2020北京海淀高三二模物理

2024北京高三二模物理汇编第三道计算题（第19题）一、解答题1．（2024北京丰台高三二模）（1）如图甲所示，在探究平行板电容器电容的实验中，保持电容器所带电荷量Q 、两极板正对面积S 、极板间距d 都不变，在两极板间插入绝缘介质（如有机玻璃板）后，发现静电计指针张角变小.请根据实验现象推理说明两极板之间插入绝缘介质对平行板电容器电容C 的影响。

（2）绝缘介质中只有不能自由移动的束缚电子和原子实（带正电）。

把绝缘介质放入电场中，由于束缚电子和原子实的电性不同，受到静电力方向不同，因此束缚电子和原子实被“拉开”极小距离，最终的宏观效果为均匀介质表面出现正负电荷，如图乙所示。

这种现象称为介质的极化，表面出现的电荷称为极化电荷。

a.现有一长方体均匀绝缘介质，长、宽、高分别为a 、b 、c ，若沿a 方向施加场强为0E 的匀强电场，绝缘介质表面单位面积产生的极化电荷量为P 。

极化电荷分布在介质表面可视为平行板电容器，电容4πS C kd，k 为静电力常量，不考虑边缘效应，求极化电荷产生电场的场强E 的大小； b.请根据上述材料，解释（1）中插入绝缘介质（如图丙所示）后电容器的电容变化的原因.（需要的物理量可自行设定）2．（2024北京西城高三二模）传统车辆刹车时使用机械制动方式，利用刹车装置使车辆受到制动力（即阻力）而减速，将减小的动能全部转化成内能。

有些新能源电动车刹车时会使用一种“再生制动”方式，该方式在制动时能将汽车减少的动能转化为电能加以储存利用，这些减少的动能也被称为可回收的动能。

一辆质量为m 的电动汽车在平直路面上行驶，某一时刻同时开启机械制动和再生制动，汽车的速度从1v 减为2v 的过程，位移大小为1x ；此后，只开启机械制动，直至汽车停止，汽车又向前行驶的位移大小为2x 。

假设机械制动使汽车受到的制动力恒定，空气阻力不计。

（1）求只开启机械制动的过程，汽车受到的制动力大小f ；（2）求同时开启机械制动和再生制动的过程，汽车可回收的动能E 回。

2022北京高三二模物理汇编静电场一、单选题1．（2022·北京朝阳·二模）示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。

某时刻在荧光屏上的P点出现亮斑，如图所示。

则此时（）A．电极X和Y应带正电B．电极X′和Y应带正电C．电极X′和Y′应带正电D．电极X和Y′应带正电2．（2022·北京海淀·二模）如图所示，若令x轴和y轴分别表示某个物理量，则图像可以反映某种情况下物理量之间的关系，图线上任一点的切线斜率、图线与x轴围成的面积有时也有相应的物理含义。

A为图线上一点，过A点作图线的切线交y轴于M点，过A点作垂线交x轴于N点，切线AM的斜率记为k，图线与x轴围成的阴影面积记为S。

下列说法正确的是（）A．对于一段只含有电热元件的电路，若x轴表示电流I，y轴表示电压U，斜率k可以表示电热元件的电阻大小B．对于某电容器的充电过程，若x轴表示电量q，y轴表示电容器两端电压U，斜率k可以表示电容器的电容大小C．对于做匀变速曲线运动的物体，若x轴表示运动时间t，y轴表示物体所受合力F，面积S可以表示时间t 内的合外力冲量大小D．对于做圆周运动的物体，若x轴表示半径r，y轴表示角速度ω，面积S可以表示对应半径变化的线速度大小的变化3．（2022·北京海淀·二模）如图所示，当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动。

物体位置变化时，电容器电容C也会发生变化。

从图中位置开始计时，关于物体的运动则下列说法正确的是（）A．电容C增大，说明物体在向右运动B．电容C减小，说明物体在向左运动C．电容C均匀增大，说明物体在向左匀速运动D．电容C均匀减小，说明物体在向左匀速运动4．（2022·北京房山·二模）某静电场中的电场线如图实线所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到N，下列说法正确的是（）A．粒子必定带负电B．粒子在M点的动能小于在N点的动能C．粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D．粒子在M点的电势能小于在N点的电势能5．（2022·北京东城·二模）如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间的P点固定一个带正电的检验电荷。

2023-2024学年度北京市西城区高三（第二次）模拟考试物理试卷一、单选题：本大题共14小题，共42分。

1.下列现象可以说明光具有粒子性的是A.光电效应B.光的偏振C.光的衍射D.光的干涉2.如图所示，一定质量的理想气体从状态a沿图示路径变化到状态b，此过程中()A.气体的体积减小B.气体的内能减小C.气体从外界吸热D.气体对外界做功3.氢原子的能级图如图所示，大量氢原子处于能级，关于这些氢原子，下列说法正确的是()A.氢原子向低能级跃迁只能发出2种不同频率的光子B.氢原子跃迁到能级，辐射光子的能量最大C.氢原子跃迁到能缓，辐射光子的频率最高D.氢原子跃迁到能级，需吸收的能量4.一列沿x轴传播的简谐横波，时刻的波形图如图1所示，P，Q是介质中的两个质点，图2是质点Q 的振动图像。

