北京市朝阳区2022届高三年级二模考试物理试卷（附答案）.pdf

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1、北京市朝阳区高三年级第二学期质量检测二物 理（考试时间90 分钟 满分1 0 0 分）第一部分本部分共14题，每题3 分，共 4 2 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 .一个铀核（2 U）发生裂变,核反应方程是 U+；n -W X e+；S r+2 X,则A.X是电子，裂变过程放出能量 B.X 是电子，裂变过程吸收能量C.X 是中子，裂变过程放出能量D.X是中子，裂变过程吸收能量2 .一列沿x 轴正方向传播的简谐横波,波速为4 m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是A.这列波的振幅为4 c mB.这列波的周期为IsC.此时x=4 m处质点沿y 轴正方向运动D.此时

2、x =4m处质点的加速度为03 .如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心。，经折射后分为两束单色光。和 6。下列说法正确的是A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B.a光的频率大于6 光的频率C.在真空中a光的波长大于b光的波长D.a光光子能量小于b光光子能量4.如图表示一定质量的理想气体从状态1出发经过状态2和 3,最终又回到状态1,其中从状态3到状态1 图线为双曲线。那么，在 下歹!Jp-F图像中，反映了上述循环过程的是高 三 物 理 第1页（共8页）5.示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。某时刻在荧光屏上的P点出现亮斑，如图所示。则此时A.电极X和 Y 应带

3、正电B.电极X，和 Y 应带正电C.电极X，和 Y，应带正电D.电极X和 Y，应带正电6.如图所示，水平放置的平行金属板间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场。一个电荷量为+（/、质量为m的粒子（不计重力）以速度”水平向右射入，粒子恰沿直线穿过。下列说法正确的是 A.若粒子从右侧水平射入,粒子仍能沿直线穿过 x*X *B.若只将粒子的电荷量变为+2 q,粒子将向下偏转 丁-C.若只将粒子的电荷量变为-2 q,粒子仍能沿直线穿过二：D.若只将粒子的速度变为2。且粒子不与极板相碰，则从右侧射出时粒子的电势能减少7 .如图所示，一台空调外机用两个相同的三角形支架固定在外墙上，支架横梁4。和斜梁8。的连接

4、点为。，另一支架横梁与斜梁的连接点为。（图中未画出），空调外机的重心恰好在 连 线 中 点 的 正 上 方。横梁4。水平，对0点的力为/，斜梁B 0跟横梁4。的夹角为3 7。,对。点的力为Fl l 0已知空调外机的重力大小为2 10N,忽略支架的重力，si n3 7 o=0.6,c o s3 7 o =0.8。下列说法正确的是A./产 14 0N,方向由。指向4B .（=14 0N,方向由4指向0C&=2 10N,方向由。指向5D.&=2 10N,方向由8指向08 .如图所示，某一斜面的顶端到正下方水平面。点的高度为，斜面与水平面平滑连接。一小木块从斜面的顶端由静止开始滑下，滑到水平面上的4点

5、停止。已知斜面倾角为。，小木块质量为根，小木块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为,4、。两点的距离为x。在小木块从斜面顶端滑到A点的过程中，下列说法正确的是A.如果人和一定，。越大,x越大B.如果h和一定,。越大，支越小C.摩擦力对木块做功为-mgx c o s。D.重力对木块做功为/ungX9 .四个带电粒子的电荷量和质量分别为（+g,m）、（+0）均匀磁场中。则从t =0 时刻开始，下列说法正确的是A.从上向下看，圆管中的感应电流为顺时针方向B.圆管中的感应电动势大小为2rkhRC.圆管中的感应电流大小为竺旭D.台秤的读数会随时间推移而增大14.速泡可用于指示和保护电路。在玻璃管中有两个相同

6、的板状金属电极,并充入低压演气，在两极间接入电压使强气导电，如果金属电极发出的电子在电场作用下获得足够的能量，就能使须气发光。将须泡、保护电阻和电压可调的电源按如图所示的电路连接。强泡用黑纸包住，黑纸上留出一条狭缝使光可以照射到演泡。发现在没有光照的暗室中，当电源电压为“，时，筑泡恰能发光;当电源电压为（5 “,）时，氟泡不发光，但同时用频率为 人的紫光照射演泡，速泡也恰能发光。两次实验中，敏泡恰能发光时回路中的电流可认为相等。已知普朗克常量为h,电子电荷量为e。下列说法正确的是A.若保持电压“不变，用黄光照射鼠泡,息泡也能发光B.通过实验可知，紫光的光子能量帅=eU-eUC.通过实验可知，电

7、极中的电子脱离金属至少需要eUa的能量D.实验中必须使用直流电源才能观察到上述现象电压可调的电源高三物理 第3页（共8页）第二部分本部分共6 题，共 58分。15.（9 分）-1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、I I ”实验操作、数据分析等。例如：rTE-25（1）实验仪器。用螺旋测微器测某金属丝的直径，示数如图1所示。I-1E-20 I则该金属丝的直径为 mmo 图I（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，纸带的一部分如图2所示,B、C、。为纸带上标出的连续3个计数点,相邻计数点之间还有4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电

