨bc段中点，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a，PQ与导轨间动摩擦因数为μ，且始终接触良好，则（ ）
A. 回路中的电动势先增大后减小
B. 运动过程中拉力F的最大值为Ma+μmg+
C. 若t0时间内导轨产生焦耳热为Q，则该时间内导轨克服安培力做功为Q
D. 若t0时间内导轨产生的焦耳热为Q，则该时间内导轨克服摩擦力做功为
【答案】CD
【解析】A．导轨做初速为零的匀加速运动，t时刻的速度 v=at
回路中感应电动势：E=BLv=BLat
可知回路中的电动势一直增大，选项A错误；
B．导轨运动以后，由v=at，，Rx=R0•2x，，F安=BIL
得
导轨受外力F，安培力F安和滑动摩擦力f。其中有f=μFN=μ（mg+F安）
对导轨，由牛顿第二定律得F-FA-f=Ma
联立得
分析可知， 当即力F最大，则有

选项B错误；
C．克服安培力做功等于产生的焦耳热，可知若t0时间内导轨产生的焦耳热为Q，则该时间内导轨克服安培力做功为Q，选项C正确；
D．又导轨克服摩擦力做功为
而 ，
则有
选项D正确。
故选CD。
三、非选择题：共60分，其中9-11题为填空题，12、13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。
9. 如图所示，“飞力士棒”是具有弹性且两端带有负重的健身器械。健身爱好者小幅度晃动固有频率为4Hz的“飞力士棒”使其发生受迫振动。当手晃动的频率为5Hz时，该棒振动频率等于______Hz，手晃动的频率从2Hz逐渐增大到5Hz的过程中，该棒振动的幅度______（选填“一直增大”“一直减小”或“先增大后减小”）。
【答案】5 先增大后减小
【解析】[1]该棒做受迫振动，所以该棒振动频率等于5Hz；
[2]在受迫振动中，驱动力频率越接近物体固有频率，物体振动幅度越大，该棒固有频率为，手晃动的频率从2Hz逐渐增大到5Hz的过程中，该棒振动的幅度先增大后减小。
10. 小萌同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化，实验后得到如图所示的图像。的过程中气体对外界______（选填“做正功”“做负功”或“不做功”）；的过程中气体______热量（选填“吸收”“放出”或“既不吸收也不放出”）。
【答案】不做功 放出
【解析】[1]根据
可得
可知图像斜率等于，的过程中图像斜率不变，则气体体积不变，气体对外界不做功；
[2]过程，图像斜率变大，则体积变小，外界对气体做正功，则的过程温度降低，内能减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体放出热量。
11. 附有肥皂液膜的铁丝圈竖直放置，从上到下液膜厚度增加得越来越快，如图所示为液膜侧视图，用某单色光从左侧照射液膜，在左侧观察到明暗相间的干涉条纹，则干涉条纹的分布是______（选填“上疏下密”“上密下疏”或“上下均匀”），已知该单色光在液膜中的波长为，则相邻两亮条纹处对应的液膜厚度之差是______（用表示）。
【答案】 ①. 上疏下密 ②.
