2023届北京市海淀区高三下学期二模物理试题
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2023
届北京市海淀区高三下学期二模物理试题
一、单选题 (
共6
题)
第(1)
题如图所示，空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直纸面（平面）向外，电场的方向沿y
轴正方向。一质量为m
、
电荷量为q
的带电粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O
由静止开始运动（其轨迹如图所示）。已知磁感应强度的大小
为B
，电场强度大小为E，不计粒子的重力，下列说法正确的是（ ）
A
．粒子带负电
B
．粒子运动轨迹是抛物线
C
．粒子距离x
轴的最大距离为
D
．粒子运动过程中的最大速度为
第(2)
题
如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O
点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相
连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O
点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α
和β
。若α=70°
，则β等于（ ）
A
．45°B
．55°C
．60°D
．70°
第(3)
题
一列横波的波长为1.4m
，在传播方向上某质点从最大位移处回到平衡位置的最短时间为0.14s
。则这列波的波速为（ ）
A
．0.4m/sB
．2.5m/sC
．5m/sD
．10m/s
第(4)
题
如图所示，宽为l
的光滑导轨与水平面成α
角，质量为m
、长为l
的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路中电
流为I时，金属杆恰好能静止。匀强磁场磁感应强度大小不可能是下列的（ ）
A．B
．C．D
．
第(5)
题
在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成如图所示的双星模型，月球绕其轨道中心O点运行的周期记为。但在近似处理问题时，常常认为地球是静止的；月球绕地心做圆周运动的周期为。月球的质量为m
，地球的质量为M
，
两种模型在进行估算时可认为月球和地球为的距离始终相同，则为（ ）A
．B
．C．D．
第(6)
题
最近科学家对微重力环境下了一个比较科学的定义：微重力环境是指在重力的作用下，系统的表观重量远小于其实际重量的环
境。产生微重力环境最常用的方法有4
种：落塔、飞机、火箭和航天器。如图所示为中国科学院微重力落塔与落舱，在落舱开
始下落到停止运动的过程中，能够产生3.26s时长的微重力环境，根据提供的信息，以下说法正确的是（ ）
A
．在微重力环境中，落舱中的体验者几乎不会受到重力的作用
B
．要形成微重力环境，落舱要以非常接近重力加速度g
的加速度下落
C
．落舱下落过程，落舱内的体验者一直处于失重状态
D
．落舱速度最大时，落舱内体验者的加速度也最大
二、多选题 (
共4
题)
第(1)
题
炎炎夏日，某同学把封闭有少量空气的膨化食品包装袋放入冰箱的冷藏室，若包装袋不漏气，冰箱内、外气压相等且不变，包
装袋内的空气可视为理想气体，则经过一段时间后（ ）
A
．包装袋内空气的内能减少
B
．包装袋内的空气对外做正功
C
．包装袋内空气的所有分子的动能都减小
D
．单位面积上包装袋内所受到的平均作用力不变
第(2)
题
“
嫦娥一号”
，“
嫦娥二号”
绕月飞行器的成功发射，使我国的探月计划向前迈进，我国未来将建立月球基地，并在绕月轨道上建
造空间站。如图所示，在C点关闭发动机，关闭动力的航天器在月球引力作用下向月球靠近，并将与空间站在处对接，已知万有引力常量为，月球的半径为，空间站绕月轨道离月球表面的高度为，周期为。下列说法中正确的是（ ）
A
．根据题中条件可以求出月球质量
B．航天器由至做加速运动
C．航天器在处由椭圆轨道进入空间站轨道必须点火减速
D
．根据题中条件可以求出航天器在空间站所在轨道绕月球运动时，航天器受到月球引力的大小
第(3)
题如图所示为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，匝数匝，电阻为的矩形线圈在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，线圈两端经集流环和电刷与电路连接，定值电阻，，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期。从线框与磁场方向平行位置开始计时，线圈转动的过程中，线圈产生电动势的有效值为。下列说法中正确的是（ ）
A．电阻上的电功率为B．时，理想电压表的示数为零
C．从开始计时到通过电阻
的电荷量为
D
．若线圈转速增大为原来的2倍，线圈中产生的电动势随时间变化规律为
第(4)
题
如图所示，阴极K发射的电子（初速度可视为零）经电压为的电场加速后，从A
