北京市朝阳区2022届高三理综第二次综合练习（朝阳二模，物理部分，含解析）

北京市朝阳区高三年级第二次综合练习理科综合测试试卷共两道大题，第一题为选择题，第二题为非选择题，共300分。考试时间150分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。注意事项：1．考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。2．答题前考生务必用黑色字迹的签字笔在答题卡上填写姓名、准考证号，然后再用2B铅笔将与准考证号对应的信息点涂黑。3．答题卡上第一题必须用2B铅笔作答，将选中项涂满涂黑，黑度以盖住框内字母为准，修改时用橡皮擦除干净。第二题必须用黑色字迹的签字笔按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，未在对应的答题区域内作答或超出答题区域作答的均不得分。可能用到的相对原子质量：H1C12O16Na23一、选择题（本题共20小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。）13．一定质量的气体温度不变时，体积减小，压强增大，说明A．气体分子的平均动能增大B．气体分子的平均动能减小C．每秒撞击单位面积器壁的分子数增多D．每秒撞击单位面积器壁的分子数减少【答案】C【解析】温度是分子平均动能的量度，温度不变，分子平均动能不变，AB错误；气体质量一定，则气体的分子总数一定，体积减小，单位体积内的分子数增多，每秒撞击单位面积器壁的分子数增多，故气体压强增大，C正确D错误。14．氢原子的能级如图所示。已知可见光的光子能量在1.62eV～3.11eV之间，由此可推出，氢原子A．从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光为可见光B．从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光为可见光C．从高能级向n=2能级跃迁时发出的光均为可见光D．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光均为可见光【答案】B【解析】从n=2能级向n=1能级跃迁时发出的光子能量为12.2eV，为不可见光，从n=3能级向n=2能级跃迁时发出的光子能量为1.89eV，为可见光，选项A错误B正确；从高能级向n=2能级跃迁时，放出的光子能量最大为3.40eV，大于3.11eV，故C错误．从高能级向n=3能级跃迁时发出的光的能量最大为1.51eV，小于可见光的能量，故D错误。15．一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交流电电压瞬时值-9-\n的表达式为A．B．C．D．【答案】A【解析】由图像可知交流电压的最大值是311V，周期是0.02s，故交流电的角速度为100，结合交流电的瞬时值表达式可知选项A正确。16．如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图，若此时质元P正处于加速运动过程中，则此时A．质元Q和质元M均处于加速运动过程中B．质元Q和质元N均处于加速运动过程中C．质元Q处于加速运动过程中，质元M处于减速运动过程中D．质元Q处于减速运动过程中，质元N处于加速运动过程中【答案】D【解析】由质元P正加速知P向下运动，故波沿x轴负方向传播，质元Q向上运动，减速；质元M向下运动，减速；质元N向上运动，加速，本题应选D。17．经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间，它们绕太阳沿椭圆轨道运行，其轨道参数如下表。远日点近日点神舟星3.575AU2.794AU杨利伟星2.197AU1.649AU注：AU是天文学中的长度单位，1AU=149597870700m（大约是地球到太阳的平均距离）。“神舟星”和“杨利伟星”绕太阳运行的周期分别为T1和T2，它们在近日点的加速度分别为a1和a2。则下列说法正确的是A．，B．，C．，D．，【答案】A【解析】由开普勒行星运行定律可知轨道半长轴越大，对应的周期越大，故，由万有引力提供向心力有，，故，选A。18．如图1所示，虚线MN、M′N′为一匀强磁场区域的左右边界，磁场宽度为L，方向竖直向下。边长为l的正方形闭合金属线框abcd-9-\n，以初速度v0沿光滑绝缘水平面向磁场区域运动，经过一段时间线框通过了磁场区域。已知l<L，甲、乙两位同学对该过程进行了分析，当线框的ab边与MN重合时记为t=0，分别定性画出了线框所受安培力F随时间t变化的图线，如图2、图3所示，图中S1、S2、S3和S4是图线与t轴围成的面积。关于两图线的判断以及S1、S2、S3和S4应具有的大小关系，下列说法正确的是A．