北京顺义区2022届高三下学期物理二模试卷
试卷更新日期：2022-05-11 类型：高考模拟
一、单选题
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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0.02s B、此交流电的频率为100Hz C、此交流电的电动势的有效值为20V D、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<EB B、EA>EB C、EPA>EPB D、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→b C、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
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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
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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。