文档内容
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．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。
2．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：t= s时，质
3
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
（ ）
(π 5 ) (π 1 )
A．y=0．08sin t+ π m B．y=0．08sin t+ π m
2 6 2 6
(π 1 ) (π 1 )
C．y=0．08sin t+ π m D．y=0．04sin t+ π m
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−x₀）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v 随位置坐标x变化的示意图可能是（ ）
y
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v₂（v₂0）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
W +W
B．若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为 1 2
2
W
C．若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为 2
qL
D．若W₁=W₂，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。
10．（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
2 1
克带电为+ e，下夸克带电为− e。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
3 3
夸克构成中子（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______。
11．（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。
①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）
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”）。
12．（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。
13．（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t 和△t为已知量。
0
（1）小球的直径d=______cm；
（2）根据上述数据可得当地重力加速度；g=______（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。
14．（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。
15．（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
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
Q =1.8×10−7C，
A
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x≥0.40范围可近似看作直线。求：（静电力常量
k=9×10⁹N⋅m²/C²）
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x=0.3m处沿细杆方向的电场强度E大小和方向；
（3）已知小球在x=0.2m处获得0.4v=m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4mi。若小球在
x=0.16m处受到方向向右，大小为F=0.04N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？
16．（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m=0.02kg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，E=2N/C，BC段长度L=1m，CDF的半径R=0.2m，FMN的半径r=0.1m，滑块带电量
q=0.1C，滑块与BC间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g=10m/s²，求：
（1）滑块通过半圆轨道CDF最高点F的最小速度v ；
F
（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h；
0
（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．减小 增大 减速（各1分）
10．相反（1分） 1:1（2分）
11．（1）C（1分） （2）①CD（2分） ②b（2分）
12．左（1分） 0.24（3分） 0.23（3分）
13．（1）2.125（3分） （2） （3分）
14．（1）由振动图像可知，波的振动周期
波长
（2）若波沿着 轴负方向传播，则 间距离
由于 ， 可以取0，1，对应波长 、
则波速为
15．（1）小球 带正电
由图（b）中曲线Ⅰ可知，当 时，有
因此
（2）设在 处点电荷与小球间作用力为 ，有
因此
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，
可知小球从 到 处，合电场力做功为
小球从 到 处，合电场力做功为
由图可知小球从 到 处，
合电场力做功为
由动能定理可得
解得恒力作用的最小距离
16．（1）小球在 点根据牛顿第二定律有
解得
（2）设小球由 处释放恰好通过 点，对小球从释放至 点这一过程
由动能定理得
解得
（3）讨论
①小球第一次运动到 点速度为零，
对该过程由动能定理得
解得 ，则当 时，小球不过 点，不脱离轨道。
②小球第一次进入圆轨道可以经过 点，压缩弹簧被反弹，
沿轨道 运动，再次返回后不过 。
小球恰好可以经过 点，
由动能定理可得
解得 ，则当 时，小球可以通过 点。
小球再次返回刚好到 点：
，
解得 ，则当 时，小球被弹簧反弹往复运动后不过 点；
综上，当 ，小球第一次进入圆轨道可以通过 点，往复运动第二次后不过 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 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 点，
由动能定理可得 ，
解得 ，则当 时，小球可以两次通过 点；
小球再次返回刚好到 点： ，
解得 ，则当 时，
小球被弹簧反弹第二次往复运动后不过 点。
综上 ，小球第一、二次进入圆轨道可以通过 点，
往复运动第二次后不过 点，满足始终不脱离轨道．
以此类推，可得：
当 满足 小球不脱离轨道。