图2正确，且S1>S2B．图2正确，且S1=S2C．图3正确，且S3>S4D．图3正确，且S3=S4【答案】D【解析】线框进入或离开磁场过程中受到的安培力，由于速度v随时间减小的越来越慢，故安培力F随时间t变化的图线应是斜率逐渐减小的曲线，完全进入磁场后做匀速运动，不受安培力作用。由动量定理可知：，又电量，得m（v2-v1）=BLq，由q=可知，进入和穿出磁场过程，磁通量的变化量相等，则进入过程通过导线框横截面积的电量等于离开过程通过导线框横截面积的电量，进入过程导线框的速度变化量等于离开过程导线框的速度变化量．由于F-t图线围成的面积表示冲量的大小，故图3正确，且S3=S4。选D。19．如图所示，一个电荷量为-Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。另一个电荷量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，运动到B点时速度为v，且为运动过程中速度的最小值。已知点电荷乙受到的阻力大小恒为f，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是A．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，加速度逐渐增大B．点电荷乙从A点向甲运动的过程中，其电势能先增大再减小C．OB间的距离为D．在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差【答案】C【解析】滑动摩擦力的大小方向不变，甲乙靠近过程中库仑力逐渐增大，乙在运动到B点之前，有f-F库=ma，因此乙做加速度逐渐减小的减速运动，故A错误；当速度最小时有：f=F库=k，所以解得：r=，故C正确；在乙-9-\n向左运动过程中电场力一直做正功，因此电势能一直减小，故B错误；乙从A运动B过程中，根据动能定理有：UABq-fL0=mv2-m，所以解得AB间电势差，故D错误．故选C．20．如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上，杆足够长，环与杆的动摩擦因数为μ。现给环一个向右的初速度v0，如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F，F＝kv（k为常数，v为环的速率），则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功不可能为A．B．C．0D．【答案】B【解析】当F=kv0=mg时，圆环不受杆的支持力和摩擦力，摩擦力做功为零，故C正确．当F=kv0＜mg时，圆环做减速运动到静止，只有摩擦力做功．根据动能定理得-W=0-mv02 得W=mv02 ，故A正确．当F=kv0>mg时，圆环先做减速运动，当F=mg时，不受摩擦力，做匀速直线运动．F＝kv=mg时得v=，根据动能定理得-W=mv2-mv02解得W=，故D正确．故本题选B。二、非选择题（本题共11小题，共180分）21．（18分）（1）在“测定玻璃的折射率”实验中，某同学经正确的操作，插好了4枚大头针P1、P2和P3、P4，如图所示。①在坐标线上画出完整的光路图，并标出入射角θ1和折射角θ2；②对你画出的光路图进行测量，求出该玻璃的折射率n=_________（结果保留2位有效数字）。图1-9-\n（2）某学习小组探究电学元件的伏安特性曲线。①甲同学要描绘一个标有“3.6V，1.2W”的小灯泡的伏安特性曲线，除了导线和开关外，还有下列器材可供选择：电压表V（量程5V，内阻约为5kΩ）直流电源E（电动势4.5V，内阻不计）电流表A1（量程350mA，内阻约为1Ω）电流表A2（量程150mA，内阻约为2Ω）滑动变阻器R1（阻值0~200Ω）滑动变阻器R2（阻值0~10Ω）实验中电流表应选______，滑动变阻器应选______；（填写器材代号）以下的四个电路中应选用_________进行实验。图3②乙同学利用甲同学的电路分别描绘了三个电学元件的伏安特性曲线，如图3所示。然后他用图4所示的电路给三个元件分别供电，并测出给元件1和元件2供电时的电流和电压值，分别标在图3上，它们是A点和B点。已知R0=9.0Ω，则该电源的电动势_______V，内电阻_______Ω。这个电源给元件3供电时，元件3的电功率P=_______W。【答案】（1）①答案如下图所示…………………………………………………（4分）②-9-\n1.4………………………………………………………………………………（2分）（2）①A1……………………………………………………………………………（2分）R2…………………………………………………………………………（2分）A…………………………………………………………………………（2分）②3.0…………………………………………………………………………（2分）1.0…………………………………………………………………………（2分）0.2…………………………………………………………………………（2分）【解析】（2）①由于描绘伏安特性曲线要求灯泡两端电压从0开始变化，故滑动变阻器应采用分压式接法，选小量程的便于调节；灯泡内阻较小，额定电流为330mA，故电流表应外接，选A1不容易被烧坏。