2022届北京市丰台区高三下学期二模考试物理化学试卷.pdf

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1、1/11学科网（北京）股份有限公司2022 北京丰台高三二模物理202204本试卷共 10 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1下列说法中正确的是A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应B几个核子结合成原子核的过程一定有质量亏损，需要吸收能量C知道氡元素的半衰期我们就能知道一个氡原子核将何时发生衰变D大量处于3n能级的氢原子自发跃迁，可能辐射 2 种不同频率的光2我国研制的 055 新型防空驱逐舰采

2、用“双波段雷达”系统。雷达发射 X 波段电磁波频率为 812GHz，S 波段电磁波频率为 24GHz。与 S 波段相比，X 波段的电磁波A在空气中的波长更短B在空气中传播速度更大C衍射更明显D光子能量更小3下列说法中正确的是A布朗运动证明，悬浮在液体中的固体小颗粒的分子在做无规则热运动B当用力拉伸铅块时，铅块各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，此时铅块分子间的作用力表现为引力C当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，因此分子势能增大，物体内能增大D在太空实验室里，水滴的形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势而引起的结果4如图所示，某次实验利用位移传感器和速

3、度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的x图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确是A汽车刹车过程的时间为 1sB汽车刹车过程的加速度大小为 10m/s2C当汽车的位移为 5m时，运动速度小于 5m/sD当汽车运动速度为 5m/s 时，位移大于 5m5一列简谐横波沿 x 轴传播，t=0 时刻的波形如图甲所示，P 为波传播方向上的一质点，此时 P 质点处于平衡位置。图乙是4mQ x 质点的振动图像，下列说法正确是A这列波的传播速度为 02m/sB这列波沿 x 轴负方向传播C再经过 15s，P 质点恰好振动到达波峰处D再经过 25s，P 质点加速度方向沿 y 轴负方向2/11学科网（北京）股份

4、有限公司6如图所示，一个小孩儿在玩荡秋千。已知秋千的两根绳长均为 3，小孩和秋千踏板的总质量约为 30kg，绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为 6/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为A150NB330NC360ND660N72022 年 3 月 23 日，“天宫课堂”进行了第二次授课活动。授课过程中信号顺畅不卡顿，主要是利用天链系列地球同步轨道卫星进行数据中继来实现的。如图所示，天链卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道 I 上运动，到达轨道的 A 点时点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的远地点 B 时，再次点火进入圆形同步轨道绕地球做匀速圆周运动。设地球半径为

5、 R，地球表面的重力加速度为 g0，卫星质量保持不变。则下列说法中正确的是A卫星在轨道 I和轨道运动的周期均与地球自转周期相同B卫星在轨道和轨道运动经过 B 点的加速度大小不同C卫星在轨道上的运行速率小于0g RD卫星在轨道 I上的机械能大于在轨道上的机械能8如图所示的电路中 a、b 是两个完全相同的灯泡，L 为自感线圈（自感系数足够大，直流电阻不计），E 为电源，S 为开关。下列说法正确的是A闭合开关，a、b 同时亮B断开开关，a 先熄灭，b 闪亮后熄灭C闭合开关和断开开关瞬间，a 中电流方向相同D闭合开关和断开开关瞬间，b 中电流方向相同9某水电站输电线路简化模型如图所示，已知 R 为输电

6、线总电阻（可视为定值电阻），发电机输出电压恒定。由于用户端负载变化，使发电机输出功率增加。设升压变压器和降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是A电压表 V1的示数增大B电压表 V2的示数增大C电流表 A1的示数增大D电流表 A2的示数减小3/11学科网（北京）股份有限公司10如图所示的 U-I 图像中，直线 a 为电源的路端电压与电流的关系，直线 b、c 分别是电阻 R1、R2的电压与电流的关系。若将这两个电阻分别直接与该电源连接成闭合电路，则下列说法正确的是A电阻 R1大于电阻 R2BR1接在电源上时，电源的输出功率较大CR2接在电源上时，电源的输出功率较大DR2两种情况下，电源的输出功

7、率相等11一个边长为 10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，电阻为 1。磁感应强度 B 随时间t的变化关系如图所示，则下列说法正确的是A13s 的感应电动势为 310-5VB35s的感应电流大小为 210-5AC05s线框中产生的焦耳热为 4.510-9JD05s 线框中感应电流的有效值为56 10 A12如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态。小物块的质量为 m，从 A 点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到 A 点恰好静止。物块向左运动的最大距离为 s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为 g，弹簧未超出弹性限度。在上述过程中A弹簧的最大弹力为mgB物块

