2021年北京市西城区高考物理二模试卷.pdf
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1、2021年 北 京 市 西 城 区 高 考 物 理 二 模 试 卷 一、选 择 题(共 1 4小 题,每 小 题 3 分,满 分 4 2分)1.(3 分)以 下 核 反 应 方 程 中 属 于 0 衰 变 的 是()A.24Naf 24Mg+0 e11 12-1B.235u+nlf 140 xe+94sr+21n92 0 54 38 0C.2H+3Hf4He+】n1 1 2 0D.14N+4Hef 17o+l H7 2 8 12.(3 分)下 列 说 法 正 确 的 是()A.液 体 温 度 越 高,布 朗 运 动 越 明 显,液 体 分 子 热 运 动 的 平 均 动 能 越 大 B.内 能
2、 是 物 体 中 所 有 分 子 热 运 动 动 能 的 总 和 C.气 体 膨 胀 对 外 做 功,其 内 能 一 定 减 小 D.气 体 吸 热 且 温 度 升 高,分 子 的 平 均 动 能 有 可 能 不 变 3.(3 分)如 图 所 示,一 束 可 见 光 穿 过 平 行 玻 璃 砖 后,分 为 a、b 两 束 单 色 光。则()A.玻 璃 对 b 光 的 折 射 率 较 大 B.在 真 空 中 a光 的 速 度 大 于 b 光 的 速 度 C.a 光 光 子 能 量 大 于 b 光 光 子 能 量 D.如 果 b 光 是 绿 光,那 么 a 光 可 能 是 红 光 4.(3 分)一
3、 简 谐 机 械 波 沿 x 轴 正 方 向 传 播,波 长 为 入,周 期 为 T。t=0时 刻 的 波 形 如 图 1图 1图 2A.t=0 时,质 点 a 的 加 速 度 比 质 点 b 的 小 B.质 点 b 和 质 点 c 的 速 度 方 向 总 是 相 同 的 C.图 2 可 以 表 示 质 点 b 的 振 动 D.图 2 可 以 表 示 质 点 c 的 振 动 5.(3 分)2021年 2 月 2 4日,“天 间 一 号”火 星 探 测 器 经 过 2 0 0多 天 的 飞 行,成 功 进 入 椭 圆 形 的 轨 道 绕 火 星 运 动,并 为 着 陆 火 星 做 好 准 备。如
4、 图 所 示,在“天 问 一 号”沿 椭 圆 轨 道 由“远 火 点”向“近 火 点”运 动 的 过 程 中()远 火 点:O,近 火 点-/A.火 星 对 探 测 器 的 引 力 逐 渐 减 小 B.探 测 器 的 速 度 逐 渐 减 小 C.引 力 对 探 测 器 做 负 功,探 测 器 的 势 能 逐 渐 减 小 D.引 力 对 探 测 器 做 正 功,探 测 器 的 动 能 逐 渐 增 大 6.(3 分)如 图 1,A、B 是 某 电 场 中 一 条 电 场 线 上 的 两 点,一 个 负 电 荷 从 A 点 由 静 止 释 放,其 运 动 的 v-t 图 像 如 图 2 所 示。则
5、A、B 附 近 的 电 场 线 分 布 情 况 可 能 是()7.(3 分)如 图 为 交 流 发 电 机 的 示 意 图,矩 形 线 圈 在 匀 强 磁 场 中 绕 垂 直 于 磁 场 的 轴 0 0 匀 速 转 动,发 电 机 的 电 动 势 随 时 间 的 变 化 规 律 为 e=20sinl00nt(V)()B.此 交 流 电 动 势 的 有 效 值 为 20VC.当 线 圈 平 面 转 到 图 示 位 置 时 产 生 的 电 动 势 最 大 D.当 线 圈 平 面 转 到 平 行 于 磁 场 的 位 置 时 磁 通 量 的 变 化 率 最 大 8.(3 分)如 图 所 示,线 圈 A
