北京市朝阳区2020届高三下学期二模考试物理试题

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

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

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

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“>”、“<”或“=”）。

16．（10分）某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。

（1）甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指

针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流

50mA挡，则示数为         mA；若所选挡位为

×10Ω挡，则示数为        Ω。

（2）乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是        （填字母代号）。　

A．将红表笔和黑表笔短接

B．把选择开关旋转到×100Ω挡

C．把选择开关旋转到×1Ω挡

D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

（3）丙同学在图乙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。

保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是         。

A．将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几

乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障

B．将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几

乎没有读数，说明开关出现断路故障

C．将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读

数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良

（4）丁同学想测定×1Ω挡欧姆表的内阻Rg。他将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，然后将红、黑表笔连接阻值约20Ω左右的电阻，从表盘上读出该电阻的阻值为R，并记下指针所指的电流挡的格数n以及电流挡的总格数N。请分析说明丁同学是否能利用这些数据得出欧姆表的内阻Rg。

17．（8分）

如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。

（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；

（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。

18．（10分）

图示为某商场的室内模拟滑雪机，该机主要由前后两个传动轴及传送带上粘合的雪毯构成，雪毯不断向上运动，使滑雪者产生身临其境的滑雪体验。

已知坡道长L=6m，倾角θ=37°，雪毯始终以速度v=5m/s向上运动。一质量m=70kg（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者没有做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数。重力加速度g=10m/s2。sin37°=0.6，cos37°=0.8。不计空气阻力。在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求：

（1）滑雪者的加速度大小a以及经历的时间t；

（2）滑雪者克服摩擦力所做的功W；

（3）滑雪板与雪毯间的摩擦生热Q。

19．（10分）

我国将于2020年首次探测火星。火星与地球的环境非常相近，很有可能成为人类的第二个家园。

已知火星的质量为m，火星的半径为R，太阳质量为M，且，万有引力常量为G。太阳、火星均可视为质量分布均匀的球体。不考虑火星自转。

（1）设想在火星表面以初速度v0竖直上抛一小球，求小球从抛出至落回抛出点所经历的时间t。

（2）为简化问题，研究太阳与火星系统时可忽略其他星体的作用，只考虑两者之间的引力

作用。

a．通常我们认为太阳静止不动，火星绕太阳做匀速圆周运动。已知火星绕太阳运动的轨

道半径为r，请据此模型求火星的运行周期T1。

b．事实上太阳因火星的吸引不可能静止，但二者并没有因为引力相互靠近，而是保持间

距r不变。请由此构建一个太阳与火星系统的运动模型，据此模型求火星的运行周期

T2与T1的比值；并说明通常认为太阳静止不动的合理性。

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）。

（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。