8、在 A 点的初速度为2gsC物块克服摩擦力做的功为mgsD弹簧的最大弹性势能为2 mgs13伽利略猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述结论依然成立。结合以上信息，判断下列说法正确的是A由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大4/11学科网（北京）股份有限公司B由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大C由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的位移与时间的平方成正比D由“斜面实验”的结论可直接得到落体运动的速度随时间均匀增大14跑道式回旋加速器的工作

9、原理如图所示。两个匀强磁场区域 I、的边界平行，相距为 L，磁感应强度大小均为 B，方向垂直纸面向里。P、Q 之间存在匀强加速电场，电场强度为 E，方向与磁场边界垂直。质量为 m、电荷量为+q 的粒子从 P 飘入电场，多次经过电场加速和磁场偏转后，从位于边界上的出射口 K 引出时动能为 EK。已知 K、Q的距离为 d，带电粒子的重力不计。则下列说法正确的是A第一次加速后，粒子在中运动的半径比在 I中的半径大B粒子每次从 P 点被加速到再次回到 P 点所用的时间相同C粒子从出射口 K 引出的动能2228Kq B dEmD粒子出射前经过加速电场的次数22qB dNmEL第二部分本部分共 6 题，共

10、 58 分。15（8 分）物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。例如：（1）实验仪器。用 20 分度的游标卡尺测量双缝间距如图所示，双缝间距 d=_mm。（2）实验操作。在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为 40cm 的浅盘里倒入约 2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定；将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小；用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量简中，记下量筒内每增加

11、一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积；5/11学科网（北京）股份有限公司将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上；上述步骤中，正确的顺序是_。（填写步骤前面的数字）（3）实验数据分析。在“测量金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝的电阻 Rx 约为 5。实验中提供的主要器材有电源（电动势为 3V，内阻很小）、电压表 V（量程 03V，内阻约 3k）、电流表 A（量程006A，内阻约 01）以及滑动变阻器 05。a为使金属丝两端电压调节范围更大，测量结果更精确，应选用下图_（选填“A”、“B”、“C”或“D”）所示的电路进行实验；b若某同学选择 C 电路进行实验后，向左

12、移动滑片，路端电压 U 和干路电流 I 均发生变化，设变化量分别为U和I。不考虑温度对电阻的影响，请你分析判断此过程中UI的值如何变化。16（10 分）如图所示，某实验小组同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。（1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但小组同学通过测量其他物理量间接地解决了这个问题。a实验中仅测量_（填选项前的符号）就可以达到解决问题的目的；A小球开始释放高度 hB小球抛出点距地面的高度 HC小球做平抛运动的射程D小球做平抛运动的时间b请你写出小组同学解决问题的依据和思路：_。（2）图中 O 点是小球抛出点在地面上的垂

13、直投影。实验时，先让人射球 m1多次从斜轨上 S 位置静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量 OP 长度；然后，让被碰小球 m2静置于轨道的水平部分，再将入射球 m1从斜轨上 S 位置静止释放，与小球 m2相碰，并多次重复，分别找到 m1、m2相碰后平均落地点的位置 M、N，分别测量 OM、ON长度。最后用天平测量两个小球的质量分别为 m1、m2。a若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为_（用测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的6/11学科网（北京）股份有限公司表达式为_（用测量的量表示）。b若实验中记录完平均落地点 P 后，小组中某同学发现斜槽末端有些向上倾斜，此时他将其调整为

14、水平（斜槽末端离地高度 H 不变），然后继续进行后面操作，依然按照原来的方法分析数据。如果该小组同学的其他操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可以忽略不计，请你分析说明该实验可能会得到的结果。17（9 分）我国自主研制了运-20 重型运输机。飞机获得的升力大小 F 可用2Fkv描写，k 为系数；v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，F 与飞机所受重力相等时的 v 称为飞机的起飞离地速度。已知飞机质量为 m 时，起飞离地速度为 v0；装载货物后质量为 M，装载货物前后起飞离地时的 k 值可视为不变。（1）请用已知量写出 k 的表达式；（2）求飞机装载货物后的起飞离地速度 v1；（3）若

