北京顺义区2022届高三二模物理试题（Word版附答案）

2022届北京顺义区高三（下）二模物理试题一、单选题1．太阳内部有多种热核反应，其中一个反应方程是，以下说法正确的是（　　）A．X是电子B．X是质子C．X是α粒子D．X是中子2．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波长为入，周期为T。某时刻的波形如图所示，a、b，c是介质中的三个质点，下列说法正确的是（　　）A．质点a、b、c的振幅都相同B．质点a的加速度比质点b的小C．质点b比质点a先回到平衡位置D．质点b和质点c的速度方向总是相同的3．某交变电流瞬时值表达式为e=20sin100πt（V）。下列说法正确的是（　　）A．此交流电的周期为0.02sB．此交流电的频率为100HzC．此交流电的电动势的有效值为20VD．当t=0.25s时，此交流电的电动势为20V4．根据开普勒定律可知，火星绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，如图所示，下列说法正确的是（　　）A．火星运动到近日点时的线速度最小B．火星运动到远日点时的加速度最小C．太阳对火星的万有引力大小始终保持不变D．太阳对火星的万有引力大于火星对太阳的万有引力5．如图所示，一束可见光穿过玻璃三棱镜后，变为三束单色光。如果b光是蓝光，则以说法正确的是（　　）A．a光可能是紫光B．c光可能是红光C．a光的频率小于c光的频率D．c光的波长大于b光的波长6．某电场等势面的分布情况如图所示，该电场中A、B两点的电场强度大小分别是EA、EB将一试探电荷先后放置在电场中的A点和B点，电势能分别为EpA、EpB，下列关系式中可以确定的是（　　） A．EA<EBB．EA>EBC．EPA>EPBD．EPA<EPB7．一定质量的理想气体的压强随温度变化的图像如图所示，该气体从状态a开始，经历a→b、b→c、c→a三个过程回到原状态，下列判断正确的是（　　）A．状态a气体的温度最高B．状态c气体的温度最低C．状态a的体积小于状态b的体积D．状态b的体积小于状态c的体积8．如图所示，在竖直向下的强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m，电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻和导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。在此过程中，下列说法正确的是（　　）A．导体棒中电流保持不变B．导体棒中感应电流的方向为a→bC．导体棒克服安培力做的功等于D．导体棒刚开始运动时克服安培力做功的瞬时功率9．用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻，电路图如图中甲所示，由实验中测得的数据描绘的图像如图中乙所示，以下说法中正确的是（       ）A．由图中的图乙可知，电池的电动势E=1.4V，内阻r=2.0Ω B．在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过小引起的C．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电压表有分流作用D．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，误差来源于电流表有分压作用10．分子势能EP随分子间距离r变化的图像如图所示，取r趋近于无穷大时EP为零。若甲分子固定在坐标原点O处，乙分子从r3处由静止释放，下列说法正确的是（　　）A．分子力对乙先做负功后做正功B．当两个分子相距为r=r2时，乙分子的速度最大C．当两个分子相距为r=r2时，它们之间的分子力表现为引力D．当两个分子相距为r=r1时，它们之间的分子力表现为引力11．狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，如果自然界真的存在这样一个磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布，与正点电荷的电场线分布相似，如图所示。