北京市东城区2020届高三二模考试 物理试题(含答案)
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北京市东城区2020届高三二模考试 物理试题(含答案)

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资料简介
第 1 页 共 11 页 东城区 2019-2020 学年度第二学期高三综合练习(二) 物 理 第一部分(选择题 共 42 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.下列关于能量的单位(焦耳)与基本单位千克、米、秒之间关系正确的是 A. B. C. D. 2.核反应方程 中的 X 表示 A.中子 B.电子 C.α 粒子 D.质子 3.已知 的半衰期为 24 天。 经过 72 天还剩下 A.0.5 g B.1 g C. 2g D.3.5 g 4.下列说法正确的是 A.分子间的引力总是大于斥力 B.分子间同时存在引力和斥力 C.布朗运动就是液体分子的无规则运动 D.液体中悬浮微粒越大,布朗运动越显著 5.如图所示,一定质量的理想气体由状态 a 经过等压变化到达状态 b,再从状态 b 经过等容变化到达状态 c。状态 a 与状态 c 温度相 等。下列说法正确的是 A.气体在状态 a 的温度大于在状态 b 的温度 B.气体在状态 a 的内能等于在状态 c 的内能 C.从状态 a 到状态 b 的过程中,外界对气体做正功 D.从状态 b 到状态 c 的过程中,气体的内能增加 6.2020 年 4 月 24 日第五个中国航天日启动仪式上,国家航天局正式发布备受瞩目的中国 首次火星探测任务被命名为“天问一号”。火星是太阳系中距离地球较近、自然环境与 地球最为类似的行星之一,一直以来都是人类深空探测的热点。如果将地球和火星绕太 阳的公转视为匀速圆周运动,并忽略行星自转的影响。根据表中数据,结合所学知识可 以判断   A.火星的公转周期小于一年 B.火星的公转速度比地球公转速度大 C.火星的第一宇宙速度小于 7.9km/s D.太阳对地球的引力比对火星的引力小 行星 天体质量/kg 天体半径/m 公转轨道半径/m 地球 6.0×1024 6.4×106 1.5×1011 火星 6.4×1023 3.4×106 2.3×1011 -11J=1kg m s⋅ ⋅ -21J=1kg m s⋅ ⋅ 2 -11J=1kg m s⋅ ⋅ 2 -21J=1kg m s⋅ ⋅ 9 4 12 4 2 6Be+ He C+X→ 234 90Th 4 g 234 90Th p VO a c b第 2 页 共 11 页 7.如图甲所示,两小球 a、b 在足够长的光滑水平面上发 生正碰。小球 a、b 质量分别为 m1 和 m2,且 m1=200g。取水平向右为正方向,两小球碰撞前后位 移随时间变化的 x-t 图像如图乙所示。下列说法正确的 是 A. 碰撞前球 a 做加速运动,球 b 做匀速运动 B. 碰撞后球 a 做减速运动,球 b 做加速运动 C. 碰撞前后两小球的机械能总量减小 D. 碰撞前后两小球的机械能总量不变 8.图甲所示为一列简谐横波在 t=0 时的波的图像,图乙所 示为该波中 x=4m 处质点 P 的振动图像。下列说法正确 的是 A.此波的波速为 2m/s B.此波沿 x 轴正方向传播 C.t=0.5s 时质点 P 的速度最大 D.t=1.0s 时质点 P 的加速度最大 9. 在同一匀强磁场中,质子和电子各自在垂直于磁场的平面内做半径相同的匀速圆周运动。 质子的质量为 mp,电子的质量为 me。则质子与电子 A.速率之比等于 B.周期之比等于 C.动能之比等于 D.动量大小之比等于 10.如图所示为某交变电流随时间变化的图象。则此交变 电流的有效值为 A. B. C. D. 11.如图所示是磁流体发电机的示意图,两平行金属板 P、Q 之间有一个很强的磁场。一束等离子体(高温下电离的气 体,含有大量正、负带电粒子)沿垂直于磁场方向喷入磁 场。将 P、Q 与电阻 R 相连接。下列说法正确的是 A.P 板的电势低于 Q 板的电势 B.通过 R 的电流方向由 b 指向 a C.若只改变磁场强弱,通过 R 的电流保持不变 D.