2022北京昌平区高三二模物理试卷Word含答案

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物 理 试 卷2022．5
本试卷共 8 页，共 100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题卡交回。
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。
某核反应方程为。已知 的质量为 2.0141u， 的质量为 3.0160u， 的质
量为 4.0026u，X 的质量为 1.0087u。下列说法正确的是
A．X 是质子，该核反应方程释放能量
B．X 是中子，该核反应方程释放能量
C．X 是质子，该核反应方程吸收能量
D．X 是中子，该核反应方程吸收能量
以下现象能显著表现出光的波动性的是
单色光经过杨氏双缝后在屏上得到明暗相间的图样B．紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出
C．光在同一种均匀介质中沿直线传播D．光经过三棱镜后发生偏折
下列说法正确的是
水流速度越大，水分子的热运动越剧烈B．水凝结成冰后，水分子的热运动停止
C．水的温度越高，水分子热运动的平均动能越大D．水的温度升高，每个水分子的运动速率都会增大
伽利略设计的一种测温装置如图 1 所示，细玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定质量的理想气体。实验时，外界大
气压强保持不变。若观察到玻璃管中的水柱上升，下列判断正确的是
外界大气的温度降低B．外界大气的温度升高
C．玻璃泡内气体的压强增大
D．玻璃泡内气体的压强不变
一列简谐横波某时刻的波形图如图 2 甲所示。由该时刻开始计时，质点 a 的振动图像如图 2 乙所示。
下列说法正确的是
该波的波长为 2 cm
y/ cm
5
a
y/ cm
5
该波的波速为 1 m/s
波沿 x 轴负方向传播
经过 1 周期，质点 a 沿 x 轴运动了 4 cm
01 23 4
-5
甲
x/ cm0
-5
图 2
1 23 4
乙
t/10-2 s
一质点做竖直上抛运动，其位移 x 与时间 t 的关系图像如图 3 所示。下列说法正确的是
t＝0 时，质点的速度为零
t＝3s 时，质点的速度和加速度均为零
在 t＝0 至 t＝3s 间，质点的速度与加速度同向
在 t＝3s 至 t＝6s 间，质点的速度与加速度同向
4.5
x/m
O
1 2 3 4 5 6
图 3
t/s
如图 4 所示，包含红、蓝两种颜色的一束复色光沿半径方向射入一块半圆形玻璃砖。在玻璃砖底面的入射角为 i，经过折射后射出到空气中。下列说法正确的是
A．a 光为红光，b 光为蓝光i
玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率
Oa
在玻璃砖中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度b
图 4
若入射角 i 逐渐增大，则 b 光的折射光首先消失
如图 5 所示，正方形 abcd 内存在垂直于纸面向里的匀强磁场。一束电子以大小不同的速度从 a 点沿
-
ab 方向射入磁场。不计电子的重力和电子间的相互作用。对于从 c 点和 d 点射 ab
出的电子，下列说法正确的是
轨道半径之比为 1∶2
线速度大小之比为 1∶2
向心力大小之比为 1∶2dc
在磁场中运动时间之比为 1∶2图 5
K
电子
高
压
电子束焊接是利用加速和会聚的高速电子流轰击工件接缝处，使金属熔合的一种焊接方法。电子束焊接机中的电场线如图 6 中虚线所示。K 为阴极，A 为阳极，电子束从阴极逸出后经电场加速到达阳极， 不考虑电子重力及电子间的相互作用。下列说法正确的是
电子束焊接原理是将电子流的动能转化为内能
B．K 点电势高于 A 点电势
C．电子由 K 运动到 A，电势能增加
D．电子由 K 运动到 A，加速度不变
A
图 6
甲、乙两种亮度可调的台灯内部电路示意图如图 7 所示，其中甲台灯通过变阻器调节灯泡亮度，乙台灯 通过改变理想变压器副线圈的匝数调节灯泡亮度。两 台灯所用电源和灯泡均相同。下列说法正确的是
两台灯均可使用直流电源
甲台灯的旋转开关从 1 调到 4 的过程中，灯泡逐
渐变暗
C.乙台灯的旋转开关从 1 调到 4 的过程中，灯泡逐渐变亮
D.当两台灯亮度相同时，电源的输出功率相同
11．2022 年 2 月 5 日，北京冬奥会短道速滑比赛在首都体育馆举行，中
国队以 2 分 37 秒 348 夺得混合团体接力冠军。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图 8 所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。对于两运动员交接棒的过程， 下列说法正确的是
两运动员的动量变化一定相同
