2022年高考沖刺物理試題北京卷

2014年高考物理試題(北京卷）13.（6分)下列說(shuō)法中正確的是A．物體溫度降低，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大B．物體溫度升高，其分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能增大C．物體溫度降低，其內(nèi)能一定增大D．物體溫度不變，其內(nèi)能一定不變答案：B解析：物體溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度高分子平均動(dòng)能大，但內(nèi)能不一定大，故B正確，錯(cuò)誤。14.（6分)質(zhì)子、中子和氘核的質(zhì)量分別為m1、m2和m3.當(dāng)一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子結(jié)合成氘核時(shí)，釋放的能量是（c表示真空中的光速）A．QUOTEB．QUOTEC．QUOTED．QUOTE答案：C解析：根據(jù)質(zhì)能方程知C正確。E123E123A．1、2兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等B．1、3兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等C．1、2兩點(diǎn)的電勢(shì)相等D．2、3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等答案：D解析：電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，AB錯(cuò)誤；等勢(shì)線上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，C錯(cuò)誤，D正確。16.（6分)帶電粒子a、b在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，他們的動(dòng)量大小相等，a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑。若a、b的電荷量分別為qa、qb，質(zhì)量分別為ma、mb,周期分別為T(mén)a、Tb。則一定有A．QUOTEB．QUOTEC．QUOTED．QUOTE答案：A解析：根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以得到離子的運(yùn)動(dòng)半徑為,離子的動(dòng)量相等，且在同一個(gè)磁場(chǎng)中，a運(yùn)動(dòng)的半徑大于b運(yùn)動(dòng)的半徑，所以a的電量小于b的電量，A正確，BCD錯(cuò)誤。17.（6分)一簡(jiǎn)諧機(jī)械橫波沿X軸正方向傳播，波長(zhǎng)為QUOTE，周期為T(mén)，QUOTE時(shí)刻的波形如圖1所示，a、b是波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2是波上某一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像。下列說(shuō)法正確的是A．QUOTE時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的速度比質(zhì)點(diǎn)b的大B．QUOTE時(shí)質(zhì)點(diǎn)a的加速度比質(zhì)點(diǎn)b的小C．圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)a的振動(dòng)D．圖2可以表示質(zhì)點(diǎn)b的振動(dòng)答案：D解析：質(zhì)點(diǎn)在震動(dòng)的過(guò)程中在平衡位置處的震動(dòng)速度是最大的，所以在零時(shí)刻a的速度小于b的速度，A錯(cuò)誤，而質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置越遠(yuǎn)加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B錯(cuò)誤；在零時(shí)刻，b在平衡位置且向下震動(dòng)，D正確，C錯(cuò)誤。18.（6分)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象，可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物體，由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是A．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于超重狀態(tài)B．手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，物體始終處于失重狀態(tài)C．在物體離開(kāi)手的瞬間，物體的加速度大于重力加速度D．在物體離開(kāi)手的瞬間，手的加速度大于重力加速度答案：D解析：受托物體向上運(yùn)動(dòng)，一定先加速，處于超重狀態(tài)，但后面的運(yùn)動(dòng)可以是減速的，也可以是勻速的，不確定，AB錯(cuò)誤；物體離開(kāi)手后，物體的加速度等于重力加速度，離開(kāi)的瞬間，手的速度變化一定比物體快，所以C錯(cuò)誤，D正確。012319.（6分)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法，有力地促進(jìn)了人類(lèi)科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸減低的材料時(shí)，小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、20123A．如果斜面光滑，小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B．如果小球不受力，它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C．如果小球受到力的作用，它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D．小球受到的力一定時(shí)，質(zhì)量越大，它的加速度越小答案：A解析：從實(shí)驗(yàn)可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就會(huì)升到相等的高度，其它選項(xiàng)都不是由實(shí)驗(yàn)直接得到的，A正確，BCD錯(cuò)誤。20.（6分)以往，已知材料的折射率都為正值QUOTE?，F(xiàn)已有針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)制作的人工材料，其折射率可以為負(fù)值QUOTE，稱(chēng)為負(fù)折射率材料。位于空氣中的這類(lèi)材料，入射角QUOTE與折射角QUOTE依然滿足QUOTE但是折射線與入射線位于法線的同一側(cè)（此時(shí)折射角取負(fù)值）。若該材料對(duì)于電磁波的折射率QUOTE，正確反映電磁波穿過(guò)該材料的傳播路徑的示意圖是AABCD答案：B解析：根據(jù)題目所給負(fù)折射率的意義，兩個(gè)角應(yīng)該在法線的一側(cè)，折射率等于1，說(shuō)明兩個(gè)角相等，B正確，ACD錯(cuò)誤。二.實(shí)驗(yàn)題21.（18分）利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的（選項(xiàng)“甲”或“乙”）。AAV甲AV乙圖1答案：甲解析：干電池的內(nèi)阻較小，電壓表的分流作用可以忽略，所以選甲圖電路。