若只增大粒子入射速度,通过 R 的电流增大 1:1 1:1 e p m m e p m m 10 2 5 2 3 2 4 3 2 NS P b a R 等离子体 Q 球 b球 a 左 右 图甲 x/m 16 8 b b a a O t/s 2 6 图乙 i/A t/s 2 1 O -1 -2 21 3 4 P 图甲 x/m1 2 3 4 y/cm 0 0.2 -0.2 图乙 t/s0.5 1.0 y/cm 0 0.2 -0.2第 3 页 共 11 页 12.绝缘的水平桌面上放置一金属圆环,其圆心的正上方有一个竖直的条形磁铁。当条形磁 铁沿水平方向向右移动时,圆环始终未动。若圆环的质量为 m,桌面对它的支持力为 FN。在此过程中 A.FN 小于 mg,圆环有向右的运动趋势 B.FN 小于 mg,圆环有向左的运动趋势 C.FN 大于 mg,圆环有向右的运动趋势 D.FN 大于 mg,圆环有向左的运动趋势 13.将质量为 1kg 的物体从地面竖直向上抛出,一段时间后物体又落回抛出点。在此过程 中物体所受空气阻力大小不变,其动能 Ek 随距离地面高度 h 的变化关系如图所示。取重力加速度 g=10 m/s2。下列说法正 确的是 A.物体能上升的最大高度为3m B.物体受到的空气阻力大小为2N C.上升过程中物体加速度大小为10 m/s2 D.下落过程中物体克服阻力做功为24J 14.如图所示,在利用 v-t 图象研究匀变速直线运动的位移时,我们可 以把运动过程按横轴 t 划分为很多 Δt 足够小的小段,用细长矩形的 面积之和代表物体的位移。应用上述的方法我们可以分析其他问 题。下列说法正确的是 A.若横轴表示速度 v,纵轴表示外力 F,可以求得外力的瞬时功 率 B.若横轴表示时间 t,纵轴表示合外力 F,可以求得物体的动量 C.若横轴表示时间 t,纵轴表示磁通量 Φ,可以求得感应电动势 D.若横轴表示路程 x,纵轴表示速率的倒数 1/v,可以求得运动时间 10 Ek/J h/m 2 3 24 48 72 上升 下落第 4 页 共 11 页 第Ⅱ卷(非选择题 共 58 分) 15.(8 分) 某同学用如图甲所示的实验装置,通过重物自由下落运动验证 机械能守恒定律。 ⑴ 实验过程中他进行了如下操作,其中操作不当的步骤是_____。 A.将打点计时器接到直流电源上 B.先释放纸带,后接通电源 C.在纸带上选取适当的数据点,并测量数据点间的距离 D.根据测量结果计算重物下落过程中减少的重力势能及增加的动 能 ⑵ 图乙是正确操作后得到的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C, 测得它们到起始点 O 的距离分别为 sA、sB、sC。已知重物质量为 m,当地重力加速 度为 g,打点计时器的打点周期为 T。从打下 O 点到打下 B 点的过程中,重物重力 势能的减少量 =________,动能的增加量 =________。 ⑶利用同一条纸带上的多个数据点进行计算并将计算结果填入下表(为便于比较,表中 数据均保留一位小数)。分析数据后他发现表中的 与 之间存在差异,认为 这是由于阻力的影响造成的。他的观点是否正确?请说明你的观点及判断依据。 1 2 3 4 5 (×10-2J) 4.9 9.8 14.7 19.6 29.4 (×10-2J) 5.0 10.1 15.1 20.0 29.8 PE∆ kE∆ PE∆ kE∆ PE∆ kE∆ A 图乙 B CO sA sB sC 图甲第 5 页 共 11 页 16.(10 分) 同学们利用图示装置测量某种单色光的波长。实验时,接通电源使光源(灯泡) 正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。 ⑴ 若想增加从目镜中观察到的条纹个数,下列操作可行的是__________。 A.将单缝向双缝靠近 B.将屏向靠近双缝的方向移动 C.将屏向远离双缝的方向移动 D.使用间距更小的双缝 ⑵ 若双缝的间距为 d,屏与双缝间的距离为 l,测得第 1 条亮纹中央到第 n 条亮纹中央 间距离为 x,则单色光的波长 λ=_________。 ⑶ 若只将滤光片去掉,下列说法正确的是_________。 A.屏上出现彩色衍射条纹,中央是紫色亮纹 B.屏上出现彩色衍射条纹,中央是白色亮纹 C.屏上出现彩色干涉条纹,中央是红色亮纹 D.屏上出现彩色干涉条纹,中央是白色亮纹 ⑷ 随着学习的不断深入,同学们对光的本性有了更为丰富的认识。