下列说法正确的是()A.该波沿x轴正方向传播B.该波的速度为C.此时刻质点P沿y轴负方向运动D.质点Q在2s内运动的路程为20cm5.列车沿平直的道路做匀变速直线运动，在车厢顶部用细线悬挂一个小球，小球相对车厢静止时，细线与竖直方向的夹角为。

下列说法正确的是A.列车加速度的大小为B.列车加速度的大小为C.细线拉力的大小为D.细线拉力的大小为6.如图为交流发电机的示意图，N、S极间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，矩形线圈ABCD绕垂直于磁场的轴沿逆时针方向匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为，外电路接有阻值的定值电阻，线圈电阻不计，下列说法正确的是()A.电流变化的周期为B.电流表的示数为2AC.线圈经过图示位置，电流方向改变D.线圈在图示位置时，产生的电动势为20V7.如图所示，软铁环上绕有M、N两个线圈，线圈M与直流电源、电阻和开关相连，线圈N与电流表和开关相连。

下列说法正确的是()A.保持闭合，软铁环中的磁场为逆时针方向B.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由C.保持闭合，在开关闭合的瞬间，通过电流表的电流由D.保持闭合，在开关断开的瞬间，电流表所在回路不会产生电流8.如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经变轨，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次变轨，将卫星送入同步圆轨道3。