②读出A、B的坐标数据，由闭合电路欧姆定律列方程可求得电源的电动势和内电阻；在图像中作出电源的伏安特性曲线，与原件3图线的交点坐标的乘积即为待求的功率值。22．（16分）如图所示，遥控赛车比赛中一个规定项目是“飞跃壕沟”，比赛要求：赛车从起点出发，沿水平直轨道运动，在B点飞出后越过“壕沟”，落在平台EF段。已知赛车的额定功率P=10.0W，赛车的质量m=1.0kg，在水平直轨道上受到的阻力f=2.0N，AB段长L=10.0m，BE的高度差h=1.25m，BE的水平距离x=1.5m。若赛车车长不计，空气阻力不计，g取10m/s2。（1）若赛车在水平直轨道上能达到最大速度，求最大速度vm的大小；（2）要越过壕沟，求赛车在B点最小速度v的大小；（3）若在比赛中赛车通过A点时速度vA=1m/s，且赛车达到额定功率。要使赛车完成比赛，求赛车在AB段通电的最短时间t。【答案】见解析【解析】（1）赛车在水平轨道上达到最大速度时，设其牵引力为F牵，根据牛顿第二定律有又因为所以m/s………………………………………………………（4分）（2）赛车通过B点在空中做平抛运动，设赛车能越过壕沟的最小速度为v，在空中运动时间为t1，则有且所以m/s………………………………………………………………（6分）（3）若赛车恰好能越过壕沟，且赛车通电时间最短，在赛车从A点运动到B点的过程中，根据动能定理有-9-\n所以s…………………………………………………………………（6分）23．（18分）图甲为竖直放置的离心轨道，其中圆轨道的半径r=0.10m，在轨道的最低点A和最高点B各安装了一个压力传感器（图中未画出），小球（可视为质点）从斜轨道的不同高度由静止释放，可测出小球在轨道内侧通过这两点时对轨道的压力FA和FB。g取10m/s2。（1）若不计小球所受阻力，且小球恰能过B点，求小球通过A点时速度vA的大小；（2）若不计小球所受阻力，小球每次都能通过B点，FB随FA变化的图线如图乙中的a所示，求小球的质量m；（3）若小球所受阻力不可忽略，FB随FA变化的图线如图乙中的b所示，求当FB=6.0N时，小球从A运动到B的过程中损失的机械能。【答案】见解析【解析】（1）若小球恰能通过B点，设此时小球质量为m，通过B时的速度为vB。根据牛顿第二定律有根据机械能守恒定律有所以m/sm/s……………………………………………………（6分）（2）根据第（1）问及图乙可知：当小球通过A点时的速度m/s时，小球对轨道压力的大小FA1=6N。设小球通过A点时，轨道对小球支持力的大小为FA2。根据牛顿运动定律有且所以kg………………………………………………………………（6分）（3）根据图乙可知：当小球通过B点时，若小球对轨道压力的大小FB=6.0N，则小球通过A点时对轨道压力的大小FA=16N。设轨道对小球通过A、B时支持力的大小分别为、，速度分别为、。根据牛顿运动定律有-9-\n且且在小球从A运动到C的过程中，根据功能原理又有所以J………………………………………………………………（6分）24．（20分）如图所示，在xOy坐标系中，第一象限存在一与xOy平面平行的匀强电场，在第二象限存在垂直于纸面的匀强磁场。在y轴上的P点有一静止的带正电的粒子，某时刻，粒子在很短时间内（可忽略不计）分裂成三个带正电的粒子1、2和3，它们所带的电荷量分别为q1、q2和q3，质量分别为m1、m2和m3，且，。带电粒子1和2沿x轴负方向进人磁场区域，带电粒子3沿x轴正方向进入电场区域。经过一段时间三个带电粒子同时射出场区，其中粒子1、3射出场区的方向垂直于x轴，粒子2射出场区的方向与x轴负方向的夹角为60°。忽略重力和粒子间的相互作用。求：（1）三个粒子的质量之比；（2）三个粒子进入场区时的速度大小之比；（3）三个粒子射出场区时在x轴上的位移大小之比。【答案】见解析【解析】（1）设粒子1、2在磁场中做匀速圆周运动的周期分别为T1和T2。则有，由题意可知：所以又因为-9-\n所以……………………………………………………（6分）（2）设粒子1、2在磁场中做匀速圆周运动的半径分别为r1和r2。则有由几何关系可知：所以在粒子分裂的过程中，动量守恒，则所以……………………………………………………（7分）（3）三个粒子射出场区时在x轴上的位移分别为x1、x2和x3。由几何关系可知：，粒子3在电场中运动时，沿x轴方向的分运动是：初速度为v3的匀减速运动，末速度为0。设运动时间为t，则有所以…………………………………………………（7分）-9-