【物理】北京市丰台区2020届高三下学期综合练习（二）（二模）试题

【物理】北京市丰台区2020届高三下学期综合练习（二）（二模）试题

北京市丰台区2020届高三下学期综合练习（二）‎ ‎（二模）试题 本试卷共7页，满分100分。考试时间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，将本试卷和答题卡一并交回。‎ 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。‎ ‎1.关于物体内能的变化，以下说法正确的是 A．物体放出热量，内能一定减少 B．物体对外做功，内能一定减少 C．物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变 D．物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变 ‎2.在核反应方程中， x表示 A． B． C． D． ‎ ‎60°‎ ‎3．如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是 A．在水中，a光的频率大于b光的频率 B．在水中，a光的光速大于b光的光速 C．在水中，a光的波长大于b光的波长 D．若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上也一定能发生光电效应 ‎4. 一定质量的理想气体，在温度不变的情况下压强变为原来的2倍，则体积变为原来的（ ）‎ A. 4倍 B. 2倍 C D. ‎ ‎5. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 在最高点，乘客处于超重状态 B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零 C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变 D. 乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变 ‎6.某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，该星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度之比（ ）‎ A. 1:36 B. 1:‎6 C. 36:1 D. 6:1‎ ‎7．一列简谐横波t=0时刻的波动图像如图1所示，介质中x=‎2m处的P质点的振动图像如图2表示。以下说法正确的是 A. 该波的波速为‎0.2m/s ‎ B. 该波沿x轴的正方向传播 C. t=0.2s时，P点的位移为‎-5cm ‎ D. t=0.4s时，P点在平衡位置沿y轴正方向运动 ‎8. 某交变电动势瞬时值表达式V，则（ ）‎ A. 交变电流的频率为2Hz ‎ B. 交变电流的周期为0.25秒 C. 交变电流的有效值为 D. 当t＝0.25秒时，感应电动势为 ‎9. 如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP=OQ。以下说法正确的是 A．O点的磁感应强度为零 B．P、Q两点的磁感应强度方向相同 C．若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为P→O D．若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为Q→O ‎10. 如图所示，去掉可拆变压器上压紧横条的胶木螺钉，并将横条放在U形铁芯的A侧上。变压器左边的螺线管接12V低压交流电源，右边的螺线管接一个额定电压为6.3 V的小灯泡。把横条慢慢推向B，直至与B完全闭合，关于小灯泡的亮度变化及其原因，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小灯泡变亮，减小了磁通量的泄露 B. 小灯泡变亮，增大了原线圈内的磁通量 C. 小灯泡变暗，增大了磁通量的泄露 D. 小灯泡变暗，减小了原线圈内的磁通量 ‎11. 在如图所示电路中，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合电路使灯泡L发光后，当滑片向右滑动时，以下说法正确的是 A. 灯泡L变亮 B. 通过R1的电流变大 C. 电路的路端电压变大 D. R0上消耗的电功率减小 ‎12.将一物体以某一初速度沿竖直方向向上抛出。P表示物体的动量，表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是（ ）‎ ‎13．如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面水平，A物体的质量为‎2m，B物体的质量为m。当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止。关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是 A. B物体受到的支持力N=mg，方向竖直向上 B. B物体受到的支持力N=mg- mgsinθ，方向竖直向上 C. B物体受到的摩擦力f =mgsinθ，方向沿斜面向下 D. B物体受到的摩擦力f =mgsinθcosθ，方向水平向左 ‎14. 无线充电技术已经广泛应用于生活中。感应充电是无线充电技术的一种，常用于小功率电器的无线充电。某电子购物平台中的一款电动牙刷采用了无线充电技术，充电座内含一套线圈和一个金属芯，牙刷柄内含有另一套线圈，如将牙刷座于基座上，就能够实现无线感应充电。关于此款电动牙刷的无线充电过程，以下说法正确的是 A. 利用恒定电流和交变电流都可以实现充电过程 B. 充电过程中，能量从电能转化为磁场能再转化为电能 C. 感应充电技术为无线充电，充电效率可以达到100%‎ D. 感应充电的原理和磁电式电表的工作原理相同 第二部分 本部分共6题，共58分。‎ ‎15. （8分）‎ 如图1所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。‎ ‎（1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足 ‎ m‎1 m2‎（选填“>”或“<”）。‎ ‎（2）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量______ (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。‎ A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的水平位移。‎ ‎（3）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是________。‎ A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．B球每次的落点一定是重合的 D. 