2022年北京市丰台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．下列说法中正确的是（　　）

  A．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核聚变反应

  B．几个核子结合成原子核的过程一定有质量亏损，需要吸收能量

  C．知道氡元素的半衰期我们就能知道一个氡原子核将何时发生衰变

  D．大量处于n=3能级的氢原子自发跃迁，可能辐射2种不同频率的光
  组卷：153引用：2难度：0.8

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• 2．我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段雷达”系统。雷达发射X波段电磁波频率为8～12GHz,S波段电磁波频率为2～4GHz。与S波段相比，X波段的电磁波（　　）

  A．在空气中的波长更短	B．在空气中传播速度更大
  C．衍射更明显	D．光子能量更小
  组卷：154引用：5难度：0.8

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• 3．下列说法中正确的是（　　）

  A．布朗运动证明，悬浮在液体中的固体小颗粒的分子在做无规则热运动

  B．当用力拉伸铅块时，铅块各部分之间要产生反抗拉伸的作用力，此时铅块分子间的作用力表现为引力

  C．当我们把一个物体举高时，组成物体的每个分子的重力都做了负功，因此分子势能增大，物体内能增大

  D．在太空实验室里，水滴的形状是一个完美的球形，这是表面张力作用使其表面具有扩张趋势而引起的结果
  组卷：225引用：1难度：0.8

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• 4．如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的v-x图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是（　　）

  A．汽车刹车过程的时间为1s

  B．汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2

  C．当汽车的位移为5m时，运动速度小于5m/s

  D．当汽车运动速度为5m/s时，位移大于5m
  组卷：634引用：2难度：0.5

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• 5．一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，P为波传播方向上的一质点，此时P质点处于平衡位置。图乙是Q（x=4m）质点的振动图像，下列说法正确的是（　　）

  A．这列波的传播速度为0.2m/s

  B．这列波沿x轴负方向传播

  C．再经过1.5s,P质点恰好振动到达波峰处

  D．再经过2.5s,P质点加速度方向沿y轴负方向
  组卷：200引用：2难度：0.5

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• 6．如图所示，一个小孩儿在玩荡秋千。已知秋千的两根绳长均为3m,小孩和秋千踏板的总质量约为30kg,绳的质量忽略不计。当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为6m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为（　　）

  A．150N

  B．330N

  C．360N

  D．660N
  组卷：173引用：2难度：0.7

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二、解答题（共6小题，满分58分）

• 19．场是看不见、摸不着的，但我们却可以根据它表现出来的性质去认识它、研究它；我们也常采用类比的方法去研究和认识不同的场。
  （1）真空中静止的点电荷，电荷量为Q，在与其相距为的位置产生的场强为E，请用电场强度的定义和库仑定律推导

  E

  =

  k

  Q

  r

  2

  ；
  （2）1821年，安培分子电流假说开启了近代磁学，认为磁性源于运动的电荷，科学的发展证实了电流元在空间可以形成磁场。根据电流元周围存在磁场，小鑫同学大胆猜想：两电流元之间存在相互作用的磁场力F，可能与两点电荷间的静电力类似。如图甲所示，通有电流I₁、I₂的两根导线平行放置且电流均向上，设I₁l₁和I₂l₂分别表示导线上A、B两点处的电流元，A、B两点相距为r。（说明：若需常量可用K_m表示）
  a.请你根据小鑫同学的猜想，写出两电流元间相互作用的磁场力大小F；
  b.请类比电场强度的定义方法写出在距电流元I₁l₁为r处B点的磁感应强度的大小，并由安培定则判断B点磁感应强度的方向；
  C．如图乙所示，环形电流可以视为是由许多段的电流元组成，假设半径为r的圆环形导线通有电流为I，试求在圆心O处产生的磁感应强度B。
  组卷：195引用：1难度：0.5

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• 20．物理现象的分析常常有宏观与微观两个视角，建构合理化模型找出其内在联系，有助于更加深刻理解其物理本质。
  
  （1）如图甲所示，直流电源、开关、导线与金属棒ab组成一个电路。从微观角度看，开关闭合时，电源两端电压会在金属棒内部形成恒定电场，每个自由电子都在电场力作用下开始定向运动，但这些电子会与导体棒中的金属正离子发生碰撞，碰撞后电子向各方向运动的机会相同，沿导线方向的定向运动速度变为0；此后自由电子再加速、再碰撞……，这种定向运动在宏观上形成了电流。
  已知电源两端电压为U，金属棒的长度为L，横截面积为S，单位体积内自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e,连续两次碰撞间隔的平均时间为t₀，碰撞时间不计。仅在自由电子和金属正离子碰撞时才考虑粒子间的相互作用，导线及开关的电阻不计。
  a.求自由电子定向运动时的加速度大小a；
  b.求t₀时间内自由电子定向运动的平均速率v₀；
  c.推导金属棒中形成电流I的表达式；
  （2）某同学受磁流体发电机的启发，设计了一种新型发电装置。如图乙所示，将发电装置、开关、导线与电阻组成一个电路，这种新型发电装置可视为直流电源。从微观角度看，两面积足够大的平行金属极板A、C间有一个垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，将一束带正电的离子流以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，带正电的离子在洛伦兹力作用下向A极板偏转，由于静电感应在C极板上感应出等量的负电荷。宏观上A、C两板间产生电势差，可为阻值为R的外电阻供电。
  已知每个离子的质量均为m,电荷量为+q,单位时间内沿垂直极板方向上单位长度喷射的正离子个数为n,A、C两板间距为d,且d大于2mv/Bq。忽略离子的重力及离子间的相互作用力。
  a.只闭合开关S₁外电路短路，求短路电流I_m；
  b.只闭合开关S₂，电路中电流稳定后，若单位时间内打在极板A上的离子数为N，请写出N与R的关系式。
  组卷：236引用：1难度：0.3

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