2024屆北京市海淀區(qū)高三下學期二模（5月）物理試題 含答案及解析版物理試卷

屆北京市海淀區(qū)高三下學期二模（5月）物理試題1．下列核反應(yīng)方程中，屬于核裂變的是（）A．614C→C．12H??+??2．下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法正確的是（）A．水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象B．相機鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振C．泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性D．雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象3．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．兩熱力學系統(tǒng)達到熱平衡的標志是內(nèi)能相同B．氣體溫度上升時，每個分子的熱運動都變得更劇烈C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變D．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動4．位于坐標原點的質(zhì)點從t=0時開始沿y軸振動，形成一列沿x軸傳播的簡諧波，t=0.5s時的波形如圖所示，此時x=0處的質(zhì)點位于波峰位置。圖中能正確描述x=2m處質(zhì)點振動的圖像是（）ABCD5．某同學用如圖所示的裝置探究等溫情況下一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系，下列說法正確的是（

）A．該實驗必須保證良好的密封性B．該實驗必須測量柱塞的直徑C．應(yīng)快速移動柱塞，以減少氣體向環(huán)境中放熱D．為方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞6．如圖所示，一物體在與水平方向夾角為θ的恒定拉力F作用下以速度v做勻速直線運動。已知物體質(zhì)量為m，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在物體運動時間為t的過程中，下列說法正確的是（）A．支持力可能為零 B．摩擦力做功為?μmgvtC．拉力和摩擦力的合力方向豎直向上 D．合力做功為Fvt7．地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程可以簡化如下：衛(wèi)星先在近地圓形軌道I上運動，在點A時點火變軌進入橢圓軌道II，到達軌道的遠地點B時，再次點火進入同步軌道III繞地球做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道I上運動經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道II上運動經(jīng)過A點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道I上的機械能等于在軌道III上的機械能C．衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運動周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同D．衛(wèi)星在軌道II上運動經(jīng)過B點時的速率小于地球的第一宇宙速度8．如圖1所示為演示自感現(xiàn)象的實驗電路。實驗時，先閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定后，燈泡A和B處于正常發(fā)光狀態(tài)，在t0時刻，將開關(guān)S斷開，測量得到t0時刻前后流過某一燈泡的電流I隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻可忽略不計。下列說法正確的是（）A．閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B．斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢高于b點電勢C．圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系D．由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值9．地球表面與大氣電離層都是良導(dǎo)體，兩者與其間的空氣介質(zhì)可視為一個大電容器，這個電容器儲存的電荷量大致穩(wěn)定，約為5×105C，其間的電場，稱為大氣電場。設(shè)大地電勢為零，晴天的大氣電場中，不同高度h處的電勢φ的變化規(guī)律如圖所示，不考慮水平方向電場的影響。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）A．大氣電場的方向豎直向上B．地面帶電量約為2.5×105CC．地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD．高度h越大，大氣電場強度越小10．如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，左端接有電阻R。在x>0的一側(cè)存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度B隨空間均勻變化，滿足B=B0+kx（k>0且為定值）。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運動。t=0時金屬桿位于x=0處，不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。