福建师大附中2025年高考物理二模试卷

这是一份福建师大附中2025年高考物理二模试卷，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共4小题，共16分。
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. 负极针组件附近的电势较低
B. 为了更有效率地吸附尘埃，集尘栅板应带负电
C. 负极针组件产生电晕，利用了静电屏蔽的原理
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=13s时，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( )
A. y=0.08sin(π2t+56π)mB. y=0.08sin(π2t+16π)m
C. y=0.08sin(π2t+13π)mD. y=0.04sin(π2t+16π)m
4.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示。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时仅在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变化的示意图是( )
A. B.
C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共24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，图乙是质点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
B. 若该粒子从M点移动到N点，则电场力做功一定为W1+W22
C. 若c、d之间的距离为L，则该电场的场强大小一定为W2qL
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）
三、填空题：本大题共2小题，共9分。
9.一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.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，上夸克带电为+23e，下夸克带电为−13e。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______。
四、实验题：本大题共3小题，共15分。
11.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.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.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Δt为已知量。
(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Δt、d、s、L和常量表示)。
五、计算题：本大题共3小题，共36分。
14.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.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QA=1.8×10−7C，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v=0.4m/s的初速度时，最远可以运动到x=0.4m。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.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F点的最小速度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。
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】D
5.【答案】AC
6.【答案】AC
7.【答案】AD
8.【答案】BD
9.【答案】减小 增大 减速
10.【答案】相反 1：1
11.【答案】C CD b
12.【答案】左 0.24 0.23
13.【答案】2.125 π2Δt2( L2−s24+d2)
14.【答案】解：(1)由振动图像可知，波的振动周期：T=0.8s
则波长为：λ=vT=4×0.8m=3.2m；
(2)若波沿着x轴负方向传播，则ab间距离为：s= (n+14)λ(n=0、1、2……)
由于λ>0.7m，n可以取0或1，对应波长λ=4m或λ=0.8m
则波速为 v2=λT=40.8m/s=5m/s
v3=λT=。
答：(1)若波在介质中传播的速度为v=4m/s，则波长为3.2m；
(2)若波沿x轴负方向传播，且波长大于0.7m，波速可能的值为5m/s或1m/s。
15.【答案】解：(1)小球B带正电
由图(b)中曲线I可知，当x=0.3m时，有
F1=kqQx2
解得
F1=0.018N
因此
q=F1x2kQ
解得
q=1×10−6C
(2)设在x=0.3m处点电荷与小球间作用力为 F2，有
F公=F2+qE
因此
E=F合−F2q=−0.012−0.0181×10−6N/C=−3×104N/C
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
x=0.16m到x=0.2m处，合电场力做功为
W1=0.03×0.042=6×10−4J
小球从x=0.2m 到x=0.4m处，合电场力做功为
W2=−12mv2
解得
W2=−1.6×10−3J
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=−1.6×10⁻3J
由动能定理可得
W1+W2+W3+F外s=0
解得恒力作用的最小距离
s=W1+W2+W3F外
解得
s=0.065m
答：(1)小球B所带电量为1×10−6 C；
(2)非均匀外电场在x=0.3m处沿细杆方向的电场强度大小为3×104N/C；
(3)恒力作用的最小距离s是0.065m。
16.【答案】解：(1)小球在F点由重力和电场力的合力提供向心力
mg+qE=mυF2R
解得
υF=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点这一过程由动能定理得
(mg+qE)(h0−2R)−μ(mg+qE)L=12mυF2
解得
h0=1m
(3)讨论：
①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)−μ(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点，小球恰好可以经过F点，由动能定理可得
(mg+qE)(h2−2R)−μ(mg+qE)L=12mvF2
解得
h2=1m
则当h≥1m时，小球可以通过F点后，小球再次返回刚好到D点
(mg+qE)(h3−R)−μ(mg+qE)⋅3L=0
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点综上所述，1m≤h≤1.7m时，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，由动能定理可得
(mg+qE)(h4−2R)−μ(mg+qE)3L=12mvF2
解得
h4=2m
则当h≥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)−μ(mg+qE)⋅5L=0
代入数据解得
h5=2.7m
则当h5≤2.7m时，小球被弹簧反弹第二次往复运动后不过D点，综上所述，2m≤h≤2.7m时，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，始终不脱离轨道．
由数学归纳法可知，当h满足km≤h≤(0.7+k)m(k=0,1,2,3⋯)时，小球不脱离轨道。
答：(1)滑块通过F点的最小速度等于2m/s；
(2)滑块恰好能通过F点，则滑块释放点到水平轨道BC的高度h0等于1m；
(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，则滑块释放点到水平轨道BC的高度h需要满足的条件为km≤h≤(0.7+k)m(k=0,1,2,3⋯)。