北京市西城区2022届高三理综第二次模拟考试试题（西城二模，物理部分，含解析）

北京市西城区2022年高三二模试卷13.在一个质子和一个中子结合成一个氘核的核反应过程中亏损的质量为，则此核反应过程中A．向外界释放的能量为B．向外界释放的能量为C．从外界吸收的能量为D．从外界吸收的能量为【答案】A【解析】该核反应为聚变反应，向外界释放能量，由爱因斯坦质能方程可知释放的能量E=,选项A正确。14.对于一定质量的气体，忽略分子间的相互作用力。当温度升高时A．气体的内能不变B．气体分子的平均动能增加C．气体一定从外界吸收热量D．外界一定对气体做功【答案】B【解析】由题意知不考虑分子势能，即认为气体的内能等于所有分子的动能，温度升高时，气体分子的平均动能增大，气体的内能增加，选项A错误B正确；气体从外界吸收热量或外界对气体做功都可以使温度升高，故选项CD错误。15.关于红光和紫光，下列说法正确的是A．红光的频率大于紫光的频率B．在同一种玻璃中红光的速度小于紫光的速度C．用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距大于紫光的干涉条纹间距D．当红光和紫光以相同入射角从玻璃射入空气时，若紫光刚好能发生全反射，则红光也一定能发生全反射【答案】C【解析】据所学知识可知，跟紫光相比，红光的波长较长，频率较低，A错误；同一种玻璃对红光的折射率较小，由可知红光的波速较大，B错误；由可知用同一装置做双缝干涉实验，红光的干涉条纹间距较大，C正确；由可知红光的临界角较大，D错误。0.2-0.2010.5vbx/mmmmmmmmmy/m16.如图所示为一列沿着x轴正方向传播的横波在t=0时刻的波形图。已知这列波的周期T=2.0s。则A．这列波的波速v=2.0m/sB．在t=0时，x=0.5m处的质点速度为零C．经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播0.8mD．在t=0.4s时，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向【答案】D【解析】由图像可知波长=1m，由可知这列波的波速v=0.5m/s，A错误；在t=0时，x=0.5m处的质点在平衡位置，速度最大，B错误；经过2.0s，这列波沿x轴正方向传播-8-\n1.0m，C错误；由于波沿x轴正方向传播，经过t=0.4s<，x=0.5m处的质点的运动方向为y轴正方向，D正确。13.如图所示，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，“东方红一号”卫星NMA．在M点的速度小于在N点的速度B．在M点的加速度小于在N点的加速度C．在M点受到的地球引力小于在N点受到的地球引力D．从M点运动到N点的过程中动能逐渐减小【答案】D【解析】据开普勒行星运行规律和万有引力提供卫星的向心力可知，卫星在远地点受到的地球引力小，速度慢，加速度小，据此可判断选项ABC错误、D正确。A1A2uA3RCLRA414.如图所示，交流电流表A1、A2、A3分别与电阻R、电容器C和电感线圈L串联后接在同一个正弦式交流电源上。交流电流表A4与电阻R串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变，而增大供电电压的频率，电流表示数不变的是A．电流表A1和A2B．电流表A1和A4C．电流表A3和A2D．电流表A3和A4【答案】B【解析】感抗的公式为xL=2πfL，容抗的公式为：xC=，随着交变电流频率的增加，电阻原件的阻抗（电阻）不变，电感原件的感抗增加，电容器的容抗减小，据欧姆定律可得：通过电阻的电流不变，通过电容的电流变大，通过电感的电流变小，从而排除选项ACD．本题应选B。（由于供电电压的最大值不变，原副线圈的匝数比不变，故电流表A4的电流也不变）NSAB15.彭老师在课堂上做了一个演示实验：装置如图所示，在容器的中心放一个圆柱形电极，沿容器边缘内壁放一个圆环形电极，把A和B分别与电源的两极相连，然后在容器内放入液体，将该容器放在磁场中，液体就会旋转起来。王同学回去后重复彭老师的实验步骤，但液体并没有旋转起来。造成这种现象的原因可能是，该同学在实验过程中A．将磁铁的磁极接反了B．将直流电源的正负极接反了C．使用的电源为50Hz的交流电源D．使用的液体为饱和食盐溶液【答案】C【解析】容器中磁场方向向下，在电场作用下，正负离子向电极附近运动，同时由于磁场的作用，根据左手定则得正负离子作圆周运动，故液体旋转起来的原因是液体在磁场力作用下运动．