两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
两运动员相互作用力的功之和一定等于零D．两运动员组成的系统动量和机械能均守恒
F
铁芯
螺旋弹簧
线圈
F
甲
乙
如图 9 甲所示是磁电式电表内部结构示意图，蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可 以绕轴转动的铝框，在铝框上绕有铜线圈。电表指针固定 在线圈上，可与线圈一起转动。线圈的两端分别接在两个 螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈。蹄形磁铁与铁芯间的磁场可看作是均匀辐射分布的，如图 9 乙所
示。无论线圈转到什么位置，线圈平面总与线圈所在磁场
图 9
的方向平行。关于磁电式电表，下列说法不．正确的是
磁电式电表的原理是通电线圈在磁场中因受安培力而转动B．改变线圈中电流的方向，指针会反向偏转
C．增加线圈的匝数可以提高电表的灵敏度
D．用塑料框代替铝框，在使用电表时可以使指针更迅速稳定在示数位
与静止点电荷的电场类似，地球周围也存在引力场，引力做功与路径无关，所以可定义引力场强度 和引力势。设地球的质量为 M，地球半径为 R，引力常量为 G，质量为 m 的质点距地心距离为 r（r
＞R）时，引力势能为 EP
 G mM （取无穷远处为势能零点）。下列说法正确的是
r
距地心 r 处，地球的引力场强度大小为

距地心 r 处，地球的引力势为G M
r
C．r 增大，引力场强度和引力势均增大
D．r 增大，引力场强度和引力势均减小
激光是 20 世纪 60 年代发明的一种新型光源，它有很多特点，其中之一是光束截面上光强分布不均匀，中心强，向外依次减弱。也可以这样理解：如图 10 甲中的一束激光，经焦点 F 会聚后向下照射， 光线①由单个光子 hν构成，光线②由双光子 2hν构成，光线③由三光子 3hν构成，能量最大。
F
如图 10 乙所示，一透明微粒处于向下照射的激光束中， 微粒中心 O 位于激光束中心轴 MN 左侧。激光束穿过微粒时发生了折射（图中只画出两条光线，且强度②＞①）， 微粒的折射率大于周围介质的折射率，不考虑光的反射和吸收。入射光束由光子组成，光子在与微粒作用时速度方
向发生了改变，说明微粒对光子施加了作用力。下列说法 ①②③
正确的是
甲
光线①对微粒的作用力方向为向右偏上
光线②对微粒的作用力方向为向左偏上C．光线①和光线②对微粒的作用力大小相等
M
①②
O
①
②
N
乙
图 10
D．光线①和光线②对微粒作用力的合力会将微粒推向光束中心
第二部分
本部分共 6 题，共 58 分。
15．（8 分）
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、实验操作、数据处理、误差分 析等。例如：
1） 实验仪器。用螺旋测微器测量电阻丝的直径， 示数如图 11 所示。则该电阻丝的直径为
mm。
2)误差分析。某同学用图 12 所示的电路测量一段金属丝的电阻。不考虑偶然误差，测量值与真实
值相比较将
（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），误差主要是由（选填“电
流表”或“电压表”）的内阻引起的。
3)实验原理。图 13 为指针式多用电表电路简图。某同学用指针式多用电表测量电学中的物理量时，
发现直流电流、电压表盘刻度线是均匀的，而电阻表盘刻度线是不均匀的。结合图 13 简要分析电阻表盘刻度线不均匀的原因。
G
R5
R3
R1
R2
R4
R0
E
公共端
V
A
Rx
Rg
20
015
，r
16．（10 分）
ES
图 11图 12
图 13
m1
h
m2
H
用如图 14 所示的装置做“验证动量守恒定律”实验，即研究S
小球在斜槽末端碰撞时动量是否守恒。
1)在实验中可以不测量速度的具体数值，仅通过测量
（选填选项前的字母）间接地解决这个问题。
小球开始释放的高度 h
小球做平抛运动的射程 OP、OM、ON
小球抛出点距地面的高度 H
2)下列关于本实验条件的叙述，正确的是。（选填选项前的字母）
同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放B．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量
C．轨道倾斜部分必须光滑D．轨道末端必须水平
OMPN
图 14
3)图 14 中 O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜槽上位置 S 由
静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置 P，测出平抛射程 OP。然后，把半径相同的被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置 S 由静止释放，与被碰小球发生正碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为 M、N。实验中还需要测量的物理量有。（选填选项前的字母）