若空间中的P点仅存在磁单极子N或正点电荷Q，并且位置固定不动，现将一带正电微粒置于P点附近，下列说法正确的是（       ）A．P点放置的若是正点电荷Q，微粒可以在P点上方做圆周运动B．P点放置的若是正点电荷Q，微粒可以在P点下方做圆周运动C．P点放置的若是磁单极子N，微粒可以在P点正上方做圆周运动，并且沿顺时针方向运动（俯视）D．P点放置的若是磁单极子N，微粒可以在P点正下方做圆周运动，并且沿逆时针方向运动（俯视）12．如图所示，两条光滑金属导轨平行固定在斜面上，导轨所在区域存在垂直于斜面向上的匀强磁场，导轨上端连接电阻R，t=0时，导体棒由静止开始沿导轨下滑，下滑过程中导体棒与导轨接触良好，且方向始终与斜面底边平行。导体棒在下滑过程中，流过导体棒的电流为i，产生的感应电动势为E，电阻R消耗的电功率为P，穿过导体棒与金属导轨和电阻R围成的线框的磁通量为，关于i、、E、P随时间t变化的关系图像可能正确的是（　　）A．B． C．D．13．当温度降低到一定程度时，某些导体的电阻可以降为零，这种现象叫做超导现象。实验发现，在磁场作用下，超导体表面会产生一个无损耗的感应电流。1933年，德国物理学家迈斯纳和奥森赛尔德，对锡单晶球超导体做磁场分布实验时发现，当其在磁场中进入超导态后，超导体内的磁场线立即被排斥出去，使超导体内的磁感应强度等于零，也就是说超导体具有完全抗磁性，称为迈斯纳效应。这种特性与我们学过的电场中的导体内部场强处处为零相类似。根据以上描述，当导体处于超导状态时，下列说法正确的是（　　）A．超导体中的超导电流会产生焦耳热B．超导体中出现的电流能在超导体的内部流动C．超导体处在恒定的磁场中时，它的表面不会产生感应电流D．超导体处在均匀变化的磁场中时，它的表面将产生均匀变化的感应电流14．某同学为了研究瞬间冲量，设计了如图所示的实验装置。将内径为d的圆环水平固定在离地面一定高度的铁架台上，在圆环上放置直径为1.5d，质量为m的薄圆板，板上放质量为2m的物块，圆板中心，物块均在环的中心轴线上。对圆板施加指向圆心的瞬间冲量I，物块与圆板间摩擦因数为μ，不计圆板与圆环之间的摩擦力，重力加速度为g，不考虑圆板翻转，以下说法正确的是（　　）A．若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块与圆板相对滑动的位移越大B．若物块可以从圆板滑落，则冲量I越大，物块离开圆板时的速度越大C．当冲量时，物块一定会从圆板上掉落D．当冲量时，物块一定会从圆板上掉落二、实验题15．某同学利用图所示装置性测量某种单色光的波长。实验时，接通电源使光源正常发光；调整光路，使得从目镜中可以观察到干涉条纹。回答下列问题：（1）以下实验器材在图中未标出：A．毛玻璃屏、B．双缝、C．光源、D．单缝、E.滤光片。在图中从左至右合理的顺序为C、E、__________、_________、A。（2）若想增加从目镜中观察到的条纹个数，该同学可____________；A．将单缝向双缝靠近                    B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动C．使用间距更大的双缝                 D．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动16．验证机械能守恒定律装置示意图如图所示。水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过定滑轮的轻质细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点处有一光电门，可以测出遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨底端C点的距离，s 表示A、B两点间的距离，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，可以将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度。