实验过程中，复写纸和白纸都可以移动 ‎（4）已知A、B两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式 ，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。‎ ‎16. （10分）‎ 某小组的同学在做“测量一节干电池的电动势和内阻”的实验，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。他们利用图1的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：‎ 电流表A1：量程0~‎0.6A，内阻约0.125Ω 电流表A2：量程0~‎3A，内阻约0.025Ω 电压表V：量程0~3V，内阻约3kΩ 滑动变阻器R：0~20Ω，额定电流‎2A ‎（1）为了使测量结果尽量准确，电流表应选用___（填写仪器的字母代号）。‎ ‎（2）正确连接电路并测量后，该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U﹣I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E = V，内阻r = Ω。（结果保留到小数点后两位）‎ ‎（3）由于电表内阻的影响，电压表和电流表的测量值可能与“电池两端电压”和“流过电池的电流”存在一定的偏差。下列分析正确的是 。‎ A. 电压表测量值偏大 B. 电压表量值测偏小 C. 电流表测量值偏大 D. 电流表测量值偏小 ‎（4）另一小组的同学认为：利用题中给器材，改用图3所示的电路也可以测量该电池的电动势和内阻，请你对他们的方案进行评价。‎ ‎17. （9分）‎ 如图所示，一物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，从静止开始运动。已知物体质量m=‎2kg，与水平面的动摩擦因数为μ=0.5。F=20N，θ=37°。物体运动2s时撤掉拉力。已知， g取‎10m/s2。求：‎ ‎（1）前2s内地面对物体的支持力大小；‎ ‎（2）前2s内物体的加速度大小；‎ ‎（3）撤掉拉力后，物体在水平面上向前滑行的位移的大小。‎ ‎18. （9分）‎ 如图所示，一质量为m、电量为+q的带电粒子在电势差为U的加速电场中由静止释放，随后经进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中，射出磁场时速度方向与进入磁场时的速度方向夹角为θ=30o，不计带电粒子的重力。求：‎ ‎（1）粒子刚进入磁场时的速度v；‎ ‎（2）粒子在磁场中做圆周的运动半径R； ‎ ‎（3）有界磁场的宽度d。‎ θ ‎ ‎ ‎19. （10分）‎ 恒定电路中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。由于在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。‎ ‎（1）在图1的串联电路中， I1、I2、I3分别表示流过电路中1、2、3 各点的电流。请根据恒定电场的上述特点和电流的定义式，证明：I1=I2=I3；‎ ‎（2）在图1 的串联电路中，如果以φ0、φ1、φ2、φ3分别表示电路中0、1、2、3 各点的电势，以U01、U12、U23、U03 分别表示0 与1、1 与2、2 与3、0 与3 之间的电势差（电压），请用电势差跟电势的关系，证明：；‎ ‎（3）电流做功的实质是：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。一段横截面积为S、长为l的直导体，单位体积内有n个自由电荷，自由电荷的电量为e。该导体通有恒定电流时I，导体两端的电势差为U，假设自由电荷定向移动的速率均为v。‎ a. 由于导体中电荷的分布是稳定的，设在任意时间t内，通过这段导体任意截面的电量都为q。如图2所示，相当于有电量为q的自由电荷从导体的一端到了另一端。根据电流做功的实质：导体中的恒定电场对这些自由电荷的静电力做的功就等于电流做功。请根据以上信息，证明：任意时间t内电流做功。‎ b. 导体中存在恒定电场，导体中全部电荷都受到电场力的作用，某段时间内，有的电荷流走了，另外的电荷又来补充，导体中电荷的总量是不变的。根据电流做功的实质：任意时间t内，恒定电场对导体中全部自由电荷的静电力做的功等于电流做功。请根据以上信息，证明：任意时间t内电流做功 ‎20．（12分）‎ 简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F=-kx的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循变化规律的运动，其中角频率（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。‎ 如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，弹性势能为。已知，重力加速度为g。求：‎ ‎（1）B与A碰撞后瞬间一起向下运动的速度；‎ ‎（2）小球A被碰后向下运动离O点的最大距离。‎ ‎（3）小球A从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间。‎ ‎【参考答案】‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ D A A C B C B ‎8‎ ‎9‎ ‎10‎ ‎11‎ ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ D B A B C D B ‎15.（8分）‎ ‎（1）＞‎ ‎（2）C ‎（3）B ‎（4）‎ ‎16. （10分）‎ ‎（1）A1‎ ‎ ‎ ‎（2）1.48 0.83 ‎ ‎（3）D ‎（4）方案不合理。由于一节干电池的内阻较小，电流表的内阻与其相比不可忽略，电流表的分压与电源内阻承担的电压比较接近，所以此实验方案不合理。‎ ‎17. （9分）‎ 解：（1）,可得 ‎（2） ，可得：‎ ‎（3）‎ 撤去拉力后，，得 向前滑行的位移大小为：，可得：‎ ‎18.（9分）‎ 解：（1）粒子在电场中的加速运动：，可得：‎ ‎（2）粒子在磁场中做圆周运动，，可得：‎ ‎（3），可得：‎ ‎19. （10分）‎ 解：（1）因为电荷的分布是稳定里的，所以任意时间t内，流过回路任意截面的电量是相同的，，，‎ 根据电流的定义式：，可证 ‎（2）根据电势差与电势的关系：；；‎ 相加可得：‎ ‎（3）a. 在任意时间t内，通过这段导体任意截面的电量都为q，相当于有电量为q的自由电荷从导体的一端到了另一端。导体两端的电势差为U，导体中的恒定电场对这些自由电荷的静电力做的功: ，‎ 其中：‎ 可证：‎ b. 导线中的电场强度为，‎ 导线中全部电荷数为，‎ 每个自由电荷受到的电场力为，‎ 恒定电场对导线中全部电荷的静电力为，‎ 恒定电场对导线中全部电荷的静电力做的功 其中 可证；‎ ‎20.（12分）‎ 解：（1）B自由下落H的速度 ‎ ‎ ‎ B与A碰撞过程动量守恒 ‎ ‎ ‎ ‎（2）A在O位置，弹簧被压缩 ‎ A与B共同体继续向下运动离O点的最大距离为 据机械能守恒定律 由 整理得：‎ 得： （舍去）‎ 即 ‎（3）由题意 又振幅 ‎ 振动图像如图：‎ 由余弦函数知 所求时间 得