2020届北京市平谷区高三（下）第二次模拟物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

根据粒子散射实验提出的模型是（　　）

A.核式结构模型 B.“枣糕”模型

C.道尔顿模型 D.玻尔模型

2. 难度：简单

如图所示，导热的气缸固定在水平地面上，一个可自由移动的活塞把气体封闭在气缸中，气缸的内壁光滑。现用水平外力作用于活塞杆，使活塞缓慢地向右移动，保持气缸内气体温度不变，则对于封闭气体（　　）

A.外界对气体做功

B.气体分子平均动能不变

C.气体压强保持不变

D.单位体积内气体分子个数不变

3. 难度：简单

如图所示，一束由a、b两种单色光组成的复色光照射到横截面为三角形的玻璃砖上，经玻璃砖折射后照到右侧光屏上．光屏足够大，下列说法正确的是（    ）

A.玻璃砖对a光的折射率比b光大

B.在真空中a光的传播速度比b光大

C.若两种光分别照射某金属板均发生光电效应，a光照射时光电子的最大初动能比b光大

D.减小复色光的入射角度，两种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是b光

4. 难度：简单

某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A.振子振动周期为，振幅为

B.时振子的速度为零，加速度为正向的最大值

C.从到过程中振子做加速运动

D.时振子的速度为负向的最大值

5. 难度：简单

从同一高度水平抛出的物体，在空中运动一段时间，落到同一水平地面上。在不计空气阻力的条件下，由平抛运动规律可知（　　）

A.水平初速度越大，物体在空中运动的时间越长

B.水平初速度越大，物体在空中运动的时间越短

C.质量越大，物体在空中运动的时间越短

D.水平初速度越大，物体落地时的速度越大

6. 难度：中等

如图所示，用轻绳OA把球挂在光滑的竖直墙壁上，O点为绳的固定点，B点为球与墙壁的接触点．现保持固定点O不动，将轻绳OA加长，使绳与墙壁的夹角θ变小，则球静止后与绳OA加长之前相比（    ）

 

A.绳对球的拉力变大

B.球对墙壁的压力变小

C.球对墙壁的压力不变

D.球所受的合力变大

7. 难度：简单

如图所示，甲图中a、b两点在两个等量同种点电荷的连线上、与连线中点距离相等，乙图中c、d两点在两个等量异种点电荷连线的中垂线上、与连线中点距离相等，a、b、c、d四点的电场强度分别为、、、，电势分别为、、、  ，下列说法正确的是

A.与相同，与相同 B.与相同，与不同

C.与不同，与相同 D.与相同，与相同

8. 难度：简单

两个完全相同的电热器分别通以如图甲、乙所示的交变电流，两电热器的实际电功率之比P_甲∶P_乙为

A.1∶2 B.1∶1 C.∶1 D.2∶1

9. 难度：简单

如图甲所示，带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板P、Q连接．圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）．图中可能正确表示P、Q两极板间电场强度E（规定电场方向由P板指向Q板为正方向）随时间t变化情况的是

A. B. C. D.

10. 难度：简单

如图1所示是一个电磁阻尼现象演示装置，钢锯条上端固定在支架上，下端固定有强磁铁，将磁铁推开一个角度释放，它会在竖直面内摆动较长时间；如图2所示，若在其正下方固定一铜块（不与磁铁接触），则摆动迅速停止。关于实验以下分析与结论正确的是

A.如果将磁铁的磁极调换，重复实验将不能观察到电磁阻尼现象

B.用闭合的铜制线圈替代铜块，重复试验将不能观察到电磁阻尼现象

C.在图2情况中，下摆和上摆过程中磁铁和锯条组成的系统机械能均减少

D.在摆动过程中铜块不受磁铁的作用力

11. 难度：中等

如图所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一重物(可视为质点)，重物静止时处于位置。现用手托重物使之缓慢上升至位置，此时弹簧长度恢复至原长。之后放手，使重物从静止开始下落，沿竖直方向在位置和位置(图中未画出)之间做往复运动。重物运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。关于上述过程(不计空气阻力)，下列说法中正确的是（　　）