6、 通 过 滑 动 变 阻 器 和 开 关 连 接 到 电 源 上,线 圈 B 的 两 端 连 到 电 流 表 上,开 关 闭 合 瞬 间,电 流 表 指 针 向 右 偏 转,则()A.开 关 断 开 瞬 间,电 流 表 指 针 不 偏 转 B.开 关 闭 合 瞬 间,两 个 线 圈 中 的 电 流 方 向 可 能 同 为 顺 时 针 或 逆 时 针 C.开 关 闭 合,向 右 移 动 滑 动 变 阻 器 的 滑 片,电 流 表 指 针 向 右 偏 转 D.开 关 闭 合,向 上 拔 出 线 圈 A 的 过 程 中,线 圈 B 将 对 线 圈 A 产 生 排 斥 力 9.(3 分)具 有 相 同
7、 质 子 数 和 不 同 中 子 数 的 原 子 称 为 同 位 素。让 氢 的 三 种 同 位 素 原 子 核(产、2 H 和;H)以 相 同 的 速 度 从 带 电 平 行 板 间 的 P 点 沿 垂 直 于 电 场 的 方 向 射 入 电 场,分 别 落 在 A、B、C 三 点,则()A.三 种 粒 子 在 电 场 中 运 动 的 时 间 相 同 B.三 种 粒 子 在 电 场 中 运 动 的 过 程 中 电 势 能 的 变 化 量 相 同 C.落 在 A 点 的 是;HD.到 达 负 极 板 时,落 在 C 点 的 粒 子 的 动 能 大 于 落 在 A 点 的 粒 子 的 动 能 1
8、0.(3 分)某 同 学 用 如 图 所 示 的 实 验 装 置 观 察 光 的 干 涉 现 象。他 使 用 绿 色 的 滤 光 片,在 目 镜 中 观 察 到 了 一 定 数 量 的 绿 色 条 纹。若 要 增 加 从 目 镜 中 观 察 到 的 条 纹 个 数,以 下 措 施 可光 源 凸 磔 演 速 光 片 单 显 双 维.光 筒 屏 勾 悝 头 及 目 3 干 力 昌 u 中 行 的 是()5 SA.增 大 单 缝 到 双 缝 的 距 离 B.换 用 间 距 更 大 的 双 缝 C.换 用 更 长 的 遮 光 筒 D.换 用 红 色 的 滤 光 片 11.(3 分)如 图 1所 示,地
9、 面 上 方 高 度 为 d 的 空 间 内 有 水 平 方 向 的 匀 强 磁 场,质 量 为 m 的 正 方 形 闭 合 导 线 框 ab ed的 边 长 为 1,已 知 h d l 从 导 线 框 开 始 运 动 到 b e边 即 将 落 地 的 过 程 中,导 线 框 的 v-t 图 像 如 图 2 所 示。重 力 加 速 度 为 g,以 下 有 关 这 一 过 程 的 判 断 正 确 的 是()A.ti t2时 间 内 导 线 框 受 到 的 安 培 力 逐 渐 增 大 B.磁 场 的 高 度 d 可 以 用 v-t 图 中 阴 影 部 分 的 面 积 表 示 C.导 线 框 重 力
10、 势 能 的 减 少 量 等 于 其 动 能 的 增 加 量 D.导 线 框 产 生 的 焦 耳 热 大 于 mgl12.(3 分)蹦 床 是 体 操 运 动 的 一 种,有“空 中 芭 蕾”之 称。为 了 能 够 更 好 地 完 成 空 中 动 作,在 网 面 上 准 备 阶 段,蹦 床 的 中 心 由 弹 性 网 面 组 成,若 运 动 员 从 离 水 平 网 面 3 m 高 处 由 静 止 自 由 下 落,则 在 此 过 程 中()A.只 有 重 力 对 运 动 员 做 功,运 动 员 的 机 械 能 守 恒 B.运 动 员 的 机 械 能 增 加,是 因 为 弹 性 网 弹 力 对 运