2020年7月·全国卷Ⅱ高考物理卷全解全析14.管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接.焊机的原理如图-所示,圆管通过一个接有高频交流电源的线圈,线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流,电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接.焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为 ( )图-A .库仑B .霍尔C .洛伦兹D .法拉第答案：D[解析] 法拉第首先发现了磁生电现象,他把磁生电现象命名为电磁感应,产生的电流叫作感应电流,选项D 正确.15. 若一均匀球形星体的密度为ρ,引力常量为G ,则在该星体表面附近沿圆轨道绕其运动的卫星的周期是 ( ) A .√3πGρ B .√4πGρ C .√13πGρ D .√14πGρ答案：A[解析] 对该星体表面附近的任意一颗卫星分析,有GMm R 2=m 4π2T 2R ,所以其运动的周期为T=√4π2R 3GM;由M=ρV ,可得M=43πR 3ρ,联立解得T=√3πGρ,选项A 正确.16. 如图-所示,在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑,该坑沿摩托车前进方向的水平宽度为3h ,其左边缘a 点比右边缘b 点高0.5h.若摩托车经过a 点时的动能为E 1,它会落到坑内c 点,c 与a 的水平距离和高度差均为h ;若经过a 点时的动能为E 2,该摩托车恰能越过坑到达b 点.E2E 1等于( )图-A .20B .18C .9.0D .3.0答案：B[解析] 将摩托车和人看成一个整体分析,整体从a 点开始做平抛运动.对a 到c 的过程,有h=v 1t 1,h=12g t 12,联立解得v 1=√12gℎ,同理,对a 到b 的过程,有3h=v 2t 2,0.5h=12g t 22,联立解得v 2=3√gℎ,又因为动能E k =12mv 2,所以E 2E 1=v 22v 12=18,选项B 正确.17. CT 扫描是计算机X 射线断层扫描技术的简称,CT 扫描机可用于对多种病情的探测.图-甲是某种CT 机主要部分的剖面图,其中X 射线产生部分的示意图如图乙所示.图乙中M 、N 之间有一电子束的加速电场,虚线框内有匀强偏转磁场;经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进,打到靶上,产生X 射线(如图中带箭头的虚线所示);将电子束打到靶上的点记为P 点.则 ( )图-A .M 处的电势高于N 处的电势B .增大M 、N 之间的加速电压可使P 点左移C .偏转磁场的方向垂直于纸面向外D .增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P 点左移答案：D[解析] 电子束带负电,加速电场使其加速,则电场方向水平向左,因为沿着电场线的方向电势降低,故N 处的电势高于M 处的电势,故A 错误.增大M 、N 之间的加速电压,由动能定理Uq=12mv 2-0,可得电子束进入偏转磁场的速度增大,由电子在磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动,有qvB=mv 2R ,可得R=mvqB ,速度增大则运动半径也增大,P 点向右移动,故B 错误.增大磁感应强度B ,电子在磁场中的运动半径R 减小,P 点向左移动,故D 正确.由题意知电子束受洛伦兹力向下偏转,根据左手定则可以判断,偏转磁场的方向垂直于纸面向里,故C 错误.18. 氘核 12H 可通过一系列聚变反应释放能量,其总效果可用反应式612H→224He+211H+201n+43.15 MeV 表示.海水中富含氘,已知1 kg 海水中含有的氘核约为1.0×1022个,若全都发生聚变反应,其释放的能量与质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量相等;已知1 kg 标准煤燃烧释放的热量约为2.9×107 J,1 MeV =1.6×10-13 J,则M 约为 ( ) A .40 kg B .100 kg C .400 kg D .1000 kg答案：C[解析] 由反应式可知6个 12H 聚变可释放43.15 MeV 的能量,故1 kg 海水中含有的1.0×1022个氘核可释放的能量约为1.0×10226×43.15×1.6×10-13 J =1.151×1010 J,该能量相当于质量为M 的标准煤燃烧时释放的热量,故M=1.151×10102.9×107kg≈400 kg,选项C 正确.19.特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低.我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术.假设从A 处采用550 kV 的超高压向B 处输电,输电线上损耗的电功率为ΔP ,到达B 处时电压下降了ΔU.在保持A 处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100 kV 特高压输电,输电线上损耗的电功率变为ΔP',到达B 处时电压下降了ΔU'.不考虑其他因素的影响,则 ( ) A .ΔP'=14ΔP B .ΔP'=12ΔP C .ΔU'=14ΔU D .ΔU'=12ΔU答案：AD[解析] 假设输电线的总电阻为R ,则输电线上损耗的电功率为ΔP=I 2R=(P U )2R ,电压由550 kV 改为1100 kV,电压增加了一倍且输送的电功率和输电线电阻都不变,故ΔP'=14ΔP ,同理可得,经过输电线之后下降的电压为ΔU=IR=PU R ,由于电压增加一倍,故ΔU'=12ΔU ,选项A 、D 正确.20. 如图-所示,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷.a 、b 为圆环水平直径上的两个点,c 、d 为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等.则 ( )图-A .a 、b 两点的场强相等B .a 、b 两点的电势相等C .c 、d 两点的场强相等D .c 、d 两点的电势相等答案：ABC[解析] a 、b 两点关于竖直直径对称,a 、b 两点附近的正、负电荷分布情况完全一样,可取任意一对关于a 、b 连线上下对称的正、负电荷为例,研究它们在a 、b 两点产生的合场强(如图甲所示),则所有电荷在a 、b 两点处产生的合场强大小相等,方向也相同,故E a =E b ,选项A 正确;整个细圆环关于水平直线ab 上下对称,在对称的位置上任意取一对等量异种电荷,因为一对等量异种电荷的中垂面是一个等势面,等势面上的各点电势均相同,故选项B 正确;若在细圆环的每个位置叠加一个与原来等量的正电荷,而不改变原来的静电场,则细圆环上的电荷变成如图乙所示,所有“2+”电荷对c 、d 两点的合场强方向竖直向下,若在细圆环的每个位置叠加一个与原来等量的负电荷,而不改变原来的静电场,则细圆环上的电荷变成如图丙所示,所有“2-”电荷对c 、d 两点的合场强方向竖直向下;且所有“2+”电荷对c 、d 两点的合场强和所有“2-”电荷对c 、d 两点的合场强大小相等,选项C 正确;沿着电场线的方向电势降低,故φc >φd ,选项D 错误.