2022年北京市西城區高考物理二模試卷

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

• 1．衰變是原子核的自發變化，科學家希望人工控制原子核的變化。盧瑟福用α粒子轟擊氮（N）原子核，產生了氧（O）的一種同位素——氧17，這是人類第一次實現的原子核的人工轉變。這個核反應的方程是（　?。?/h2>

  A． 14 7 N+ 3 1 H→ 16 8 O+ 1 0 n	B． 14 7 N+ 4 2 He→ 17 8 O+ 1 1 H
  C． 15 7 N+ 2 1 H→ 17 8 O	D． 15 7 N+ 4 2 He→ 18 8 O+ 1 1 H
  組卷：246難度：0.5

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• 2．使用藍牙耳機可以接聽手機來電，藍牙通信的電磁波波段為（2.4～2.48）×10⁹Hz。已知可見光的波段為（3.9～7.5）×10¹⁴Hz,則藍牙通信的電磁波（　　）

  A．是藍光

  B．波長比可見光短

  C．比可見光更容易發生衍射現象

  D．在真空中的傳播速度比可見光小
  組卷：355引用：5難度：0.8

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• 3．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態A開始，經歷兩個過程，先后到達狀態B和C，A、B和C三個狀態的溫度分別為T_A、T_B和T_C。下列說法正確的是（　　）

  A．TA=TB，TB＜TC

  B．TA＜TB，TB=TC

  C．狀態A到狀態B的過程中氣體分子的平均動能增大

  D．狀態B到狀態C的過程中氣體的內能增大
  組卷：231引用：2難度：0.6

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• 4．如圖為交流發電機的示意圖，矩形線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸OO'逆時針勻速轉動，發電機的電動勢隨時間的變化規律為e=20sin100πtV。下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．此交流電的頻率為100Hz

  B．此發電機電動勢的有效值為20V

  C．當線圈平面轉到圖示位置時產生的電流方向為ABCD

  D．當線圈平面轉到圖示位置時磁通量的變化率最大
  組卷：258難度：0.8

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• 5．甲、乙兩個單擺的振動圖像如圖所示，由圖可知（　?。?br />

  A．t=2s時，甲的回復力為0，乙的速度為0

  B．t=4s時，甲、乙的速度方向相同

  C．甲、乙兩個擺的振幅之比是4：1

  D．甲、乙兩個擺的擺長之比是2：1
  組卷：605引用：11難度：0.8

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• 6．2022年2月27日，長征八號遙二運載火箭飛行試驗在我國文昌航天發射場順利實施，本次飛行試驗搭載了22顆商業衛星，創造了中國航天一箭多星發射的新紀錄。當人造地球衛星的軌道半徑增大到原來的2倍時，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．根據公式v=ωr可知，衛星的線速度也增大到原來的2倍

  B．根據公式a= v 2 r 可知，衛星的向心加速度減小到原來的 1 2

  C．根據公式F=m v 2 r 可知，衛星的向心力減小到原來的 1 2

  D．根據公式F=G m 1 m 2 r 2 可知，衛星的向心力減小到原來的 1 4
  組卷：265引用：3難度：0.6

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二、本部分共6題，共58分。

• 19．近年來，我國高速鐵路迅速發展，已成為國家新名片。高鐵動車組在制動過程中采用“再生制動”方式，將列車的動能轉化為可再生利用的能量，有效降低能耗。一種再生利用的方式是將列車甲制動產生的電能，提供給同一電網下處于啟動狀態的列車乙。此過程可簡化為如圖所示的模型：固定在水平地面上的足夠長的平行金屬導軌，處于豎直方向的勻強磁場中；甲、乙是兩根相同的金屬棒，放在導軌上，與導軌良好接觸，且始終與導軌保持垂直。已知磁場的磁感應強度大小為B，導體棒質量均為m,電阻均為R，長度與導軌間距相等，均為l；導體棒甲、乙在導軌上運動時，受到的摩擦阻力大小均為f；t=0時，導體棒甲的速度大小為v₀，方向向左，導體棒乙的速度為0，不計導軌的電阻。
  
  （1）當列車甲開始制動，即導體棒甲由速度v₀開始減速時，求導體棒乙獲得的電磁牽引力的大小和方向。
  （2）根據法拉第電磁感應定律E=

  ΔΦ

  Δ

  t

  ，證明在制動過程中，導體棒中的電流i與兩導體棒的速度差Δv的關系為i=

  B

  l

  Δ

  v

  2

  R

  。
  （3）已知當導體棒甲經過位移x₁，速度從v₀減到v₁時，乙不能再加速，此時再生制動結束。為了求得這一過程中導體棒乙的位移x₂，某同學的分析計算過程如下：
  

  設當再生制動結束時導體棒乙的速度為v2 此時導體棒乙受到的安培力F安等于阻力f,可得 B 2 l 2 （ v 1 - v 2 ） 2 R =f① 由①式可解得v2 根據功能關系 1 2 mv02= 1 2 m（v12+v22）+f（x1+x2）② 由②式可求得導體棒乙的位移x2

  請你判斷這位同學的解法是否正確，并說明理由。
  組卷：242難度：0.6

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• 20．擺動是生活中常見的運動形式，秋千、鐘擺的運動都是我們熟悉的擺動。擺的形狀各異，卻遵循著相似的規律。
  （1）如圖1所示，一個擺的擺長為L，小球質量為m,拉起小球使擺線與豎直方向夾角為θ時將小球由靜止釋放，忽略空氣阻力。
  a.求小球運動到最低點時繩對球的拉力的大小F。
  b.如圖2所示，當小球運動到擺線與豎直方向夾角為α（α＜θ）時，求此時小球的角速度大小ω₁。
  （2）如圖3所示，長為L的輕桿，一端可繞固定在O點的光滑軸承在豎直平面內轉動，在距O點為

  L

  2

  和L處分別固定一個質量為m、可看作質點的小球，忽略輕桿的質量和空氣阻力。
  a.將桿與小球組成的系統拉到與豎直方向成θ角的位置由靜止釋放，當系統向下運動到與豎直方向夾角為α（α＜θ）時，求此時系統的角速度大小ω₂。
  b.若θ較小，系統的運動可看作簡諧運動，對比ω₂和ω₁的表達式，參照單擺的周期公式T=2π

  L

  g

  ，寫出此系統做簡諧運動的周期的表達式，并說明依據。
  
  組卷：404引用：5難度：0.3

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