北京市丰台区2020届下学期高三年级综合练习（二）（二模）物理试卷

本试卷满分共100分考试时间90分钟

第一部分

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. 关于物体内能的变化，以下说法正确的是

A. 物体放出热量，内能一定减少

B. 物体对外做功，内能一定减少

C. 物体放出热量，同时对外做功，内能可能不变

D. 物体吸收热量，同时对外做功，内能可能不变

2. 在核反应方程U→Th+x 中，x表示

A. ⁴₂He B. ⁰_-1e C. ⁰₁e D. ¹₀n

3. 如图所示，一束复色光从空气中射入水中，分成两束单色光a和b，则下列说法中正确的是

A. 在水中，a光的频率大于b光的频率

B. 在水中，a光的光速大于b光的光速

C. 在水中，a光的波长大于b光的波长

D. 若a光照射到某金属上能发生光电效应，则b光照射该金属上也一定能发生光电效应

4. 一定质量的理想气体，在温度不变的情况下压强变为原来的2倍，则体积变为原来的

A. 4倍 B. 2倍

C. D.

5. 摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是

A. 在最高点，乘客处于超重状态

B. 任一时刻乘客受到的合力都不等于零

C. 乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变

D. 乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

6. 某星球质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，该星球表面重力加速度与地球表面的重力加速度之比为

A. 1：36 B. 1：6

C. 36:1 D. 6:1

7. 一列简谐横波t=0时刻的波动图像如图1所示，介质中x=2m处P质点的振动图像如图2所示。以下说法正确的是

A. 该波的波速为0. 2m/s

B. 该波沿x轴的正方向传播

C. t=0. 2s时，P点的位移为-5cm

D. t=0.4s时，P点在平衡位置沿y轴正方向运动

8. 某交变电流电动势瞬时值表达式e=10sin2πtV，则

A. 交变电流的频率为2Hz

B. 交变电流的周期为0. 25秒

C. 交变电流的有效值为10V

D. 当t=0. 25秒时，电动势为10V

9. 如图所示，两根垂直纸面放置的直导线，通有大小相同、方向相反的电流。O为两导线连线的中点，P、Q是两导线连线中垂线上的两点，且OP= OQ。以下说法正确的是

A. O点的磁感应强度为零

B. P、Q两点的磁感应强度方向相同

C. 若在P点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为P→O

D. 若在Q点放置一条电流方向垂直纸面向里的通电导线，其受力方向为Q→O

10. 如图所示，去掉可拆变压器上压紧横条的胶木螺钉，并将横条放在U形铁芯的A侧上。变压器左边的螺线管接12V低压交流电源，右边的螺线管接一个额定电压为6.3V的小灯泡。把横条慢慢推向B，直至与B完全闭合，关于小灯泡的亮度变化及其原因，下列说法正确的是

A. 小灯泡变亮，减小了磁通量的泄露

B. 小灯泡变亮，增大了原线圈内的磁通量

C. 小灯泡变暗，增大了磁通量的泄露

D. 小灯泡变暗，减小了原线圈内的磁通量

11. 在如图所示电路中，R₀为定值电阻，R₁为滑动变阻器，电源内阻不可忽略。闭合电路使灯泡L发光后，当滑片向右滑动时，以下说法正确的是

A. 灯泡L变亮

B. 通过R₁的电流变大

C. 电路的路端电压变大

D. R₀上消耗的电功率减小

12. 将一物体以某一初速度竖直向上抛出，P表示物体的动量，表示物体的动量变化率，取竖直向下为正方向，忽略空气阻力。则下图中正确的是

13. 如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面水平，A物体的质量为2m，B物体的质量为m。当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止。关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是

A. B物体受到的支持力N= mg，方向竖直向上

B. B物体受到的支持力N= mg – mgsinθ，方向竖直向上

C. B物体受到的摩擦力f=mgsinθ，方向沿斜面向下

D. B物体受到的摩擦力f= mgsinθcosθ，方向水平向左

14. 无线充电技术已经广泛应用于生活中。感应充电是无线充电技术的一种，常用于小功率电器的无线充电。某电子购物平台中的一款电动牙刷采用了无线充电技术，充电座内含一套线圈和一个金属芯，牙刷柄内含有另一套线圈，如将牙刷座于基座上，就能够实现无线感应充电。关于此款电动牙刷的无线充电过程，以下说法正确的是

A. 利用恒定电流和交变电流都可以实现充电过程

B. 充电过程中，能量从电能转化为磁场能再转化为电能

C. 感应充电技术为无线充电，充电效率可以达到100%

D. 感应充电的原理和磁电式电表的工作原理相同

第二部分

本部分共6题，共58分。

15.（8分）

如图1所示，在”验证动量守恒定律”的实验中，A、B两球半径相同，先让质量为m₁的A球从斜槽上某一固定位置C由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为m₂的B球放在水平轨道末端，让A球仍从位置C由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为三个落点的平均位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。

(1)为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足m₁____________m₂（选填”>”或”<“）。

