福建省福建师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期二模物理（含答案）.docx

福建师范大学附属中学高三 2024-2025 学年上学期第二次模拟考试
物理试题
时间：75 分钟满分：100 分
试卷说明：
1
2
．本卷共四大题，16 小题，解答写在答卷的指定位置上，考试结束后，只交答卷。
．考试过程中不得使用计算器或具有计算功能的电子设备，使用黑色签字笔答题。
第Ⅰ卷（选择题，共 40 分）
一、单项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是
符合题目要求。
1
．如图所示是空气净化器内部结构的简化图，其中的负极针组件产生电晕，释放出大量电子，电子被空
气中的氧分子捕捉，从而生成空气负离子，负离子能使空气中烟尘、病菌等微粒带电，进而使其吸附到集
尘栅板上，达到净化空气的作用。下列说法正确的（
）
A．负极针组件产生电晕，利用了感应起电的原理
B．负极针组件附近的电势较低
C．为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电
D．烟尘吸附到集尘栅板的过程中，电势能增加
2
．某同学注意到市场最近流行的主动降噪耳机，开启降噪模式，耳朵立刻就有种世界都安静的体验。主
动降噪耳机为了主动地消除噪声，在耳机内设有麦克风，用来收集周围噪声信号，然后通过电子线路产生
一个与原噪声相位相反的降噪声波，再与噪声声波叠加相互抵消，从而实现降噪效果。如图是理想情况下
的降噪过程，实线对应环境噪声声波，虚线对应降噪系统产生的等幅反相降噪声波。则（
）
A．降噪过程应用的是声波的干涉原理，P 点振动加强
B．降噪过程应用了声波的衍射原理，使噪声无法从外面进入耳麦
C．降噪声波与环境噪声声波的传播速度大小相等

D．质点 P 经过一个周期向外迁移的距离为一个波长
3
．一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播，波长不小于 10cm．O 和 A 是介质中平衡位置分别位于 x=0 和
1
x=5cm 处的两个质点．t=0 时开始观测，此时质点 O 的位移为 y=4cm，质点 A 处于波峰位置：푡 = 푠时，
3
质点 O 第一次回到平衡位置，t=1s 时，质点 A 第一次回到平衡位置．则质点 O 的位移随时间变化的关系
式是（
）
휋
5
휋
1
(
)
(
)
퐴．푦 = 0．08sin 푡 + 휋 푚
퐵．푦 = 0．08sin 푡 + 휋 푚
2
6
2
6
휋
1
휋
1
(
)
(
)
퐶．푦 = 0．08sin 푡 + 휋 푚
퐷．푦 = 0．04sin 푡 + 휋 푚
2
3
2
6
4
．静电透镜是利用电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分有静电场的分布如图所示，虚线表
示这个静电场在 xOy 平面内的一簇等势线，等势线形状相对于 Ox 轴、Oy 轴对称。等势线的电势沿 x 轴正
方向增加，且相邻两等势线的电势差相等。一个电子经过 P 点（其横坐标为−푥₀）时，速度与 Ox 轴平行，
适当控制实验条件，使该电子通过电场区域的过程中仅在 Ox 轴上方运动，在通过电场区域过程中，该电
子沿 y 方向的分速度 vy 随位置坐标 x 变化的示意图可能是（
）
二、双项选择题：本题共 4 小题，每小题 6 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
．如图所示，《我爱发明》节目《松果纷纷落》中的松果采摘机利用机械臂抱紧树干，通过采摘振动头振
动而摇动树干，使得松果脱落。则下列说法正确的是（
）
A．若拾果工人快速远离采摘机时，他听到采摘机振动声调变低