圖2中關(guān)于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力F大小的圖像正確的是（）ABCD11．如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間，當其碰到下極板時，所帶電荷立即被中和，同時塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率η（相同時間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當兩極板間電壓為U0時，η=80%A．兩極板間電壓為U0時，塵埃的最大動能為qU0+mB．兩極板間電壓為54U0C．僅增大塵埃的速率v，可以提升除塵率D．僅減少塵埃的電荷量，可以提升除塵率12．如圖所示，一個沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運動，沿途連續(xù)漏出沙子，單位時間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，出沙口距水平地面的高度為H。忽略沙子漏出瞬間相對沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不計空氣阻力，已知重力加速度為g。在已有沙子落地后的任意時刻，下列說法正確的是（）A．沙子在空中形成的幾何圖形是一條拋物線B．在空中飛行的沙子的總質(zhì)量為QC．沙子落到地面時對地面的作用力為QvD．沙子落到地面時與沙漏的水平距離為v13．如圖1所示，某同學在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學下滑情境可簡化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質(zhì)點，圖中用小物塊表示，下滑過程中某一時刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪坡之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計空氣阻力。關(guān)于該下滑過程，下列說法正確的是（）A．該同學所受摩擦力小于μmgcosαB．該同學所受摩擦力的方向不變C．該同學沿v的方向做勻加速直線運動D．該同學所受重力的瞬時功率一直在增加14．類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動勢來維持電流，在磁路中靠“磁動勢”來維持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動勢Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學過的知識，下列說法不正確的是（）A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率B．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為AC．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強度一定大15．(1)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為mm。(2)用如圖4所示裝置研究兩個半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。圖5中O點是小球拋出點在地面上的豎直投影。實驗時先讓a球多次從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，其平均落地點的位置為P。再把b球放在水平軌道末端，將a球仍從位置C由靜止釋放，a球和b球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作多次，其平均落地點的位置為M、N。測量出a、b兩個小球的質(zhì)量分別為m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3。①在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測物理量的字母表示），則可以認為兩球碰撞前后的動量守恒。②換用不同材質(zhì)的小球再次進行上述實驗，計算得出x2x316．某同學用圖1所示裝置測定當?shù)刂亓铀俣取?1)關(guān)于器材選擇及測量時的一些實驗操作，下列說法正確的是。A．擺線盡量選擇細些、伸縮性小些且適當長一些的B．擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C．為了使擺的周期大一些以方便測量，應(yīng)使擺角大一些(2)在某次實驗中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動的時間為t，則利用上述測量量可得重力加速度的表達式g=。(3)實驗時改變擺長，測出幾組擺長L和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出L-T2圖像，如圖2所示。①利用A、B兩點的坐標可得重力加速度的表達式g=。②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長測量偏小造成的影響，則由①計算得到的重力加速度的測量值真實值。（選填“大于”“等于”或“小于”）(4)關(guān)于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學猜想單擺做小角度擺動時周期滿足T=2πLgsinα，如圖3所示。為了檢驗猜想正確與否，他設(shè)計了如下實驗：如圖4所示，鐵架臺上裝一根重垂線，在鐵架臺的立柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉(zhuǎn)動，且不計其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺底座的一側(cè)墊高，立柱傾斜，靜止時擺桿與重垂線的夾角為βA．