A.重物在位置时，其加速度的数值大于当地重力加速度的值

B.在重物从位置下落到位置的过程中，重力的冲量大于弹簧弹力的冲量

C.在手托重物从位置缓慢上升到位置的过程中，手对重物所做的功等于重物往复运动过程中所具有的最大动能

D.在重物从位置到位置和从位置到位置的两个过程中，弹簧弹力对重物所做的功相同

12. 难度：简单

恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变。如图所示的电路中电源是恒流源，当滑动变阻器滑动触头从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是（　　）

A.上的电压变小

B.上的电压变大

C.恒流源输出功率保持不变

D.的电功率增大

13. 难度：简单

如图所示为某同学设计的多用电表的原理示意图。虚线框中为一个单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以分别与触点接通，从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表，下列说法中正确的是（　　）

A.当接触点1时，多用电表处于测量电流的挡位，其中接线柱接的是黑表笔

B.当接触点2时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱接的是黑表笔

C.当接触点2时，多用电表处于测量电阻的挡位，其中接线柱接的是红表笔

D.当接触点3时，多用电表处于测量电压的挡位，其中接线柱接的是红表笔

14. 难度：中等

2017年10月10日，中国科学院国家天文台宣布，科学家利用被誉为“天眼”的世界最大单口径射电望远镜——500米口径球面射电望远镜()探测到数十个优质脉冲星候选体，其中两颗已通过国际认证。这是中国人首次利用自己独立研制的射电望远镜发现脉冲星。脉冲星是中子星的一种，是会发出周期性脉冲信号的星体。与地球相似，脉冲星也在自转着，并且有磁场，其周围的磁感线分布如图所示。脉冲是由于脉冲星的高速自转形成，只能沿着磁轴方向从两个磁极区辐射出来;脉冲星每自转一周，地球就接收到一次它辐射的脉冲。结合上述材料，下列说法正确的是（　　）

A.脉冲信号属于机械波

B.脉冲星的磁轴与自转轴重合

C.脉冲的周期等于脉冲星的自转周期

D.若脉冲星是质量分布均匀的球体，那么它表面各处重力加速度的大小都相等

二、实验题

15. 难度：中等

在“测定金属的电阻率”实验中，小强同学先用多用电表粗测了一段粗细均匀的电阻丝的阻值(约为)，随后将其固定在带有刻度尺的木板上，准备进一步精确测量其电阻。现有电源(电动势为，内阻不计)、开关和导线若干，以及下列器材:

A.电流表(量程，内阻约)

B.电流表(量程，内阻约)

C.电压表(量程，内阻约)

D.滑动变阻器(,额定电流)

E.滑动变阻器(.,额定电流)

(1)为减小误差，且便于操作，在实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________(选填器材前的字母)。

(2)如图所示，是测量该电阻丝电阻的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，还有两根导线没有连接，请补充完成_________。

(3)在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应当调到最________(选填“左”或“右”)端；闭合开关后，实验中电压表读数的最小值________(选填“大于零”或“等于零”)。

(4)若不计实验中的偶然误差，则下列说法正确的是________。

A.测量值偏大，产生系统误差的主要原因是电流表分压

B.测量值偏小，产生系统误差的主要原因是电压表分流

C.若已知电压表的内阻，可计算出待测电阻的真实值

D.若已知电流表的内阻，可计算出待测电阻的真实值

16. 难度：困难

两位同学用如图甲所示装置，通过半径相同的A,B两球的碰撞来验证动量守恒定律。

(1)实验中必须满足的条件是________。

A.斜槽轨道尽量光滑以减小误差

B.斜槽轨道末端的切线必须水平

C.入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下

D.两球的质量必须相等

(2)测量所得入射球的质量为，被碰撞小球的质量为，图甲中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让入射球从斜轨上的起始位置由静止释放，找到其平均落点的位置，测得平抛射程为;再将小球B放置在轨道末端，让入射球从斜轨上起始位置由静止释放，与小球相撞，分别找到球和球相撞后的平均落点,测得平抛射程分别为和。当所测物理量满足表达式________时，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。

