北京市昌平区2019届高三第二次统练理综物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

图所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为。X表示的是

A. 质子 B. 中子

C. 电子 D. 粒子

2. 难度：中等

将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是

A. 氧气分子的平均动能一定变大

B. 每个氧气分子的运动速率一定变大

C. 氧气分子的密集程度一定变大

D. 气体的压强一定变大

3. 难度：中等

用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。某一时刻的波形如图所示，绳上的a质点处于平衡位置、b质点处于波峰位置，a、b两质点间的水平距离为L。下列说法正确的是

A. 该简谐波是纵波

B. 该简谐波的波长为2L

C. 此时刻a质点的振动方向向上

D. 此时刻b质点的加速度方向向下

4. 难度：中等

北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，它由空间段、地面段和用户段三部分组成。第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成，如图所示。其中有5颗地球静止轨道卫星（运行在地球同步轨道，离地高度约3.6×10⁴km）、27颗中地球轨道卫星（运行在3个互成120°的轨道面上，离地高度约2.15×10⁴km）、3颗倾斜同步轨道卫星（其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同）。假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是

A. 中地球轨道卫星的线速度最小

B. 倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空

C. 中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期

D. 倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径

5. 难度：中等

为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中不正确的是

A. 应选用体积小、密度大的小球

B. 两球的质量应相等

C. 应改变装置的高度，多次实验

D. 应改变打击的力度，多次实验

6. 难度：中等

由于空气阻力的影响，子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线，而是按“弹道曲线”飞行，如图所示。下列说法正确的是

A. 炮弹到达最高点时，水平方向的加速度和速度均为零

B. 炮弹到达最高点时，竖直方向的加速度和速度均为零

C. 炮弹在上升过程中，动能减小；下落过程中，重力势能减小

D. 炮弹在上升过程中，机械能减小；下落过程中，机械能增加

7. 难度：中等

如图所示，两个电阻串联后接在电路中a、b两点。已知a、b两点间的电压保持10V不变。某同学把一个电压表并联在R₁两端时，电压表读数为5V。下列说法正确的是

A. 将该电压表并联在R₂两端时，电压表读数小于5V

B. 将该电压表并联在R₂两端时，电压表读数等于5V

C. R₁＜R₂

D. R₁= R₂

8. 难度：中等

5G是“第五代移动通信网络”的简称，目前世界各国正大力发展 5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率在3.0 GHz以上的超高频段和极高频段（如图所示），比目前4G及以下网络（通信频率在0.3GHz～3.0GHz间的特高频段）拥有更大的带宽和更快的传输速率。未来5G网络的传输速率（指单位时间传送的数据量大小）可达10G bps（bps为bits per second的英文缩写，即比特率、比特/秒），是4G网络的50-100倍。关于5G网络使用的无线电波，下列说法正确的是

A. 在真空中的传播速度更快

B. 在真空中的波长更长

C. 衍射的本领更强

D. 频率更高，相同时间传递的信息量更大

二、实验题

9. 难度：中等

在练习使用多用电表（如图1）的实验中。

（1）多用电表正确测量了一个13Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约为2kΩ的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前，请在以下操作步骤中选择必须的操作，并按操作顺序排列：_____________（选填选项前的字母）。

A．用螺丝刀调节表盘下中间部位的指针定位螺丝，使表针指0

B．将红表笔和黑表笔接触

C．把选择开关旋转到“×1k”位置

D．把选择开关旋转到“×100”位置

E．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

（2）如图2所示，甲图是用电流档测小灯泡电流的原理示意图，乙图是用电压档测量小灯泡电压的原理示意图，丙图是用欧姆档测量电阻阻值的原理示意图。其中甲、乙、丙三图中开关在测量时都处于闭合状态。实验中不符合操作规程的是_____________。（选填“甲”、“乙”或“丙”）

10. 难度：中等

某实验小组利用如图1所示的装置，对轻质弹簧的弹性势能进行探究。一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上，弹簧右端固定，左端与一小球接触但不拴接；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘。向右推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上，通过测量和计算，可得到弹簧被压缩后的弹性势能。

（1）为测得小球离开桌面时的动能E_k，已知重力加速度g，需要测量下列物理量中的_____________（选填选项前的字母）。

A．小球的质量m

B．小球抛出点到落地点水平距离s

C．桌面到地面的高度h

D．弹簧的压缩量x

（2）用所选择的测量和已知量表示E_k，E_k=_____________。

（3）如果忽略桌面摩擦阻力的影响，可认为小球离开桌面时的动能E_k等于弹簧被压缩后的弹性势能E_p。实验时，测得小球质量m=190.0g，桌面到地面的高度h=40.00cm。已知弹簧的劲度系数k=40N/m，本地重力加速度g=9.8m/s²。某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x²关系的图像，如图2所示。

在E_p–x²图像中，设图像的斜率为β，由图像可得E_p随x²变化的表达式为______________。根据功与能的关系，弹性势能的表达式中可能包含x²这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是_____________。通过寻找这个物理量与β间的数值关系，可得到弹簧的弹性势能的表达式为E_p=_____________。

三、解答题

11. 难度：中等

如图所示，水平放置的两平行金属板间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰好沿直线从M点射出；如果撤去磁场，粒子从N点射出。M、N两点间的距离为h。不计粒子的重力。求：

（1）匀强电场场强的大小E；

（2）粒子从A点射入时的速度大小v₀；

（3）粒子从N点射出时的动能E_k。

12. 难度：中等

在电磁感应现象中，根据磁通量发生变化的方式不同可以将感应电动势分为“动生电动势”和“感生电动势”两种。

（1）如图所示，相互平行的金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间距为L。导体棒ab垂直放置在两导轨上。导轨的左端接一阻值为R的定值电阻，其它电阻不计。整个装置处在竖直向下匀强磁场中，磁感应强度大小为B。现对导体棒ab施加一水平向右的恒力F，使其由静止开始运动，运动过程中导体棒未滑出导轨。求：

a．ab棒的速度大小为v时，其所受安培力的大小F_A；

b．ab棒运动过程中能达到的最大速度v_m。

（2）如图所示，空间内存在着均匀分布的有界磁场，磁场的某个横截面是以O为圆心、r₀为半径的圆。磁场的磁感应强度B随时间t均匀增强，设。将一半径为r（r< r₀）的金属圆环放在磁场中，圆环所在平面与磁场垂直，圆心与O点重合。

a．求圆环中感生电动势大小ε；

b．圆环处感生电场场强的大小E。

13. 难度：困难

（1）如图1所示，ABC为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC段水平，AB段与BC段平滑连接。质量为m₁的弹性小球从高h处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道BC段上质量为m₂的弹性小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向在同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求：

a．m₁球运动到B点时的速度大小v₁；

b．碰撞过程中，系统的弹性势能的最大值E_pm。

（2）2018年诺贝尔物理学奖授予了阿瑟·阿什金（Arthur Ashkin）等三位科学家，以表彰他们在激光领域的杰出成就。阿瑟·阿什金发明了光学镊子（如图2），能用激光束“夹起”极其微小的粒子。

a．为了简化问题，将激光束看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，会对物体产生力的作用，光镊效应就是一个实例。现有一透明介质小球，处于非均匀的激光束中（越靠近光束中心光强越强）。小球的折射率大于周围介质的折射率。两束相互平行且强度①＞②的激光束，穿过介质小球射出时的光路如图3所示。若不考虑光的反射和吸收，请分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。

b．根据上问光束对小球产生的合力特点，试分析激光束如何“夹起”粒子的？