2024学年第二学期高三第二次模拟考试
物 理
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。
3．本试卷标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。
4．本试卷标注“计算”“简答”“论证”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
一、原子结构与光的性质
19、20世纪，科学家们开创性地使用了许多新的实验设备和手段，一步步地揭开微观世界的神秘面纱，也揭示了光的本性。
1．粒子是
(A) 分子 (B) 原子 (C) 原子核 (D) 光子
2．关于卢瑟福原子核式结构模型的表述下列说法不正确的是
(A) 原子的中心有一个很小的核，叫原子核
(B) 原子核由质子和中子组成
(C) 电子在核外空间绕核旋转
(D) 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内
3．粒子轰击铝原子核后发生核反应，完成其核反应方程+→+ 。其中铝原子核（）内有 个中子。
4．托马斯·杨曾经做过这样一个著名的实验，将一束单色光照射到相距为d的双缝上，在离双缝距离L的屏上，得到明暗相间的条纹，相邻明条纹中心间距。实验装置如图。这个实验证明了光具有 性；则该单色光的波长为 。
二、水中的物理原理
许多物理原理与水有着密切的关系，我们可以利用水完成很多物理实验。
5．在平静的湖面上，用一根树枝周期性地轻轻点动水面，形成一个振动的波源，水波向四周传开。把水波看成是简单的机械横波。发现水面上传播出去的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，S是波源位置。产生这一现象的可能原因：
(A)树枝振动强度逐渐增强 (B)树枝振动强度逐渐减弱
(C)树枝振动频率逐渐加大 (D)树枝振动频率逐渐减小
6．把一列水波看作是简谐横波，右图为某时刻的波形图。此时P点沿y轴正方向向上运动，经过0.75s第一次返回平衡位置。则该波的传播方向为 （填“向左”或“向右”），其波速 m/s。
7．在平静湖面的底部有个固定的水下景观点光源，分别向各个方向交替发射红光和蓝光，已知水对两种光的折射率分别为和，且。可以在湖面上看到一个圆形亮斑，则红光亮斑面积 蓝光亮斑面积（填：“大于”、“等于”或“小于”），若光源离湖面的深度为h，则红光亮斑的面积大小为 。
8．在湖底腐烂的植物释放出沼气，形成一个气泡。假设气泡内气体质量保持不变，且可以看作理想气体。
（1）计算：若上升过程中泡内气体温度保持不变，气泡达到湖面时体积变为原来的1.5倍。湖面处大气压为pa，水的密度kg/m3，重力加速度m/s2。求湖水的深度是多少？（保留三位有效数字）
（2）若把气泡看作是一个封闭系统，在上升过程中，其对外做功J，同时内能增加J，则气体一定
(A) 放出热量2J (B) 吸收热量2J (C) 放出热量1J (D) 吸收热量1J
9．如图所示，在一足够宽的河面上，一渡船从河岸边的A点出发，相对河水由静止开始做匀加速直线运动，加速度m/s2，方向始终垂直河岸。已知河水的速度m/s不变。
（1）船相对河岸的运动轨迹可能是
（2）船运动20s时相对河岸的位移大小 m，方向与河岸的夹角为 。
三、无人机
随着科技的发展，无人机已经渗透到了社会的各个领域。下表是某型号四桨叶无人机的部分参数。
飞行器 电池 充电器
质量（不含电池） 835 g 质量 365 g 输出电压 17.4 V
最大上升速度 5 m/s 容量 4480 mAh 输出额定功率 57 W
最大下降速度 3 m/s 电压 15.2 V
10．（多选）无人机遥控装置和主机之间依靠电磁波传播信号。关于电磁波的判断正确的是
(A) 电磁波是一种横波 (B) 电磁波也能发生干涉与衍射
(C) 电磁波只能在真空中传播 (D) 真空中电磁波和光的速度相等