重力加速度为g，不考虑各处摩擦对实验的影响，将滑块自A点由静止释放，发现滑块沿导轨加速滑下。（1）滑块通过光电门时的速度v=____________（用题目中给出的字母表示）（2）在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为___________。其动能的增加量可表示为___________。（用题目中给出的字母表示）（3）根据上述实验方法，测得h=15cm，d=30cm，并多次改变A、B间的距离，测得滑块到B点时对应的速度v，作出的v2-s图像如图所示，已知重力加速度g取9.80m/s2，则M=___________m。三、解答题17．如图所示为一滑梯的实物图，滑梯的斜面段长度L=5.0m，倾角θ=37°，水平段与斜面段平滑连接。小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下，经斜面底端后水平滑行一段距离，停在水平段某处。已知小朋友质量为20kg，小朋友与滑梯和水平滑道间的动摩擦因数μ=0.3，不计空气阻力。已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度g取10m/s2。求：（1）小朋友沿滑梯下滑时所受支持力FN的大小；（2）小朋友沿滑梯下滑时加速度a的大小；（3）从开始滑下至在水平段停止过程中摩擦力做的功Wf。18．如图所示为一个小型交流发电机的示意图，其线框ABCD匝数n=100匝，面积为S=0.02m2，总电阻r=10Ω，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，角速度ω=100rad/s。已知匀强磁场磁感应强度B=T，矩形线框通过滑环与理想变压器相连，副线圈与电阻相接，电表均为理想电表，电压表示数为U=180V。从线框转至中性面位置开始计时，求：（1）线框中感应电动势的瞬时值表达式；（2）电流表的示数；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R的阻值及消耗的电功率。 19．如图甲所示，将质量分别为M、m的两个物块（M>m）通过轻质细线连接，跨过定滑轮（不计轮轴间摩擦），由静止释放，在加速过程中，重力加速度为g，求：（1）物块m加速度a的大小；（2）物块M下落h高度过程中，物块M机械能的变化量△E；（3）某同学以此为基础，在配合使用光电门设计了如图乙所示的实验装置来测量重力加速，操作过程如下：①轻质细绳跨过固定在铁架台上的滑轮（不计轮轴间摩擦），两端分别悬挂质量为M1和M2的两个重锤（M1>M2），M1上粘一遮光条，在下方适当位置安装两个光电门A、B；②调节A、B两个光电门位置，量出两个光电门间的距离h；③将M2压在地面上，然后由静止释放，由光电门计时器记录下M1下落过程中从A到B的运动时间；④保持光电门B的位置不动。改变A光电门的位置，重复步骤②③，多次实验后，将数据记录在表格中；⑤另一名同学应用数据做出如图丙所示关系图像，图中横坐标表示物理量为时间t，通过图像斜率K来求得加速度a，也可以通过K直接求得重力加速度g，请通过推导说明图中纵坐标如何选取，并写出当地重力加速度g的表达式（用M1、M2、K来表示）。20．研究光电效应的装置示意图如图所示，该装置可用于分析光子的信息。在xoy平面（纸面）内，垂直面的金属薄板，M、N与y轴平行放置，板N中间有一小孔0。有一由x轴、y轴和以O为圆心，圆心角为90°的半径不同的两条圆弧所围的区域I，整个区域I内存在大小可调，方向垂直纸面向里的匀强电场和磁感应强度大小恒为B1、磁感线与圆弧平行且逆时针方向的磁场。区域I右侧还有一个边界与y轴平行且左边界与O点相距为l、下界与x轴重合的匀强磁场区域Ⅱ，其宽度为a，长度足够长，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小可调。光电子从板M逸出后经极板板间电压U加速（板间电场视为匀强电场），从小孔O射出，并沿各个可能的方向射入板N的右侧空间，调节区域I的电场强度和区域Ⅱ的磁感应强度。