8、源上。则 物 体 运 动 的 加 速 度 m/s2（结果保留两位有效数字）。图2（3）实验原理.某同学用单摆测量重力加速度的大小，他测量摆线的长度/和对应的周期7,得到多组数据，作出了 好图像，如图3所示。他认为根据图线可求得重力加速度g=，则从理论上出一久分析,他求得的重力加速度g 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。请分析说明理由。16.（9 分）某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。变压器铁芯P变压器铁芯Q甲 可拆变压器零部件乙组装后的变压器高三物理 第4页（共8页）(1)以下给出的器材中，本实验需要用到的是一A.干电池 B.学生电源 C.实验

9、室用电压表 D.多用电表(2)关于本实验，下列说法正确的是 0A.为确保实验安全，实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数B.因为使用的电压较低，通电时可直接用手接触裸露的导线进行连接C.实验时可以保持原线圈电压、匝数不变，改变副线圈的匝数，探究副线圈匝数对副线圈电压的影响D.变压器开始正常工作后，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈(3)某次实验中，用 匝 数%=400匝和刈=800匝的线圈实验，测量的数据如下表所示，下列说法中正确的是 oU/V1.802.803.8()4.904.006.018.029.98A.原线圈的匝数为%,用较粗导线绕制B.副线圈的匝数为凡，用较细导线绕制C.原线圈的匝

10、数为八,用较细导线绕制D.副线圈的匝数为即，用较粗导线绕制(4)为了减小能量传递过程中的损失，铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成。作为横档的铁芯 Q 的 硅 钢 片 应 按 照 下 列 哪 种 方 法 设 计。高三物理 第 5 页(共8 页)1 7.（9 分）如图所示，长度1 =0.1 m 的轻绳上端固定在0点,下端系一质量m=0.1 k g 的小球(可视为质点)。取重力加速度g=1 0 m/s 2。(1)在水平拉力的作用下，轻绳与竖直方向的夹角a =6 0。,小球保持静止。求此时小球所受水平拉力的大小八(2)由图示位置无初速释放小球，不计空气阻力。当小球通过最低点时，求:a.小球动量的大小p；

11、b.轻绳对小球拉力的大小尸T。1 8.(9 分)如图所示,宽度为的U型导体框，水平放置在磁感应强度大小为8、方向竖直向下的匀强磁场中，左端连接一阻值为R的电阻。一质量为小、电阻为r 的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦,导体棒向与导体框始终接触良好。在水平向右的拉力作用下,导体棒ah以速度与匀速向右运动。(1)求通过导体棒向的电流大小/;a(2)求拉力做功的功率P；I x*x x x(3)某时刻撤去拉力，经 过 一 段 时 间 导 体 棒 而 停 在 导 体 x x T i x框上，求在此过程中电阻R上产生的热量Q。-U-ii-高三物理 第6页(共8页)19.（10

12、分）在分析和解决物理问题时，有时可以通过合理、恰当的假设，进行分割或填补，使研究对象或研究过程对称，从而使复杂问题简单化。（1）如图1 所示，一小球从4 点水平抛出，它在8 点与竖直墙壁发生一次弹性碰撞后，以同样大小的速率反弹，最终落在C点。假设小球没有被墙壁阻挡，经 过B点后会继续沿着抛物线运动，直至落在C点,小球由B到C的运动轨迹与8 c ll1|线关于竖直墙壁对称。已知抛出点4 离水平地面的高度为鼠与墙壁的水平距离为s,落地点距墙壁的水平距离为2s,重力加速度为g。不计空气阻力。求小球抛出时的初速度%。（2）点电荷+g与无限大金属平板M 之间的电场线分布如图2 所示,金属板M接地,它表面

13、处的电场线均与其表面垂直。A点在点电荷到金属板的垂线上,且靠近M 板。已知点电荷与金属板间的距离为d0求A点电场强度的大小Eo（3）对磁现象的成功解释最早是由安培提出的。如图3 所示,V 形长直导线中通过稳恒电流/,图中角平分线上的P点距V 形顶点的距离为d0按照安培的计算,P 点的磁感应强度大小B=ktan年（式中人为比例系数,且人和a 已知）。按照现在的电磁理论，无限长直导线通过电流为/时，距直导线为r 处的磁感应强度大小8=（其中。为已知常数）。图 中 点 7 P P与。相对于V 形导线顶点对称，位 于 角 平 分 线.-眇A.上。求 P 点的磁感应强度大小力。-dd图3高三物理 第 7

