2020届北京市朝阳区高三二模物理试题（含答案）

1 北京市朝阳区高三年级学业水平等级性考试练习二 物 理 2020．6 （考试时间 90 分钟 满分 100 分） 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．下列说法正确的是 A．气体分子热运动的平均动能减小时，则气体压强也一定减小 B．分子力随分子间距离的减小可能会增大 C．破碎的玻璃很难再“粘”在一起，说明分子间有斥力 D．一定质量的理想气体等温膨胀时会向外放热但内能保持不变 2．已知某种光的频率为 v，光速为 c，普朗克常量为 h。下列说法正确的是 A．这种光子的波长为 cv B．这种光子的动量为 hc/v C．该光与另一束强度相同、频率为 2v 的光相遇时可以产生光的干涉现象 D．用该光照射逸出功为 W 的金属有电子逸出，则电子的最大初动能为 hv-W 3．太阳能源于其内部的聚变反应，太阳质量也随之不断减少。设每次聚变反应可看作 4 个 氢核结合成 1 个氦核，太阳每秒钟辐射的能量约为 4.0×1026J。下列说法正确的是 A．该聚变反应在常温下也容易发生 B．太阳每秒钟减少的质量约 4.4×109kg C．该聚变的核反应方程是 D．目前核电站采用的核燃料主要是氢核 4．一列横波在 t=0 时刻的波形如图甲所示，M、N 是介质中的两个质点，图乙是质点 M 的 1 4 0 1 2 -14 H He+2 e→2 振动图像，则 A．该波沿 x 轴正方向传播 B．该波的波速为 0.2m/s C．质点 M 与 N 的位移总相同 D．质点 M 与 N 的速率总相同 5．如图所示，储油桶的底面直径与高均为 d。当桶内没有油时，从某点 A 恰能看到桶底边 缘的点 B。当桶内装满油时，仍沿 AB 方向看去，恰好看到桶底上的点 C，C、B 两点相 距 d/3。光在空气中的传播速度可视为真空中的光速 c。则 A．仅凭上述数据可以求出筒内油的折射率 B．仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的频率 C．仅凭上述数据可以求出光在筒内油中传播的波长 D．来自 C 点的光射向油面时一定会出现全反射现象 6．图甲是某燃气灶点火装置的原理图。转换器将直流电压 转换为图乙所示的正弦交流电压，并加在一理想变压器 的 原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2，电压 表为理想交流电表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于 5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花点燃气体。 开关闭合后，下列说法正确的是 A．电压表的示数为 5V B．若没有转换器则变压器副线圈输出的是直流电 C．若 则可以实现燃气灶点火 D．穿过原、副线圈的磁通量之比为 1:1 1 2 1 1000 n n >3 7．男女双人滑冰是颇具艺术性的冰上运动项目。在某次比赛的一个小片段中，男女运动员 在水平冰面上沿同一直线相向滑行，且动能恰好相等，男运动员的质量为女运动员的 1.44 倍，某时刻两者相遇。为简化问题，在此过程中两运动员均可视为质点，且冰面光滑。则 A．两者相遇后的总动量小于相遇前的总动量 B．两者相遇后的总动能一定等于相遇前的总动能 C．两者相遇过程中受到的冲量大小一定相等 D．女运动员相遇前后的动量大小之比为 14:1 8．磁电式仪表的基本组成部分是磁铁和线圈。缠绕线圈的骨架常用铝框，铝框、指针固定 在同一转轴上。线圈未通电时，指针竖直指在表盘中央；线圈通电时发生转动，指针随之 偏转，由此就能确定电流的大小。如图所示，线圈通电时指针向右偏转，在此过程中，下 列说法正确的是 A．俯视看线圈中通有逆时针方向的电流 B．穿过铝框的磁通量减少 C．俯视看铝框中产生顺时针方向的感应电流 D．使用铝框做线圈骨架能够尽快使表针停在某一刻度处 9．如图所示，一根橡皮绳一端固定于天花板上，另一端连接一质量为 m 的小球（可视为质 点），小球静止时位于 O 点。现给小球一竖直向下的瞬时速度 v0，小球到达的最低点 A 与 O 点之间的距离为 x。已知橡皮绳中弹力的大小与其伸长量的关系遵从胡克定律。不计 橡皮绳的重力及空气阻力。小球运动过程中不会与地板或天花板碰撞。则 A．小球由 O 点运动至 A 点的过程中，天花板对橡皮绳所做的功为 B．小球由 O 点运动至 A 点的过程中克服橡皮绳的弹力做功为 C．小球由 O 点运动至 A 点的过程中动能先增大后减小 D．小球此后上升至最高点的位置与 A 点的间距一定等于 2x 2 0 1 2 mv 2 0 1+ 2mgx mv4 10．如图甲所示，点电荷 A、B 相距 l，电荷量均为+Q，AB 连线中点为 O。现将另一个电荷 量为+q 的点电荷放置在 AB 连线的中垂线上距 O 点为 x 的 C 点处，此时+q 所受的静电力 大小为 F1。如图乙所示，若 A 的电荷量变为-Q，其他条件均不变，此时+q 所受的静电力 大小为 F2。下列说法正确的是 A．若 l=x，则 F1 = F2 B．若 l=2x，则 F1 > F2 C．图甲中，若将+q 从 C 点移到 O 点，则电势能增大 D．图乙中，若将+q 从 C 点移到 O 点，则电势能减小 11．如图所示，足够长的斜面静止在水平地面上。将质量为 m 的小球从斜面底端以初速度 v0 抛出，初速度的方向与斜面间夹角为 θ，小球恰好沿水平方向撞到斜面上。不计空气阻 力。若仍从斜面底端抛出，改变以下条件仍能使小球水平撞到斜面上的是 A．