11、 动 员 做 正 功C.弹 性 网 弹 力 对 运 动 员 的 冲 量 大 小 等 于 运 动 员 重 力 的 冲 量 大 小 D.弹 性 网 弹 力 对 运 动 员 的 冲 量 大 小 大 于 运 动 员 重 力 的 冲 量 大 小 13.(3 分)为 了 节 能 和 环 保,一 些 公 共 场 所 用 光 敏 电 阻 制 作 光 控 开 关 来 控 制 照 明 系 统,如 图 为 电 路 原 理 图。图 中,内 阻 可 不 计,R 为 可 变 电 阻,RG为 光 敏 电 阻,其 在 不 同 照 度 下 的 阻 值 如 表(照 度 是 描 述 光 的 强 弱 的 物 理 量,光 越 强 照
12、度 越 大,lx是 它 的 单 位)。若 控 制 开 关 两 端 电 压 升 至 2 V时 将 自 动 开 启 照 明 系 统()照 度/lx 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2电 阻 RG/kn 75 40 28 23 20 181 照 明 系 统 11 1用 庭 捌 及 RJ|.ai-A.若 将 R 接 入 电 路 的 阻 值 调 整 为 2 0 k C,则 当 照 度 降 低 到 l.Olx时 启 动 照 明 系 统 B.若 要 使 照 明 系 统 在 照 度 降 低 到 0.81X时 启 动,则 要 将 R 接 入 电 路 的 阻 值 调 整 为 46kQC.R 接 入 电
13、 路 的 阻 值 不 变 时,照 度 越 大,控 制 开 关 两 端 的 电 压 越 大 D.若 要 在 光 照 更 暗 时 启 动 照 明 系 统,应 将 R 接 入 电 路 的 阻 值 调 大 14.(3 分)我 国 的 月 球 探 测 计 划“嫦 娥 工 程”分 为“绕、落、回”三 步。“嫦 娥 五 号”的 任 务 是“回”。2020年 11月 2 4日,“嫦 娥 五 号”成 功 发 射,它 分 为 四 部 分:着 陆 器、上 升 器、轨 道 器 和 返 回 器。12月 3 日,以“着 陆 器”作 为 发 射 台,从 月 面 起 飞(如 图 1),与 绕 月 飞 行 的“轨 道 器 与
14、返 回 器 组 合 体”成 功 交 会 对 接(如 图 2),将 珍 贵 的“月 壤”转 移 到“返 回 器”中。1 2月 1 7日,以 超 高 速 进 入 大 气 层。由 于 速 度 太 快 会 使 得“返 回 器”与 空 气 剧 烈 摩 擦 产 生 高 温,高 温 会 对“月 壤”产 生 不 利 影 响,返 回 器 有 燃 烧 殆 尽 的 风 险。为 避 免 这 些 风 险,采 用“半 弹 道 跳 跃 式 返 回”俗 称“太 空 打 水 漂”的 方 式 两 次 进 入 大 气 层(如 图 3)。最 终 在 预 定 地 点 平 稳 着 陆。根 据 以 上 信 息,判 断 下 列 说 法 正
15、确 的 是()图 1 图 2 图 3A.“上 升 器”从 点 火 上 升 到 回 到 预 定 环 月 轨 道 的 过 程 中,“月 壤”一 直 处 于 超 重 状 态 B.“月 壤”随“返 回 器”进 入 环 月 轨 道 后,“返 回 器”的 弹 力 给“月 壤”提 供 向 心 力 C.为 了 利 用 地 球 自 转,节 省 燃 料,“嫦 娥 五 号”应 采 用 由 东 向 西 发 射 D.为 了 利 用 地 球 自 转,降 低 回 收 过 程 中 的 风 险,“返 回 器”应 采 用 由 西 向 东 进 入 大 气 层 回 收 二、解 答 题(共 7 小 题,满 分 5 8分)15.(9 分
