1、物理第3頁(共8頁)北京市2021年普通高中學業水平等級性考試物理本試卷共8頁，100分。考試時長90分鐘。考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作 答無效。考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共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 .硼（B）中子俘獲治療是目前最先進的癌癥治療手段之一。治療時先給病人注射一種含硼的藥物，隨后用中子照射，硼俘獲中子后，產生高殺傷力的“粒子和鋰（Li）離子。這個核反應的方程是10174114141A.5B0n3Li 2 HeB.5B 2 He7N 0n14417- 1141141C.7 N2 He 8。1

2、HD.7 N 0n6c 1Hb、c兩束單色光。下2 .如圖所示的平面內，光束 a經圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為列說法正確的是A.這是光的干涉現象B.在真空中光束b的波長大于光束c的波長C.玻璃磚對光束b的折射率大于對光束 c的折射率D.在玻璃磚中光束 b的傳播速度大于光束 c的傳播速度3. 一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示。此后斷正確的是A .該簡諧橫波沿x軸負方向傳播B.此時K質點沿y軸正方向運動C.此時K質點的速度比L質點的小D.此時K質點的加速度比L質點的小K質點比L質點先回到平衡位置。下列判4 .比較45 C的熱水和100 C的水蒸汽，下列說法正確的是A.熱水分子的平均動能比水蒸

3、汽的大B.熱水的內能比相同質量的水蒸汽的小C.熱水分子的速率都比水蒸汽的小D.熱水分子的熱運動比水蒸汽的劇烈5 . 一正弦式交變電流的i - t圖像如圖所示。下列說法正確的是A.在t 0.4 s時電流改變方向B.該交變電流的周期為 0.5 sC.該交變電流的表達式為i = 2cos5疝AD.該交變電流的有效值為A26 . 2021年5月，“天問一號”探測器成功在火星軟著陸，我國成為世界上第一個首次探測火星就實現“繞、落、巡”三項任務的國家。“天問一號”在火星停泊軌道運行時，近火點距離火星表面2.8 102 km、遠火點距離火星表面 5.9 105km,則“天問一號”A .在近火點的加速度比遠火

4、點的小B.在近火點的運行速度比遠火點的小C.在近火點的機械能比遠火點的小D.在近火點通過減速可實現繞火星做圓周運動7 .如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平 U型導體框左端連接一阻值為R的電阻，質量為m、電阻為r的導體棒ab置于導體框上。不計導體框的電阻、 導體棒與框間的摩擦。ab以水平向右的初速度 V0開始運動，最終停在導體框上。在此過程中A.導體棒做勻減速直線運動8 .導體棒中感應電流的方向為a bm/2RC.電阻R消耗的總電能為0R2(R+ r)D.導體棒克服安培力做的總功小于Imv；28 .如圖所示，高速公路上汽車定速巡航（即保持汽車的速率不變）通過路面abcd,其中ab段為平直上坡

5、路面，bc段為水平路面，cd段為平直下坡路面。不考慮整個過程中空氣阻A.在ab段汽車的輸出功率逐漸減小B.汽車在ab段的輸出功率比bc段的大C.在cd段汽車的輸出功率逐漸減小D.汽車在cd段的輸出功率比bc段的大9 .如圖所示的平面內，有靜止的等量異號點電荷，M、N兩點關于兩電荷連線對稱，M、P兩點關于兩電荷連線的中垂線對稱。下列說法正確的是A. M點的場強比P點的場強大B. M點的電勢比N點的電勢高C. N點的場強與P點的場強相同D.電子在M點的電勢能比在 P點的電勢能大10 .如圖所示，圓盤在水平面內以角速度繞中心軸勻速轉動，圓盤上距軸r處的P點有質量為m的小物體隨圓盤一起轉動。某時刻圓盤

6、突然停止轉動，小物體由P點滑至圓盤上的某點停止。下列說法正確的是A.圓盤停止轉動前，小物體所受摩擦力的方向沿運動軌跡切線方向B.圓盤停止轉動前，小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為C.圓盤停止轉動后，小物體沿圓盤半徑方向運動D.圓盤停止轉動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為m r11 .某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發現表針晃動劇烈且不易停止。按照老師建議, 該同學在兩接線柱間接一根導線后再次搬運，發現表針晃動明顯減弱且能很快停止。下列說法正確的是A.未接導線時，表針晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內線圈受到安培力的作用C.接上導線后，表針

7、晃動過程中表內線圈不產生感應電動勢D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內線圈受到安培力的作用 物理第3頁（共8頁）12 .如圖所不，在 xOy坐標系的第一象限內存在勻強磁場。一帶電粒子在P點以與x軸正方向成60的方向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場。已知帶電粒子質量為m、電荷量為q, OP = a。不計重力。根據上述信息可以得出 A.帶電粒子在磁場中運動的軌跡方程 B.帶電粒子在磁場中運動的速率 C.帶電粒子在磁場中運動的時間 D.該勻強磁場的磁感應強度13 .某同學使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球

8、時，彈簧下端指針位于直尺 20 cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺 40 cm刻度處。將直尺不同刻度對應的加速 度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力 加速度大小為go下列說法正確的是r .占“ 1-0.5g2gA . 30 cm刻度對應的加速度為 B. 40 cm刻度對應的加速度為 C. 50 cm刻度對應的加速度為D.各刻度對應加速度的值是不均勻的14 .北京高能光源是我國首個第四代同步輻射光源，計劃于2025年建成。同步輻射光具有光譜范圍寬（從遠紅外到 X光波段，波長范圍約為10-5 m10-11 m,對應能量范圍約為10 1 eV105