现在我们知道光既 具有波动性,又具有粒子性,即光具有波粒二象性。 ①在双缝干涉实验中,某个光子打在光屏上落点的准确位置_________(选填“可 以”或“不可以”)预测。 ②在光电效应实验中,用紫外线照射锌板可以使光电子离开锌板,如果只增加紫外 线的照射强度光电子的最大初动能是否会增加。请说明你的观点及依据。第 6 页 共 11 页 17.(9 分) 为了比较两种细线所能承受的拉力,有同学设计了如下实验:取长度相同的细线 1、细线 2 系于同一小物体上,将细线 1 的另一端固定于水平杆上的 A 点,手握着细 线 2 的另一端沿水平杆缓慢向右移动。当手移动到位置 B 时,细线 1 恰好被拉断,此 时 AB 间距离 d=60cm。已知小物体质量 m=400g,两细线长度均为 50cm。取重力加速 度 g=10m/s2。求: ⑴细线 1 能承受的最大拉力 F1。 ⑵细线 1 被拉断后,小物体摆动到最低点。在此过程中 细线 2 的上端固定在 B 点不动。求小物体在最低点时 细线 2 所受拉力大小 F2。 18.(9 分) 如图所示,真空中一对平行金属板水平正对放置,板长为 L, 极板面积为 S,两板间距离为 d。 ⑴ 图中装置可视为平行板电容器,充电后与电源断开,板间存在 匀强电场。已知电容器所带电荷量为 Q。请你证明:两板间的电 场强度 E 只与 Q 及 S 有关,与 d 无关。 ⑵ 若保持图中两金属板间的电势差为 U,现有一带电粒子从上极板边缘以某一初速度 垂直于电场方向射入两极板之间,到达下极板时恰好落在极板中心。已知带电粒子 的质量为 m,电荷量为 q,板间电场可视为匀强电场,忽略重力和空气阻力的影 响。求:带电粒子在极板间运动的加速度 a 和初速度 v0。 细线 2细线 1 A B第 7 页 共 11 页 19.(10 分) 温度有时能明显地影响导体的导电性能。 ⑴在实际应用中,常用纵坐标表示电流 I、横坐标表示电压 U,画出导体的伏安特性曲 线。如图甲所示为某导体的伏安特性曲线。 ① 由图甲可知,随着电压升高,该导体的电阻逐渐____(选填“变大”或“变小”)。 ② 若将该导体与电动势 E=3V,内阻 r=1Ω 的电源、阻值 R=9Ω 的定值电阻连接成图乙 所示电路,电路闭合后导体的实际功率为________________。 ⑵ 如图丙所示为一个简单恒温箱的温控装置的原理电路 图,电磁铁与热敏电阻 R、滑动变阻器 R'串联接在电源 E 两端。当通过电磁铁的电流大于或等于 15 mA 时,吸引 衔铁,使触点断开,加热器停止工作。已知电磁铁的电阻 R0=20 Ω,热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示 t/℃ 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 R/Ω 208 145 108 82 62 49 ① 现有下列实验器材可供选择:电源 E1(电动势为 3 V,内阻 1Ω)、电源 E2(电动势 6 V,内阻 2Ω)、滑动变阻器 R1(0~500Ω)、滑动变阻器 R2(0~2000Ω)。 为使该装置实现对 30~80℃之间任意温度的控制且便于调节,电源 E 应选用 (选填“E1”或“E2”),滑动变阻器 R'应选用 (选填“R1”或“R2”)。 ② 如果要使恒温箱内的温度保持在 50 °C,滑动变阻器连入电路的阻值为多少? 第 8 页 共 11 页 20.(12 分) 物理学中有一个非常有趣的现象:研究微观世界的粒子物理、量子理论,与研究宇 宙的理论竟然相互沟通,相互支撑。目前地球上消耗的能量,追根溯源,绝大部分还是 来自太阳内部核聚变时释放的核能。 ⑴ 已知太阳向各个方向辐射能量的情况是相同的。如果太阳光的传播速度为 c,到达 地球需要的时间为 t,在地球大气层表面每秒钟每平方米垂直接收到的太阳辐射能 量为 E0。请你求出太阳辐射的总功率 P 的表达式。 ⑵ 根据量子理论可知,光子既有能量也有动量,光子的动量 ,其中h为普朗克 常量,λ为光的波长。太阳光照射到地球表面时,如同大量气体分子频繁碰撞器壁 一样,会产生持续均匀的“光压力”。为了将问题简化,我们假设太阳光垂直照射 到地球上且全部被地球吸收,到达地球的所有光子能量均为4×10-19J,每秒钟照射 到地球的光子数为4.5×1035。