仅增大速度 v0 B．仅适当增大 θ C．将 m 和 θ 都适当减小 D．将 v0 和 θ 都适当增大 12．某同学设想了一个奇妙的静电实验。如图所示，在带电体 C 附近，把原来不带电的绝缘 导体 A、B 相碰一下后分开，然后分别接触一个小电动机的两个接线柱，小电动机便开始 转动。接着再把 A、B 移到 C 附近，A、B 相碰一下分开，再和小电动机两接线柱接触。 重复上述步骤，小电动机便能不停地转动。下列说法正确的是5 A．小电动机一直转动下去，不会消耗 A、B、C 和小电动机系统以外的能量 B．A、B 相接触放在 C 附近时，A 的电势高于 B 的电势 C．A、B 相接触放在 C 附近时，A 内部中心点的场强等于 B 内部中心点的场强 D．若不考虑小电动机内电阻的变化，则小电动机的电流与其两端的电压成正比 13．很多智能手机都有加速度传感器。小明把手机平放在手掌上，打开加速度传感器，记录 手机在竖直方向上加速度的变化情况。若手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落， 然后接住手机，手机屏幕上获得的图像如图甲所示。以下实验中手机均无翻转。下列说法 正确的是 A．若将手机竖直向上抛出再落回手掌中，所得图像可能如图乙所示 B．若保持手托着手机，小明做下蹲动作，整个下蹲过程所得图像可能如图丙所示 C．若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止，所得图像可能如图丁所示 D．手机屏幕上的图像出现正最大值时，表明手机处于失重状态 14．2020 年 2 月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面 S 蛋白与 人体细胞表面 ACE2 蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人 体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，它与光学显微6 镜相比具有更高的分辨率，其原因是电子的物质波波长远小于可见光波长。在电子显微 镜中，电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚和发散作用。其 中的一种电子透镜由两个金属圆环 M、N 组成，其结构如图甲所示，图乙为图甲的截面 示意图。显微镜工作时，两圆环的电势 φN>φM，图乙中虚线表示两圆环之间的等势面 （相邻等势面间电势差相等）。现有一束电子经电压 U 加速后，沿着平行于两金属圆环 轴线的方向进入金属圆环 M。根据题目信息和所学知识，下列推断正确的是 A．电子比可见光的波动性强，衍射更为明显 B．增大电子的加速电压 U，可提升该显微镜的分辨率 C．该电子透镜对入射的电子束能起到发散作用 D．电子在穿越电子透镜的过程中速度不断减小 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。 15．（8 分）利用图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。 （1）已知打点计时器所用电源的频率为 f，重物的质量为 m，当地的重加速度为 g。实验中 得到一条点迹清晰的纸带如图乙所示，把打下的第一个点记作 O，在纸带上测量四个连7 续的点 A、B、C、D 到 O 点的距离分别为 hA、hB、hC、hD。则重物由 O 点运动到 C 点 的过程中，计算重力势能减少量的表达式为 ΔEp= ，计算动能增加量的表达式为 ΔEk= 。 （2）由实验数据得到的结果应当是重力势能的减少量 动能的增加量（选填“大于”、 “小于”或“等于”），原因是 。 （3）小红利用公式 计算重物的速度 vc，由此计算重物增加的动能 ， 然后计算此过程中重物减小的重力势能 ，则结果应当是 （选填“>”、 “> 2 1 T T10 20．（12 分） 生活中经常会看到流体（如空气、水等）的旋涡现象。例如风由于旗杆的阻碍而产生旋 涡，旋涡又引起空气、旗帜、旗杆在垂直于风速方向上的振动，风速越大这种振动就越快。 （1）利用旋涡现象可以测定液体的流速。如图甲所示（为 截面图），旋涡发生体垂直于管道放置，在特定条件 下，由于旋涡现象，液体的振动频率 f 与旋涡发生体 的宽度D、液体的流速v 有简单的正比或反比的关系。 请结合物理量的单位关系写出频率 f 与 v、D 之间的关系式（比例系数可设为 k，k 是一 个没有单位的常量）。11 （2）液体的振动频率可利用电磁感应进行检测。如图乙所示，将横截面直径为 d 的圆柱形 金属信号电极垂直于流体流动方向固定于管道中，其所在区域有平行于信号电极、磁感 应强度为 B 的匀强磁场，图丙为俯视的截面图。流体振动时带动信号电极在垂直于流 速的方向上振动，若信号电极上的感应电动势 e 随时间 t 的变化规律如图丁所示，图中 的 Em 和 T 均为已知量。求流体的振动频率 f 以及信号电极振动的最大速率 vm； （3）为了探测电极产生的信号，关于检测元件的设计，有人设想：选用电阻率为 ρ 的某导 电材料制成横截面积为 S、半径为 r 的闭合圆环，某时刻在圆环内产生一瞬时电流，由 于自感该电流会持续一段短暂的时间，以便仪器检测。已知电流在环内产生的磁场可视 为均匀磁场，磁感应强度的大小与电流成正比，方向垂直于圆环平面。若圆环内的瞬时 电流恰好经 减为零（T 为流体的振动周期），且此过程中电流的平均值与初始时刻的 电流成正比。结合（1）问的结果，请推导 r 与 v、ρ、D 以及 S 之间的关系。 4 T121314