甲乙丙21.(多选)水平冰面上有一固定的竖直挡板.一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上,他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板,运动员获得退行速度;物块与挡板弹性碰撞,速度反向,追上运动员时,运动员又把物块推向挡板,使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞.总共经过8次这样推物块后,运动员退行速度的大小大于5.0 m/s,反弹的物块不能再追上运动员.不计冰面的摩擦力,该运动员的质量可能为()A.48 kgB.53 kgC.58 kgD.63 kg答案：BC[解析] 对滑冰运动员与物块这个系统分析,每一次运动员推物块时,均满足动量守恒定律,对运动员每一次推物块分析,以运动员的速度方向为正方向,设运动员的质量为M,物块的质量为m,第1次有0+0=Mv1-mv0,第2次有Mv1+mv0=Mv2-mv0,第3次有Mv2+mv0=Mv3-mv0……第7次有Mv6+mv0=Mv7-mv0,第8次有Mv7+mv0=Mv8-mv0,对前7次累加可得6mv0=Mv7-7mv0,则v7=13mv0M,对8次累加可得7mv0=Mv8-8mv0,则v8=15mv0M ,由题意可知,v7<5 m/s,v8>5 m/s,则v7=13mv0M<5m/s,v8=15mv0M >5 m/s,故13mv05<M<15mv05,代入m=4 kg,v0=5.0 m/s可得52 kg<M<60 kg,选项B、C正确.22.一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图-所示.一实验小组用此装置测量小球B 运动的加速度.图-令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B 释放时的高度h 0=0.590 m,下降一段距离后的高度h=0.100 m;由h 0下降至h 所用的时间T=0.730 s .由此求得小球B 加速度的大小为a= m/s 2(保留3位有效数字).从实验室提供的数据得知,小球A 、B 的质量分别为100.0 g 和150.0 g,当地重力加速度大小为g=9.80 m/s 2.根据牛顿第二定律计算可得小球B 加速度的大小为a'= m/s 2(保留3位有效数字).可以看出,a'与a 有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因: .答案：1.84 1.96 滑轮的轴不光滑或滑轮有质量[解析] 释放之后A 、B 两小球均做匀变速直线运动,对小球B 分析有x=h 0-h=12aT 2,故a=2(ℎ0-ℎ)T 2=2(0.590-0.100)0.7302m/s 2≈1.84 m/s 2.因为m A <m B ,所以小球B 竖直向下做加速运动,根据牛顿第二定律,有m B g-F T =m B a ,小球A 竖直向上做加速运动,根据牛顿第二定律,有F T -m A g=m A a ,两式相加可得m B g-m A g=(m A +m B )a ,可解得a=m B -mA m A+m Bg=1.96 m/s 2.因为滑轮的转轴不光滑,会受到摩擦力,还有滑轮也有质量,则小球B 向下加速运动时,其重力势能转化为A 、B 的机械能、滑轮的转动动能和内能,所以实际算出来的加速度a 的大小会小于理论上计算出的加速度a'的大小.23.某同学要研究一小灯泡L(3.6 V,0.30 A)的伏安特性.所用器材有:电流表A 1(量程200 mA,内阻R g1=10.0 Ω)、电流表A 2(量程500 mA,内阻R g2=1.0 Ω)、定值电阻R 0(阻值R 0=10.0 Ω)、滑动变阻器R 1(最大阻值10 Ω)、电源E (电动势4.5 V,内阻很小)、开关S 和若干导线.该同学设计的电路如图-甲所示.(1)根据图甲,在图乙的实物图中画出连线.图-(2)若I 1、I 2分别为流过电流表A 1和A 2的电流,利用I 1、I 2、R g1和R 0写出:小灯泡两端的电压U= ,流过小灯泡的电流I= .为保证小灯泡的安全,I 1不能超过 mA .(3)实验时,调节滑动变阻器,使开关闭合后两电流表的示数为零.逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的I 1和I 2.所得实验数据在下表中给出.I1/mA32 55 85 125 144 173I2/mA171 229 299 379 424 470根据实验数据可算得,当I1=173 mA时,灯丝电阻R=Ω(保留1位小数).(4)如果用另一个电阻替代定值电阻R0,其他不变,为了能够测量完整的伏安特性曲线,所用电阻的阻值不能小于Ω(保留1位小数).答案：(1)如图所示(2)I1(R g1+R0)I2-I1180(3)11.6(4)8.0[解析] (1)按照电路图连接实物图如图所示.(2)因为电流表A1与定值电阻R0串联之后再与小灯泡L并联,电流表A2再与该并联整体串联,故小灯泡两端的电压为U=I1(R g1+R0),通过小灯泡L的电流为I=I2-I1,小灯泡L的额定电压为3.6 V,故电流表A1与定值电阻R0串联的总电压最大为3.6 V,所以I1的最大值为U maxR g1+R0=3.610+10A=180 mA.(3)灯丝的电阻为R=UI =I1(R g1+R0)I2-I1,代入数据得R=173×(10+10)470-173Ω≈11.6 Ω.(4)小灯泡的额定电压为3.6 V,电流表A1的量程为200 mA,所以若想测得小灯泡的额定电压和额定电流这组数据,至少需要电流表A1与替换R0的电阻串联的总电压为3.6 V,所以替换R0的电阻不能小于3.6200×10-3Ω-R g1=8.0 Ω.24.如图-所示,在0≤x≤h,-∞<y<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B的大小可调,方向不变.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从磁场区域左侧沿x轴进入磁场,不计重力.(1)若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场,分析说明磁场的方向,并求在这种情况下磁感应强度的最小值B m;(2)如果磁感应强度大小为B m2,粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场.求粒子在该点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离.图-答案：(1)磁场方向垂直于纸面向里mv 0qℎ(2)π6 (2-√3)h [解析] (1)由题意,粒子刚进入磁场时应受到方向向上的洛伦兹力,因此磁场方向垂直于纸面向里.设粒子进入磁场中做圆周运动的半径为R ,根据洛伦兹力公式和圆周运动规律,有 qv 0B=m v 02R①由此可得R=mv0qB②粒子穿过y 轴正半轴离开磁场,其在磁场中做圆周运动的圆心在y 轴正半轴上,半径应满足R ≤h③由题意,当磁感应强度大小为B m 时,粒子的运动半径最大,由此得 B m =mv 0qℎ④(2)若磁感应强度大小为B m 2,粒子做圆周运动的圆心仍在y 轴正半轴上,由②④式可得,此时圆弧半径为R'=2h ⑤粒子会穿过图中P 点离开磁场,运动轨迹如图所示.