1T2-sinβ圖像 B．1T2-cosβ圖像 C．17．如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定在距離水平地面高為h的O點，另一端系有質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的小球，將小球從與O等高的A點由靜止釋放，小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點為圓心做半徑為r的圓周運動。當小球運動到最低點B時，繩恰好被拉斷，小球水平飛出。不計空氣阻力及繩斷時的能量損失，重力加速度為g。求：（1）小球飛出時的速率v。（2）繩能承受拉力的最大值Fm。（3）小球落地點到B點的水平距離x。18．如圖所示，寬為L的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。電源電動勢為E，當電阻箱接入電路的阻值為R0時，金屬桿恰好保持靜止。不計電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。（1）求金屬桿所受安培力的大小F。（2）求金屬桿的質(zhì)量m。（3）保持磁感應(yīng)強度大小不變，改變其方向，同時調(diào)整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值。19．熱氣球的飛行原理是通過改變熱氣球內(nèi)氣體的溫度以改變熱氣球內(nèi)氣體的質(zhì)量，從而控制熱氣球的升降，可認為熱氣球在空中運動過程中體積及形狀保持不變。設(shè)熱氣球在體積、形狀不變的條件下受到的空氣阻力f=kv2，其方向與熱氣球相對空氣的速度v相反，k為已知常量。已知熱氣球的質(zhì)量（含載重及熱氣球內(nèi)的熱空氣）為m時，可懸浮在無風的空中，重力加速度為g。不考慮熱氣球所處環(huán)境中空氣密度的變化。（1）若熱氣球初始時懸浮在無風的空中，現(xiàn)將熱氣球的質(zhì)量調(diào)整為0.9m（忽略調(diào)整時間），設(shè)向上為正，請在圖中定性畫出此后熱氣球的速度v隨時間t變化的圖像。（2）若熱氣球初始時處在速度為v0的水平氣流中，且相對氣流靜止。將熱氣球質(zhì)量調(diào)整為1.1m（忽略調(diào)整時間），熱氣球下降距離h時趨近平衡（可視為達到平衡狀態(tài)）。①求熱氣球平衡時的速率v1及下降距離h過程中空氣對熱氣球做的功W。②熱氣球達到平衡速率v1后，若水平氣流速度突然變?yōu)?，經(jīng)過時間t熱氣球再次達到平衡狀態(tài)，求該過程中空氣對熱氣球的沖量大小I。

20．分析電路中的電勢變化是研究電路規(guī)律的重要方法。比如閉合電路歐姆定律可以通過分析電勢的變化得出：在電源內(nèi)部，電流I從負極流向正極，非靜電力的作用使電勢升高E（電動勢），電流流過電源內(nèi)阻r時電勢降低Ir，因此電源兩端電壓U=E?Ir。（1）如圖1所示，100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、K與一個電阻相連，線圈的電阻r=5Ω。線圈內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，線圈中的磁通量隨時間均勻變化，產(chǎn)生的感應(yīng)電流I=1A，A、K兩點間的電勢差U①線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E。②磁通量的變化率ΔΦΔ（2）電動機的模型示意圖如圖2所示，MN、PQ是間距為L的固定平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向下的勻強磁場中，M、P間接有電源。一根與導(dǎo)軌接觸良好、長度也為L、阻值為R、質(zhì)量為m的金屬棒cd垂直導(dǎo)軌放置，通過輕滑輪以速率v勻速提升質(zhì)量為m的重物。摩擦阻力、導(dǎo)軌電阻均不計，重力加速度為g。當電動機穩(wěn)定工作時，求cd兩端的電勢差Ucd（3）如圖3所示，將一長方體金屬薄片垂直置于勻強磁場中，在薄片的左右兩個側(cè)面間通以向右的電流時，上下兩側(cè)面間產(chǎn)生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，在垂直上下表面的連線上e、f兩點間電勢差的絕對值通常稱為霍爾電壓。實際測量霍爾電壓時的測量點往往不在垂直上下表面的連線上（如e、g兩點），從而導(dǎo)致測量出現(xiàn)偏差，但仍可以采用一定的辦法推測出準確的霍爾電壓。某次測量，先測得e、g兩點間的電勢差為Ueg，僅將磁場反向，磁感應(yīng)強度的大小不變，再測得e、g兩點間的電勢差為Ueg′，求上述情況中該金屬薄片產(chǎn)生的霍爾電壓UH

2024屆北京市海淀區(qū)高三下學期二模（5月）物理試題答案1.【答案】B【解析】A的衰變生成物里有電子，屬于β衰變，故A錯誤；B反應(yīng)是用中子轟擊重核使重核轉(zhuǎn)變成輕核，屬于核裂變反應(yīng)，故B正確；C反應(yīng)是輕核聚變，是氫彈的基本反應(yīng)方程，故C錯誤；D是用α粒子轟擊原子核發(fā)生核反應(yīng)，是原子核的人工轉(zhuǎn)變，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程，故D錯誤。2.【答案】C【解析】水面上漂著的油膜呈彩色，是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A錯誤；相機鏡頭上的增透膜，利用了光的干涉，故B錯誤；泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性，故C正確；雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的折射現(xiàn)象，故D錯誤。