B．随着振动器频率的增加，树干振动的幅度一定增大
C．稳定后，不同粗细树干的振动频率与振动器的振动频率相同
D．摇动同一棵树，振动器振动的振幅越大，落果效果越好
6
．一列简谐横波沿 x 轴传播，图甲是波传播到 x=5m 的质点 M 时的波形图，令此时刻 t=0，图之是质点 N
x=3m）的振动图像，Q 是位于 x=10m 处的质点，则下列说法正确的是（
（
）
A．Q 点开始振动的方向沿-y 方向
B．t=0 至 t=3s 时间内，质点 M 的路程为 10cm
C．质点 Q 和原点的振动方向始终相反
D．t=9.5s，质点 Q 的位移为-5cm
7
．如图所示，粗糙程度均匀的绝缘斜面下方 O 点处有一正点电荷，带负电的小物体以初速度 v₁从 M 点沿
斜面上滑，到达 N 点时速度为零，然后下滑回到 M 点，，此时速度为푣₂（푣₂ < 푣₁）。，若小物体电荷量保
持不变，푂푀 = 푂푁，则（
）
푣21 + 푣2
2
A．小物体上升的最大高度为
4
푔
B．从 N 到 M 的过程中，小物体的电势能逐渐减小
C．从 M 到 N 的过程中，电场力对小物体先做负功后做正功
D．从 N 到 M 的过程中，小物体受到的摩擦力和电场力均是先增大后减小
8
．如图，同一平面内的 a、b、c、d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为 a、c 连线的中
点，N 为 b、d 连线的中点。一电荷量为 q（q>0）的粒子从 a 点移动到 b 点，其电势能减小 W₁：若该粒子
从 c 点移动到 d 点，其电势能减小 W₂，下列说法正确的是（
）
A．此匀强电场的场强方向一定与 a、b 两点连线平行
푊1 + 푊2
B．若该粒子从 M 点移动到 N 点，则电场力做功一定为
2
푊2
C．若 c、d 之间的距离为 L，则该电场的场强大小一定为푞퐿

D．若푊₁ = 푊₂，则 a、M 两点之间的电势差一定等于 b、N 两点之间的电势差
第Ⅱ卷（非选择题，共 60 分）
三、填空和实验题：共 5 小题，共 24 分。
9
．（3 分）一根由同种材料制成的粗细均匀的弹性绳，右端固定在墙上，抓着绳子左端 S 点上下振动，产
生向右传播的绳波，某时刻的波形如图所示。可知波的波长逐渐______（填“增大”或“减小”）；波源振动的
频率逐渐______（填“增大”或“减小”）；此时刻质点 P 在做______（填“加速”或“减速”）运动。
1
0．（3 分）按照现代的粒子理论，质子、中子都是由上夸克（u）和下夸克（d）两种夸克组成的，上夸克
2
1
带电为 + 푒，下夸克带电为− 푒。两个上夸克和一个下夸克构成质子（uud），一个上夸克和两个下夸克构
3
3
成中子（udd）。若质子和中子内各个夸克之间的距离都相等，且三个夸克在同一圆周上，如图所示。则质
子和中子中心 O 点的电场强度方向______（填“相同”或“相反”），大小之比为______。
1
1．（5 分）如图甲所示的实验装置可用来探究影响平行板电容器电容的因素，使电容器带电后与电源断
开，将电容器左侧极板和静电计外壳均接地，电容器右侧极板与静电计金属球相连。观察静电计指针偏转
角度的大小，可推知电容器两极板间电势差的大小。
（
1）在实验中观察到的现象是______。（单选，填正确答案的标号）
A．将左极板向上移动一段距离，静电计指针的张角变小

B．向两板间插入陶瓷片时，静电计指针的张角变大
C．将左极板右移，静电计指针的张角变小
D．将左极板拿走，静电计指针的张角变为零
（
2）．某同学用两片锡箔纸做电极，用三张电容纸（某种绝缘介质）依次间隔夹着两层锡箔纸，一起卷成
圆柱形，然后接出引线，如图乙所示，最后密封在塑料瓶中，电容器便制成了。
为增大该电容器的电容，下列方法可行的有______（多选，填正确答案的标号）
①
A．增大电容纸的厚度
B．增大锡箔纸的厚度
C．减小电容纸的厚度
D．同时增大锡箔纸和电容纸的面积
②
用如图丙所示的电路观察电容器的放电电流变化。换用不同阻值的电阻 R 放电，在图丁中放电电流的 I-t
图线的 a、b、c、三条曲线中，对应电阻最小的一条是______（选填“a”或“b”或“c”）。
1
2．（7 分）某同学用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾
斜程度，使小车能在木板上做匀速直线运动。长木板的顶端安装着位移传感器，可以测量小车 A 到传感器
的距离 x。
（
1）现将小车．A 紧靠传感器，并给小车 A 一个初速度，传感器记录了 x 随时间 t 变化的图像如图乙所
示，此时应将小木块水平向______（选填“左”或“右”）稍微移动一下。
2）调整好长木板后，让小车 A 以某一速度运动，与静止在长木板上的小车 B（后端粘有橡皮泥）相碰
并粘在一起，导出传感器记录的数据，绘制 x 随时间 t 变化的图像如图丙所示。
3）已知小车 A 的质量为 0.4kg，小车 B（连同橡皮泥）的质量为 0.2kg，由此可知碰前两小车的总动量
（
（
是______kg·m·s⁻¹，碰后两小车的总动量是______kg·m·s⁻¹。（计算结果均保留两位有效数字）。若在误差允
许的范围内，两小车碰撞前后总动量相等，则碰撞前后动量守恒。
1
3．（6 分）小艺同学利用双线摆和手机光传感器测量当地的重力加速度，如图甲所示，A 为激光笔，B 为
手机光传感器。实验过程如下：