设粒子在P 点的运动方向与x 轴正方向的夹角为α,由几何关系 sin α=ℎ2ℎ=12⑥即α=π6 ⑦由几何关系可得,P 点与x 轴的距离为 y=2h (1-cos α) ⑧ 联立⑦⑧式得 y=(2-√3)h⑨25.如图-所示,一竖直圆管质量为M ,下端距水平地面的高度为H ,顶端塞有一质量为m 的小球.圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直.已知M=4m ,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg ,g 为重力加速度的大小,不计空气阻力. (1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度; (3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件.图-答案：(1)2g 3g (2)1325H (3)圆管长度大于或等于152125H[解析] (1)管第一次落地弹起的瞬间,小球仍然向下运动.设此时管的加速度大小为a 1,方向向下;球的加速度大小为a 2,方向向上;球与管之间的摩擦力大小为F f ,由牛顿运动定律有 Ma 1=Mg+F f ① ma 2=F f -mg ②联立①②式并代入题给数据,得 a 1=2g ,a 2=3g ③(2)管第一次碰地前与球的速度大小相同.由运动学公式,碰地前瞬间它们的速度大小均为 v 0=√2gH④方向均向下.管弹起的瞬间,管的速度反向,球的速度方向依然向下.设自弹起时经过时间t 1,管与小球的速度刚好相同.取向上为正方向,由运动学公式 v 0-a 1t 1=-v 0+a 2t 1 ⑤ 联立③④⑤式得 t 1=25√2Hg⑥设此时管下端的高度为h 1,速度为v.由运动学公式可得h 1=v 0t 1-12a 1t 12⑦v=v 0-a 1t 1 ⑧由③④⑥⑧式可判断此时v>0.此后,管与小球将以加速度g 减速上升h 2,到达最高点.由运动学公式有 h 2=v 22g ⑨设管第一次落地弹起后上升的最大高度为H 1,则 H 1=h 1+h 2 ⑩联立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得 H 1=1325H(3)设第一次弹起过程中球相对管的位移为x 1.在管开始下落到上升H 1这一过程中,由动能定理有 Mg (H-H 1)+mg (H-H 1+x 1)-4mgx 1=0 联立式并代入题给数据得 x 1=45H同理可推得,管与球从再次下落到第二次弹起至最高点的过程中,球与管的相对位移x 2为 x 2=45H 1设圆管长度为L.管第二次落地弹起后的上升过程中,球不会滑出管外的条件是 x 1+x 2≤L 联立式,L 应满足条件为 L ≥152125H33.[物理——选修3-3](1)下列关于能量转换过程的叙述,违背热力学第一定律的有,不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有.(填正确答案标号)A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热B.冷水倒入保温杯后,冷水和杯子的温度都变得更低C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功,而不产生其他影响D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内(2)潜水钟是一种水下救生设备,它是一个底部开口、上部封闭的容器,外形与钟相似.潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气,以满足潜水员水下避险的需要.为计算方便,将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒;工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H的水下,如图-所示.已知水的密度为ρ,重力加速度大小为g,大气压强为p0,H≫h,忽略温度的变化和水密度随深度的变化.(i)求进入圆筒内水的高度l;(ii)保持H不变,压入空气使筒内的水全部排出,求压入的空气在其压强为p0时的体积.图-答案：(1)B C(2)(i)ρgHp0+ρgH h(ii)ρgSHℎp0[解析] (1)A中汽油的化学能转化为热机的机械能和内能,符合热力学第一定律.B中冷水倒入保温杯,若冷水和杯子的温度都降低,内能都变小,无其他力做功,能量消失,违背了热力学第一定律.C中热机工作时,从高温热源吸收的热量不可能全部转化为功,效率不可能达到100%,违背了热力学第二定律.D中冰箱可以通过做功从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内,不违背热力学第二定律.(2)(i)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1,放入水下后筒内气体的压强为p1,由玻意耳定律和题给条件有p1V1=p0V0①V0=hS②V1=(h-l)S③p1=p0+ρg(H-l)④联立以上各式并考虑到H≫h>l,解得l=ρgHp0+ρgHh⑤(ii)设水全部排出后筒内气体的压强为p2,此时筒内气体的体积为V0,这些气体在其压强为p0时的体积为V3,由玻意耳定律有p2V0=p0V3⑥其中p2=p0+ρgH⑦设需压入筒内的气体体积为V,依题意V=V3-V0⑧联立②⑥⑦⑧式得V=ρgSHℎp0⑨34.[物理——选修3-4](1)G1用一个摆长为80.0 cm的单摆做实验,要求摆动的最大角度小于5°,则开始时将摆球拉离平衡位置的距离应不超过cm(保留1位小数).(提示:单摆被拉开小角度的情况下,所求的距离约等于摆球沿圆弧移动的路程.)某同学想设计一个新单摆,要求新单摆摆动10个周期的时间与原单摆摆动11个周期的时间相等.新单摆的摆长应该取为cm.(2)N7直角棱镜的折射率n=1.5,其横截面如图-所示,图中∠C=90°,∠A=30°.截面内一细束与BC边平行的光线,从棱镜AB边上的D点射入,经折射后射到BC边上.(i)光线在BC边上是否会发生全反射?说明理由;(ii)不考虑多次反射,求从AC边射出的光线与最初的入射光线夹角的正弦值.图-答案：(1)6.996.8(2)(i)是理由见解析(ii)2√2-√34[解析] (1)因为单摆摆动的角度较小,根据已知条件可得x≈5360×2πL=6.9 cm根据单摆周期公式,有2π√L xg ×10=2π√Lg×11,解得L x=112102L=96.8 cm.(2)(i)如图所示,设光线在D点的入射角为i,折射角为r.折射光线射到BC边上的E点.设光线在E点的入射角为θ,由几何关系,有θ=90°-(30°-r)>60°①根据题给数据得sin θ>sin 60°>1n②即θ大于全反射临界角,因此光线在E点发生全反射.(ii)设光线在AC边上的F点射出棱镜,光线的入射角为i',折射角为r',由几何关系、反射定律及折射定律,有i=30°③i'=90°-θ④sin i=n sin r⑤n sin i'=sin r'⑥联立①③④⑤⑥式并代入题给数据,得⑦sin r'=2√2-√34由几何关系,r'即AC边射出的光线与最初的入射光线的夹角.11 / 11。

