2021年北京等級性考試物理試卷-學生用卷

2021年北京等級性考試物理試卷-學生用卷

一、選擇題（本大題共14小題，每小題3分，共42分）

1、【來源】2021年北京等級性考試第I題3分

硼（日）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(chǎn)生高殺傷力的a粒子和鋰（L》離子.這個核反應的方程是

（）

A-gB+MTU+：He

B-YB+fHeT'N+in

C-另N+如

D-尹N+扣T，C+；H

2、【來源】2021年北京等級性考試第2題3分

如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心0射入半圓形玻璃磚，出射光為小c兩束單色光.下列說法正確

A.這是光的干涉現(xiàn)象

B.在真空中光束七的波長大于光束c的波長

C.玻璃磚對光束七的折射率大于對光束c的折射率

D.在玻璃磚中光束七的傳播速度大于光束c的傳播速度

3、【來源】2021年北京等級性考試第3題3分

一列簡諧橫波某時刻的波形圖如圖所示.此后K質(zhì)點比L質(zhì)點先回到平衡位置.下列判斷正確的是

（）

A.該簡諧橫波沿x軸負方向傳播

B.此時弁質(zhì)點沿y軸正方向運動

C.此時K質(zhì)點的速度比L質(zhì)點的小

D.此時K質(zhì)點的加速度比乙質(zhì)點的小

4、【來源】2021年北京等級性考試第4題3分

比較4S"的熱水和10bC的水蒸氣，下列說法正確的是（）

A.熱水分子的平均動能比水蒸氣的大

B.熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)量的水蒸氣的小

C.熱水分子的速率都比水蒸氣的小

D.熱水分子的熱運動比水蒸氣的劇烈

5、【來源】2021年北京等級性考試第5題3分

一正弦式交變電流的i-i圖像如圖所示.下列說法正確的是（)

A.在「=Oy時電流改變方向

B.該交變電流的周期為o.5s

C.該交變電流的表達式為1=2cos5E

D.該交變電流的有效值為芷人

6、【來源】2021年北京等級性考試第6題3分

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(xiàn)“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

Z8X延皿、遠火點距離火星表面5.9xIO5",貝「天問一號”（）

A.在近火點的加速度比遠火點的小

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(xiàn)繞火星做圓周運動

7、【來源】2021年北京等級性考試第7題3分

如圖所示，在豎直向下的勻強磁場中，水平u形導體框左端連接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m、電

阻為7的導體棒。力置于導體框上.不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦.0七以水平向右的初速

度“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

B.導體棒中感應電流的方向為at力

C.電阻R消耗的總電能為e：勘

2（J?+rl

D.導體棒克服安培力做的總功小于

8、【來源】2021年北京等級性考試第8題3分

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ab8，其中a七段為平直

上坡路面，be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力和摩擦阻力的大

小變化.下列說法正確的是（）

A.在段汽車的輸出功率逐漸減小

B.汽車在必段的輸出功率比九段的大

C.在rd段汽車的輸出功率逐漸減小

D.汽車在cd段的輸出功率比be段的大

9、【來源】2021年北京等級性考試第9題3分

如圖所示的平面內(nèi)，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、尸兩點關于

兩電荷連線的中垂線對稱.下列說法正確的是（）

M?p

?I?

a-------j.------?

I

N?

A.M點的場強比9點的場強大

B.M點的電勢比N點的電勢高

C.N點的場強與尸點的場強相同

D.電子在M點的電勢能比在p點的電勢能大

10、【來源】2021年北京等級性考試第10題3分

如圖所示，圓盤在水平面內(nèi)以角速度3繞中心軸勻速轉動，圓盤上距軸,處的尸點有一質(zhì)量為m的小

物體隨圓盤一起轉動.某時刻圓盤突然停止轉動，小物體由P點滑至圓盤上的某點停止.下列說法

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2m3r

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mar

11、【來源】2021年北京等級性考試第11題3分

某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發(fā)現(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢

B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用

C.接上導線后，表針晃動過程中表內(nèi)線圈不產(chǎn)生感應電動勢

D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內(nèi)線圈受到安培力的作用

12、【來源】2021年北京等級性考試第12題3分

如圖所示，在x0y坐標系的第一象限內(nèi)存在勻強磁場.一帶電粒子在P點以與無軸正方向成60。的方

向垂直磁場射入，并恰好垂直于y軸射出磁場.己知帶電粒子質(zhì)量為m、電荷量為q,OP二a不

計重力.根據(jù)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、【來源】2021年北京等級性考試第13題3分

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.不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下

端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cHi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g.下列說法正確

的是（）

￡

A.30cm刻度對應的加速度為一°Sg

B.40cm刻度對應的加速度為9

C.socm刻度對應的加速度為2g

D.各刻度對應加速度的值是不均勻的

14、【來源】2021年北京等級性考試第14題3分

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］0-?對應能量范圍約為10-%丫?［。，丫）、

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(fā)出電磁輻射，這個現(xiàn)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eV，回旋一圈輻

射的總能量約為io%v?下列說法正確的是()

A.同步輻射的機理與氫原子發(fā)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(zhì)分子的線度約為10-8巾，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

二、非選擇題(本大題共6小題，共58分)

15、【來源】2021年北京等級性考試第15題8分

物理實驗一般都涉及實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等.例

如：

(1)實驗儀器.用游標卡尺測某金屬管的內(nèi)徑，示數(shù)如圖1所示.則該金屬管的內(nèi)徑

為--------------------mnr

34cm

"3111“門

010

?l

(2)數(shù)據(jù)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，

&C、D為紙帶上標出的連續(xù)3個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間速看4小小內(nèi)山布看標由.打點計時器

接在頻率為50Hz的交流電源上.則打C點時，紙帶運動的速度1v=m/5

(結果保留小數(shù)點后兩位).