15、该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行距离 d 起飞离地，求飞机滑行过程所用的时间。18（9 分）如图所示，长 L=1m 的轻质细线上端固定在悬点 O，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向左、范围足够大的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角37。已知悬点 O 距地面的高度 h=1.6m，小球所带电荷量61.0 10 Cq，匀强电场的场强 E=3.0103N/C，空气阻力可以忽略，取重力加速度 g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）小球的质量 m；（2）若将电场撤去，小球摆到最低，点时速度 v 的大小；（3）若保持原电场不变，剪断细线，小球落地时动量 P 的

16、大小和方向。19（10 分）场是看不见、摸不着的，但我们却可以根据它表现出来的性质去认识它、研究它；我们也常采用类比的方法去研究和认识不同的场。（1）真空中静止的点电荷，电荷量为 Q，在与其相距为的位置产生的场强为 E，请用电场强度的定义和库仑定律推导2QEkr；（2）1821 年，安培分子电流假说开启了近代磁学，认为磁性源于运动的电荷，科学的发展证实了电流元在空间可以形成磁场。根据电流元周围存在磁场，小鑫同学大胆猜想：两电流元之间存在相互作用的磁场力 F，可能与两点电荷间的静电力类似。如图甲所示，通有电流 I1、I2的两根导线平行放置且电流均向上，设1 1I l和2 2I l分别表示导线上

17、A、B 两点处的电流元，A、B 两点相距为 r。（说明：若需常量可用 Km表示）a请你根据小鑫同学的猜想，写出两电流元间相互作用的磁场力大小 F；b请类比电场强度的定义方法写出在距电流元1 1I l为 r 处 B 点的磁感应强度的大小，并由安培定7/11学科网（北京）股份有限公司则判断 B 点磁感应强度的方向；C如图乙所示，环形电流可以视为是由许多段的电流元组成，假设半径为 r 的圆环形导线通有电流为 I，试求在圆心 O 处产生的磁感应强度 B。20（12 分）物理现象的分析常常有宏观与微观两个视角，建构合理化模型找出其内在联系，有助于更加深刻理解其物理本质。（1）如图甲所示，直流电源、开关、

18、导线与金属棒 ab 组成一个电路。从微观角度看，开关闭合时，电源两端电压会在金属棒内部形成恒定电场，每个自由电子都在电场力作用下开始定向运动，但这些电子会与导体棒中的金属正离子发生碰撞，碰撞后电子向各方向运动的机会相同，沿导线方向的定向运动速度变为 0；此后自由电子再加速、再碰撞，这种定向运动在宏观上形成了电流。已知电源两端电压为 U，金属棒的长度为 L，横截面积为 S，单位体积内自由电子数为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e，连续两次碰撞间隔的平均时间为 t0，碰撞时间不计。仅在自由电子和金属正离子碰撞时才考虑粒子间的相互作用，导线及开关的电阻不计。a求自由电子定向运动时的加速度大小 a；

19、b求 t0时间内自由电子定向运动的平均速率 v0；c推导金属棒中形成电流 I的表达式；（2）某同学受磁流体发电机的启发，设计了一种新型发电装置。如图乙所示，将发电装置、开关、导线与电阻组成一个电路，这种新型发电装置可视为直流电源。从微观角度看，两面积足够大的平行金属极板 A、C 间有一个垂直纸面向里，磁感应强度为 B 的匀强磁场，将一束带正电的离子流以速度 v 沿垂直于 B 的方向喷入磁场，带正电的离子在洛伦滋力作用下向 A 极板偏转，由于静电感应在 C极板上感应出等量的负电荷。宏观上 A、C 两板间产生电势差，可为阻值为 R 的外电阻供电。已知每个离子的质量均为 m，电荷量为+q，单位时间内

20、沿垂直极板方向上单位长度喷射的正离子个数为 n，A、C 两板间距为 d，且 d 大于 2mv/Bq。忽略离子的重力及离子间的相互作用力。a只闭合开关 S1外电路短路，求短路电流 Im；b只闭合开关 S2，电路中电流稳定后，若单位时间内打在极板 A 上的离子数为 N，请写出 N 与 R 的关系式。8/11学科网（北京）股份有限公司参考答案第一部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。1.A2.A3.B4.D5.C6.B7.C8.D9.C10.D11.D12.B13.A14.C第二部分共 6 题，共 58 分。15.（8 分）（1）2.05（2 分）（2）（2 分）（3）a.A（2 分）b.由