2024年北京市海淀区高三二模物理试题一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)第(1)题图甲为某种车辆智能道闸系统的简化原理图：预埋在地面下的地感线圈L和电容器C构成LC振荡电路，当车辆靠近地感线圈时，线圈自感系数变大，使得振荡电流频率发生变化，检测器将该信号发送至车牌识别器，从而向闸机发送起杆或落杆指令。

某段时间振荡电路中的电流如图乙，则下列有关说法错误的是（）A．t1时刻电容器间的电场强度为最小值B．t1 ~ t2时间内，电容器处于充电过程C．汽车靠近线圈时，振荡电流频率变小D．从图乙波形可判断汽车正靠近地感线圈第(2)题如图，动能相同的两个卫星在不同的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动。

已知两卫星的质量之比为，则两个卫星与地心连线在单位时间内扫过的面积之比为（ ）A．B．C．D．第(3)题如图甲所示，弹跳鞋是一种新型体育用品鞋，其底部装有弹簧.使用时人对弹簧施加压力，使弹簧形变后产生竖直向上的弹力，将人向上弹离地面.某次上升过程中人的动能随重心上升高度h变化的图像如图乙所示，上升高度为时动能达到最大值，图中段对应图线为直线，其余部分为曲线，已知弹簧形变未超出弹性限度，空气阻力忽略不计，下列说法错误的是（ ）A．上升高度为时，人的加速度达到最大值B．上升高度为时，弹跳鞋离开地面C．在的上升过程中，人的机械能一直增大D．在的上升过程中，人处于失重状态第(4)题如图所示，边长为、匝数为的正方形线圈，在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动（转轴垂直于磁感线），线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为和，电压表可视为理想电表。

保持线圈以恒定角速度转动，则（）A．从图示位置开始计时，线圈产生感应电动势瞬时值的表达式为B．通过变压器原、副线圈的电流之比为C．电压表示数为D．若考虑线圈的内阻，滑动变阻器的滑片向下滑动时，电压表示数变小第(5)题如图，始终竖直向上的力F作用在三角板A端，使其绕B点在竖直平面内缓慢地沿顺时针方向转动一小角度，力F对B点的力矩为M，则转动过程中A．M减小，F增大B．M减小，F减小C．M增大，F增大D．M增大，F减小第(6)题图甲是一种家用门窗防盗报警装置，图乙是干簧管元件。

2022-2023学年北京市海淀区高三（第2次）模拟考试物理试卷1. 如图所示，固定在水平地面上的汽缸内密封一定质量的理想气体，活塞处于静止状态。

若活塞与汽缸的摩擦忽略不计，且气体与外界环境没有热交换。

将活塞从A处缓慢地推至B 处的过程中，下列说法正确的是( )A. 气体的内能保持不变B. 气体的内能逐渐增大C. 气体的压强保持不变D. 气体的压强逐渐减小2. 正弦交变电源与电阻R、理想交流电压表按照图1方式连接，已知电阻，交流电压表示数为。