14、 页（共8 页）2 0.（12 分）“星空浩瀚无比,探索永无止境。”人类从未停止对宇宙的探索，中国航天事业正在创造更大的辉煌。（1）变轨技术是航天器入轨过程中的重要一环。实际航行中的变轨过程较为复杂，为方便研究我们将航天器的变轨过程简化为如图1 所示的模型:将航天器发射到近地圆轨道1上;在4点点火加速使航天器沿椭圆轨道2运行，轨 道 1 和轨道2相切于A点，分别为轨道2的近地点与远地点,地球的中心位于椭圆的一个焦点;在远地点8再次点火加速，航天器沿圆轨道3运行，轨道2和轨道3相切于B点。已知引力常量为C,地球的质量为M,轨 道 1半径为R,轨道3半径为3 R,质量为m的物体与地球间的引力势能”

15、=-晒（r 为物体到地心的距 些 戮离，取无穷远处引力势能为零）。/多道2、a.求航天器在圆轨道1 上运行时的速度大小u；B轨道1 与）4 ；b.开普勒第二定律表明:航天器在椭圆轨道2上运行时,它与地：球中心的连线在相等的时间内扫过的面积相等。请根据开普、J勒第二定律和能量守恒定律，求航天器在椭圆轨道2近地点A的速度大小内。（2）在航天器到达预定高度后，通常使用离子推进器作为动力装置再进行姿态和轨道的微小修正。如图2所示，推进剂从P处注入，在 4处电离出正离子,8、C之间加有恒定电压U,正离子进入8时的速度忽略不计，经加速形成电流为/的离子束从出口。喷出。已知单位时间内喷出的离子质量为m0o为

16、研究方便,假定离子推进器在太空飞行时不受其它外力，忽略推进器运动的速度。求推进器获得的推力的大小Fa图2（考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效）高三物理 第8页（共8页）参考答案第一部分共1 4 题，每题3分，共 4 2 分。1.C 2,D3.B4.C5.A6.C 7.A8.D9.A1 0.D1 1.B 1 2.B1 3.C1 4.B第二部分共6 题，共 58分。1 5.(9 分)(1)0.7 55(0.0 0 3 )(2)1.0(3)等于设摆球半径为r,则单摆的摆长乙=/+/。根据单摆的周期公式有7 =2 兀/|,所 以/=旦“2 _ 7，可 知 在/_ 产 图 像 中，图线的斜率左

17、=_ =，,所以4 7 r 4 7 r a2-axg=里 生，等于真实值。al-a1 6.(9 分)(1)BD(2)C(3)C(4)D1 7.(9 分)(1)小球的受力情况如图所示，根据平衡条件及几何关系有t an amg所以F =mgtana=V3 N 1.7 3 N(2)a.设小球通过最低点时的速度为以根据机械能守恒定律有mgl(l-cosa)=mv2解得 v=Im/s所以 p=/HO=0.1kgm/sb.根据牛顿第二定律有v2-mg=m 解得 耳=2N18.(9 分)(1)导体棒/切割磁感线产生的感应电动势E=BLv。通过导体棒ab 的感应电流j _ E _ BLvR+r R+尸(2)导

18、体棒时 受到的安培力F=ILB导体棒/以速度为匀速向右运动，所以则拉力做功的功率%正(3)根据能量守恒定律，回路中产生的总热量Q&=说因为/?与厂串联，所以火产生的热量R+r&2(R+r)19.（10 分）（1）由对称性，若没有竖直墙壁，则 小 球 沿 轨 迹 做 平 抛 运 动。设运动时间为，则在 水 平 方 向 上 3 s =%，在 竖 直 方 向 上h=；g?解得（2）由题中所述电场线的特点，可知此电场可视为一对电荷量为+q和-q的点电荷形成的电场，N点恰为两电荷连线上的中点。现补充-q 电荷，形成的电场如图1所示。则月点的电场强度F _ k q 4 k q -2 k qE-k 孑+k守

19、-万（3）方法一：如 图 2所示，利用割补对称思想，P 点的磁感应强度可视为两个无限长直导线磁场和导线在该处磁感应强度的叠加，即B=2x晅A-t ai i-2 7 t d s i n a 2花 d s i n a 2方法二：如图3所示，P 点的磁感应强度可视为夹角为2（7 t-a）的 V 形导线产生的磁场,则n,兀 一。kB=k t an-=-2 .at an 2（说明：方法一、二的结果可以证明具有一致性。）2 0.（1 2 分）（1）a.当航天器在圆轨道1 上运行时，根据牛顿第二定律和万有引力定律有GMm v2 小 -m R2 R解得GMv=,-V Rb.设航天器通过椭圆轨道2远地点B的速度为力。在航天器经过近地点A和远地点B时分别取一小段时间&,根据开普勒第二定律有根据能量守恒定律有g%4 R=；%八 3R（2）设离子的电荷量为夕，质量为机。对离子加速过程，根据动能定理有r1 *2+(z GMmx 1 2 /GMm/口)=。袱4+(2 )联立解得13GMVa=2R加速后离子束形成的电流qU=mv2-0 取4时间内喷出的离子束为研究对象，其质量/=也4 m设这部分离子束所受的作用力为尸，根据动量定理有M=At 根据牛顿第三定律可知，推 进 器 获 得 的 推 力 产=尸=上 西F，At=Mv 联立解得F=2UImQ