2021年北京市昌平区高考物理二模试卷

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）

• 1．驾车从天安门到北京大学东门，手机导航软件提供了三条推荐路线，如图所示。下列说法正确的是（　　）

  A．三条路线的路程相同

  B．三条路线的位移相同

  C．三条路线的平均速度相同

  D．“距离最短”路线的平均速度最大
  组卷：527引用：2难度：0.8

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• 2．下列与热现象有关的说法中，正确的是（　　）

  A．布朗运动是液体分子的无规则运动

  B．扩散现象说明分子在永不停息地做无规则运动

  C．两个分子间距离减小时，分子间的引力减小，斥力增大

  D．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力的缘故
  组卷：214引用：2难度：0.8

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• 3．“4G改变生活，5G改变社会”。5G网络使用的无线电通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比4G网络（无线电通信频率在1.8GHz～2.7GHz之间）通信拥有更大的带宽，相同时间传递的信息量更大。下列说法正确的是（　　）

  A．5G信号和4G信号都是横波

  B．5G信号比4G信号波长更长

  C．5G信号比4G信号传播速度更快

  D．5G信号比4G信号更容易绕过障碍物，便于远距离传播
  组卷：208引用：7难度：0.8

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• 4．1932年，考克饶夫特和瓦尔顿在卡文迪许实验室开发制造了第一台粒子加速器--Cockroft-Walton加速器。他们将质子加速到0.5MeV的能量去撞击静止的原子核X，得到两个动能均为8.9MeV的氦核，这是历史上第一次用人工加速粒子实现的核反应。下列说法正确的是（　　）

  A．X是 6 3 Li

  B．X由3个质子、7个中子组成

  C．上述核反应属于α衰变

  D．上述核反应中出现了质量亏损
  组卷：82引用：1难度：0.6

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• 5．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，P、Q、R、S是波形上的四个质点，其中速度为正、加速度为负的质点是（　　）

  A．P

  B．Q

  C．R

  D．S
  组卷：84引用：3难度：0.7

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• 6．将一定质量的理想气体缓慢压缩，压缩过程中温度保持不变。下列说法正确的是（　　）

  A．气体分子的平均动能减小

  B．气体与外界无热交换

  C．气体的压强不变

  D．气体的内能不变
  组卷：84引用：1难度：0.6

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二、解答题（共6小题，满分58分）

• 19．高铁、动车车厢与货物车厢之间对接，其原理可简化为一维碰撞模型。如图所示，两车厢质量均为m,左边车厢与其地板上质量为m的货箱共同向右以v₀运动，另一车厢以2v₀从相反方向向左运动并与左车厢碰撞挂钩成为一体，货箱在地板上滑行的最大距离为L。不计车厢与铁轨间的摩擦，重力加速度为g。求：
  （1）两车厢碰撞后瞬间，车厢速度的大小和方向；
  （2）车厢在挂钩后走过的距离L'；
  （3）货箱与车厢地板间的摩擦因数μ。
  组卷：168引用：1难度：0.4

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• 20．粒子加速器是借助于不同形态的电场，将带电粒子加速到高能量的电磁装置。粒子加速器可分为直线加速器和圆形加速器等类型。
  （1）图1为多级直线加速器示意图。横截面积相同、长度依次增加的金属圆筒沿轴线依次排列，各筒相间地连接到交变电源的A、B两极，两极间电压u_AB随时间的变化规律如图2所示。t=0时，序号为0的金属圆板中央一个质量为m、电荷量为+q的粒子，在圆板和圆筒之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒1。已知交变电源电压的绝对值为U，周期为T，带电粒子的重力和通过圆筒间隙的时间忽略不计。如果带电粒子每次经过圆筒之间都能被加速，求第n个圆筒的长度L_n；
  （2）回旋加速器使带电粒子沿近似圆形的轨道运动，改进了直线加速器占地较大的问题。回旋加速器的工作原理如图3所示。半径为R的高真空的D形金属盒处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与盒面垂直。将两盒与电压为U的高频交变电源相连，两盒的狭缝间形成周期性变化的电场。A处粒子源产生的带电粒子，质量为m、电荷量为+q,初速度为0。调整交流电源的频率可使粒子每次通过狭缝时都能被加速。不计带电粒子穿过狭缝的时间和粒子所受重力。求：
  ①所加交流电的频率f；
  ②粒子获得的最大动能E_km。
  （3）对于质量较小的电子，由于受到相对论效应的影响，回旋加速器就不适用了。加速电子可以用电子感应加速器。图4是其结构图（上为侧视图，下为真空室俯视图），圆形电磁铁两极间有一环形真空室，在交变电流的激励下，两极间出现交变磁场，交变磁场又激发出感生电场。从电子枪射入真空室的电子在感生电场力和洛伦兹力的共同作用下，在真空室内做加速圆周运动，加速完成后，电子束被引离轨道进入靶室。图5为一周期内磁场的变化情况，B为正时表示B的方向竖直向上。已知电子带负电，试简要分析在一周期内的哪段时间内，电子可被加速做圆周运动？
  
  组卷：242引用：1难度：0.4

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