9、eV）、光源亮度高、偏振性好等諸多特點，在基礎科學研究、應用科學和工 藝學等領域已得到廣泛應用。速度接近光速的電子在磁場中偏轉時，會沿圓弧軌道切線發出電磁輻射，這個現象 最初是在同步加速器上觀察到的，稱為“同步輻射”。以接近光速運動的單個電子能量約為109 eV,回旋一圈輻射的總能量約為 104 eV。下列說法正確的是 A .同步輻射的機理與氫原子發光的機理一樣B.用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離C.蛋白質分子的線度約為 108 m,不能用同步輻射光得到其衍射圖樣D.盡管向外輻射能量，但電子回旋一圈后能量不會明顯減小第二部分本部分共6題，共58分。15 . (8分)物理實驗一般都涉及實

10、驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數據分析等。例如：(1)實驗儀器。用游標卡尺測某金屬管的內徑，示數如圖1所示。則該金屬管的內徑為mm。3 ±尺 q50 游標尺 10圖i(2)數據分析。打點計時器在隨物體做勻變速直線運動的紙帶上打點，其中一部分如圖2所示，B、C、D為紙帶上標出的連續 3個計數點，相鄰計數點之間還有 4個計時點 沒有標出。打點計時器接在頻率為50 Hz的交流電源上。則打 C點時，紙帶運動 的速度VC =m/s (結果保留小數點后兩位)。J5CDfrf 41i|nirim |ii up iii|iiiiiiii|Fiiiini|1011)2 Q 14圖2(

11、3)實驗原理。圖3為“探究加速度與力的關系”的實 驗裝置示意圖。認為桶和砂所受的重力等于使小車 做勻加速直線運動的合力。實驗中平衡了摩擦力后， 要求桶和砂白總質量 m比小車質量 M小得多。請 分析說明這個要求的理由。16. (10分)在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。(1)該同學先用歐姆表“1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖1所示，對應的讀數是（2）除電源（電動勢 3.0 V,內阻不計）、電壓表（量程 0 3 V,內阻約3 kQ）開關、導 線若干外，還提供如下實驗器材：A.電流表（量程 0 0.6 A,內阻約0.1 Q）B.電流表（量程 0 3.0 A,

12、內阻約 0. 02 Q）C.滑動變阻器（最大阻值 10額定電流2 A）D.滑動變阻器（最大阻值1kQ,額定電流0.5 A）為了調節方便、測量準確，實驗中電流表應選用 ,滑動變阻器應選 用。（選填實驗器材前對應的字母）（3）該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流 I,得到多組數據，并在坐標圖上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的 U- I圖線，根據圖線得出該金屬絲電阻（4）用電流傳感器測量通過定值電阻的電流，電流隨時間變化的圖線如圖3所示。將定值電阻替換為小燈泡，電流隨時間變化的圖線如圖4所示，請分析說明小燈泡的電流為什么隨時間呈現這樣的變化。O禮”祖令開關）口用魯開美）圖3圖417. (

13、9分)如圖所示，小物塊 A、B的質量均為 m = 0.10 kg, B靜止在軌道水平段的末端。A以水平速度V0與B碰撞，碰后兩物塊粘在一起水平拋出。拋出點距離水平地面的豎直高度為h = 0.45 m ,兩物塊落地點距離軌道末端的水平距離為s = 0.30 m ,取重力加速度 g = 10 m/s2。求：(1)兩物塊在空中運動的時間t;(2)兩物塊碰前 A的速度V0的大小；(3)兩物塊碰撞過程中損失的機械能E 。18. (9分)如圖所示，M為粒子加速器；N為速度選擇器，兩平行導體板之間有方向相互垂直的勻強電場和勻強磁場，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應弓11度為B。從S點釋放一初速 度為0、質量為

14、m、電荷量為q的帶正電粒子，經 M加速后恰能以速度 v沿直線(圖中 平行于導體板的虛線)通過 No不計重力。(1)求粒子加速器 M的加速電壓 U ;口 (2)求速度選擇器 N兩板間的電場強度 E的大小和方向； I黑菖乂 X' 1(3)仍從S點釋放另一初速度為 0、質量為2m、電荷量為q的帶:乂 *父正電粒子，離開 N時粒子偏離圖中虛線的距離為 d,求該粒 M N J 子離開N時的動能Ek o19. (10分)類比是研究問題的常用方法。(1)情境1 :物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反 的空氣阻力 f kv (k為常量)的作用。其速率v隨時間t的變化規律可用方

15、程G kv = m-v (式)描述，其中 m為物體質量，G為其重力。求物體下落的最大 速率vmo(2)情境2：如圖1所示，電源電動勢為 E,線圈自感系數為 L,電路中的總電阻為 Ro 閉合開關S,發現電路中電流I隨時間t的變化規律與情境1中物體速率v隨時間t 的變化規律類似。類比式，寫出電流I隨時間t變化的方程；并在圖 2中定性畫出1- t圖線。圖1圖2物理第11頁(共8頁)(3)類比情境1和情境2中的能量轉化情況，完成下表。情境1情境2物體重力勢能的減少量物體動能的增加量電阻R上消耗的電能20. (12 分)秋千由踏板和繩構成， 人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動，等效“擺球”的質量為m,人蹲在踏板上時擺長為11,人站立時擺長為12。不計空氣阻力，重力加速度 大小為go(1)如果擺長為11 , “擺球”通過最低點時的速度為v,求此時“擺球”受到拉力 T的大小。(2)在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”