2021年北京卷物理高考真题.pdf
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1、2021年 北 京 市 普 通 高 中 学 业 水 平 等 级 性 考 试 物 理 本 试 卷 共 8 页,100分。考 试 时 长 9 0分 钟。考 生 务 必 将 答 案 答 在 答 题 卡 上,在 试 卷 上 作 答 无 效。考 试 结 束 后,将 本 试 卷 和 答 题 卡 一 并 交 回。第 一 部 分 本 部 分 共 14题,每 题 3 分,共 4 2分。在 每 题 列 出 的 四 个 选 项 中,选 出 最 符 合 题 目 要 求 的 一 项。1.硼(B)中 子 俘 获 治 疗 是 目 前 最 先 进 的 癌 症 治 疗 手 段 之 一。治 疗 时 先 给 病 人 注 射 一 种
2、 含 硼 的 药 物,随 后 用 中 子 照 射,硼 俘 获 中 子 后,产 生 高 杀 伤 力 的 a 粒 子 和 锂(Li)离 子。这 个 核 反 应 的 方 程 是 A.2B+;n-;Li+;He B.1B+;H e f i;N+:nC.i:N+;H e-O+;H D.+:n-C+;H2.如 图 所 示 的 平 面 内,光 束 a 经 圆 心 O 射 入 半 圆 形 玻 璃 砖,出 射 光 为 氏 c 两 束 单 色 光。下 列 说 法 正 确 的 是 A.这 是 光 的 干 涉 现 象 B.在 真 空 中 光 束 匕 的 波 长 大 于 光 束 c 的 波 长 C.玻 璃 砖 对 光
3、束 人 的 折 射 率 大 于 对 光 束 c 的 折 射 率 D.在 玻 璃 砖 中 光 束 6 的 传 播 速 度 大 于 光 束 c 的 传 播 速 度 3.一 列 简 谐 横 波 某 时 刻 的 波 形 图 如 图 所 示。此 后 K 质 点 比 L 质 点 先 回 到 平 衡 位 置。下 列 判 断 正 确 的 是 A.该 简 谐 横 波 沿 x 轴 负 方 向 传 播 B.此 时 K 质 点 沿 y 轴 正 方 向 运 动 C.此 时 K 质 点 的 速 度 比 乙 质 点 的 小 D.此 时 K 质 点 的 加 速 度 比 L 质 点 的 小 4.比 较 45。(2 的 热 水
4、和 100。(2 的 水 蒸 汽,下 列 说 法 正 确 的 是 A.热 水 分 子 的 平 均 动 能 比 水 蒸 汽 的 大 B.热 水 的 内 能 比 相 同 质 量 的 水 蒸 汽 的 小 C.热 水 分 子 的 速 率 都 比 水 蒸 汽 的 小 D.热 水 分 子 的 热 运 动 比 水 蒸 汽 的 剧 烈 5.一 正 弦 式 交 变 电 流 的 i-r 图 像 如 图 所 示。下 列 说 法 正 确 的 是 A.在 f=0.4 s 时 电 流 改 变 方 向 B.该 交 变 电 流 的 周 期 为 0.5 sC.该 交 变 电 流 的 表 达 式 为 i=2cos5冗,AD-该
5、交 变 电 流 的 有 效 值 为 等 A6.2021年 5 月,“天 问 一 号”探 测 器 成 功 在 火 星 软 着 陆,我 国 成 为 世 界 上 第 一 个 首 次 探 测 火 星 就 实 现“绕、落、巡”三 项 任 务 的 国 家。天 问 一 号”在 火 星 停 泊 轨 道 运 行 时,近 火 点 距 离 火 星 表 面 2.8x102km、远 火 点 距 离 火 星 表 面 S S x lN k m,则“天 问 一 号”A.在 近 火 点 的 加 速 度 比 远 火 点 的 小 B.在 近 火 点 的 运 行 速 度 比 远 火 点 的 小 C.在 近 火 点 的 机 械 能 比