3.【答案】C【解析】兩熱力學系統(tǒng)達到熱平衡的標志是溫度相同，選項A錯誤；氣體溫度上升時，分子的平均動能變大，但不是每個分子的熱運動都變得更劇烈，選項B錯誤；氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，則其內(nèi)能可能不變，選項C正確；布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的具體表現(xiàn)，選項D錯誤。4.【答案】A【解析】根據(jù)波形圖可得14T=0.5s，解得周期T=2s，由14λ=1m解得波長λ=4m，該波的波速v=λ5.【答案】A【解析】該實驗要使研究氣體對象質(zhì)量一定，所以必須保證良好的密封性，故A正確；實驗中要驗證p1V1=p2V6.【答案】C【解析】物體勻速運動，對物體受力分析，水平方向Fcosθ=f=μFN，豎直方向FN+Fsin7.【答案】D【解析】由GMmr2=ma，解得a=GMr2，可知衛(wèi)星在軌道I上運動經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道II上運動經(jīng)過A點時的加速度，故A錯誤；衛(wèi)星從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需在A點火加速，衛(wèi)星從軌道Ⅱ進入軌道III需在B點火加速，所以衛(wèi)星在軌道I上的機械能小于在軌道III上的機械能，故B錯誤；由開普勒第三定律a3T2=k，可知衛(wèi)星在軌道I上的運動周期小于在軌道III上的運動周期，軌道III上的運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C錯誤；由GMm8.【答案】C【解析】閉合S，B燈立刻變亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，使得燈泡A緩慢變亮，選項A錯誤；斷開S后，原來通過B的電流立即消失，由于線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，則線圈L相當電源，在燈泡B和A重新組成回路，則通過B的電流由b到a，則從斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢低于b點電勢，S斷開前后流過燈泡B的電流方向相反，即圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系，選項B錯誤，C正確；由圖2可知由于S斷開后通過B的電流大于S斷開之前通過B的電流，可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值小于燈泡B的阻值，選項D錯誤。9.【答案】D【解析】大地電勢為零，離地面越高，電勢越高，因沿電場方向電勢降低，可知大氣電場的方向豎直向下，選項A錯誤；因地面和大氣層分別是電容器的兩個電極，電容器儲存的電荷量約為5×105C，可知地面帶電量約為5×105C，選項B錯誤；根據(jù)電容器的定義式C=QU可知，地面和大氣電離層組成的電容器電容值約C=QU=5×10.【答案】B【解析】設(shè)金屬桿在Δt內(nèi)運動的位移為x，且Δt→0，設(shè)兩導(dǎo)軌間的距離為L，則在Δt時間內(nèi)金屬桿與導(dǎo)軌、電阻構(gòu)成的閉合回路中磁通量的變化量ΔΦ=B0+kxxL?0，則Δt內(nèi)閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=ΔΦΔt=B0+kxxLΔt，設(shè)金屬桿勻速運動的速度為v，則v=xΔt，代入上式可得E=B0+kxLv，不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，則金屬桿兩端的電壓U=E=B0+kxLv，可知U與x成線性關(guān)系，是一條傾斜的直線，由U=B0+kxLv，可得U=B0+kxLv=B11.【答案】B【解析】當兩極板間電壓為U0時，η=80%?？芍嗤瑫r間內(nèi)有80%的帶點塵埃打在下極板，則離開極板間的帶點塵埃的偏移量y1=45d，設(shè)塵埃的最大動能為Ekm，兩極板間的距離為d，根據(jù)動能定理可知qU0d×45d=Ekm?12mv2，解得Ekm=4qU05+12mv2，A錯誤；設(shè)離開板間的帶電塵埃的偏移量為12.【答案】B【解析】由于沙子下落時，沙子與沙漏均具有水平向右的初速度v，所以漏出的沙子在水平方向上均與沙漏以相同的速度向右移動，因此沙子在空中形成的幾何圖形是一條直線，A錯誤；從第一粒沙子漏出開始到這粒篩子剛落地，這一過程中在豎直方向上，有H=12gt2，這一過程的時間t=2Hg，由于單位時間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，則這一過程中落下的沙子總質(zhì)量滿足M=Qt=Q2Hg，B正確；沙子在豎直方向做自由落體運用，所以其落地前豎直方向的速度滿足vy2=2gH，解得vy=2gH，水平方向與沙漏的速度相同，即vx=v，13.【答案】D【解析】垂直斜面方向，人對斜面的正壓力大小FN=mgcosθ，所以滑動摩擦力f=μFN=μmgcosθ，大小不變，故A錯誤；正視斜面，在斜面內(nèi)有平行斜面向下的重力的分力mgsinα和與v反向的滑動摩擦力f，會發(fā)現(xiàn)f與mgsinα的合力與v不共線，人做曲線運動，即速度方向在變化，所以f的方向也變化，故B、C錯誤；由于人加速下滑，所以f與14.【答案】D【解析】變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率，故A正確；根據(jù)磁阻定律Rm=ρmlS，磁阻的單位為TmA；根據(jù)磁感應(yīng)強度與磁通量的關(guān)系有B=ΦS，磁感應(yīng)強度B的單位為T，電流I的單位為A，時間t的單位為s，質(zhì)量m的單位為kg，長度l的單位為m，面積S的單位為m2，根據(jù)磁動勢Em=NI，磁阻的單位可以表示為A2?s2kg?15.