使具有某速度并沿某方向运动的电子恰好打在坐标为（a+2l，0）的点上，被置于该处的探测器接收。已知电子质量为m，电荷量为e，板M的逸出功为W0，普朗克常量为h。忽略电子的重力及电子间的作用力。当频率为v的光照射M板时有光电子逸出。求：（1）光电子从O点射出时的速度v0的大小范围；（2）为了使从O点以各种大小和方向的速度财向区域I的电子都能被探测到，需要调节区域I的电场强度E和区城Ⅱ的磁感应强度B2，求E的最大值和B2的最大值。 参考答案：1．D【解析】【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，则X是中子。故选D。2．A【解析】【详解】A．质点a、b、c的振幅都相同，选项A正确；B．质点离开平衡位置的位移越大，则回复力越大，加速度越大，则质点a的加速度比质点b的大，选项B错误；C．因此时质点b向上振动，则质点a比质点b先回到平衡位置，选项C错误；D．质点bc平衡位置之间的距离不等于一个波长，则质点b和质点c的速度方向不是总是相同的，选项D错误。故选A。3．A【解析】【详解】A．此交流电的周期为故A正确；B．此交流电的频率为故B错误；C．此交流电的电动势的有效值为故C错误；D．当t=0.25s时，此交流电的电动势为故D错误。故选A。4．B【解析】【详解】A．火星从远日点到近日点，万有引力做正功，则速度增加，则运动到近日点时的线速度最大，选项A错误；B．火星运动到远日点时，受太阳的引力最小，则加速度最小，选项B正确；C．太阳对火星的万有引力大小随距离的变化而不断变化，选项C错误；D．太阳对火星的万有引力与火星对太阳的万有引力是一对相互作用力，总是等大反向，选项D错误。故选B。5．C【解析】【详解】C．根据光路图可知，a光的折射率小于b光，c光的折射率大于b光，可知a光的频率小于b光，c光的频率大于b光，a光的频率小于c光的频率，选项C正确；AB．因紫光的频率大于蓝光，b光是蓝光，则a光不可能是紫光；红光的频率小于蓝光，则c 光不可能是红光，选项AB错误；D．c光的频率大于b光，则c光的波长小于b光的波长，选项D错误。故选C。6．B【解析】【详解】AB．因A点的等差等势面较B点密集，可知A点的场强大于B点，即A错误，B正确；CD．由于AB两点在同一等势面上，则电势相等，根据公式可知，试探电荷在AB两点的电势能相等，CD错误。故选B。7．D【解析】【详解】AB．由图可知，状态c气体的温度最高，选项AB错误；C．状态ab温度相同，状态a压强小，根据pV=C则状态a的体积大于状态b的体积，选项C错误；D．状态bc压强相同，状态b的温度低，则根据状态b的体积小于状态c的体积，选项D正确。故选D。8．C【解析】【详解】A．由题意可知，导体棒做减速运动，则由可得所以电流减小，故A错误；B．由右手定则可知，导体棒中感应电流的方向b→a，故B错误；C．由动能定理可得导体棒克服安培力做的功等于故C正确；D．导体棒刚开始运动时克服安培力做功的瞬时功率故D错误。故选C。9．C【解析】【详解】A．根据 可知，图像与纵坐标交点表示电动势，故有图像的斜率表示内阻，故有A错误；B．在实验中调节滑动变阻器滑片时，发现在某一端附近滑动时，数据变化不明显，可能是因为滑动变阻器的总阻值过大引起的，B错误；CD．考虑电压表和电流表内阻对实验的影响，由图甲可知，内接法误差来源于电压表有分流作用，C正确，D错误。故选C。10．B【解析】【详解】AB．r2处是平衡位置，r3处分子力为引力，所以乙分子从r3处由静止释放，分子力先做正功，运动到r2处速度最大，动能最大，分子势能最小，后做负功，动能减小，势能增大，故A错误，B正确；C．当两个分子相距为r=r2时，它们之间的分子力为零，故C错误；D．当两个分子相距为r=r1时，它们之间的分子力表现为斥力，故D错误。故选B。11．C【解析】【详解】AB．P点放置的若是正点电荷Q，微粒受重力和电场力的作用，由于微粒带正电，无论在P点的上方还是下方都不可能做圆周运动，故AB错误；CD．P点放置的若是磁单极子N，与正点电荷的电场线分布相似，微粒受到重力和洛伦兹力的作用，若在P点上方且顺时针方向运动，洛伦兹力斜向上方，与重力的合力可以指向圆心，同理可判断，洛伦兹力方向斜向下，重力与洛伦兹力的合力不指向圆心，故C正确，D错误。