\...........￥................................f.........................................1..............I

)456)t9tOII12B14

cm

（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的總質(zhì)量m比小車質(zhì)量小得

多.請分析說明這個要求的理由.

圖J

16、【來源】2021年北京等級性考試第16題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“X1”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應的讀數(shù)

（2）除電源（電動勢3QV，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程o~3W內(nèi)阻約3kTI）、開關、導線若干

外，還提供如下實驗器材：

A.電流表（量程O~O.6A'內(nèi)阻約0.1C）

B.電流表（量程0?30A'內(nèi)阻約002C）

c.滑動變阻器（最大阻值io。，額定電流2A）

D.滑動變阻器（最大阻值及門額定電流O.5A）

為了調(diào)節(jié)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/，得到多組數(shù)據(jù)，并在坐標圖上標出，如

圖2所示.請作出該金屬絲的1/一/圖線，根據(jù)圖線得出該金屬絲電阻

R=n（結果保留小數(shù)點后兩位）.

（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(xiàn)這樣的

變化.

I,Ji;（閉合開關?~

圈3面4

17、【來源】2021年北京等級性考試第17題9分

北京西城區(qū)北京市第四十三中學高三上學期期中（2022屆）第19~19題

如圖所示，小物塊48的質(zhì)量均為m=0.10kg，B靜止在軌道水平段的末端.八以水平速度Ib與日

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=o.45n:'兩物塊落地

點距離軌道末端的水平距離為5=030m，取重力加速度0=10m/s2.求:

B

(1)兩物塊在空中運動的時間乙

(2)兩物塊碰前4的速度［,的大小.

(3)兩物塊碰撞過程中損失的機械能

18、【來源】2021年北京等級性考試第18題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，磁場的方向垂直于紙面向里，磁感應強度為a從S點釋放一初速度為°、質(zhì)量為m、電荷

量為q的帶正電粒子，經(jīng)M加速后恰能以速度匕沿直線(圖中平行于導體板的虛線)通過N.不計重

力.

V,___________

IXXXX

S”..................................

XXXX

MN

(1)求粒子加速器M的加速電壓U.

(2)求速度選擇器N兩板間的電場強度E的大小和方向.

(3)仍從S點釋放另一初速度為°、質(zhì)量為2m、電荷量為q的帶正電粒子，離開N時粒子偏離圖中虛

線的距離為d，求該粒子離開N時的動能口.

19、【來源】2021年北京等級性考試第19題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=kva為常量)的作用.其速率U隨時間￡的變化規(guī)律可用方程c_kv=(①式)描述，

Atf

其中m為物體質(zhì)量，G為其重力.求物體下落的最大速率1，小

(2)情境2：如圖1所示，電源電動勢為E，線圈自感系數(shù)為L電路中的總電阻為A.閉合開關s，

發(fā)現(xiàn)電路中電流/隨時間t的變化規(guī)律與情境I中物體速率u隨時間t的變化規(guī)律類似.類比①式，寫

出電流,隨時間t變化的方程；并在圖2中定性畫出/-t圖線.

S2

(3)類比情境1和情境2中的能量轉化情況，完成下表.

情境I情境2

物體重力勢能的取少量

神體動能的塔加，

電阻R上消*1的電能

20、【來源】2021年北京等級性考試第20題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(zhì)量為m，

人蹲在踏板上時擺長為人站立時擺長為八.不計空氣阻力，重力加速度大小為g.

(1)如果擺長為八，“擺球”通過最低點時的速度為L，求此時“擺球”受到拉力7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”擺得越來越

高.

①人蹲在踏板上從最大擺角仇開始運動，到最低點時突然站起，此后保持站立姿勢擺到另一

邊的最大擺角為凡.假定人在最低點站起前后“擺球”擺動速度大小不變，通過計算證明

8,>外

②實際上人在最低點快速站起后“擺球”擺動速度的大小會增大.隨著擺動越來越高，達到

某個最大擺角e后，如果再次經(jīng)過最低點時，通過一次站起并保持站立姿勢就能實現(xiàn)在豎直平面內(nèi)

做完整的圓周運動，求在最低點“擺球”增加的動能應滿足的條件.

1，【答案】A;

2、【答案】C;

3、【答案】D;

4、【答案】B;

5、【答案】C;

6、【答案】D;

7、【答案】C;

8、【答案】B;

9、【答案】C;

10、【答案】D;

11、【答案】D;

12、【答案】A;

13、【答案】