（2）現(xiàn)有電流表QUOTE、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材：A.電壓表QUOTEＢ.電壓表QUOTEC.滑動(dòng)變阻器QUOTED.滑動(dòng)變阻器QUOTE實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用；（選填相應(yīng)器材前的字母）答案：BC解析：依據(jù)安全，精確、方便的原則電壓表應(yīng)選B，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選C。（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖2的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出QUOTE圖線。答案：如圖解析：先描點(diǎn)，再作圖，如圖所示。（4）根據(jù)（3）中所畫(huà)圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=v,內(nèi)電阻r=Ω答案：解析：U軸的截距為電動(dòng)勢(shì)，線的斜率為內(nèi)阻。（5）實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U以及干電池的輸出功率P都會(huì)發(fā)生變化.圖3的各示意圖中正確反映P-U關(guān)系的是。序號(hào)123456電壓U（V）電流QUOTE(A)00U/VI/A圖2PUPUOPUODPUOPUOABC圖3圖2答案：D解析：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的組織等于電源內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出規(guī)律最大，D正確。22.（16分）如圖所示，豎直平面內(nèi)的四分之一圓弧軌道下端與水平桌面相切，小滑塊A和B分別靜止在圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)?，F(xiàn)將A無(wú)初速度釋放，A與B碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體，并沿桌面滑動(dòng)。已知圓弧軌道光滑，半徑R=;A和B的質(zhì)量相等;A和B整體與桌BAOR面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)QUOTE。取重力加速度g=10m/s2。求:BAOR（1）碰撞前瞬間A的速率v；答案：（3）解析：從圓弧最高點(diǎn)到最低點(diǎn)機(jī)械能守恒，有：，可得。（2）碰撞后瞬間A和B整體的速率QUOTE;答案：解析：在底部和B相撞，滿足動(dòng)量守恒，有：,可得。A和B整體在桌面上滑動(dòng)的距離QUOTE.答案：解析：根據(jù)動(dòng)能定理，對(duì)AB一起滑動(dòng)過(guò)程有：，可得L=。23.萬(wàn)有引力定律揭示了天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與地上物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律具有內(nèi)在的一致性。（1）用彈簧秤稱(chēng)量一個(gè)相對(duì)于地球靜止的小物體的重量，隨稱(chēng)量位置的變化可能會(huì)有不同的結(jié)果。已知地球質(zhì)量為M，自轉(zhuǎn)周期為T(mén)，萬(wàn)有引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體，不考慮空氣的影響。設(shè)在地球北極地面稱(chēng)量時(shí)，彈簧秤的讀數(shù)是F0a.若在北極上空高出地面h處稱(chēng)量，彈簧秤讀數(shù)為F1，求比值QUOTE的表達(dá)式，并就h=%R的情形算出具體數(shù)值（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）；b.若在赤道地面稱(chēng)量，彈簧秤讀數(shù)為F2，求比值QUOTE的表達(dá)式。答案：a.b.（2）不變解析：a．物體處于北極以及北極上方時(shí)，萬(wàn)有引力等于重力，，，可得。b.在赤道上彈簧秤的讀數(shù)表示重力的大小，即,可以求得。（2）設(shè)想地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的圓周軌道半徑為r、太陽(yáng)的半徑為Rs和地球的半徑R三者均減小為現(xiàn)在的%，而太陽(yáng)和地球的密度均勻且不變。僅考慮太陽(yáng)和地球之間的相互作用，以現(xiàn)實(shí)地球的1年為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算“設(shè)想地球”的一年將變?yōu)槎嚅L(zhǎng)？答案：不變解析：根據(jù)太陽(yáng)的引力提供地球的向心力，太陽(yáng)的質(zhì)量所以有從上式可以看出當(dāng)r、R、RS均變?yōu)楝F(xiàn)在的百分之一時(shí)，周期不變，即仍為1地球年。24.（20分）導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動(dòng)可以從宏觀和微觀兩個(gè)角度來(lái)認(rèn)識(shí)。如圖所示，固定于水平面的U型導(dǎo)線框處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬直導(dǎo)線MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在導(dǎo)線框上以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，速度v與恒力F的方向相同:導(dǎo)線MN始終與導(dǎo)線框形成閉合電路。已知導(dǎo)線MN電阻為R，其長(zhǎng)度QUOTE恰好等于平行軌道間距，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻。（1）通過(guò)公式推導(dǎo)驗(yàn)證:在QUOTE時(shí)間內(nèi)，F(xiàn)對(duì)導(dǎo)線MN所做的功W等于電路獲得的電能QUOTE,也等于導(dǎo)線MN中產(chǎn)生的焦耳熱Q;答案：見(jiàn)解析解析：動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)： ①電流： ②安培力： ③力做功： ④電能： ⑤焦耳熱： ⑥由④⑤⑥可知，MMNFBV（2）若導(dǎo)線MN的質(zhì)量m=,長(zhǎng)度L=，感應(yīng)電流QUOTE=，假設(shè)一個(gè)原子貢獻(xiàn)一個(gè)自由電子，計(jì)算導(dǎo)線MN中電子沿導(dǎo)線長(zhǎng)度方向定向移動(dòng)的平均速率ve(下表中列出一些你可能會(huì)用到的數(shù)據(jù))；阿伏伽德羅常數(shù)NA元電荷QUOTE導(dǎo)線MN的摩爾質(zhì)量QUOTE答案：解析：總電子數(shù)：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的電子數(shù)： ⑦（3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，金屬的電阻源于定向運(yùn)動(dòng)的自由電子和金屬離子（即金屬原子失去電子后的剩余部分）的碰撞。展開(kāi)你想象的翅膀，給出一個(gè)合理的自由電子的運(yùn)動(dòng)模型；在此基礎(chǔ)上，求出導(dǎo)線