2022年北京市海淀區高考物理二模試卷

一、選擇題（共14小題，每小題3分，滿分42分）

• 1．钚（Pu）是原子能工業的一種重要原料，可作為核燃料的裂變劑。钚240的衰變方程為

  240

  94

  Pu→

  236

  92

  U+

  4

  2

  He,下列說法正確的是（　　）

  A．這種衰變過程叫作β衰變

  B．衰變放出的 4 2 He是由原子核外電子受激發而產生的

  C．衰變前的質量數大于衰變后的質量數之和

  D．衰變前的電荷數等于衰變后的電荷數之和
  組卷：232引用：3難度：0.6

  解析

• 2．如圖所示的平面內，光束a經圓心O射入半圓形玻璃磚，進入玻璃磚后分成b、c兩束單色光。下列說法正確的是（　　）

  A．玻璃對b光的折射率小于對c光的折射率

  B．在真空中b光的波長小于c光的波長

  C．在真空中b光的頻率小于c光的頻率

  D．在玻璃磚中b光的傳播速度大于c光的傳播速度
  組卷：221引用：3難度：0.6

  解析

• 3．對于一個只有兩個分子組成的系統，其分子勢能E_P與兩分子間距離r的變化關系如圖所示。僅考慮兩個分子之間的作用，下列說法正確的是（　　）

  A．當r=r1時，分子間的作用力為零

  B．當r=r1時，分子間的作用力表現為引力

  C．從r=r1到r=r2的過程中，分子間的作用力逐漸減小

  D．從r=r1到r=r2的過程中，分子系統的勢能逐漸增大
  組卷：508引用：6難度：0.8

  解析

• 4．波源O垂直于紙面做簡諧運動，所激發的橫波在均勻介質中沿紙面向四周傳播。t=0時，離O點3m的A點開始振動；t=2s時，離O點6m的B點也開始振動，此時A點第三次回到平衡位置。根據以上信息，下列判斷正確的是（　　）

  A．該波的波長為2m	B．該波的波速為2m/s
  C．該波的周期為0.5s	D．該波的振幅為3m
  組卷：141引用：1難度：0.7

  解析

• 5．2021年10月16日，神舟十三號載人飛船成功對接空間站，此后三名中國航天員在軌駐留開展科學實驗。航天員在空間站一天內可以看到16次日出，這是因為空間站約90min就會繞地球一周，每繞一周就會看到一次日出日落。空間站繞地球運行的軌道可視為圓軌道，下列說法正確的是（　　）

  A．空間站在軌道上的運行速率可能大于7.9km/s

  B．空間站繞地球運行的速率小于同步衛星的運行速率

  C．空間站繞地球運行的角速度大于同步衛星的角速度

  D．空間站距離地面的高度大于同步衛星距離地面的高度
  組卷：205引用：2難度：0.7

  解析

• 6．如圖甲所示，在勻強磁場中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸勻速轉動。線框產生的交變電流i隨時間t變化的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（　　）

  A．交變電流的有效值為3A

  B．交變電流的周期為0.03s

  C．在t=0.01s時穿過線框的磁通量為零

  D．線框勻速轉動的角速度為100πrad/s
  組卷：209引用：1難度：0.8

  解析

二、解答題（共6小題，滿分58分）

• 19．很多宏觀現象，其本質是由微觀粒子的運動與相互作用所體現出的結果。
  （1）巖鹽顆粒呈現立方體形狀。圖1為巖鹽晶體的平面結構：空心原點為氯離子，所帶電荷量為-e；實心原點為鈉離子，所帶電荷量為+e。在分界線AA₁和BB₁的左側各取一個鈉離子M和N，分別以M、N為圓心，作兩個相同的扇形。已知任意兩個距離最近的離子間作用力的大小均為F₀。若離子之間的相互作用為庫侖相互作用，不考慮扇形以外遠處離子的作用。
  請分別計算出M、N兩個鈉離子受到圖1所示平面分界線右側的扇形區域內的離子作用力大小F_M、F_N，并判斷巖鹽晶體更容易沿分界線AA₁還是分界線BB₁斷開。
  
  （2）在“天宮課堂”太空授課活動中，某同學向航天員提問：“空間站飛行時會不會受到阻力，是否達到所需的速率后，就可以不施加動力，而保持速率不變呢？”我國空間站的軌道距地面高度約430km,遠在100km的卡門線（外太空與地球大氣層的分界線）之上，但軌道處依然存在非常稀薄的大氣。
  a.為簡化問題，將空間站視為如圖2所示的圓柱體，其在運行方向的橫截面積為S。假定：單位體積內與空間站前端橫截面發生碰撞的空氣分子個數為n,且速度方向均與橫截面垂直；以空間站為參考系，碰撞前后空氣分子的平均速率分別為v₁、v₂。若每個空氣分子的平均質量為m,不考慮空氣分子間的相互作用，求空間站前端受到空氣作用力F的大小。
  b.假如你是航天員，請從以下兩個方面對該同學的問題作答。
  ①維持空間站的運行是否需要施加動力；
  ②若一直不施加動力，軌道高度將如何變化。
  組卷：280引用：1難度：0.6

  解析

• 20．某同學將質量m=0.60kg的籃球從距地面高度h₁=1.5m處由靜止釋放，籃球與地面碰撞后反彈高度h₂=1.2m。設籃球始終在豎直方向做一維運動，不計空氣阻力，取重力加速度g=10m/s²。
  （1）假設籃球每次與地面碰撞損失的機械能相同，籃球通過在地面多次碰撞反彈，反彈高度會越來越低，最終停下來。求由靜止釋放到最終停下來，籃球與地面碰撞的次數n。
  （2）實際上籃球每次因碰撞損失的機械能會隨著碰前動能的減小而減小，假設籃球每次與地面碰撞前后的動能之比不變。為了使籃球反彈得高一些，可以通過拍球來實現。
  a.當籃球第一次與地面碰撞后反彈至h₂=1.2m時，該同學向下拍球，要使籃球落地后反彈的高度仍為1.2m,求該同學在拍球過程中需要對籃球所做的功W。
  b.在拍球過程中，可以通過改變拍球的作用力大小而改變拍球的節奏，我們會發現不管是籃球的下落還是上升，有一段過程籃球好像粘在手上一樣。這是因為球開始下落的同時向下拍球，手通過接觸會對球施加一向下的動力F₁；當球反彈上升至某一高度時，手通過接觸對球施加一向下的阻力F₂，使球和手一起向上運動至最高點。若拍球過程中籃球最大高度始終為1.2m,手對球的兩次作用力均視為恒力，且在上升和下降過程中，球與手作用的距離均為s=0.2m。請推導F₂大小與F₁大小之間的關系式，并在圖中畫出F₂-F₁圖線，標出圖線與橫軸交點的橫坐標。
  組卷：283引用：2難度：0.6

  解析