入射小球和被碰小球的质量 m1、m2
入射小球开始的释放高度 h
小球抛出点距地面的高度 H
两球相碰后的平抛射程 OM、ON
4)在实验误差允许范围内，若满足关系式（用所测物理量的字母表示），则可以认为两球碰撞前后的动量守恒；若满足关系式（用所测物理量的字母表示）， 则可以认为两球发生的是弹性碰撞。
17．（9 分）
首钢滑雪大跳台（图 15 甲）承担 2022 年北京冬奥会“跳台滑雪”比赛项目。跳台滑雪线路由助滑道、起跳区、着陆坡和停止区构成。其中助滑道可简化如图 15 乙所示：由长为 L、倾角为的斜坡AB 和弧形 BCD 构成，AB 和 BCD 在 B 处相切，A 与 D 的高度差为 h，质量为 m 的运动员（可视为质点）着滑雪板从 A 端无初速度下滑，沿助滑道滑至 D 端起跳。假设滑雪板与 AB 间的动摩擦因数为μ， 运动员在 BCD 段克服摩擦力做的功是在 AB 段克服摩擦力做功的 0.5 倍。不计空气阻力，重力加速度为 g。
A
Lh
θD
BC
甲乙
图 15
请画出运动员在斜坡 AB 上运动时的受力示意图；
求运动员在斜坡 AB 上运动的加速度大小 a。
求运动员滑到 D 端时的动能 Ek。
18．（9 分）
如图 16 甲所示，两根相互平行、相距为 L 的长直金属导轨 MN、PQ 固定在水平面内，质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab 垂直于 MN、PQ 放在轨道上，与轨道接触良好。整个装置处于竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。不计导轨的电阻及导体棒与导轨之间的摩擦。
M
a
N
F
B
PbQ
甲
Ot
v
乙
图 16
若轨道端点 M、P 间接有阻值为 R 的电阻，对导体棒 ab 施一水平向右的恒力 F，使导体棒由静止开始沿导轨向右运动，求导体棒 ab 能达到的最大速度 vm；并在图 16 乙所示的坐标系中定性画出导体棒 ab 的速度 v 随时间 t 变化的图像。
若轨道端点 M、P 间接一电动势为 E、内阻不计的电源，接通电路后，导体棒由静止开始沿导轨向右运动，求导体棒 ab 能达到的最大速度 vm。
上述两种情形中，都发生了电能与机械能间的相互转化，请简要说明两种情形中能量转化有何
不同。
19．（10 分）
回旋加速器的工作原理如图17甲所示。D形盒的半径为R，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向 与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的带电粒子。加在两盒狭缝间的交变电压UMN随
时间t的变化规律如图17乙所示，电压的峰值为U，周期T  2πm 。一束粒子在t＝0～ T 时间内均匀的
Bq2
飘入两盒间狭缝，初速度忽略不计。不计带电粒子所受重力和粒子间的相互作用。
B
D1
A
M
N
UMN
t
T
3
T
2
T
U
0
D2-U
甲乙
图 17
若忽略带电粒子通过两盒间狭缝的时间。求： a．带电粒子经过 1 次加速后的速度大小 v1； b．带电粒子获得的最大动能 Ekm。
若带电粒子通过两盒间狭缝的时间不可忽略，且能够射出的粒子每次经过狭缝均做匀加速运动。现要求飘入狭缝的带电粒子中至少有 99%可以射出，则狭缝的间距 d 最大应该为多少？
20．（12 分）
类比是研究问题的常用方法。
情境 1：如图 18 甲所示，将一弹簧振子放置在光滑的水平面上，以弹簧处于原长时物块所处位置为坐标原点 O、水平向右为正方向建立 x 轴。当振子偏离平衡位置的位移为 x 时，其
回复力为 F  kx ；而 F  ma 、 a = v 、 v = x ，可以得到振子位移 x 随时间 t 变化的方程
( x )
tt
为 mt
t
+ kx = 0 （①式）。将物块从 O 点右侧某一位置由静止释放并开始计时，在图 18 乙所
示的坐标系中定性画出弹簧振子的位移 x 随时间 t 变化的图像。
x
t
k
m
O
Ox
甲乙
图 18
情境 2：如图 19 甲所示，电源的电动势为 E，内阻不计；电容器的电容为 C，自感线圈的自感系数为 L，电阻不计。开关 S 先接 1，给电容器充电；然后将开关接 2，发现电容器极板的电荷量 q 随时间 t 的变化规律与情境 1 中振子位移 x 随时间 t 的变化规律类似。
类比①式，写出电荷量 q 随时间 t 的变化方程；
从开关 S 接 2 瞬间开始计时,在图 19 乙所示的坐标系中定性画出电容器上极板的电荷量 q 随时间 t 变化的图像。
q
t
21
S
LC EO
甲乙
图 19
质量是物体做机械运动时惯性大小的量度，在电磁现象中也存在“惯性”。在情境 2 中，哪个物理量可用来度量电磁“惯性”的大小?