21、闭合电路根据欧姆定律IrEU-得到 rIErIEU12-即rIU因此IU的值不变。（2 分）16.（10 分）（1）a.C（2 分）b.碰撞前后小球从同一高度做平抛运动；根据平抛运动规律，小球在空中运动的时间相同，因此碰撞前后的速度可由平抛运动的水平射程来替代。（2 分）（2）a.ONmOMmOPm211;222121ONmOMmOPm（4 分）b.实验可能的结果是：碰撞前的总动量小于碰撞后的总动量；由于斜槽末端向上倾斜，小球抛出后做斜抛运动，水平速度变小。若斜槽引起小球在空中运动时间的变化忽略不计，则斜槽末端向上倾斜时，小球的水平位移变小，故可能会得到碰撞前的总动量小于碰撞后的总动量。（或说

22、明：在斜槽末端离地高度不变的情况下，由于调节平衡后小球释放高度变高一些也给分。）（2 分）17.（9 分）解：（1）空载起飞时，升力正好等于重力，竖直方向平衡方程：mgkv 20所以20vmgk（3 分）（2）载货起飞时，升力正好等于重力，竖直方向平衡方程：Mgkv 21将 k 带入解得：01vmMv（3 分）（3）该飞机装载货物后，初速度为零的匀加速直线运动，则由:adv2021解得：mdMva220根据匀变速速度与时间关系：atv01解得：Mmvdt02（3 分）18.（9 分）9/11学科网（北京）股份有限公司解：（1）根据共点力平衡条件可知：37tanmgqE解得：kg10437tan

23、4gqEm（2 分）（2）从小球所处位置到最低点的过程中，根据动能定理:)cos1(0212mgLmv解得：m/s2v（3 分）（3）设小球落地点为 Q，根据几何关系可知：m237coshOQ根据牛顿第二定律有：mamgqE22可得：2m/s5.12a根据匀变速直线运动规律：axv2021解得：m/s51v根据动量定义可知：kgm/s1023-mvP方向：与竖直方向夹角为37（4 分）19.（10 分）解：（1）电荷量为 Q 的点电荷，在与之相距 r处放一试探电荷 q,根据库仑定律，该试探电荷受到的电场力为：2rQqkF 由电场强度qFE 得电荷量为 Q的点电荷，在与之相距 r 处电场强度为：

24、2rQkE（2 分）（2）a.通过类比可以猜想两电流元间相互作用的磁场力大小 F 可以写为：22211)()(rlIlIKFm（2 分）b.通过类比电场强度的定义可写出在距电流元 I1l1为 r 处的磁感应强度 B 的表达式为：22lIFB 将磁场力 F 表达式代入式子得211rlIKBm（2 分）由安培定则判断 B 的方向：垂直纸面向里（1 分）c.环形电流是由许多段的电流元组成，设任意一段电流元为 Ixlx则在距其 r 处产生的磁感应强度由可知：rlIKBxxx2m则环形电流在圆心 O 处产生的磁感应强度的大小 B 可表示为:10/11学科网（北京）股份有限公司2321rllllIKBnm

25、得到：rIKBm2（3 分）20.（12 分）解（1）a.由牛顿第二定律得自由电子的加速度meEmFaLUE 由式得：mLeUa（2 分）b.电子在 t0时间内做匀加速直线运动，则定向运动的平均速率mLUetatvv222000（2 分）c.由电流的定义式tQI 其中tSenvnVeQ0解得：mLSUtneneSvI2020（2 分）（2）a.短路时，粒子在洛伦兹力的作用下发生偏转，设 r0为圆周运动的半径，只有距 A 板为 2r0的正离子能够打在A 板上形成等效电流，则qrntQIm02根据洛伦兹力提供向心力02rmvqvB 则qBmvr 0联立可得：BnmvIm2（3 分）b.由电流定义得：NqI 闭合电路欧姆定律得：rREI电源电动势BdvE 由rEIm得nmdBr22联立解得：qnmdBRBdvN22（3 分）(其他方法解答正确均得分其他方法解答正确均得分)