图2是通过电阻R的电流i随时间t变化的图像。

下列说法正确的是( )A. 电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是B. 电阻R两端的电压u随时间t变化的规律是C. 通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是D. 通过电阻R的电流i随时间t变化的规律是3. 关于电磁波的应用，下列说法正确的是( )A. 雷达可以利用反射电磁波定位，是因为其工作波段的电磁波衍射效应较为明显B. 移动电话选择微波作为工作波段，是因为微波比其它波段的电磁波的波速更快C. X射线衍射能探测晶体内原子的排列结构，是因为X射线的波长与原子间距相近D. 工程上用射线探测金属内部缺陷，是因为射线具有频率高、波动性强的特点4. 如图所示为光电效应实验中某金属的遏止电压与入射光的频率的关系图像。

已知元电荷e。

根据该图像不能得出的是( )A. 饱和光电流B. 该金属的逸出功C. 普朗克常量D. 该金属的截止频率5. 物理课上，老师演示了一个实验：如图所示，水平粗糙木板上放置两个物块，其间有一个处于拉伸状态的弹簧。

将木板抬至空中保持水平，两物块相对木板保持静止，然后将整个装置无初速释放，下落过程中可能观察到的现象是( )A. 两物块依旧相对木板保持静止B. 两物块相对木板运动且彼此靠近C. 质量大的物块与木板保持相对静止，质量小的物块靠近质量大的物块D. 质量小的物块与木板保持相对静止，质量大的物块靠近质量小的物块6. 关于做自由落体运动的物体，下列说法正确的是( )A. 动能随时间t变化的快慢随时间均匀增大B. 动量p随时间t变化的快慢随时间均匀增大C. 重力势能随位移x变化的快慢随时间均匀减小D. 机械能E随位移x变化的快慢随时间均匀减小7. 如图所示，圆盘可在水平面内绕通过O点的竖直轴转动俯视，圆盘上距轴r处有一质量为m的物块可视为质点。

2020-2021北京高中物理二模汇编：带电粒子在匀强磁场中的运动一．选择题（共6小题）1．（2021•丰台区二模）如图所示，匀强磁场限定在一个圆形区域内，磁感应强度大小为B，一个质量为m、电荷量为q、初速度大小为v的带电粒子沿磁场区域的直径方向从P点射入磁场，从Q点沿半径方向射出磁场，粒子射出磁场时的速度方向与射入磁场时相比偏转了θ角，忽略重力及粒子间的相互作用力，下列说法错误的是（）A．粒子带正电B．粒子在磁场中运动的轨迹长度为C．粒子在磁场中运动的时间为D．圆形磁场区域的半径为2．（2020•海淀区校级三模）在威尔逊云室中观察静止在P点的原子核发生α衰变后，放出的粒子和生成核在匀强磁场中做圆周运动的径迹，可能是下列四个图中的（图中的两段曲线分别是半径不同的两段圆弧，表示两个粒子运动径迹由P点开始的一部分）（）A．B．C．D．3．（2020•东城区二模）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m p，电子的质量为m e，则质子与电子（）A．速率之比等于1：1B．周期之比等于1：1C．动能之比等于D．动量大小之比等于4．（2020•西城区校级三模）如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dPa打到屏MN上的a点，通过Pa段用时为t，若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。

两个微粒所受重力均忽略。

对于新微粒的运动判断正确的是（）A．轨迹为Pb，至屏幕的时间将小于tB．轨迹为Pc，至屏幕的时间将大于tC．轨迹为Pb，至屏幕的时间将等于tD．轨迹为Pa，至屏幕的时间将大于t5．（2017•西城区一模）在粒子物理学的研究中，经常应用“气泡室”装置．粒子通过气泡室中的液体时能量降低，在它的周围有气泡形成，显示出它的径迹．如图所示为带电粒子在气泡室运动径迹的照片，气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中．下列有关甲、乙两粒子的判断正确的是（）A．甲粒子带正电B．乙粒子带负电C．甲粒子从b向a运动D．乙粒子从c向d运动6．（2020•朝阳区模拟）两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着AO方向射入圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图。

2020北京第二次普通高中学业水平合格性考试物理第一部分（选择题共60分）一、选择题共20小题，每小题3分，共60分。

在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

1. 下列物理量中，描述汽车运动快慢的是（）A. 位移B. 时间C. 路程D. 速度2. 一辆汽车行驶在平直公路上，从t=0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m，如图所示。

汽车在第1s内平均速度的大小为（）A. 3 m/sB. 5 m/sC. 7 m/sD. 9 m/s3. 一辆汽车行驶在平直公路上，从t=0时开始制动，汽车在第1s、第2s、第3s前进的距离分别是9m、7m、5m，如图所示。

某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在制动后做匀减速直线运动。

如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（）A. 越来越大B. 保持不变C. 越来越小D. 先变大后变小4. 北京某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。

游客坐在雪圈上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。

倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示。

不计空气阻力。

沿倾斜滑道向下运动的过程中，游客和雪圈的速度（）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 先增大后减小5. 沿北京某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。