16、)用 图 1所 示 的 装 置 做“用 单 摆 测 重 力 加 速 度”的 实 验。图 3(1)组 装 单 摆 时,应 该 选 用。(用 器 材 前 的 字 母 表 示)A.长 度 为 1 m 左 右 的 细 线 B.长 度 为 30cm左 右 的 细 线 C.直 径 约 为 1.8cm的 塑 料 球 D.直 径 约 为 1.8cm的 钢 球(2)如 图 2 所 示,用 游 标 卡 尺 测 量 摆 球 直 径。摆 球 直 径(1=cm。(3)甲 同 学 测 量 了 6 组 数 据,在 坐 标 纸 上 描 点 作 图 得 到 了 如 图 3 所 示 的 图 像,其 中 T 表 示 单 摆 的 周
17、 期,图 线 的 数 学 表 达 式 可 以 写 为 1 2=(用 题 目 所 给 的 字 母 表 示)。由 图 像 可 计 算 出 当 地 的 重 力 加 速 度 g=m/s2(n HZ 3.14,计 算 结 果 保 留 两 位 有 效 数 字)。(4)乙 同 学 在 实 验 中 操 作 不 当,使 得 摆 球 没 有 在 一 个 竖 直 平 面 内 摆 动。他 认 为 这 种 情 况 不 会 影 响 测 量 结 果,所 以 他 仍 然 利 用 所 测 得 的 运 动 周 期 根 据 单 摆 周 期 公 式 计 算 重 力 加 速 度。若 将 小 球 的 实 际 运 动 看 作 是 在 水
18、平 面 内 的 圆 周 运 动,分 析 乙 同 学 计 算 出 的 重 力 加 速 度 与 真 实 值 相 比 是 偏 大 还 是 偏 小。16.(9 分)在“用 传 感 器 观 察 电 容 器 的 充 放 电 过 程”实 验 中,按 图 1 所 示 连 接 电 路。电 源 电 动 势 为 8.0V,内 阻 可 以 忽 略。单 刀 双 掷 开 关 S 先 跟 2 相 接,一 段 时 间 后,把 开 关 再 改 接 2 o 实 验 中 使 用 了 电 流 传 感 器 来 采 集 电 流 随 时 间 的 变 化 情 况。图 2(1)开 关 S 改 接 2 后,电 容 器 进 行 的 是(选 填“充
19、 电”或“放 电”)过 程。此 过 程 得 到 的 I-t图 像 如 图 2所 示,图 中 用 阴 影 标 记 的 狭 长 矩 形 的 面 积 的 物 理 意 义 是。如 果 不 改 变 电 路 其 他 参 数,只 减 小 电 阻 R 的 阻 值,则 此 过 程 的 I-t曲 线 与 坐 标 轴 所 围 成 的 面 积 将(选 填“减 小”、“不 变”或“增 大(2)若 实 验 中 测 得 该 电 容 器 在 整 个 放 电 过 程 中 释 放 的 电 荷 量 Q=3.4 4 X 1 0 T C,则 该 电 容 器 的 电 容 为 uFo(3)关 于 电 容 器 在 整 个 充、放 电 过 程
20、 中 的 q-t图 像 和 UA B-t图 像 的 大 致 形 状,图 3 中 可 能 正 确 的 有(q为 电 容 器 极 板 所 带 的 电 荷 量,UA B为 A、B 两 板 的 电 势 差)。17.(9分)电 场 对 放 入 其 中 的 电 荷 有 力 的 作 用。如 图 所 示,带 电 球 C 置 于 铁 架 台 旁,把 系 在 丝 线 上 的 带 电 小 球 A 挂 在 铁 架 台 的 P 点。小 球 A 静 止 时 与 带 电 球 C 处 于 同 一 水 平 线 上,电 荷 量 为+q,重 力 加 速 度 为 g,两 球 可 视 为 点 电 荷。(1)画 出 小 球 A 静 止