(3)另一同学也用上述两球进行实验，但将实验装置进行了改装:如图乙所示，将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中球球与木条的撞击点。实验时，首先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射球从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为;然后将木条平移到图中所示位置，入射球从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点;再将入射球从斜轨上起始位置由静止释放，与球相撞，确定球和球相撞后的撞击点分别为和。测得与各点的高度差分别为若所测物理量满足表达式________时，则说明球和球碰撞中动量守恒。

三、解答题

17. 难度：中等

民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地上，如图甲所示，图乙是其简化模型．若紧急出口下沿距地面的高度h=3.0m，气囊所构成的斜面长度L=5.0m．质量m=60kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端．已知旅客与斜面间的动摩擦因数μ=0.55，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，取重力加速度g=10m/s²．求：

（1）旅客沿斜面下滑时的加速度大小；

（2）旅客滑到斜面底端时的速度大小；

（3）旅客从斜面顶端滑到斜面底端的过程中，斜面对旅客所施加的支持力的冲量大小．

18. 难度：中等

天宫二号在距地面高度处绕地球做匀速圆周运动。2016年10月19日，神舟十一号飞船发射成功，与天宫二号空间站圆满完成自动交会对接。假设对接前“天宫二号”与“神舟十一号”在同一轨道围绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知地球质量为，半径为，引力常量为。

(1)求天宫二号在轨运行线速度的大小；

(2)求天宫二号在轨运行周期T；

(3)若“神舟十一号”在图示位置，欲与前方的“天宫二号”对接，只通过向后方喷气能否实现成功对接?请说明理由。

19. 难度：困难

为了测定粒子放射源向外辐射出粒子速度的大小，设计和安装了如图所示的装置。从带有小孔的放射源中均匀地向外辐射出平行于y轴的、速度一定的粒子(质量为m,电荷量为)。现让其先经过一个磁感应强度为、区域为半圆形的匀强磁场,经该磁场偏转后，粒子恰好从一半圆形磁场区域的圆心处射出磁场，沿轴进入右侧的平行板电容器板上的狭缝，并打到置于板上的荧光屏上，此时通过显微镜头可以观察到屏上出现了一个亮点。闭合电键后，调节滑动变阻器的滑动触头当触头位于滑动变阻器的中央位置时，通过显微镜头看到屏上的亮点恰好消失。已知电源电动势为，内阻为,滑动变阻器的总阻值。

（1）求平行板电容器两板间的电压及粒子从放射源中射出时速度的大小；

（2）求该半圆形磁场区域的半径；

（3）若平行板电容器两极板间的距离为，求粒子在磁场中和电场中运动的总时间。

20. 难度：中等

经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同.由于恒定电场的作用，导体内自由电子定向移动的速率增加，而运动过程中会与导体内不动的粒子发生碰撞从而减速，因此自由电子定向移动的平均速率不随时间变化.金属电阻反映的是定向运动的自由电子与不动的粒子的碰撞.假设碰撞后自由电子定向移动的速度全部消失，碰撞时间不计.

某种金属中单位体积内的自由电子数量为n，自由电子的质量为m，带电量为e. 现取由该种金属制成的长为L，横截面积为S的圆柱形金属导体，将其两端加上恒定电压U，自由电子连续两次与不动的粒子碰撞的时间间隔平均值为t₀.如图所示.

(1)求金属导体中自由电子定向运动受到的电场力大小；

(2)求金属导体中的电流I；

(3)电阻的定义式为，电阻定律是由实验得出的.事实上，不同途径认识的物理量之间存在着深刻的本质联系，请从电阻的定义式出发，推导金属导体的电阻定律，并分析影响电阻率ρ的因素.