(2)实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A. 小球开始释放高度h

B.小球抛出点距地面的高度H

C. 小球做平抛运动的水平位移

(3)关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是____。

A. 斜槽轨道必须光滑

B. 斜槽轨道末端必须水平

C. B球每次的落点一定是重合的

D. 实验过程中，复写纸和白纸都可以移动

(4)已知A、B两个小球的质量m₁、m₂，三个落点位置与O点的距离分别为OM、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式_______________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。

16.（10分）

某小组的同学在做”测量一节干电池的电动势和内阻”的实验，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为1.0Ω。他们利用图1的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：

电流表A₁：量程0～0.6A，内阻约0.125Ω

电流表A₂：量程0~3A，内阻约0.025Ω

电压表V:量程0~3V，内阻约3kΩ

滑动变阻器R:0～20Ω，额定电流2A

图1

(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选用____（填写仪器的字母代号）。

(2)正确连接电路并测量后，该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的U-I图线，请据此图线判断被测干电池的电动势E=________ V，内阻r=__________Ω。（结果保留到小数点后两位）

(3)由于电表内阻的影响，电压表和电流表的测量值可能与”电池两端的电压”和”流过电池的电流”存在一定的偏差，下列分析正确的是___________。

A. 电压表测量值偏大

B. 电压表测量值偏小

C. 电流表测量值偏大

D. 电流表测量值偏小

(4)另一小组的同学认为：利用题中所给器材改用图3所示的电路，也可以测量该电池的电动势和内阻，请你对他们的方案进行评价。

17. （9分）

如图所示，一物体在与水平方向成θ角的拉力F作用下，从静止开始运动。已知物体质量m =2kg，与水平面的动摩擦因数μ=0.5。F=20N，θ=37°，物体运动2s时撤掉拉力。已知sin37°=0.6，cos 37°=0.8，g取10m/s²。求：

(1)前2s内地面对物体的支持力大小；

(2)前2s内物体的加速度大小；

(3)撤掉拉力后，物体在水平面上向前滑行的位移大小。

18.（9分）

如图所示，一质量为m、电量为+q的带电粒子在电势差为U的加速电场中由静止释放，随后进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中，射出磁场时速度方向与进入磁场时的速度方向夹角为θ=30°，不计带电粒子的重力。求：

(1)粒子刚进入磁场时的速度v；

(2)粒子在磁场中作圆周运动的半径R；

(3)有界磁场的宽度d。

19. （10分）

恒定电路中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。尽管这些电荷也在运动，但有的流走了，另外的又来补充，电荷的分布是稳定的，不随时间变化，电场的分布也不会随时间变化。这种由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场，叫作恒定电场。由于在恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，它的基本性质与静电场相同。在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。

(1)在图1的串联电路中，I₁、I₂、I₃分别表示流过电路中1、2、3各点的电流。请根据恒定电场的上述特点和电流的定义式，证明：I₁=I₂=I₃；

(2)图1的串联电路中，如果以 φ₀ 、φ₁、φ₂、φ₃分别表示电路中0、1、2、3各点的电势，以U₀₁、U₁₂、U₂₃、U₀₃分别表示0与1、1与2、2与3、0与3之间的电势差（电压），请用电势差跟电势的关系，证明：U₀₁+U₁₂+U₂₃=U₀₃；

(3)电流做功的实质是：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。一段横截面积为S、长为L的圆柱形导体，单位体积内有n个自由电荷，自由电荷的电量为e。该导体通有恒定电流I时，导体两端的电势差为U，假设自由电荷定向移动的速率均为v。

a. 由于导体中电荷的分布是稳定的，在任意时间t内，通过这段导体任意截面的电量都为q。如图2所示，相当于有电量为q的自由电荷从导体的一端到了另一端。根据电流做功的实质：导体中的恒定电场对这些自由电荷的静电力做的功就等于电流做功。请根据以上信息，证明：任意时间t内电流做功W=UIt；

b. 导体中存在恒定电场，导体中全部电荷都受到电场力的作用，某段时间内，有的电荷流走了，另外的电荷又来补充，导体中电荷的总量是不变的。根据电流做功的实质：任意时间t内，恒定电场对导体中全部自由电荷的静电力做的功等于电流做功。请根据以上信息，证明：任意时间t内电流做功W=UIt。

20.（12分）

简谐运动是一种常见且重要的运动形式。它是质量为m的物体在受到形如F= -kx的回复力作用下，物体的位移x与时间t遵循x=Asinωt变化规律的运动，其中角频率（k为常数，A为振幅，T为周期）。弹簧振子的运动就是其典型代表。

如图所示，一竖直光滑的管内有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端固定于地面，上端与一质量为m的小球A相连，小球A静止时所在位置为O。另一质量也为m的小球B从距A为H的P点由静止开始下落，与A发生瞬间碰撞后一起开始向下做简谐运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变在弹性限度内，当其形变量为x时，其弹性势能。已知，重力加速度为g。求：