a．用游标卡尺测量小球的直径 d，如图乙所示；
b．测出位于同一水平高度的两悬点间的距离 s 和两根等长悬线的长度 L；
c．拉动摆球使两根悬线所在平面偏离竖直方向一个较小角度，将摆球由静止释放，同时启动光传感器，
得到光照强度随时间变化的图像如图丙所示，图中 t0 和 △ 푡为已知量。
（
（
1）小球的直径푑 = ______cm；
2）根据上述数据可得当地重力加速度；푔 = ______（用△t、d、s、L 和常量表示）。
四、计算题：共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。
只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
1
4．（7 分）如图甲所示，a、b 为沿 x 轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为 S=1m。a、b 的振动图像
分别如图乙、丙所示。
（
（
1）若波在介质中传播的速度为 v=4m/s，求波长；
2）若波沿 x 轴负方向传播，且波长大于 0.7m，求可能的波速值。
1
5．（13 分）如图（a），长度 L=0.8m 的光滑杆左端固定一带正电的点电荷 A，其电荷量푄퐴 = 1.8 × 10−7
퐶，一质量 m=0.02kg，带电量为 q 的小球 B 套在杆上。将杆沿水平方向固定于某非均匀外电场中，以杆左

端为原点，沿杆向右为 x 轴正方向建立坐标系。点电荷 A 对小球 B 的作用力随 B 位置 x 的变化关系如图
（b）中曲线 I 所示，小球 B 所受水平方向的合力随 B 位置 x 的变化关系如图（b）中曲线Ⅱ所示，其中曲
线Ⅱ在 0.16≤x≤0.20 和푥 ≥ 0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量푘 = 9 × 10⁹푁 ⋅ 푚²/퐶²）
可能用到的坐标：曲线Ⅰ中的（0.30，0.018）；曲线Ⅱ中的（0.16，0.030）、（0.20，0）、（0.30，-0.012）、
（
0.40，-0.004）
（
（
（
1）小球 B 所带电量 q 及电性；
2）非均匀外电场在푥 = 0.3푚处沿细杆方向的电场强度 E 大小和方向；
3）已知小球在푥 = 0.2푚处获得0.4푣 = 푚/푠的初速度时，最远可以运动到푥 = 0.4푚푖。若小球在푥 = 0.16푚
处受到方向向右，大小为퐹 = 0.04푁的恒力作用后，由静止开始运动，为使小球能离开细杆，恒力作用的最
小距离 s 是多少？
1
6．（16 分）如图所示，在竖直向下的匀强电场中有轨道 ABCDFMNP，其中 BC 部分为水平轨道，与曲面
AB 平滑连接。CDF 和 FMN 是竖直放置的半圆轨道，在最高点 F 对接，与 BC 在 C 点相切。NP 为一与
FMN 相切的水平平台，P 处固定一轻弹簧。点 D、N、P 在同一水平线上。水平轨道 BC 粗糙，其余轨道
均光滑，可视为质点的质量为푚 = 0.02푘푔的带正电的滑块从曲面 AB 上某处由静止释放。已知匀强电场的
场强，퐸 = 2푁/퐶，BC 段长度 L=1m，CDF 的半径푅 = 0.2푚，FMN 的半径푟 = 0.1푚，滑块带电量 q=0.1C，
滑块与 BC 间的动摩擦因数휇 = 0.5，重力加速度푔 = 10푚/푠²，求：

（
（
（
1）滑块通过半圆轨道 CDF 最高点 F 的最小速度 vF；
2）若滑块恰好能通过 F 点，求滑块释放点到水平轨道 BC 的高度 h0；
3）若滑块在整个运动过程中，始终不脱离轨道，且弹簧的形变始终在弹性限度内，求滑块释放点到水
平轨道 BC 的高度 h 需要满足的条件。