6、 远 火 点 的 小 D.在 近 火 点 通 过 减 速 可 实 现 绕 火 星 做 圆 周 运 动 7.如 图 所 示,在 竖 直 向 下 的 匀 强 磁 场 中,水 平 U 型 导 体 框 左 端 连 接 一 阻 值 为 R 的 电 阻,质 量 为 八 电 阻 为 的 导 体 棒 仍 置 于 导 体 框 上。不 计 导 体 框 的 电 阻、导 体 棒 与 框 间 的 摩 擦。仍 以 水 平 向 右 的 初 速 度。o开 始 运 动,最 终 停 在 导 体 框 上。在 此 过 程 中 A.导 体 棒 做 匀 减 速 直 线 运 动 B.导 体 棒 中 感 应 电 流 的 方 向 为 C.电
7、阻 R 消 耗 的 总 电 能 为 上 皿 2(/?+r)D.导 体 棒 克 服 安 培 力 做 的 总 功 小 于,机 说 2 0b8.如 图 所 示,高 速 公 路 上 汽 车 定 速 巡 航(即 保 持 汽 车 的 速 率 不 变)通 过 路 面 abed,其 中 时 段 为 平 直 上 坡 路 面,b e段 为 水 平 路 面,4 段 为 平 直 下 坡 路 面。不 考 虑 整 个 过 程 中 空 气 阻 力 和 摩 擦 阻 力 的 大 小 变 化。下 列 说 法 正 确 的 是 A.在 时 段 汽 车 的 输 出 功 率 逐 渐 减 小 B.汽 车 在 必 段 的 输 出 功 率 比
8、 b e段 的 大 C.在 段 汽 车 的 输 出 功 率 逐 渐 减 小 D.汽 车 在 段 的 输 出 功 率 比 根 段 的 大 9.如 图 所 示 的 平 面 内,有 静 止 的 等 量 异 号 点 电 荷,M,N 两 点 关 于 两 电 荷 连 线 对 称,P 两 点 关 于 两 电 荷 连 线 的 中 垂 线 对 称。下 列 说 法 正 确 的 是 A.M 点 的 场 强 比 P 点 的 场 强 大 B.M 点 的 电 势 比 N 点 的 电 势 高 C.N 点 的 场 强 与 尸 点 的 场 强 相 同 D.电 子 在/点 的 电 势 能 比 在 P 点 的 电 势 能 大 N*
9、10.如 图 所 示,圆 盘 在 水 平 面 内 以 角 速 度 to绕 中 心 轴 匀 速 转 动,圆 盘 上 距 轴 r 处 的 P 点 有 一 质 量 为?的 小 物 体 随 圆 盘 一 起 转 动。某 时 刻 圆 盘 突 然 停 止 转 动,小 物 体 由 P 点 滑 至 11.某 同 学 搬 运 如 图 所 示 的 磁 电 式 电 流 表 时,发 现 表 针 晃 动 剧 烈 且 不 易 停 止。按 照 老 师 建 议,该 同 学 在 两 接 线 柱 间 接 一 根 导 线 后 再 次 搬 运,发 现 表 针 晃 动 明 显 减 弱 且 能 很 快 停 止。下 列 说 法 正 确 的
10、是 A.未 接 导 线 时,表 针 晃 动 过 程 中 表 内 线 圈 不 产 生 感 应 电 动 势 B.未 接 导 线 时,表 针 晃 动 剧 烈 是 因 为 表 内 线 圈 受 到 安 培 力 的 作 用 C.接 上 导 线 后,表 针 晃 动 过 程 中 表 内 线 圈 不 产 生 感 应 电 动 势 D.接 上 导 线 后,表 针 晃 动 减 弱 是 因 为 表 内 线 圈 受 到 安 培 力 的 作 用 12.如 图 所 示,在 xO y坐 标 系 的 第 一 象 限 内 存 在 匀 强 磁 场。一 带 电 粒 子 在 P 点 以 与 x 轴 正 方 向 成 60。的 方 向 垂