11．根据表中数据可计算出该电池能够储存电荷量是 C，如果该电池剩余20%电量，用配置的充电器对其充电，充电效率为90%（电池电量增加与充电器释放电量之比），则充满电至少需要 h（保留3位有效数字）。
12．计算：某次无人机从地面竖直向上起飞，其图像如图所示，在时间内单桨叶提供的升力为4.2 N，假设忽略空气阻力，重力加速度m/s2。求：
（保留三位有效数字）
（1）的大小；
（2）悬停位置离地面的高度h；
（3）从时间内，无人机的机械能变化量（不考虑桨叶转动动能的变化）。
13．无人机的电源是一个复杂的电路结构。某同学搭建了如图a所示的一个电路，电源电动势
V，内阻Ω，Ω。
若在A、B间连接一个理想电压表，其读数是 V；图a中虚线框内的电路可等效为一个电源，即图a可等效为图b，其等效电动势等于AB间断路时两点间的电压；则该等效电源的内电阻r′是 Ω。
四、弹力
胡克定律表明，一定条件下，弹簧发生形变时产生的弹力大小F，与弹簧形变量x和弹簧的劲度系数k有关。（重力加速度m/s2）
14．某同学在“探究弹簧产生的弹力和形变量的关系”的实验中。用图a所示实验装置，改变悬挂在弹簧下端钩码的质量m，分别测出平衡时对应弹簧的长度L，得到一系列数据，并绘制出L–m图像，如图b所示。通过对数据分析知道：
（1）在正常情况下该弹簧的劲度系数 N/m。
（2）简答题：
①从图像分析中发现，最后一组数据点明显偏离胡克定律，出现这一现象的原因可能是 。
②为什么可以用钩码的重力来表示弹簧形变时产生的弹力？
。
15．（多选）质量为m的蹦极爱好者身系一根弹性绳，从高空某点静止开始自由下落，下降高度h后弹性绳开始对人产生弹力，再经历时间t，人到达最低点。整个运动过程始终沿竖直方向。则在时间t内，弹性绳的
(A) 弹性势能增加量为mgh (B) 平均作用力等于
(C) 最大伸长量一定为h (D) 弹力的最大值大于2 mg
16．（计算）已知弹簧的弹性势能大小为。如图所示，一劲度系数为N/m的轻
弹簧一端固定，另一端连接一个质量kg的物块，静止在弹簧原长位置O点。物块与桌面间的动摩擦因数为。现用一个N的恒定拉力，使物块开始向右运动。求物块完全停下来之前：
（1）物块处于平衡时弹簧的伸长量x；
（2）物块的最大速度；
（3）弹簧的最大伸长量。
五、电和磁
在人类的生活实践中处处可以遇到电场和磁场，随着科学技术的发展，电磁技术已经渗透到我们日常生活和技术的各个方面。
17．图示，是一种利用太空高能粒子流发电的装置示意图。左侧部分由两块相距为d的平行金属板M、N组成，两板间有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。高能粒子流源源不断从左侧以速度水平入射，粒子会在磁场力作用下偏向两金属板，在M和N间形成一定的电势差，并给右侧的电容器P供电。
（1）在金属板间电势差稳定后，在金属板M和N中 板的电势更高，M和N间电势差的为 。
（2）（多选）下列哪种措施会导致电容器P的带电量增加
(A) 高能粒子流电量增加 (B) 高能粒子流速度增加
(C) 高能粒子流质量增加 (D) 电容器P的电容增加
18．如图为某学生模仿家用漏电保护器制作的一个简易漏电报警装置。闭合铁芯上绕有三组线圈，其中A、B两组线圈匝数都为匝，但绕向相反。C线圈匝数为匝，并在ab两端接有一个报警灯L。火线通过线圈A连接开关和用电器R，经线圈B连接零线。图中单刀双掷开关S接到1端时，表示电路正常工作；接到2时，表示线路有漏电，火线直接和零线接通，指示灯L会发光。假设铁芯和线圈中均无能量损耗。
（1）没有发生漏电时，指示灯为何不会发光，请简单
解释原理 。
（2）若在火线与零线间接入如图（第18题-2）所示的交流电源，用电器是电阻Ω的纯电阻电路，指示灯的电阻Ω。求：
① 该交流电压的有效值为 V；
频率为 Hz。
② 计算：当S接到1时，求用电器R在2小时内消耗的电能；