板上的小孔进入由A
、B
两平行金属板组成的
电容为C
的电容器中，开始时B
板不带电，电子到达B
板后被吸收。已知电子的电荷量为e
，不计电子重力以及电子之间的相互
作用，当电子不能到达B板时（ ）
A
．在这之后，任何从小孔进入电容器的电子速度第一次减为0
所用的时间（从刚进入电容器时开始计时）相等
B
．B
板的电势和阴极K
的电势相等
C
．B板的电荷量为
D
．电子从阴极K
到B
板电势能一直减小
三、实验题 (
共2
题)
第(1)
题
某同学用如图甲所示的实验装置测量物块B
的质量，物块A
为质量已知的砝码，A
、B
用跨过光滑定滑轮的轻质细绳连接，B
下端拖着穿过固定的打点计时器的纸带。回答下列问题：
（1
）本实验中，物块A
、B的质量应满足的关系为________
（填“>”“<”
或“=”
）。
（2
）实验时，打出了如图乙所示的纸带，图中相邻两个计数点之间还有四个计时点没有画出，测得点A
、C之间的距离
，C
、E之间的距离，则可得物块A
、B
运动的加速度大小为________。若，取重力加速度为，可得物块B
的质量为________g（忽略一切阻力，打点计时器所接电源频率为）。
第(2)
题
实验小组用图甲所示的装置既可以探究加速度与合力的关系，又可以测量当地的重力加速度．装置中的物块下端连接纸带，砂
桶中可放置砂子以便改变物块所受到力的大小，物块向上运动的加速度a
可由打点计时器和纸带测出，现保持物块质量不变，
逐渐增大砂桶和砂的总质量进行多次实验，得到多组a
、F
值(F
为力传感器的示数大小等于悬挂滑轮绳子的拉力)
，不计滑轮的重力．
(1)
某同学根据实验数据画出了a-F
关系图线如图乙所示，则由该图像可求得物块的质量m=___________kg
，当地重力加速度g=___________m/s2
(
结果均保留两位有效数字)
，
(2)
改变砂桶和砂的总质量M
使物块获得不同大小的加速度a
，则实验得到的加速度a
的值可能是___________(
选填选项前的字
母)
．
A
．12.0m/s2
B10.0m/s2
C
．6.5m/s2
D
．8.2m/s2
四、解答题 (
共3
题)
第(1)
题
如图，在竖直平面内xOy
坐标系中，第Ⅰ
、Ⅳ
象限有垂直于坐标平面向里的匀强磁场；一平行板电容器水平放置，板长为2L
，
板间距也为2L
，电容器中心P
点的坐标为（-4L
，0
），y
轴上M
点的坐标为（0
，3L
）；一竖直放置的绝缘弹性薄挡板固定于x
轴
上的Q
（-2L
，0
）处，板长略小于3L
，Q
为挡板中心。现有一质量为m
、电荷量为q
的带负电粒子，以初速度v
0从电容器左
侧A
点沿x
轴正向射入两板间，从M
点进入磁场，此时电场反向且场强大小不变，粒子最终恰好返回出发点A
，已知带电粒子与
弹性绝缘挡板碰撞前后，沿y
轴方向分速度不变，沿x
轴方向分速度反向，大小不变，不计粒子重力。求：
（1
）电容器两极板间所加的电压；
（2
）若粒子仅与挡板碰撞一次，那么，粒子在磁场中运动的半径；
（3
）若粒子仅与挡板碰撞3次，那么，磁场的磁感应强度大小。
第(2)
题
一转动装置如图所示，两根轻杆OA
和AB
与一小球以及一小环通过铰链连接，两轻杆长度相同，球和环的质量均为m
，O
端通过
铰链固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O
与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为L
，转动该装
置并缓慢增大转速，小环缓慢上升。弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g
，求：
（1
）弹簧的劲度系数k
；
（2
）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度。
第(3)
题
如图，MN
与PQ
是两条水平放置彼此平行间距L=1m
的金属导轨，导轨电阻不计，导轨左端接R=1Ω
的定值电阻，电压表接在电
阻两端。质量m=0.2kg
，电阻r=1Ω
的金属杆ab
置于导轨上，空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场。t=0
时刻ab
杆受水平向右的
拉力F
作用，由静止开始做匀加速直线运动，ab
杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.2
，整个过程ab
杆始终与导轨接触且垂直于导轨。
已知第4s
末，ab
杆的速度v=2m/s
，电压表示数U=1V
。（取重力加速度g=10m/s2.
）
（1
）在第4s
末，ab
杆产生的感应电动势E
和受到的安培力F
安各为多大？、
（2
）若第4s
末以后，ab
杆做匀速运动，则在匀速运动阶段的拉力F
为多大？整个过程拉力的最大值F
m为多大？
（3
）若第4s
末以后，拉力的功率保持不变，ab
杆能达到的最大速度v
m为多大？
（4
）在虚线框内画出上述第（2
）、（3
）题中，0~6s
内拉力F
随时间t
变化的大致图线，并标出相应的纵坐标数值。