11、直 磁 场 射 入,并 恰 好 垂 直 于 y 轴 射 出 磁 场。已 知 带 电 粒 子 质 量 为 加、电 荷 量 为 4,OP=a 0 不 计 重 力。根 据 上 述 信 息 可 以 得 出 A.带 电 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 轨 迹 方 程 B.带 电 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 速 率 C.带 电 粒 子 在 磁 场 中 运 动 的 时 间 D.该 匀 强 磁 场 的 磁 感 应 强 度 13.某 同 学 使 用 轻 弹 簧、直 尺、钢 球 等 制 作 了 一 个“竖 直 加 速 度 测 量 仪”。如 图 所 示,弹 簧 上 端 固 定,在 弹 簧 旁 沿 弹 簧
12、 长 度 方 向 固 定 一 直 尺。不 挂 钢 球 时,弹 簧 下 端 指 针 位 于 直 尺 20 c m刻 度 处;下 端 悬 挂 钢 球,静 止 时 指 针 位 于 直 尺 40 c m刻 度 处。将 直 尺 不 同 刻 度 对 应 的 加 速 度 标 在 直 尺 上,就 可 用 此 装 置 直 接 测 量 竖 直 方 向 的 加 速 度。取 竖 直 向 上 为 正 方 向,重 力 加 速 度 大 小 为 g。下 列 说 法 正 确 的 是 A.30 c m刻 度 对 应 的 加 速 度 为-0.5gB.40 c m刻 度 对 应 的 加 速 度 为 gC.50 cm刻 度 对 应 的
13、 加 速 度 为 2gD.各 刻 度 对 应 加 速 度 的 值 是 不 均 匀 的1 4.北 京 高 能 光 源 是 我 国 首 个 第 四 代 同 步 辐 射 光 源,计 划 于 2025年 建 成。同 步 辐 射 光 具 有 光 谱 范 围 宽(从 远 红 外 到 X 光 波 段,波 长 范 围 约 为 10 5 m 10 m,对 应 能 量 范 围 约 为 eV 105 eV)、光 源 亮 度 高、偏 振 性 好 等 诸 多 特 点,在 基 础 科 学 研 究、应 用 科 学 和 工 艺 学 等 领 域 已 得 到 广 泛 应 用。速 度 接 近 光 速 的 电 子 在 磁 场 中 偏
14、 转 时,会 沿 圆 弧 轨 道 切 线 发 出 电 磁 辐 射,这 个 现 象 最 初 是 在 同 步 加 速 器 上 观 察 到 的,称 为“同 步 辐 射”。以 接 近 光 速 运 动 的 单 个 电 子 能 量 约 为 109e V,回 旋 一 圈 辐 射 的 总 能 量 约 为 IOdeV。下 列 说 法 正 确 的 是 A.同 步 辐 射 的 机 理 与 氢 原 子 发 光 的 机 理 一 样 B.用 同 步 辐 射 光 照 射 氢 原 子,不 能 使 氢 原 子 电 离 C.蛋 白 质 分 子 的 线 度 约 为 K P m,不 能 用 同 步 辐 射 光 得 到 其 衍 射 图
15、 样 D.尽 管 向 外 辐 射 能 量,但 电 子 回 旋 一 圈 后 能 量 不 会 明 显 减 小 第 二 部 分 本 部 分 共 6题,共 5 8分。15.(8 分)物 理 实 验 一 般 都 涉 及 实 验 目 的、实 验 原 理、实 验 仪 器、实 验 方 法、实 验 操 作、数 据 分 析 等。例 如:(1)实 验 仪 器。用 游 标 卡 尺 测 某 金 属 管 的 内 径,示 数 如 图 1所 示。则 该 金 属 管 的 内 径 为 _mm3 主 尺 4 cm0 游 标 尺 10图 1(2)数 据 分 析。打 点 计 时 器 在 随 物 体 做 匀 变 速 直 线 运 动 的