【解析】[1]由题意可知，液膜自上而下厚度增长速度越来越快，因此对应相邻干涉级数所需的厚度增量在下部会在更短的垂直距离内实现，故观察到的干涉条纹呈“上疏下密”的分布。
[2]在反射光的干涉条件下（考虑到上表面反射有π相位变化，下表面无相位变化），相邻亮纹满足
λ的相邻m值变化一次，则厚度d每改变就会出现相邻两条亮纹。因此相邻两亮纹对应的厚度差为。
12. 小厦同学利用智能手机“声学秒表”软件测量厦门地区的重力加速度大小，实验装置如图甲所示，进行以下实验操作：
a．将小球放置在桌面上；
b．用毫米刻度尺测量桌面与水平地面的高度差；
c．打开手机“声学秒表”软件，用钢尺水平击打小球使其下落撞击地面，手机接收到钢尺的击打声开始计时，接收到小球落地声停止计时，记录下击打声与落地声的时间间隔，如图乙所示；
d．多次测量获得多组时间间隔。
（1）现有以下材质小球，实验中应当选用______；
A. 钢球B. 乒乓球C. 泡沫球
（2）用毫米刻度尺测量桌面与水平地面的高度差示数如图丙所示，则______cm；
（3）测得时间间隔，由此可计算得重力加速度______m/s²（保留三位有效数字）；
（4）已知厦门地区重力加速度为，测量值与真实值相比有偏差，造成这个结果的原因可能是______。
A. 桌面不水平，小球飞离桌面时速度斜向上
B. 桌面不水平，小球飞离桌面时速度斜向下
C. 未将小球半径计入高度差
D. 击打时，小球的球心未对准桌面边缘
【答案】（1）A （2）59.00##58.99##59.01 （3）9.63 （4）AD
【解析】【小问1详解】
为了减小空气阻力的影响，应该选用材质密度较大的钢球。
故选A。
【小问2详解】
用分度值为1mm刻度尺测量某级台阶高度h的示数，由图可知
【小问3详解】
根据公式
代入数据可得
【小问4详解】
A．若小球飞离桌面时速度斜向上，竖直方向的初速度竖直向上，时间增大，根据公式可知加速度测量值偏小，故A正确；
B．若小球飞离桌面时速度斜向上，竖直方向的初速度竖直向下，时间减小，根据公式可知加速度测量值偏大，故B错误；
C．根据可知未将小球半径计入高度差，小球下落的高度不变，对加速度的测量不影响，故C错误；
D．击打时，小球的球心未对准桌面边缘，则小球实际做自由落体运动的时间小于测量的时间，根据可知加速度的测量值偏小，故D正确。
故选AD。
13. 小萌同学用不同装置分别进行电磁感应现象实验探究。
（1）按图甲的装置探究感应电流方向的影响因素
在图甲中用笔画线代替导线，将实物电路补充完整______；
该同学在闭合开关时发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片______（选填“向左”或“向右”）滑动，电流计指针向左偏转；
（2）如图乙所示，在探究感应电流大小的影响因素实验中，该同学将一线圈两端与电流传感器相连，强磁铁从长玻璃管上端由静止下落，电流传感器记录了强磁铁穿过线圈过程中电流与时间的关系图像，如图丙所示，下列说法正确的是______；
A. 时刻的速度等于时刻的速度大小
B. 在时间内，强磁铁的加速度小于重力加速度
C. 强磁铁穿过线圈的过程中，受到线圈的作用力先向上后向下
D. 在的时间内，强磁铁重力势能的减少量等于其动能的增加量
（3）如图丁所示，灯泡底部两接线柱接有多匝线圈，该同学取出电磁炉内的线圈接通交流电，将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，如图戊所示。将灯泡向右缓慢平移，在某个位置灯泡会熄灭，则该位置可能是______（选填“A”“B”或“C”）。
A.
B.
C.
【答案】（1） 向右 （2）B （3）B
【解析】【小问1详解】
[1]将实物电路补充完整如图所示
[2]闭合开关时穿过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，要使电流计指针向左偏转，穿过线圈B的磁通量应减小，线圈A中的电流应减小，滑动变阻器连入电路的阻值应增大，应将滑动变阻器滑片向右滑。
【小问2详解】
A．时间内，强磁铁均向下加速运动，只不过加速度大小发生变化，所以线圈时刻的速度小于时刻的速度大小，故A错误；
BC．线圈中只要有感应电流，感应电流的磁场就阻碍强磁铁与线圈之间的相对运动，即强磁铁所受线圈的作用力向上，根据牛顿第二定律有
