2021北京高考物理試題(含答案)

2021北京高考物理試題（含答案）2021年高考試題北京卷物理試題（含答案）.一氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級，該氫原子（B）A、.放出光子，能量增加B、放出光子，能量減少C、吸收光子，能量增加D、吸收光子，能量減少.一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的（A）A、速度變慢，波長變短B、速度不變，波長變短C、頻率增高，波長變長D、頻率不變，波長變長.一個小型電熱器若接在輸出電壓為IOV的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦交流電源上，其消耗的功率為2/Po如果電熱器電阻不變,則此交流電源輸出電壓的最大值為（C）A、5VB、25VC、IOVD、2IOV.處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動。將該粒子的運動等效為環(huán)形電流，那么此電流值（D）A、與粒子電荷量成正比B、與粒子速率成正比C、與粒子質(zhì)量成正比D、與磁感應(yīng)強度成正比.一彈簧振子沿X軸做簡諧運動，取平衡位置。為X軸坐標原點。從某時刻開始計時，經(jīng)過四分之一周期，振子具有沿X軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移X與時間t關(guān)系的圖像是（A）A.關(guān)于環(huán)繞地球的衛(wèi)星，下列說法正確的是（B）A、分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不可能具有相同的周期B、沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速度C、在赤道上空運行的兩顆地球同步衛(wèi)星，它們的軌道半徑有可能不同D、沿不同軌道經(jīng)過北京上空的兩顆衛(wèi)星，它們的軌道平面一定會重合.物理課上，老師做了一個奇妙的〃跳環(huán)實驗?！ㄈ鐖D，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S盒電源用導(dǎo)線連接起來后，將一個金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻挑起。某同學(xué)另找來器材在探究此實驗。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗，線圈上的套環(huán)均為動。對比老師的演示實驗，下列四個選項中，導(dǎo)致套環(huán)未動的原因可能是（D）A、線圈接在了直流電源上B、電源電壓過高C、所選線圈的匝數(shù)過多D、所用套環(huán)的材料與老師的不同ABtCD.〃約瑟夫森結(jié)〃由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩加恒定電壓U,則它會輻射頻率為U的電磁波，且U與U成正比，即kU=u。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項中，推理判斷比例系數(shù)k的值可能為（B）A、eh2B、he2C、he2D?he212L（18分）在〃測量金屬的電阻率〃實驗中，所用測量儀器均已校準、待測金屬絲接入電路部分的長度約為50Cmo（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)為mm（該值接近多次測量的平均值）。（2）用伏安法測金屬絲的電阻XRo實驗所用器材為：電池組（電動勢3V,內(nèi)阻約I。）、電流表（內(nèi)阻約（MQ）、電壓表（內(nèi)阻約3K。）、滑動變阻器（0~20。，額定電流2A）,開關(guān)、導(dǎo)線由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量XR是采用圖2中的圖（選填〃甲〃或〃乙〃）。圖2（3）圖3是測量XR的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動變阻器滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)（2）所選的電路圖，補充完圖3中實物間的連線，并使開關(guān)閉合瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個小組的同學(xué)在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖4所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應(yīng)的4個坐標點。請在圖4中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，描繪出U-I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值XR= Ω（保留兩位有效數(shù)字）。（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為（填選項前的符號）。A、2101-?Q?mB、3101-?Q?mC、6101-?Q?mD、5101-?Q?m(6)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準，下列關(guān)于誤差的說法中正確的選項是 (有多個正確選項)。A、用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B、由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C、若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計算在內(nèi)，可以消除由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D、用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差21.(l)0.398mm(2)甲(3)略(4)4.4Ω(5)C(6)CD.如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊在粗糙水平面上做直線運動，經(jīng)距離L后以速度V飛離桌面,最終落在水平地面上。已知L=L4m,O.3=vm/s,m=0.10kg,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)25.0=μ,桌面高h=0.45m。不計空氣阻力，重力加速度10=gm/s2。求:(1)小物塊落地點距飛出點的水平距離S；(2)小物塊落地時的動能kE；(3)小物塊的初速度Ov。解：(1)221gth=,Wι?3.0∕2==ghts9.O==vtsm。(2)根據(jù)動能定理：221mvEmghk-=,角星得kE=0.90J(3)根據(jù)動能定理2022121mvmvmgL-=-μ角阜得40=vm/s.(18分)摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米，電梯的簡化模型如圖1所示，考慮安全舒適、省時等因素，電梯的加速度a隨時間t是變化的。已知電梯在0=t時由靜止開始上升，ta-圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)量31027=mkg,忽略一切阻力，重力加速度10=gm/s2o(1)求電梯在上升過程中受到的最大拉力1F和最小拉力2F；(2)類比是一種常用的研究方法，對于直線運動，教科書中講解了由tv-圖像求位移的方法。請你借鑒此方法對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2所示ta-圖像，求電梯在第1S內(nèi)的速度改變量1V?和第2s末的速度2v；(3)求電梯以最大速度上升時，拉力做功的功率P,再求0~11s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功WO解析：(1)0.1=mam/s2mmamgF=-1,∣?ι?41102.2)(?=+=magmFNmmaFmg=-2,解得42108.l)(7=-=magmF(2)根據(jù)ta-圖像與坐標軸所圍的〃面積〃表述速度的變化量，且電梯由靜止開始上升可知電梯在第1S內(nèi)的速度改變量5.01=?vm/s第2s末的速度5.12=vm/s(3)根據(jù)ta-圖像可知電梯的最大速度為10=mvITl∕s,電梯一最大速度上升時,拉力43100.27==mgFN因此，53102?=mvFPW根據(jù)動能定理，0~11s時間內(nèi)拉力和重力對電梯所做的總功等于電梯動能的增量，52101021?=-=mmvWJ24.(20分)勻強電場方向沿X軸正向，電場強度E隨X軸的分布如圖所示，圖中OE和d均為已知量。將帶正電的質(zhì)點A在。點由靜止釋放。A離開電場足夠遠后，再將另一帶正電的質(zhì)點B放在。點也由靜止釋放。當B在電場中運動時，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場后，A、B間的相互作用視為靜電作用。已知A的電荷量為Q,A和B的質(zhì)量分別為t/s圖2圖1拉力m和4m,不計重力。(1)求A在電場中的運動時間t； (2)若B的電荷量Qq94=,求兩質(zhì)點相互作用能的最大值PmE；(3)為使B離開電場后不改變運動方向,求B所帶電荷量的最大值mq。解:(1)mEQaatd=22L解得EQmdt2=(2)A離開電場后的速度：mEQdvmvEQd2021121=?-=B離開電場時的速度：123493242IvmEQdVVmEqdBB=?=■A、B共速時兩質(zhì)點相互作用的能最大：2211)4(2142121)4(4vmmvmmvEvmmvmmvBpmB++=+=+角牟得：EQdEvvpm451,15161=(3)設(shè)B離開電場后的速度為2v,若B的速度不改變方向，則有當A、