16、纸 带 上 打 点,其 中 一 部 分 如 图 2 所 示,B、C、。为 纸 带 上 标 出 的 连 续 3 个 计 数 点,相 邻 计 数 点 之 间 还 有 4 个 计 时 点 没 有 标 出。打 点 计 时 器 接 在 频 率 为 50 H z的 交 流 电 源 上。贝 时 丁 C 点 时,纸 带 运 动 的 速 度 oc=m/s(结 果 保 留 小 数 点 后 两 位)。9 2(n 1111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111
17、11111111111111111 n(2 3 4 5 6 7 8 9 10 II 12 13 14 cm/图 2(3)实 验 原 理。图 3 为“探 究 加 速 度 与 力 的 关 系”的 实 验 装 置 示 意 图。认 为 桶 和 砂 所 受 的 重 力 等 于 使 小 车:做 匀 加 速 直 线 运 动 的 合 力。实 验 中 平 衡 了 摩 擦 力 后,要 求 桶 和 砂 的 总 质 量 加 比 小 车 质 量 M 小 得 多。请 分 析 说 明 这 个 要 求 的 理 由。图 316.(10 分)在“测 量 金 属 丝 的 电 阻 率”实 验 中,某 同 学 用 电 流 表 和 电
18、压 表 测 量 一 金 属 丝 的 电 阻。(1)该 同 学 先 用 欧 姆 表“x l”挡 粗 测 该 金 属 丝 的 电 阻,示 数 如 图 1 所 示,对 应 的 读 数 是 Q o(2)除 电 源(电 动 势 3.0 V,内 阻 不 计)、电 压 表(量 程 0 3 V,内 阻 约 3 k。)、开 关、导 线 若 干 外,还 提 供 如 下 实 验 器 材:A.电 流 表(量 程 0 0.6 A,内 阻 约 0.1。)B.电 流 表(量 程 0 3.0 A,内 阻 约 0.0 2。)C.滑 动 变 阻 器(最 大 阻 值 I 0 C,额 定 电 流 2 A)D.滑 动 变 阻 器(最
19、大 阻 值 I k C,额 定 电 流 0.5A)为 了 调 节 方 便、测 量 准 确,实 验 中 电 流 表 应 选 用,滑 动 变 阻 器 应 选 用。(选 填 实 验 器 材 前 对 应 的 字 母)(3)该 同 学 测 量 金 属 丝 两 端 的 电 压 U 和 通 过 金 属 丝 的 电 流/,得 到 多 组 数 据,并 在 坐 标 图 上 标 出,如 图 2 所 示。请 作 出 该 金 属 丝 的 U-/图 线,根 据 图 线 得 出 该 金 属 丝 电 阻 R=C(结 果 保 留 小 数 点 后 两 位)。(4)用 电 流 传 感 器 测 量 通 过 定 值 电 阻 的 电 流
20、,电 流 随 时 间 变 化 的 图 线 如 图 3 所 示。将 定 值 电 阻 替 换 为 小 灯 泡,电 流 随 时 间 变 化 的 图 线 如 图 4 所 示,请 分 析 说 明 小 灯 泡 的 电 流 为 什 么 随 时 间 呈 现 这 样 的 变 化。o4(闭 合 开 关)图 3o,。(闭 合 开 关)图 417.(9 分)如 图 所 示,小 物 块 A、8 的 质 量 均 为=0.10 kg,B 静 止 在 轨 道 水 平 段 的 末 端。A以 水 平 速 度。o与 8 碰 撞,碰 后 两 物 块 粘 在 一 起 水 平 抛 出。抛 出 点 距 离 水 平 地 面 的 竖 直 高
