2022年北京市西城区高考物理二模试卷

一、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．衰变是原子核的自发变化，科学家希望人工控制原子核的变化。卢瑟福用α粒子轰击氮（N）原子核，产生了氧（O）的一种同位素——氧17，这是人类第一次实现的原子核的人工转变。这个核反应的方程是（　　）

  A． 14 7 N+ 3 1 H→ 16 8 O+ 1 0 n	B． 14 7 N+ 4 2 He→ 17 8 O+ 1 1 H
  C． 15 7 N+ 2 1 H→ 17 8 O	D． 15 7 N+ 4 2 He→ 18 8 O+ 1 1 H
  组卷：243引用：1难度：0.5

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• 2．使用蓝牙耳机可以接听手机来电，蓝牙通信的电磁波波段为（2.4～2.48）×10⁹Hz。已知可见光的波段为（3.9～7.5）×10¹⁴Hz,则蓝牙通信的电磁波（　　）

  A．是蓝光

  B．波长比可见光短

  C．比可见光更容易发生衍射现象

  D．在真空中的传播速度比可见光小
  组卷：354引用：4难度：0.8

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• 3．如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C，A、B和C三个状态的温度分别为T_A、T_B和T_C。下列说法正确的是（　　）

  A．TA=TB，TB＜TC

  B．TA＜TB，TB=TC

  C．状态A到状态B的过程中气体分子的平均动能增大

  D．状态B到状态C的过程中气体的内能增大
  组卷：227引用：2难度：0.6

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• 4．如图为交流发电机的示意图，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'逆时针匀速转动，发电机的电动势随时间的变化规律为e=20sin100πtV。下列说法正确的是（　　）

  A．此交流电的频率为100Hz

  B．此发电机电动势的有效值为20V

  C．当线圈平面转到图示位置时产生的电流方向为ABCD

  D．当线圈平面转到图示位置时磁通量的变化率最大
  组卷：257引用：1难度：0.8

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• 5．甲、乙两个单摆的振动图像如图所示，由图可知（　　）
  

  A．t=2s时，甲的回复力为0，乙的速度为0

  B．t=4s时，甲、乙的速度方向相同

  C．甲、乙两个摆的振幅之比是4：1

  D．甲、乙两个摆的摆长之比是2：1
  组卷：594引用：11难度：0.8

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• 6．2022年2月27日，长征八号遥二运载火箭飞行试验在我国文昌航天发射场顺利实施，本次飞行试验搭载了22颗商业卫星，创造了中国航天一箭多星发射的新纪录。当人造地球卫星的轨道半径增大到原来的2倍时，下列说法正确的是（　　）

  A．根据公式v=ωr可知，卫星的线速度也增大到原来的2倍

  B．根据公式a= v 2 r 可知，卫星的向心加速度减小到原来的 1 2

  C．根据公式F=m v 2 r 可知，卫星的向心力减小到原来的 1 2

  D．根据公式F=G m 1 m 2 r 2 可知，卫星的向心力减小到原来的 1 4
  组卷：265引用：3难度：0.6

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二、本部分共6题，共58分。

• 19．近年来，我国高速铁路迅速发展，已成为国家新名片。高铁动车组在制动过程中采用“再生制动”方式，将列车的动能转化为可再生利用的能量，有效降低能耗。一种再生利用的方式是将列车甲制动产生的电能，提供给同一电网下处于启动状态的列车乙。此过程可简化为如图所示的模型：固定在水平地面上的足够长的平行金属导轨，处于竖直方向的匀强磁场中；甲、乙是两根相同的金属棒，放在导轨上，与导轨良好接触，且始终与导轨保持垂直。已知磁场的磁感应强度大小为B，导体棒质量均为m,电阻均为R，长度与导轨间距相等，均为l；导体棒甲、乙在导轨上运动时，受到的摩擦阻力大小均为f；t=0时，导体棒甲的速度大小为v₀，方向向左，导体棒乙的速度为0，不计导轨的电阻。
  
  （1）当列车甲开始制动，即导体棒甲由速度v₀开始减速时，求导体棒乙获得的电磁牵引力的大小和方向。
  （2）根据法拉第电磁感应定律E=

  ΔΦ

  Δ

  t

  ，证明在制动过程中，导体棒中的电流i与两导体棒的速度差Δv的关系为i=

  B

  l

  Δ

  v

  2

  R

  。
  （3）已知当导体棒甲经过位移x₁，速度从v₀减到v₁时，乙不能再加速，此时再生制动结束。为了求得这一过程中导体棒乙的位移x₂，某同学的分析计算过程如下：
  

  设当再生制动结束时导体棒乙的速度为v2 此时导体棒乙受到的安培力F安等于阻力f,可得 B 2 l 2 （ v 1 - v 2 ） 2 R =f① 由①式可解得v2 根据功能关系 1 2 mv02= 1 2 m（v12+v22）+f（x1+x2）② 由②式可求得导体棒乙的位移x2

  请你判断这位同学的解法是否正确，并说明理由。
  组卷：239引用：1难度：0.6

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• 20．摆动是生活中常见的运动形式，秋千、钟摆的运动都是我们熟悉的摆动。摆的形状各异，却遵循着相似的规律。
  （1）如图1所示，一个摆的摆长为L，小球质量为m,拉起小球使摆线与竖直方向夹角为θ时将小球由静止释放，忽略空气阻力。
  a.求小球运动到最低点时绳对球的拉力的大小F。
  b.如图2所示，当小球运动到摆线与竖直方向夹角为α（α＜θ）时，求此时小球的角速度大小ω₁。
  （2）如图3所示，长为L的轻杆，一端可绕固定在O点的光滑轴承在竖直平面内转动，在距O点为

  L

  2

  和L处分别固定一个质量为m、可看作质点的小球，忽略轻杆的质量和空气阻力。
  a.将杆与小球组成的系统拉到与竖直方向成θ角的位置由静止释放，当系统向下运动到与竖直方向夹角为α（α＜θ）时，求此时系统的角速度大小ω₂。
  b.若θ较小，系统的运动可看作简谐运动，对比ω₂和ω₁的表达式，参照单摆的周期公式T=2π

  L

  g

  ，写出此系统做简谐运动的周期的表达式，并说明依据。
  
  组卷：401引用：4难度：0.3

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