清楚了这一原理即可作出判断，选项ABD都不影响液体旋转，选项C使用50Hz的交流电源，电极电性发生周期性变化，且时间仅为0.02s，故液体中正负离子的运动幅度较小，液体无法形成旋转的趋势。本题选C。16.如图所示，工厂利用皮带传输机把货物从地面运送到高出水平地面的C平台上，C-8-\n平台离地面的高度一定。运输机的皮带以一定的速度v顺时针转动且不打滑。将货物轻轻地放在A处，货物随皮带到达平台。货物在皮带上相对滑动时，会留下一定长度的痕迹。已知所有货物与皮带间的动摩擦因数为μ。若皮带的倾角θ、运行速度v和货物质量m都可以改变，始终满足。可以认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。AθCvA．当速度v一定时，角θ越大，运送时间越短B．当倾角θ一定时，改变速度v，运送时间不变C．当倾角θ和速度v一定时，货物质量m越大，皮带上留下的痕迹越长D．当倾角θ和速度v一定时，货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多【答案】D【解析】货物有可能一直匀加速运动至C平台，也可能是货物在皮带上先做匀加速运动，当速度达到皮带的速度时做匀速运动；货物匀加速运动时，根据牛顿第二定律可求出加速度，货物速度增加到与皮带速度相同时与皮带一起做匀速运动，求出货物与皮带的相对位移，根据Q=μmgcosθ•△s可求出因滑动摩擦产生的热量。对于A项，由极限法分析可知当速度v一定时，随着角θ的增大，运送时间先减小后再增大，A错误；当倾角θ一定时，货物做匀加速运动的加速度一定，货物到达C平台的位移一定，改变速度v，运送时间一定变化，B错误；当倾角θ和速度v一定时，货物做匀加速运动的加速度一定，货物在皮带上做匀加速运动的位移一定，故货物在皮带上留下的痕迹长度一定，根据Q=μmgcosθ•△s可知货物质量m越大，皮带上摩擦产生的热越多，故选项C错误D正确。21．（18分）（1）某同学将一个内阻Rg=1.00×103Ω，满偏电流Ig=200μA的电流表G改装成量程为0～3.0V的电压表。①应选一个阻值R=Ω（结果保留三位有效数字）的电阻与电流表G联（填“串”或“并”）。图1SRVG②该同学在改装完成后，继续对改装后的电压表进行校准，校准实验的电路原理图，如图1所示。除了导线和开关外，还有下列实验器材供选择：A.电压表V1（量程3V，内阻约3kΩ)B.电压表V2(量程15V，内阻约15kΩ)C.滑动变阻器R1(阻值范围0～50Ω)　D.滑动变阻器R2(阻值范围0～20kΩ)E.电源E1(电动势为1.5V，内阻为0.2Ω)　F.电源E2(电动势为4V，内阻约为0.04Ω)a.实验中电压表应该选择（选填“A”或者“B”）；b.实验中滑动变阻器应该选择（选填“C”或者“D”）；c.实验中电源应该选择（选填“E”或者“F”）。（2）某同学用单摆测定当地的重力加速度g。①如图2所示，用游标卡尺测摆球直径。摆球直径d=mm。23401020图2010200mm1cm234231cm-8-\n②实验操作步骤如下：A.取一根细线，下端系住一个金属小球，上端固定在铁架台上；B.用米尺（最小刻度为1mm）测得摆线长l；C.在摆线偏离竖直方向较小夹角的位置由静止释放小球；D.用秒表记录小球完成n次全振动的总时间t，得到周期T=t/n；E.改变摆线长，重复B、C、D的操作。该同学采用两种方法处理实验数据。第一种方法：根据每一组T和l，利用求出多组g值，然后计算g值的平均值，求得当地的重力加速度g。第二种方法：根据每一组T和l，在图3中描点，然后连线；根据图线的斜率，求出当地的重力加速度g。a.如果实验中测量摆线长l和单摆周期T的偶然误差都比较小，那么，第一种方法求出的重力加速度当地的重力加速度（选填“大于”、“等于”或“小于”）；b.根据该同学在图3中描出的点，请在图3中描绘出T2-l图线；c.该同学从图3中求出图线斜率k，则重力加速度g与斜率k的关系式为g=；代入数据求得g=m/s2（结果保留3位有效数字）。图390110120l/cmT2/s21304.05.04.55.51001406.03.5【答案】（1）①1.40×104【2分】串【2分】②a.A【1分】b.C【1分】c.F【1分】（2）①16.50【3分】②a.小于【2分】b.连线如下图所示【2分】-8-\nc.【2分】9.68～9.78【2分】90.00110.00120.00l/cmT2/s2130.004.005.004.505.50100.00140.006.003.50【解析】（1）电流表改装成电压表要串联电阻分压，串联的电阻阻值为R=-Rg，U为改装后的量程，代入数据即可解答。