21、度 为 h=0.45 m,两 物 块 落 地 点 距 离 轨 道 末 端 的 水 平 距 离 为 s=0.30 m,取 重 力 加 速 度 g=10 m/s2。求:(1)两 物 块 在 空 中 运 动 的 时 间 h(2)两 物 块 碰 前 A 的 速 度 的 大 小;(3)两 物 块 碰 撞 过 程 中 损 失 的 机 械 能 A E。18.(9 分)如 图 所 示,M 为 粒 子 加 速 器:N 为 速 度 选 择 器,两 平 行 导 体 板 之 间 有 方 向 相 互 垂 直 的 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场,磁 场 的 方 向 垂 直 纸 面 向 里,磁 感 应 强 度 为 及
22、从 S 点 释 放 一 初 速 度 为 0、质 量 为 加、电 荷 量 为 q 的 带 正 电 粒 子,经 M 加 速 后 恰 能 以 速 度。沿 直 线(图 中 平 行 于 导 体 板 的 虚 线)通 过 N。不 计 重 力。(1)求 粒 子 加 速 器 M 的 加 速 电 压 U-B(2)求 速 度 选 择 器 N 两 板 间 的 电 场 强 度 E 的 大 小 和 方 向;5 _(3)仍 从 S 点 释 放 另 一 初 速 度 为 0、质 量 为 2?、电 荷 量 为 q 的 带 正 电 粒 子,离 开 N 时 粒 子 偏 离 图 中 虚 线 的 距 离 为“,求 该 粒 M N-子 离
23、 开 N 时 的 动 能 线。19.(10 分)类 比 是 研 究 问 题 的 常 用 方 法。(1)情 境 1:物 体 从 静 止 开 始 下 落,除 受 到 重 力 作 用 外,还 受 到 一 个 与 运 动 方 向 相 反 的 空 气 阻 力/=加 仪 为 常 量)的 作 用。其 速 率。随 时 间 f的 变 化 规 律 可 用 方 程 G-人 一 竺(式)描 述,其 中 机 为 物 体 质 量,G 为 其 重 力。求 物 体 下 落 的 最 大 速 率%。(2)情 境 2:如 图 1所 示,电 源 电 动 势 为 E,线 圈 自 感 系 数 为 心 电 路 中 的 总 电 阻 为 几
24、闭 合 开 关 S,发 现 电 路 中 电 流/随 时 间 t的 变 化 规 律 与 情 境 1 中 物 体 速 率 v 随 时 间 r的 变 化 规 律 类 似。类 比 式,写 出 电 流/随 时 间,变 化 的 方 程;并 在 图 2 中 定 性 画 出/T 图 线。z w w x(3)类 比 情 境 1和 情 境 2 中 的 能 量 转 化 情 况,完 成 下 表。情 境 1 情 境 2物 体 重 力 势 能 的 减 少 量 物 体 动 能 的 增 加 量 电 阻 R 上 消 耗 的 电 能 20.(12 分)秋 千 由 踏 板 和 绳 构 成,人 在 秋 千 上 的 摆 动 过 程 可
25、 以 简 化 为 单 摆 的 摆 动,等 效“摆 球”的 质 量 为 加,人 蹲 在 踏 板 上 时 摆 长 为 八 人 站 立 时 摆 长 为 右。不 计 空 气 阻 力,重 力 加 速 度 大 小 为 g。(1)如 果 摆 长 为“摆 球”通 过 最 低 点 时 的 速 度 为 V,求 此 时“摆 球”受 到 拉 力 T的 大 小。(2)在 没 有 别 人 帮 助 的 情 况 下,人 可 以 通 过 在 低 处 站 起、在 高 处 蹲 下 的 方 式 使“摆 球”摆 得 越 来 越 高。a.人 蹲 在 踏 板 上 从 最 大 摆 角 回 开 始 运 动,到 最 低 点 时 突 然 站 起,
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- 2021 北京 物理 高考
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