故选C。12．A【解析】【详解】AC．根据牛顿第二定律可得可得所以随着速度的增大，加速度逐渐减小为0，因图象的斜率表示加速度，所以图象的斜率从逐渐减小为0。导体棒下滑过程中产生的感应电动势、电流分别为由公式可知，E与v、i与v成正比，那么、图像与图象相似，故A正确，C错误；B.导体棒向下做加速度逐渐减小的加速运动，最后匀速，由于图象的斜率表示速度，所以图象开始时是斜率逐渐增大的曲线，最后变成斜率不变的直线。穿过导体棒与金属导轨和电阻R围成的线框的磁通量为由公式可知，与x成正比，那么图像与相似，故B错误；D．电阻R的功率为 由于导体棒最后匀速，所以电阻R消耗功率不可能一直增大，故D错误。故选A。13．C【解析】【详解】A．超导体中的电阻为零，则超导电流不会产生焦耳热，选项A错误；B．在磁场作用下，超导体表面会产生一个无损耗的感应电流，而在超导体的内部无电流流动，选项B错误；C．超导体处在恒定的磁场中时，磁通量不变，则它的表面不会产生感应电流，选项C正确；D．根据法拉第电磁感应定律可知，超导体处在均匀变化的磁场中时，它的表面将产生恒定不变的感应电流，选项D错误。故选C。14．D【解析】【详解】A．设圆板获得的速度大小为，物块掉下时，圆板和物块点的速度大小分别为和，由动量定理，有由动能定理，对圆板对物块有解得则物块可以从圆板滑落，物块与圆板相对滑动的位移不变，冲量I越大，物块离开圆板时的速度越小，AB错误；CD．以向右为正方向，由动量守恒定律，有要使物块落下，必须解得C错误，D正确。故选D。15．    D    B    BC【解析】【详解】（1）[1][2]以下实验器材在图中未标出：A.毛玻璃屏、B.双缝、C.光源、D.单缝、E.滤光片。在图中从左至右合理的顺序为：光源、滤光片、单缝、双缝和毛玻璃屏，即顺序为C、E、D、B、A。（2）[3]若想增加从目镜中观察到的条纹个数，则需要减小条纹间距，根据 可知：A．将单缝向双缝靠近，对条纹间距无影响，选项A错误；B．将毛玻璃屏向靠近双缝的方向移动，则l减小，则条纹间距∆x减小，选项B正确；C．使用间距更大的双缝，即d变大，则条纹间距∆x减小，选项C正确；B．将毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，则l增大，则条纹间距∆x增加，选项D错误。故选BC。16．                3【解析】【详解】（1）[1]滑块通过光电门时的速度（2）[2][3]在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统的重力势能减小量可表示为其动能的增加量可表示为（3）[4]根据机械能守恒即整理得图中斜率为代入数据得17．（1）160N；（2）3.6m/s2；（3）600J【解析】【详解】（1）小朋友沿滑梯下滑时所受支持力FN的大小（2）小朋友沿滑梯下滑时由牛顿第二定律可得解得加速度a=3.6m/s2（3）从开始滑下至在水平段停止过程中，由动能定理可得18．（1）；（2）2A；（3），360W【解析】 【详解】（1）线圈中感应电动势的峰值由于从线框转至中性面位置开始计时，故瞬时值表达式为（2）感应电动势的有效值为线圈自身分到的电压为又U线圈=Ir=20V所以电流表示数为（3）由于理想变压器P入=P出则电阻R上消耗的电功率为P=IU=360W设副线圈两端电压为U′，则有即所以19．（1）；（2）机械能减少；（3）纵坐标为；【解析】【详解】（1）由牛顿第二定律可得物块m加速度大小为（2）由牛顿第二定律可得物块M下落过程中受到的拉力为由功和能的关系可知，重力以外的其他力做功，物体的机械能会变化，物块M受到的拉力阻碍物体下落，做负功，所以物块M的机械能减少（3）为了减小误差，实验中用物体经过B时的速度计算更为合理，则根据 可得由此可知，图线的纵坐标为，图线的效率为根据牛顿第二定律可得20．（1）；（2），【解析】【详解】（1）根据光电效应方程可得，逸出光电子的最大初动能为即有（2）速度选择器如图所示，几何关系由上述表达式可得由 可得可得