【答案】(1)dx7L9.15(2)①m1x2=m1x1+m2x3【解析】（1）根據(jù)題意可知相鄰兩條紋間的間距為Δx=x7，根據(jù)Δx=Ld（2）小球在空中運動的時間為t，若滿足動量守恒定律有m1x2t=m1x1t+m2x3t，得m1x2=m116.【答案】(1)AB(2)4π2n2Lt【解析】（1）為減小實驗誤差，擺線盡量選擇細些、伸縮性小些且適當長一些的，擺球盡量選擇密度大的，即質(zhì)量大些、體積小些的，故A、B正確；應(yīng)使擺角小于5°，才可看作理想單擺，故C錯誤；故選AB。（2）在某次實驗中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動的時間為t,則周期T=tn，根據(jù)單擺周期公式T=2πLg（3）①根據(jù)單擺周期公式T=2πLg，變形有L=g4π2T②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。表達式變?yōu)長+ΔL=g（4）根據(jù)題圖可知等效重力加速度為重力加速度沿著垂直于立柱方向的分量，大小為a=gcosβ，根據(jù)單擺周期公式T=2πLa，變形可知1T217.【答案】（1）2gr（2）3mg（3）2【解析】（1）根據(jù)動能定理有mgr=解得小球飛出時的速率v=2gr（2）設(shè)繩對小球的拉力為T，依據(jù)牛頓第二定律有T?mg=m解得T=3mg根據(jù)牛頓第三定律，繩受到的拉力大小Fm=T=3mg。（3）設(shè)平拋運動的時間為t，則??r=解得t=拋出的水平距離x=vt=2gr18.【答案】（1）BLER0（2）BLER【解析】（1）電路中的電流I=金屬桿受到的安培力F=BIL=BLE（2）金屬桿受力平衡，有F=mg解得m=BLE（3）當磁感應(yīng)強度垂直斜面向上時，安培力最小，電路中的電流最小，R有最大值，依據(jù)平衡條件有BImin解得Rmax19.【答案】（1）見解析（2）①v02+mg10k【解析】（1）對熱氣球由牛頓第二定律F故可知當熱氣球的質(zhì)量調(diào)整為0.9m，熱氣球向上加速，隨著速度增大，受到的空氣阻力增大，故加速度在減小，即v?t圖像的斜率在變小，最后以某一速度勻速運動，故圖像如下：（2）①熱氣球在無風空中懸浮時，有F設(shè)熱氣球在水平氣流中平衡時水平方向速度為vx、豎直方向速度為vy；水平方向有vx=v0豎直方向，依據(jù)平衡有F解得v熱氣球平衡時的速率v對熱氣球下降過程，依據(jù)動能定理有1.1mg?+W=解得空氣對熱氣球做功W=?1.1mg??②熱氣球再次平衡后，水平方向v′x=0豎直方向v設(shè)空氣對氣球在水平方向的沖量為Ix，豎直方向的沖量大小為Iy，由動量定理，水平方向Ix=0-1.1mv0豎直方向Iy-1.1mgt=0聯(lián)立解得空氣對氣球沖量大小I=I20.【答案】（1）50V0.5Wb/s（2）mgRBL+BLv【解析】（1）①路端電壓U代入數(shù)據(jù)得E=50V②由法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔΦΔt（2）設(shè)電路中的電流為I，金屬棒中電流從c到d，非靜電力（洛倫茲力）做負功，電勢降低BLv，靜電力做正功，電勢降低IR，金屬棒cd兩端的電勢差U物體勻速上升，有BIL=mg解得Ucd（3）設(shè)f、g間的電阻為R，通過金屬薄片的電流為I，金屬薄片上e、g兩點的電勢差U磁場方向、通過金屬薄片中的電流方向如題中圖3所示時，金屬片薄上表面的電勢低，可得U僅磁場方向反向時，金屬片上表面的電勢高，同理可得U解得霍爾電壓UH2024屆北京市海淀區(qū)高三下學期二模（5月）物理試題1．下列核反應(yīng)方程中，屬于核裂變的是（）A．614C→C．12H??+??1.【答案】B【解析】A的衰變生成物里有電子，屬于β衰變，故A錯誤；B反應(yīng)是用中子轟擊重核使重核轉(zhuǎn)變成輕核，屬于核裂變反應(yīng)，故B正確；C反應(yīng)是輕核聚變，是氫彈的基本反應(yīng)方程，故C錯誤；D是用α粒子轟擊原子核發(fā)生核反應(yīng)，是原子核的人工轉(zhuǎn)變，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的方程，故D錯誤。2．下列關(guān)于光的現(xiàn)象說法正確的是（）A．水面上漂著的油膜呈彩色，是光的折射現(xiàn)象B．相機鏡頭上的增透膜，利用了光的偏振C．泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性D．雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的干涉現(xiàn)象2.【答案】C【解析】水面上漂著的油膜呈彩色，是光的薄膜干涉現(xiàn)象，故A錯誤；相機鏡頭上的增透膜，利用了光的干涉，故B錯誤；泊松亮斑現(xiàn)象是光的衍射現(xiàn)象，說明光具有波動性，故C正確；雨后天空出現(xiàn)的彩虹，是光的折射現(xiàn)象，故D錯誤。3．關(guān)于熱現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．兩熱力學系統(tǒng)達到熱平衡的標志是內(nèi)能相同B．氣體溫度上升時，每個分子的熱運動都變得更劇烈C．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能不變D．布朗運動是液體分子的無規(guī)則運動3.【答案】C【解析】兩熱力學系統(tǒng)達到熱平衡的標志是溫度相同，選項A錯誤；氣體溫度上升時，分子的平均動能變大，但不是每個分子的熱運動都變得更劇烈，選項B錯誤；氣體從外界吸收熱量，若同時對外做功，則其內(nèi)能可能不變，選項C正確；布朗運動是懸浮在液體表面的固體顆粒的無規(guī)則運動，是液體分子的無規(guī)則運動的具體表現(xiàn)，選項D錯誤。4．位于坐標原點的質(zhì)點從t=0時開始沿y軸振動，形成一列沿x軸傳播的簡諧波，t=0.5s時的波形如圖所示，此時x=0處的質(zhì)點位于波峰位置。圖中能正確描述x=2m處質(zhì)點振動的圖像是（）ABCD4.【答案】A【解析】根據(jù)波形圖可得14T=0.5s，解得周期T=2s，由14λ=1m解得波長λ=4m，該波的波速v=λ5．某同學用如圖所示的裝置探究等溫情況下一定質(zhì)量的氣體壓強與體積的關(guān)系，下列說法正確的是（