已知真空中光速c=3×108m/s,太阳对地球的万有引力 大小约为3.5×1022 N。请你结合以上数据分析说明,我们在研究地球围绕太阳公转 时,是否需要考虑太阳“光压力”对地球的影响。(结果保留一位有效数字) ⑶ 在长期演化过程中,太阳内部的核反应过程非常复杂,我们将其简化为氢转变为氦。 已知目前阶段太阳辐射的总功率 P0=4×1026W,太阳质量 M0=2×1030 kg(其中氢约占 70%),氢转变为氦的过程中质量亏损约为 1%。请你估算如果现有氢中的 10%发生 聚变大约需要多少年。(结果保留一位有效数字,1 年按 3×107 s 计算) λ hp =第 9 页 共 11 页 东城区 2019-2020 学年度第二学期高三综合练习(二) 物理参考答案 第一部分(选择题 共 42 分) 每题 3 分,共 42 分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 D A A B B C D C C A D A B D 第Ⅱ卷(非选择题 共 58 分) 15.(8 分) ⑴ AB ⑵ mgsB ⑶ 不正确。如果是由于阻力造成的差异, 应该大于 。 16.(10 分) ⑴ B ⑵ ⑶ D ⑷ ①不可以 ②只增加紫外线的照射强度不会增加光电子的最大初动能。根据爱因斯坦的光电效 应方程 ,光电子的最大初动能与光的频率及金属的逸出功有关,与光 的强度无关。因此当光的频率及金属的逸出功不变时,只增加紫外线的照射强度, 光电子的最大初动能不变。 17.(9 分) ⑴ 设恰好被拉断时,细线 1 与竖直方向夹角为 θ 根据平衡条件有 由题得 cosθ =0.8 解得细线 1 能承受的最大拉力 F1=2.5N ⑵ 小物体摆动到最低点过程中,根据动能定理有 小物体运动到最低点时,根据牛顿第二定律有 解得小物体所受拉力 F=5.6N 根据牛顿第三定律,小物体在最低点时细线 2 所受拉力大小 F2= 5.6N。 2 2 ( ) 8 C Am s s T − PE∆ kE∆ 1 x d n l ⋅ −( ) kE h Wν= − 12 cosF mgθ = 21(1 cos )= 2mgL mvθ− 2vF mg m L − =第 10 页 共 11 页 18.(9 分) ⑴ 根据平行板电容器电容的决定式有 根据电容的定义式有 根据匀强电场中电场强度与电势差关系有 联立可得 由此可证两板间的电场强度 E 只与 Q 及 S 有关,与 d 无关。 ⑵ 金属板间匀强电场的场强 粒子在板间运动的加速度 在垂直于金属板的方向,带电粒子做初速度为零的匀加速直线运动 在平行于金属板的方向,带电粒子以速度 v0 做匀速直线运动 带电粒子的初速度 19.(10 分) ⑴ ① 变大 ② 0.2W ⑵ ① E2 R1 ② 由题知,50 °C 时热敏电阻的阻值 R=108Ω, 根据闭合电路欧姆定律 解得滑动变阻器连入电路的阻值为 270Ω 4 SC kd ε π= QC U = UE d = 4 kQE S π ε= UE d = qE qUa m md = = 21 2d at= 0 Lt = 2v 2 0 28 qULv md = 0 + EI R R R r = ′+ +第 11 页 共 11 页 20.(12 分) ⑴ 日地间距离 距太阳中心为 r 的球面面积 太阳辐射的总功率 ⑵ 每个光子能量 每个光子动量 光照射到地球表面被吸收时,由动量定理有 代入数据可得,太阳光照射到地球表面产生的光压力 F 光=6×108N 光压力与万有引力之比 由此可知,光压力远小于太阳对地球的万有引力,我们在研究地球围绕太阳公转 时,不需要考虑太阳“光压力”对地球的影响。 ⑶ 根据 可知,每秒中太阳因核聚变亏损的质量 现有氢中的 10%发生聚变反应而亏损的质量为 需要的时间 (其他方法正确同样给分) r ct= 24S rπ= 2 2 2 0 04 =4P r E c t Eπ π= = cE h λ =h Ep λ c = F t Ntp=光 -142 10F F ≈ ×光 万 2E mc∆ = ∆ 0 2 Pm c ∆ = 0 70% 1% 10%M M= × × × 101 10Mt m = ≈ ×∆ 年

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