游客坐在雪圈上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。

倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示。

倾斜滑道向下运动的过程中，游客和雪圈的重力势能（）A. 逐渐增大B. 逐渐减小C. 保持不变D. 先增大后减小6. 北京某公园在冬季设置了如图1所示的“雪圈滑雪”游乐项目。

游客坐在雪圈上从倾斜滑道的顶端由静止开始下滑，然后在水平滑道上继续滑行一段距离后停止运动。

倾斜滑道可视为斜面，水平滑道可视为水平面，侧视图如图2所示。

2024届北京市海淀区高三下学期二模（5月）物理反馈试题一、单选题1．以下核反应方程属于α衰变的是（ ）A ．238234492902U Th He →+B ．234234109091Th Pa e -→+C ．23411120H H He n +→+D ．1441717281N He O H +→+2．下列关于光的现象说法正确的是（ ）A ．泊松亮斑是光的圆孔衍射现象B ．光照射刀片的阴影轮廓模糊不清，是光的衍射现象C ．鱼缸中的气泡在灯光的照射下看起来特别明亮，是光的干涉现象D ．用双缝干涉测量光的波长时，在单缝与光源之间放上滤光片是为了增强干涉 3．关于热现象，下列说法正确的是（ ）A ．热量不能从低温物体传到高温物体B ．两分子间距离增大，分子势能一定增大C ．物体对外界做功时，其内能一定降低D ．布朗运动能够体现液体分子的无规则运动4．位于坐标原点的质点从0=t 时开始沿y 轴振动，形成一列沿x 轴传播的简谐波，0.5s t =时的波形如图所示，此时0x =处的质点位于波峰位置。

下列说法中正确的是（ ）A ．波源起振时，向y 轴负方向运动B ． 1.0s t =时，1m x =处的质点位于波谷C ． 1.5s t =时，3m x =处的质点开始沿y 轴正方向运动D ．若波源的振动频率增加，则波长也增加5．某同学用如图所示的装置探究等温情况下一定质量的气体压强与体积的关系，下列说法正确的是（ ）A．必须测出活塞的横截面积B．作1pV-图像时，气体的压强和体积必须用国际单位C．若1pV-图像可拟合为一条直线，就能说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比D．实际操作中，由于柱塞中连接空气柱与压力表的细管中存在一些气体，这将可能导致随着压强p的增加，p与V的乘积不断减小6．如图所示，一物体在力F作用下沿水平桌面做匀加速直线运动。

已知物体质量为m，加速度大小为a，物体和桌面之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，在物体移动距离为x 的过程中（）A．摩擦力做功大小与F方向无关B．合力做功大小与F方向有关C．F为水平方向时，F做功为mgxμD．F做功的最小值为max7．地球同步卫星的发射过程可以简化如下：卫星先在近地圆形轨道I上运动，在点A时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道的远地点B时，再次点火进入同步轨道Ⅱ绕地球做匀速圆周运动。

二模反馈题1．截至2021年12月31日，中国大陆运行核电机组共53台，运行核电机组累计发电量占全国累计发电量的5.02%。

核电站发电主要通过核裂变放出能量，下列核反应方程属于核裂变的是A ．23411210H +H He +n → B ．235114094192054380U n Xe Sr 2n +→++C ．238234492902U Th+He → D ．2424011121Na Mg e -→+2．如图所示，用一束太阳光去照射横截面为三角形的玻璃砖，在光屏上能观察到一条彩色 光带。

下列说法正确的是A ．玻璃对b 光的折射率大B ．c 光子比b 光子的能量大C ．此现象是因为光在玻璃砖中发生全反射形成的D ．减小a 光的入射角度，各种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b 光3．假定两个分子的距离为无穷远时它们的分子势能为0，两个分子间作 用力的合力F 、分子势能P E 与分子间距离r 的关系如图甲和乙所示， 下列说法正确的是A ．在r 由无限远到趋近于0r 的过程中，F 先做负功后做正功B ．在r 由无限远到趋近于0r 的过程中，F 先做正功后做负功C ．在r 由0r 趋近于0的过程中，F 做负功，P E 先变小再变大D ．在r 由0r 趋近于0的过程中，F 做负功，PE 变大4．一列简谐横波沿x 轴负方向传播，图1是该横波t =0时的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则图2描述的可能是图1 图2 A ．x =3m 处质点的振动图像 B ．x =2m 处质点的振动图像 C ．x =1m 处质点的振动图像D ．x =0处质点的振动图像acb5．2021年10月16日神州十三号采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱径向端口，与此前已对接的天舟二号、天舟三号货运飞船一起构成四舱（船）组合体。

若 该组合体绕地球运行轨道近似为圆形，周期为92分钟左右。

由此可以判断 A ．该组合体比地球同步卫星运行线速度小 B ．该组合体比地球同步卫星向心加速度大 C ．该组合体比地球同步卫星运行角速度小D ．该组合体比地球同步卫星运行周期大6．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，为交流电流表，电阻R 大小为5Ω。