）A．該實驗必須保證良好的密封性B．該實驗必須測量柱塞的直徑C．應(yīng)快速移動柱塞，以減少氣體向環(huán)境中放熱D．為方便操作，可用手握住注射器再推拉柱塞5.【答案】A【解析】該實驗要使研究氣體對象質(zhì)量一定，所以必須保證良好的密封性，故A正確；實驗中要驗證p1V1=p2V6．如圖所示，一物體在與水平方向夾角為θ的恒定拉力F作用下以速度v做勻速直線運動。已知物體質(zhì)量為m，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。在物體運動時間為t的過程中，下列說法正確的是（）A．支持力可能為零 B．摩擦力做功為?μmgvtC．拉力和摩擦力的合力方向豎直向上 D．合力做功為Fvt6.【答案】C【解析】物體勻速運動，對物體受力分析，水平方向Fcosθ=f=μFN，豎直方向FN+Fsin7．地球同步衛(wèi)星的發(fā)射過程可以簡化如下：衛(wèi)星先在近地圓形軌道I上運動，在點A時點火變軌進入橢圓軌道II，到達軌道的遠地點B時，再次點火進入同步軌道III繞地球做勻速圓周運動。設(shè)衛(wèi)星質(zhì)量保持不變，下列說法中正確的是（）A．衛(wèi)星在軌道I上運動經(jīng)過A點時的加速度小于在軌道II上運動經(jīng)過A點時的加速度B．衛(wèi)星在軌道I上的機械能等于在軌道III上的機械能C．衛(wèi)星在軌道I上和軌道III上的運動周期均與地球自轉(zhuǎn)周期相同D．衛(wèi)星在軌道II上運動經(jīng)過B點時的速率小于地球的第一宇宙速度7.【答案】D【解析】由GMmr2=ma，解得a=GMr2，可知衛(wèi)星在軌道I上運動經(jīng)過A點時的加速度等于在軌道II上運動經(jīng)過A點時的加速度，故A錯誤；衛(wèi)星從軌道Ⅰ進入軌道Ⅱ需在A點火加速，衛(wèi)星從軌道Ⅱ進入軌道III需在B點火加速，所以衛(wèi)星在軌道I上的機械能小于在軌道III上的機械能，故B錯誤；由開普勒第三定律a3T2=k，可知衛(wèi)星在軌道I上的運動周期小于在軌道III上的運動周期，軌道III上的運動周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，故C錯誤；由GMm8．如圖1所示為演示自感現(xiàn)象的實驗電路。實驗時，先閉合開關(guān)S，電路達到穩(wěn)定后，燈泡A和B處于正常發(fā)光狀態(tài)，在t0時刻，將開關(guān)S斷開，測量得到t0時刻前后流過某一燈泡的電流I隨時間t的變化關(guān)系如圖2所示。電源內(nèi)阻及電感線圈L的直流電阻可忽略不計。下列說法正確的是（）A．閉合S，燈泡A和B都緩慢變亮B．斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢高于b點電勢C．圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系D．由圖2可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值大于燈泡B的阻值8.【答案】C【解析】閉合S，B燈立刻變亮，由于線圈產(chǎn)生自感電動勢阻礙電流的增加，使得燈泡A緩慢變亮，選項A錯誤；斷開S后，原來通過B的電流立即消失，由于線圈產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小，則線圈L相當電源，在燈泡B和A重新組成回路，則通過B的電流由b到a，則從斷開S至燈泡B完全熄滅的過程中，a點電勢低于b點電勢，S斷開前后流過燈泡B的電流方向相反，即圖2所示為燈泡B在S斷開前后電流隨時間的變化關(guān)系，選項B錯誤，C正確；由圖2可知由于S斷開后通過B的電流大于S斷開之前通過B的電流，可知兩燈泡正常發(fā)光時，燈泡A的阻值小于燈泡B的阻值，選項D錯誤。9．地球表面與大氣電離層都是良導(dǎo)體，兩者與其間的空氣介質(zhì)可視為一個大電容器，這個電容器儲存的電荷量大致穩(wěn)定，約為5×105C，其間的電場，稱為大氣電場。設(shè)大地電勢為零，晴天的大氣電場中，不同高度h處的電勢φ的變化規(guī)律如圖所示，不考慮水平方向電場的影響。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）A．大氣電場的方向豎直向上B．地面帶電量約為2.5×105CC．地面和大氣電離層組成的電容器電容值約0.6FD．高度h越大，大氣電場強度越小9.【答案】D【解析】大地電勢為零，離地面越高，電勢越高，因沿電場方向電勢降低，可知大氣電場的方向豎直向下，選項A錯誤；因地面和大氣層分別是電容器的兩個電極，電容器儲存的電荷量約為5×105C，可知地面帶電量約為5×105C，選項B錯誤；根據(jù)電容器的定義式C=QU可知，地面和大氣電離層組成的電容器電容值約C=QU=5×10．如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，導(dǎo)軌與x軸平行，左端接有電阻R。在x>0的一側(cè)存在豎直向下的磁場，磁感應(yīng)強度B隨空間均勻變化，滿足B=B0+kx（k>0且為定值）。一金屬桿與導(dǎo)軌垂直放置，且接觸良好，在外力作用下沿x軸正方向勻速運動。t=0時金屬桿位于x=0處，不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻。圖2中關(guān)于金屬桿兩端的電壓U和所受安培力F大小的圖像正確的是（）ABCD10.【答案】B【解析】設(shè)金屬桿在Δt內(nèi)運動的位移為x，且Δt→0，設(shè)兩導(dǎo)軌間的距離為L，則在Δt時間內(nèi)金屬桿與導(dǎo)軌、電阻構(gòu)成的閉合回路中磁通量的變化量ΔΦ=B0+kxxL?0，則Δt內(nèi)閉合回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=ΔΦΔt=B0+kxxLΔt，設(shè)金屬桿勻速運動的速度為v，則v=xΔt，代入上式可得E=B0+kxLv，不計導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，則金屬桿兩端的電壓U=E=B0+kxLv，可知U與x成線性關(guān)系，是一條傾斜的直線，由U=B0+kxLv，可得U=B0+kxLv=B11．如圖所示為某靜電除塵裝置的簡化原理圖，兩塊平行帶電極板間為除塵空間。質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電塵埃分布均勻，均以沿板方向的速率v射入除塵空間，當其碰到下極板時，所帶電荷立即被中和，同時塵埃被收集。調(diào)整兩極板間的電壓可以改變除塵率η（相同時間內(nèi)被收集塵埃的數(shù)量與進入除塵空間塵埃的數(shù)量之百分比）。當兩極板間電壓為U0時，η=80%A．兩極板間電壓為U0時，塵埃的最大動能為qU0+mB．兩極板間電壓為54U0C．僅增大塵埃的速率v，可以提升除塵率D．僅減少塵埃的電荷量，可以提升除塵率11.【答案】B【解析】當兩極板間電壓為U0時，η=80%?？芍嗤瑫r間內(nèi)有80%的帶點塵埃打在下極板，則離開極板間的帶點塵埃的偏移量y1=45d，設(shè)塵埃的最大動能為Ekm，兩極板間的距離為d，根據(jù)動能定理可知qU0d×45d=Ekm?12mv2，解得Ekm=4qU05+12mv2，A錯誤；設(shè)離開板間的帶電塵埃的偏移量為12．如圖所示，一個沙漏沿水平方向以速度v做勻速直線運動，沿途連續(xù)漏出沙子，單位時間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，出沙口距水平地面的高度為H。忽略沙子漏出瞬間相對沙漏的初速度，沙子落到地面后立即停止，不計空氣阻力，已知重力加速度為g。在已有沙子落地后的任意時刻，下列說法正確的是（）A．沙子在空中形成的幾何圖形是一條拋物線B．在空中飛行的沙子的總質(zhì)量為QC．沙子落到地面時對地面的作用力為QvD．沙子落到地面時與沙漏的水平距離為v12.【答案】B【解析】由于沙子下落時，沙子與沙漏均具有水平向右的初速度v，所以漏出的沙子在水平方向上均與沙漏以相同的速度向右移動，因此沙子在空中形成的幾何圖形是一條直線，A錯誤；從第一粒沙子漏出開始到這粒篩子剛落地，這一過程中在豎直方向上，有H=12gt2，這一過程的時間t=2Hg，由于單位時間內(nèi)漏出的沙子質(zhì)量恒定為Q，則這一過程中落下的沙子總質(zhì)量滿足M=Qt=Q2Hg，B正確；沙子在豎直方向做自由落體運用，所以其落地前豎直方向的速度滿足vy2=2gH，解得vy=2gH，水平方向與沙漏的速度相同，即vx=v，13．如圖1所示，某同學在表面平坦的雪坡下滑，不借助雪杖，能一直保持固定姿態(tài)加速滑行到坡底。該同學下滑情境可簡化為圖2，雪坡傾角為α，人可視為質(zhì)點，圖中用小物塊表示，下滑過程中某一時刻滑行的速度v的方向與雪坡上所經(jīng)位置的水平線夾角為β（β<90），已知該同學和滑雪裝備的總質(zhì)量為m，滑雪板與雪坡之間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，不計空氣阻力。關(guān)于該下滑過程，下列說法正確的是（）A．該同學所受摩擦力小于μmgcosαB．該同學所受摩擦力的方向不變C．該同學沿v的方向做勻加速直線運動D．該同學所受重力的瞬時功率一直在增加13.【答案】D【解析】垂直斜面方向，人對斜面的正壓力大小FN=mgcosθ，所以滑動摩擦力f=μFN=μmgcosθ，大小不變，故A錯誤；正視斜面，在斜面內(nèi)有平行斜面向下的重力的分力mgsinα和與v反向的滑動摩擦力f，會發(fā)現(xiàn)f與mgsinα的合力與v不共線，人做曲線運動，即速度方向在變化，所以f的方向也變化，故B、C錯誤；由于人加速下滑，所以f與14．類比是研究問題的常用方法。與電路類比就可以得到關(guān)于“磁路”（磁感線的通路）的一些基本概念和公式。在電路中可以靠電動勢來維持電流，在磁路中靠“磁動勢”來維持鐵芯中的磁場，如圖1所示，磁動勢Em=NI，其中N為線圈的匝數(shù)，I為通過線圈中的電流。類比閉合電路的歐姆定律，磁路也存在閉合磁路的歐姆定律Em=ΦRm，其中Φ為磁通量，Rm被稱為磁阻，磁阻所滿足的磁阻定律與電阻定律具有相同的形式，磁阻率可類比電阻率，磁路的串、并聯(lián)規(guī)律可類比電路的串、并聯(lián)規(guī)律。結(jié)合以上關(guān)于磁路的信息以及你所學過的知識，下列說法不正確的是（）A．變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率B．在國際單位制中，磁阻的單位可以表示為AC．不考慮漏磁，圖2所示的串聯(lián)磁路滿足Em=Φ(Rm1+Rm2)D．不考慮漏磁，在圖3所示的并聯(lián)磁路中，磁阻小的支路中磁感應(yīng)強度一定大14.【答案】D【解析】變壓器鐵芯的磁阻率遠小于空氣的磁阻率，故A正確；根據(jù)磁阻定律Rm=ρmlS，磁阻的單位為TmA；根據(jù)磁感應(yīng)強度與磁通量的關(guān)系有B=ΦS，磁感應(yīng)強度B的單位為T，電流I的單位為A，時間t的單位為s，質(zhì)量m的單位為kg，長度l的單位為m，面積S的單位為m2，根據(jù)磁動勢Em=NI，磁阻的單位可以表示為A2?s2kg?15．