2023年北京市西城區(qū)高考物理二模試卷

一、本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。

• 1．有關(guān)物體的內(nèi)能，下列說法正確的是（　　）

  A．物體溫度升高，組成物體的分子的平均動(dòng)能增大

  B．由于物體被舉高，組成物體的分子的分子勢(shì)能增大

  C．物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增大

  D．物體對(duì)外界做功，其內(nèi)能一定減小
  組卷：159引用：4難度：0.8

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• 2．如圖所示，一束光沿著半圓形玻璃磚的半徑射到它的平直的邊上，在玻璃磚與空氣的界面上發(fā)生反射和折射，入射角為θ₁，折射角為θ₂。下列說法正確的是（　　）

  A．反射光的頻率大于入射光的頻率

  B．折射光的波長等于入射光的波長

  C．若增大入射角θ1，則折射角θ2將減小

  D．若增大入射角θ1，則折射光將減弱
  組卷：306引用：4難度：0.7

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• 3．氫原子能級(jí)示意圖如圖所示，下列說法正確的是（　　）

  A．氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=1能級(jí)，該氫原子的能量增加

  B．氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=4能級(jí)，該氫原子向外輻射光子

  C．大量處于n=3能級(jí)的氫原子向基態(tài)躍遷過程中最多可輻射出3種頻率的光子

  D．處于基態(tài)的氫原子電離時(shí)將向外輻射13.6eV的能量
  組卷：302引用：3難度：0.8

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• 4．一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，t=0時(shí)刻的波形如圖1所示，K、L是介質(zhì)中的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)。圖2是質(zhì)點(diǎn)K的振動(dòng)圖像。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)K的加速度比質(zhì)點(diǎn)L的大

  B．t=0時(shí)刻后質(zhì)點(diǎn)K比質(zhì)點(diǎn)L先到達(dá)正向最大位移處

  C．波沿x軸正方向傳播，速度為v=1.0m/s

  D．波沿x軸負(fù)方向傳播，速度為v=0.5m/s
  組卷：441引用：5難度：0.4

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• 5．如圖所示，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為10：1，其原線圈兩端接入正弦式交變電壓u,u=311sin100πtV，副線圈通過電流表與變阻器R相連，若交流電壓表和交流電流表都是理想電表，則下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．電壓表的示數(shù)為31.1V

  B．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電壓表的示數(shù)增大

  C．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，電流表的示數(shù)增大

  D．滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)，變壓器的輸入功率減小
  組卷：245引用：4難度：0.4

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• 6．如圖所示，輕桿兩端分別固定著可以視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，桿上O點(diǎn)有一豎直方向的固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A、B的質(zhì)量之比m_A：m_B=4：1，A、B到O點(diǎn)的距離之比r_A：r_B=1：2。當(dāng)輕桿繞軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．A對(duì)桿的作用力大小等于B對(duì)桿的作用力大小

  B．A的向心加速度大小大于B的向心加速度大小

  C．A的動(dòng)能等于B的動(dòng)能

  D．A的周期小于B的周期
  組卷：412引用：5難度：0.6

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二、本部分共6題，共58分。

• 19．電動(dòng)機(jī)是第二次科技革命中的最重要的發(fā)明之一，在生產(chǎn)、生活中起著極為重要的作用。
  （1）直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為圖1所示的模型。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長的平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計(jì)。質(zhì)量為m、電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道左端接有直流電源，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)。閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)。在導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中，導(dǎo)體棒上的電流I與速度v的大小關(guān)系滿足

  I

  =

  E

  -

  BL

  v

  R

  ，導(dǎo)體棒始終受到大小為f的阻力作用。求：
  a.閉合S瞬間，導(dǎo)體棒受到的安培力的大小F₀；
  b.導(dǎo)體棒速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒加速度的大小a。
  （2）某興趣小組根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的工作原理設(shè)計(jì)了模型飛機(jī)的電磁彈射裝置。如圖2所示，用于彈射模型飛機(jī)的線圈位于導(dǎo)軌間的輻向磁場(chǎng)中，其所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，線圈可沿導(dǎo)軌滑動(dòng)。開關(guān)接通，電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)的電源與線圈連接，線圈推動(dòng)飛機(jī)從靜止開始加速，運(yùn)動(dòng)過程中線圈和飛機(jī)受到的總阻力恒為f。線圈總電阻為R，匝數(shù)為n,每匝周長為l。
  a.若導(dǎo)軌足夠長，求飛機(jī)能夠獲得的最大速度v_m。
  b.為了讓線圈在模型飛機(jī)彈出后盡快停下來，該小組在圖2的基礎(chǔ)上改進(jìn)了電路。如圖3所示，單刀雙擲開關(guān)接通1，線圈推動(dòng)飛機(jī)加速；飛機(jī)彈出后，將單刀雙擲開關(guān)接通2，讓線圈減速。請(qǐng)說明這一設(shè)計(jì)的原理。
  
  組卷：335引用：3難度：0.3

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• 20．建立物理模型是解決實(shí)際問題的重要方法。
  （1）如圖1所示，圓和橢圓是分析衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)時(shí)常用的模型。已知，地球質(zhì)量為M，半徑為R，萬有引力常量為G。
  a.衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ上圍繞地球的運(yùn)動(dòng)，可視做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑近似等于地球半徑。求衛(wèi)星在近地軌道Ⅰ上的運(yùn)行速度大小v。
  b.在P點(diǎn)進(jìn)行變軌操作，可使衛(wèi)星由近地軌道Ⅰ進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ。衛(wèi)星沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)的情況較為復(fù)雜，研究時(shí)我們可以把橢圓分割為許多很短的小段，衛(wèi)星在每小段的運(yùn)動(dòng)都可以看作是圓周運(yùn)動(dòng)的一部分（如圖2所示）。這樣，在分析衛(wèi)星經(jīng)過橢圓上某位置的運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以按其等效的圓周運(yùn)動(dòng)來分析和處理。
  衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅱ的近地點(diǎn)P的速度為v₁，在遠(yuǎn)地點(diǎn)D的速度為v₂，遠(yuǎn)地點(diǎn)D到地心的距離為r。根據(jù)開普勒第二定律（對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等）可知v₁R=v₂r,請(qǐng)你根據(jù)萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)這一結(jié)論。
  （2）在科幻電影《流浪地球》中有這樣一個(gè)場(chǎng)景：地球在木星的強(qiáng)大引力作用下，加速向木星靠近，當(dāng)?shù)厍蚺c木星球心之間的距離小于某個(gè)值d時(shí)，地球表面物體就會(huì)被木星吸走，進(jìn)而導(dǎo)致地球可能被撕裂。這個(gè)臨界距離d被稱為“洛希極限”。
  已知，木星和地球的密度分別為ρ₀和ρ，木星和地球的半徑分別為R₀和R，且d?R。請(qǐng)據(jù)此近似推導(dǎo)木星使地球產(chǎn)生撕裂危險(xiǎn)的臨界距離d—“洛希極限”的表達(dá)式?！咎崾荆寒?dāng)x很小時(shí)，（1+x）ⁿ≈1+nx。】
  組卷：371引用：2難度：0.4

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