可得，故B正确，C错误；
D．在时间内，强磁铁重力势能减少量等于线圈中产生焦耳热与强磁铁动能的增加量之和，故D错误。故选B。
【小问3详解】
将灯泡置于电磁炉线圈内，发现灯泡会持续发光，是因为穿过灯泡底部线圈的磁通量在发生变化，于是线圈中产生了感应电流，欲使灯泡熄灭，则穿过灯泡底部线圈的磁通量必然不变化，电磁炉线圈通入的电流是交流电，所产生的磁场也是变化的，所以只要穿过灯泡底部线圈的磁通量不为零，磁通量就必然变化，所以欲使灯泡熄灭，穿过灯泡底部线圈的磁通量必为零，又由于电磁炉线圈内外磁场方向相反，所以灯泡底部的线圈必须一部分处于线圈内部，另一部分处于线圈外部。故选B。
14. 《考工记 轮人》篇中记载“轮人为盖”“上欲尊而宇欲卑，上尊而宇卑，则吐水，疾而溜远”。如图甲所示是古代马车示意图，车盖呈伞状，支撑轴竖直向上，车盖底面为圆面且水平。如图乙所示是过支撑轴的车盖截面简化图，底面半径m，车盖底面与水平地面距离m。车辆保持静止，一质量kg的水滴（可视为质点）从车盖顶端点由静止下滑，经车盖底端点后落到地面点（未画出）。已知、间竖直高度差m，水滴经过时的速度大小m/s，方向与竖直方向夹角为，不计空气阻力，重力加速度大小取m/s²。求该水滴：
（1）经过时重力的功率；
（2）从下滑到过程中，雨滴克服阻力做的功；
（3）落地点与支撑轴在地面投影的距离。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
经过B点时，重力功率
代入数据可得
【小问2详解】
从A到B过程，根据动能定理，解得
【小问3详解】
在点时
从B到C过程，竖直方向
解得，水平方向，联立解得
15. 图甲为某种旋转节速器装置的结构示意图，质量为的重物A套在固定的竖直轴上，可以在竖直轴上滑动，两个完全相同的小环B、C与轻弹簧两端连接并套在水平杆上，A、B及A、C之间通过铰链与长为的两根轻杆相连接，当装置静止时，轻杆与竖直轴的夹角为。使水平杆绕竖直轴匀速转动且高度保持不变，稳定后轻杆与竖直轴的夹角为，如图乙所示。已知弹簧原长为，重力加速度大小为，不计一切摩擦，取，。求
（1）装置静止时每根轻杆对重物A的拉力大小；
（2）装置匀速转动时小环C所需的向心力大小；
（3）从静止状态到匀速转动的过程中，系统（A、B、C及弹簧）机械能的变化量。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】【小问1详解】
装置静止时，以A为对象，根据平衡条件可得
解得每根轻杆对重物A的拉力大小为
【小问2详解】
系统静止时，弹簧弹力大小为
弹簧长度为
弹簧压缩量为
系统匀速转动时，弹簧长度为
弹簧伸长量为
此时弹簧弹力大小为
以A为对象，根据受力平衡可得，
小环C所需的向心力大小为
联立解得
【小问3详解】
系统匀速转动时，对C小环，有，
从静止状态到匀速转动的过程中，因为弹簧压缩量和伸长量相等，则弹性势能变化量
则系统（A、B、C及弹簧）机械能的变化量为
其中，联立解得
16. 如图所示，在空间直角坐标系中，在区域内有沿轴正方向的匀强电场（大小未知），过点且与轴平行，在轴与间，以轴为分界线，有方向相反、大小相等的两匀强磁场（大小未知），右侧区域内有垂直于纸面向外的非匀强磁场，磁感应强度大小（已知且，为离的距离）。一质量为、带电量为（）的粒子以大小为，沿轴正方向的速度从处发射，过点进入磁场区域，一段时间后恰好从点进入右侧磁场区域，再经一段时间后，从上的点（未画出）第一次返回左侧匀强磁场区域。假设电场、磁场均有理想边界，粒子重力忽略不计。求
（1）匀强电场的大小；
（2）匀强磁场的大小；
（3）①粒子从G到H的运动过程中距的最远距离；
②若，则运动轨迹与所围成的面积S。
【答案】（1）
（2） （3）①；②
【解析】【小问1详解】
粒子从M到O过程，水平方向
竖直方向
根据牛顿第二定律
联立解得
【小问2详解】
粒子在O点的速度
其中，，
解得，
粒子从O到G过程，根据洛伦兹力提供向心力
由几何关系可知
解得
解得
【小问3详解】
①粒子从G到离PQ最远的点，在y轴方向上由动量定理得
微元法累加后
又有
当（2）问中n为奇数时
联立解得
当（2）问中n为偶数时
解得，所以
②粒子从G到H，当时，根据第（2）小题，可知粒子向下偏转，在x轴方向上由动量定理得
微元法累加后
又有，
解得