(1)在“用雙縫干涉測光的波長”實驗中，將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上，如圖1所示。雙縫間距為d，毛玻璃光屏與雙縫間的距離為L。從目鏡中看到的干涉圖樣如圖2所示，若A、B兩條亮紋中央間距為x，則所測光的波長為。（用所給物理量的字母表示）使分劃板的中心刻線對齊A亮條紋的中心，此時游標尺上的示數(shù)情況如圖3所示，其讀數(shù)為mm。(2)用如圖4所示裝置研究兩個半徑相同的小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。圖5中O點是小球拋出點在地面上的豎直投影。實驗時先讓a球多次從斜槽上某一固定位置C由靜止釋放，其平均落地點的位置為P。再把b球放在水平軌道末端，將a球仍從位置C由靜止釋放，a球和b球碰撞后，分別在白紙上留下各自的落點痕跡，重復(fù)操作多次，其平均落地點的位置為M、N。測量出a、b兩個小球的質(zhì)量分別為m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的長度分別為x1、x2、x3。①在實驗誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式（用所測物理量的字母表示），則可以認為兩球碰撞前后的動量守恒。②換用不同材質(zhì)的小球再次進行上述實驗，計算得出x2x315.【答案】(1)dx7L9.15(2)①m1x2=m1x1+m2x3【解析】（1）根據(jù)題意可知相鄰兩條紋間的間距為Δx=x7，根據(jù)Δx=Ld（2）小球在空中運動的時間為t，若滿足動量守恒定律有m1x2t=m1x1t+m2x3t，得m1x2=m116．某同學用圖1所示裝置測定當?shù)刂亓铀俣取?1)關(guān)于器材選擇及測量時的一些實驗操作，下列說法正確的是。A．擺線盡量選擇細些、伸縮性小些且適當長一些的B．擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的C．為了使擺的周期大一些以方便測量，應(yīng)使擺角大一些(2)在某次實驗中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動的時間為t，則利用上述測量量可得重力加速度的表達式g=。(3)實驗時改變擺長，測出幾組擺長L和對應(yīng)的周期T的數(shù)據(jù)，作出L-T2圖像，如圖2所示。①利用A、B兩點的坐標可得重力加速度的表達式g=。②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。若只考慮擺長測量偏小造成的影響，則由①計算得到的重力加速度的測量值真實值。（選填“大于”“等于”或“小于”）(4)關(guān)于摩擦力可以忽略的斜面上的單擺，某同學猜想單擺做小角度擺動時周期滿足T=2πLgsinα，如圖3所示。為了檢驗猜想正確與否，他設(shè)計了如下實驗：如圖4所示，鐵架臺上裝一根重垂線，在鐵架臺的立柱跟重垂線平行的情況下，將小球、擺線、擺桿組成的“桿線擺”裝在立柱上，調(diào)節(jié)擺線的長度，使擺桿與立柱垂直，擺桿可繞著立柱自由轉(zhuǎn)動，且不計其間的摩擦。如圖5所示，把鐵架臺底座的一側(cè)墊高，立柱傾斜，靜止時擺桿與重垂線的夾角為βA．1T2-sinβ圖像 B．1T2-cosβ圖像 C．16.【答案】(1)AB(2)4π2n2Lt【解析】（1）為減小實驗誤差，擺線盡量選擇細些、伸縮性小些且適當長一些的，擺球盡量選擇密度大的，即質(zhì)量大些、體積小些的，故A、B正確；應(yīng)使擺角小于5°，才可看作理想單擺，故C錯誤；故選AB。（2）在某次實驗中，測得單擺擺長為L、單擺完成n次全振動的時間為t,則周期T=tn，根據(jù)單擺周期公式T=2πLg（3）①根據(jù)單擺周期公式T=2πLg，變形有L=g4π2T②因擺球質(zhì)量分布不均勻，小球的重心位于其幾何中心的正下方。表達式變?yōu)長+ΔL=g（4）根據(jù)題圖可知等效重力加速度為重力加速度沿著垂直于立柱方向的分量，大小為a=gcosβ，根據(jù)單擺周期公式T=2πLa，變形可知1T217．如圖所示，不可伸長的輕繩一端固定在距離水平地面高為h的O點，另一端系有質(zhì)量為m，可視為質(zhì)點的小球，將小球從與O等高的A點由靜止釋放，小球在豎直平面內(nèi)以O(shè)點為圓心做半徑為r的圓周運動。當小球運動到最低點B時，繩恰好被拉斷，小球水平飛出。不計空氣阻力及繩斷時的能量損失，重力加速度為g。求：（1）小球飛出時的速率v。（2）繩能承受拉力的最大值Fm。（3）小球落地點到B點的水平距離x。17.【答案】（1）2gr（2）3mg（3）2【解析】（1）根據(jù)動能定理有mgr=解得小球飛出時的速率v=2gr（2）設(shè)繩對小球的拉力為T，依據(jù)牛頓第二定律有T?mg=m解得T=3mg根據(jù)牛頓第三定律，繩受到的拉力大小Fm=T=3mg。（3）設(shè)平拋運動的時間為t，則??r=解得t=拋出的水平距離x=vt=2gr18．如圖所示，寬為L的固定光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面成α角，金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌垂直，處于磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁場中。電源電動勢為E，當電阻箱接入電路的阻值為R0時，金屬桿恰好保持靜止。不計電源內(nèi)阻、導(dǎo)軌和金屬桿的電阻，重力加速度為g。（1）求金屬桿所受安培力的大小F。（2）求金屬桿的質(zhì)量m。（3）保持磁感應(yīng)強度大小不變，改變其方向，同時調(diào)整電阻箱接入電路的阻值R以保持金屬桿靜止，求R的最大值。18.【答案】（1）BLER0（2）BLER【解析】（1）電路中的電流I=金屬桿受到的安培力F=BIL=BLE（2）金屬桿受力平衡，有F=mg解得m=BLE（3）當磁感應(yīng)強度垂直斜面向上時，安培力最小，電路中的電流最小，