21、时 的 受 力 图,并 求 带 电 球 C 对 小 球 A 的 静 电 力 F 的 大 小;(2)写 出 电 场 强 度 的 定 义 式,并 据 此 求 出 带 电 球 C 在 小 球 A 所 在 处 产 生 的 电 场 的 场 强 EA 的 大 小 和 方 向;(3)若 已 知 小 球 A 静 止 时 与 带 电 球 C 的 距 离 为 r,求 带 电 球 C 所 带 的 电 荷 量 Q。18.(9 分)某 同 学 用 实 验 室 中 的 过 山 车 模 型 研 究 过 山 车 的 原 理。如 图 所 示,将 质 量 为 m 的 小 球 从 倾 斜 轨 道 上 的 某 一 位 置 由 静 止
22、 释 放,小 球 将 沿 着 轨 道 运 动 到 最 低 点 后 进 入 圆 轨 道。他 通 过 测 量 得 到 圆 轨 道 的 半 径 为 R o 已 知 重 力 加 速 度 为 g。(1)小 球 能 够 顺 利 通 过 圆 轨 道 最 高 点 的 最 小 速 度 v 为 多 少?(2)若 不 考 虑 摩 擦 等 阻 力,要 使 小 球 恰 能 通 过 圆 轨 道 的 最 高 点,小 球 的 释 放 点 距 轨 道 最 低 点 的 高 度 差 h 为 多 少?(3)该 同 学 经 过 反 复 尝 试,发 现 要 使 小 球 恰 能 通 过 圆 轨 道 的 最 高 点,小 球 的 释 放 点
23、距 轨 道 最 低 点 的 高 度 差 比(2),则 从 释 放 点 运 动 到 圆 轨 道 最 高 点 的 过 程 中 小 球 损 失 的 机 械 能 E为 多 少?19.(10分)研 究 原 子 核 的 结 构 时,需 要 用 能 量 很 高 的 粒 子 轰 击 原 子 核。为 了 使 带 电 粒 子 获 得 很 高 的 能 量,科 学 家 发 明 了 各 种 粒 子 加 速 器。图 1 为 某 加 速 装 置 的 示 意 图,其 轴 线 在 同 一 直 线 上,序 号 为 奇 数 的 圆 筒 与 序 号 为 偶 数 的 圆 筒 分 别 和 交 变 电 源 的 两 极 相 连,奇 数 圆
24、筒 相 对 偶 数 圆 筒 的 电 势 差 为 正 值。此 时 和 偶 数 圆 筒 相 连 的 金 属 圆 板(序 号 为 0)的 中 央 有 一 电 子,沿 中 心 轴 线 进 入 圆 筒 1。为 使 电 子 在 圆 筒 之 间 的 间 隙 都 能 被 加 速,圆 筒 长 度 的 设 计 必 须 遵 照 一 定 的 规 律。S!u若 电 子 的 质 量 为 m,电 荷 量 为-e,交 变 电 源 的 电 压 为 U,两 圆 筒 间 隙 的 电 场 可 视 为 匀 强 电 场,圆 筒 内 场 强 均 为 0。不 计 电 子 的 重 力 和 相 对 论 效 应。(1)求 电 子 进 入 圆 筒
25、1时 的 速 度 v i,并 分 析 电 子 从 圆 板 出 发 到 离 开 圆 筒 2 这 个 过 程 的 运 动;(2)若 忽 略 电 子 通 过 圆 筒 间 隙 的 时 间,则 第 n 个 金 属 圆 筒 的 长 度 Ln应 该 为 多 少?(3)若 电 子 通 过 圆 筒 间 隙 的 时 间 不 可 忽 略,且 圆 筒 间 隙 的 距 离 均 为 d,在 保 持 圆 筒 长 度、交 变 电 压 的 变 化 规 律 和(2),该 装 置 能 够 让 电 子 获 得 的 最 大 速 度 是 多 少?20.(8 分)火 箭 的 飞 行 应 用 了 反 冲 的 原 理,靠 喷 出 气 流 的
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