③ 当S接到2时，且A线圈内电流方向如图（第18题-1）中箭头所示，且大小在增加时，通过指示灯中感应电流方向 （选填“a到b”，或“b到a”）；
④ 计算：求当S接到2时A线圈内的电流强度。
19．如图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为n，面积为S。时，匀强磁场垂直于线圈向右，其大小和方向变化如图所示，则在时间内线圈两端a和b之间的电势差
(A) 恒定不变，大小为
(B) 恒定不变，大小为
(C) 从0均匀增大到
(D) 从0均匀增大到
崇明区2025年高三物理二模
参考答案
一、原子结构和光的性质 (14分)
1、（C） (3分) 2、（B）(3分)
3、 ，14 (4分) 4、 波动， (4分)
二、水中的物理原理（25分）
5、 （C）(3分)
6、 向左 ，4 (4分) 7、 大于 ， (4分)
8、（1））计算：p2=1.01×105pa 根据玻意耳定律，p1V1=p2V2 (1分)
P1=1.515×105pa (1分) P1=p0+ρgh (1分)
h=5.15m (1分)
（2） （B） (3分)
9、（1） （B） (3分) （2） 100 ，45 (4分)
三、无人机 (19分)
10、 （A B D） (3分)
11、 1.61×104 , 1.22 (4分)
12、计算（1）（3分）
F合=4F-（m1+m2）g=4.2×4-(0.835+0.365)×10=4.8N (1分)
根据牛顿第二定律 F合=ma
a=4m/s2 (1分) a=4m/s2 t0=1.25s (1分)
(2)（2分）
3.5 t0时飞机处于悬停状态 ，高度相当于图像所围的面积 (1分)
h=5×(3.5×1.25+2×1.25)/2m=17.2m (1分)
(3)（3分）
3 t0-3.5 t0时间内，无人机速度从5m/s减小到0
动能减少 ΔEk= 0-mv2/2= -15J (1分)
上升高度 Δh=5×0.5×1.25/2m=1.5625m
重力势能增加 ΔEp=mgΔh=18.75J (1分)
机械能变化量 ΔE=ΔEk +ΔEp =3.75J (1分)
13、 4.8 ，4.8 (4分)
四、弹力 （17分）
14、（1） 100 (2分)
（2）①拉力超出了弹簧的弹性限度 (2分)
② 砝码平衡时，砝码的重力和弹簧的拉力是一对平衡力，大小相等 (说到平衡1分，平衡力1分，大小相等1分共3分)
15、 （B D）(3分)
16、（1）在向右运动过程中，摩擦力向左， F= mg+kx1 x1=3.5cm (2分)
在物块到达最右端后向左运动过程中，摩擦力向右
F+ mg = kx2 x2=6.5cm (1分)
（2）当第一次达到平衡时速度最大
根据动能定理：F x1- mg x1 -=mvm2 (1分)
vm=0.7m/s (1分)
(3)当物块到达最右端时，速度为0,
根据振动的对称性，最大伸长量为 xm=2 x1=7cm
或： ：F xm- mg xm= (1分)
xm =7cm (1分)
五、电和磁（25分）
17、（1） M , dBv0 (4分)
（2） 多选 ( B D ) (3分)
18、（1） 没有漏电时，AB两个线圈都有电流，大小相等，方向相反，铁芯内的磁场互相抵消，不会在C线圈中产线感应电流。（讲到都有电流得1分，方向相反磁场抵消得1分，不会产生感应电流或类似信息得1分）(3分)
（2）① 10， 25 (4分)
②计算： U1=10 V， P==1×10-2kw (1分)
W=Pt=2×10-2 kw·h 或7.2×104 J (2分)
③ b到a (2分)
④ 计算： 已知 U1=10 V，n1=200 ，n2=20
根据变压器公式 U2 =U1=V (1分)
I2==×10-2A (1分)
IA=I1==×10-3A =1.41×10-3A (1分)
19、 （B） (3分)
高三物理 共6页 第4页