对改装后的电压表进行校对，必须将电压表V与改装的电压表并联，以保证两表的读数始终相等， 则电压表V的读数必须从零开始，故变阻器应采用分压接法，选量程小的便于调节；电压表应选量程跟改装的电压表相当的，以便于准确读数；电源应选电动势能使电表满偏的。（2）游标卡尺的主尺读数为16mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，所以最终读数为：主尺读数+游标尺读数=16mm+0.50mm=16.50mm；（3）第一种方法计算摆长时漏加了摆球的半径，故求得的重力加速度小于实际值；将已知点连线，使尽可能多的点落在线上，不在线上的均匀分布在线的两侧，误差较大的点予以舍去；图线的斜率，故。22.（16分）如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力。求MabBRFPQN（1）通过电阻R的电流大小I；-8-\n（2）作用在导体棒上的外力大小F；（3）导体棒克服安培力做功的功率。【答案】见解析【解析】（1）导体棒ab切割磁感线=1.0V【3分】由闭合电路的欧姆定律【3分】（2）导体棒ab受到安培力【2分】由于导体棒ab匀速运动，满足：【2分】所以，作用在导体棒上的外力【2分】（3）导体棒克服安培力的功率【4分】22.（18分）某品牌汽车在某次测试过程中数据如下表所示，请根据表中数据回答问题。整车行驶质量1500kg额定功率75kW加速过程车辆从静止加速到108km/h所需时间为10s制动过程车辆以36km/h行驶时的制动距离为5.0m已知汽车在水平公路上沿直线行驶时所受阻力f跟行驶速率v和汽车所受重力mg的乘积成正比，即f=kmgv，其中k=2.0×10-3s/m。取重力加速度g=10m/s2。（1）若汽车加速过程和制动过程都做匀变速直线运动，求这次测试中加速过程的加速度大小a1和制动过程的加速度大小a2；（2）求汽车在水平公路上行驶的最大速度vm；（3）把该汽车改装成同等功率的纯电动汽车，其他参数不变。若电源功率转化为汽车前进的机械功率的效率η=90％。假设1kW·h电能的售价为0.50元（人民币），求电动汽车在平直公路上以最大速度行驶的距离s=100km时所消耗电能的费用。结合此题目，谈谈你对电动汽车的看法。【答案】见解析【解析】（1）加速过程的加速度大小【3分】制动过程满足：【2分】解得加速度大小【1分】（2）当汽车的速度达到最大时，汽车受到牵引力与阻力相等。满足：，即【3分】解得：vm=50m/s【3分】（3）以最大速度行驶过程中，克服阻力所做的功【2分】代入数据，解得：【1分】消耗电能【1分】所以，以最大速度行驶100km的费用【1分】-8-\n可以从行驶费用、环保和减排等角度说明。【1分】22.（20分）如图1所示，以O点为坐标原点，沿水平地面向右建立x轴；线段OA、AB、BC的长度均为x0。在x轴附近有垂直纸面向里的匀强磁场和沿x轴正方向的电场，电场强度大小E随x的变化关系如图2所示（图1中未画出）。物体甲和乙的质量均为m，甲带的电荷量为+q，乙是不带电的绝缘体。物体甲从O点由静止释放，物体乙静止在水平地面上的A点。物体甲经过加速后，在A点与物体乙相撞，不计碰撞过程中损失的机械能，整个过程中物体甲的电荷量保持不变。不计一切摩擦，重力加速度为g。（1）求两物体在A点碰撞前的瞬间，物块甲的速度大小v；（2）求物体甲从A点运动到C点过程中两物体间的最大距离s；（3）若两物体相撞前的瞬间，物体甲对地面的压力刚好等于其重力的一半。求在C处物体甲对地面的压力与自身重力的比值k。xOABCxEO3x0x0E0乙甲2x0图1图2【答案】见解析【解析】（1）根据动能定理【3分】解得：①【3分】（2）设碰撞后甲的速度为v1，乙的速度为v2；碰撞过程中，对甲和乙组成的系统：根据动量守恒定律②【1分】根据机械能守恒定律③【1分】由②、③式解得：v1=0【1分】v2=v【1分】当甲乙相距最远时，甲乙速度相等，即。显然，当物体甲运动到B点时，两物体速度相等，距离最大。【1分】从碰后至此时，物体甲的位移为=x0【1分】物体乙的位移为=2x0【1分】-8-\n甲乙间距离【1分】（3）设在C处甲物体的速度为vc由图像面积可知，A、C间的电势差从A至C，对物体甲，根据动能定理③【2分】由③式解得：④【1分】在A点碰撞前的瞬间，对甲进行受力分析，满足：⑤【1分】在C点，对甲进行受力分析，满足：⑥【1分】将、①式和④式分别代入⑤、⑥两式，解得：由牛顿第三定律知，物体甲对地面的压力等于地面对物体甲的支持力，所以，-8-