高三二模物理参考答案
1
2
3
4
5
6
7
8
B
C
A
D
AC
AC
AD
BD
9
1
1
1
．减小 增大 减速（各 1 分）
0．相反（1 分） 1:1（2 分）
1．（1）C（1 分） （2）①CD（2 分） ②b（2 分）
2．左（1 分） 0.24（3 分） 0.23（3 分）
æ
ö
π
2
s
2
d
ç
L
2
-
+
÷
1
3．（1）2.125（3 分） （2）
（3 分）
ç
2 ÷
(Δt)2
4
è
ø
1
4．（1）由振动图像可知，波的振动周期T = 0.8s
波长 l = vT = 3.2m
æ
è
1 ö
4 ø
（
2）若波沿着 x 轴负方向传播，则 ab 间距离çn + ÷l = S (n = 0,1, 2L)
由于 l > 0.7m ， n 可以取 0，1，对应波长 l = 4m 、 l = 0.8m
l
4
则波速为 v2 =
=
m s = 5m s
T
0.8
l
0.8
0.8
v3 =
=
m s =1m s
T
1
5．（1）小球 B 带正电
qQ
x2
由图（b）中曲线Ⅰ可知，当 x = 0.3m 时，有 F1 = k
= 0.018N
F1x2
kQ
因此
q =
=1´10-6 C
（
2）设在 x = 0.3m 处点电荷与小球间作用力为 F ，有 F = F + qE
2
合
2
F合 - F
-0.012 - 0.018
因此
E =
2
=
N C = -3´104 N C
q
1´10-6
方向水平向左
（3）根据图（b）中曲线Ⅱ围成的面积表示合电场力做的功，
0
.03´0.04
可知小球从 x = 0.16m到 x = 0.2m处，合电场力做功为W1 =
= 6´10-4 J
2
小球从 x = 0.2m到 x = 0.4m处，
1
合电场力做功为
W = - mv2 = -1.6´10-3 J
2
2
由图可知小球从 x = 0.4m到 x = 0.8m 处，
合电场力做功为W3 = -0.004´0.4J = -1.6´10-3 J

-

由动能定理可得W +W +W + F s = 0
1
2
3
外
W +W +W
s =
1
2
3
= 0.065m
解得恒力作用的最小距离
F
外
v
2
F
R
1
6．（1）小球在 F 点根据牛顿第二定律有 mg + qE = m
解得 vF = 2m s
（
2）设小球由 h0 处释放恰好通过 F 点，对小球从释放至 F 点这一过程
1
由动能定理得(
mg + qE h - 2R - m mg + qE L = mv2
)(
)
(
)
0
F
2
解得 h0 =1m
（
①
3）讨论
小球第一次运动到 D 点速度为零，
对该过程由动能定理得(mg + qE)(h1 - R)- m (mg + qE)L = 0
解得 h1 = 0.7m，则当 h £ 0.7m时，小球不过 D 点，不脱离轨道。
②
小球第一次进入圆轨道可以经过 F 点，压缩弹簧被反弹，
沿轨道 PNMFDCBA 运动，再次返回后不过 D 。
小球恰好可以经过 F 点，
1
由动能定理可得(
mg + qE h - 2R - m mg + qE L = mv2
)(
)
(
)
2
F
2
解得 h2 =1m，则当 h ³1m 时，小球可以通过 F 点。
小球再次返回刚好到 D 点：
(
+
)( - )- m ( )×
mg qE 3L 0
+
=
mg qE h
R
，
3
解得 h3 =1.7m ，则当 h £1.7m时，小球被弹簧反弹往复运动后不过 D 点；
综上，当1m £ h £1.7m ，小球第一次进入圆轨道可以通过 F 点，
往复运动第二次后不过 D 点，满足始终不脱离轨道。
③
小球第一次进入圆轨道可以经过 F 点，压缩弹簧被反弹，
第二次往复运动时满足小球恰好可以经过 F 点，
1
由动能定理可得(
mg + qE h - 2R - m mg + qE ×3L = mv2
)(
)
(
)
，
4
F
2
解得 h4 = 2m ，则当 h ³ 2m时，小球可以两次通过 F 点；
小球再次返回刚好到 D 点：(mg + qE)(h5 - R)- m (mg + qE)×5L = 0，

解得 h5 = 2.7m ，则当 h £ 2.7m 时，
小球被弹簧反弹第二次往复运动后不过 D 点。
综上 2m £ h £ 2.7m ，小球第一、二次进入圆轨道可以通过 F 点，
往复运动第二次后不过 D 点，满足始终不脱离轨道．
以此类推，可得：
当 h 满足 km £ h £ (0.7 + k)m(k = 0,1, 2, 3LL)小球不脱离轨道。