2021年北京市西城區(qū)高三二模理綜物理試題及答案(word版)

1、2021年北京市西城區(qū)高三二模理綜物理試題及答案(word版) 北京市西城區(qū)2021年高三二模試卷 物 理 試 題 2021.5 13一束單色光從空氣射入玻璃中，下列說法正確的是 a若入射角足夠大，則能發(fā)生全反射 b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于在空氣中的波長(zhǎng) c光子在玻璃中的能量大于在空氣中的能量 d光在玻璃中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度 14下列過程汲取能量的是 a重核裂變 b輕核聚變 c原子從較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí) d原子從較低能級(jí)躍遷到較高能級(jí) 15如圖所示，在兩個(gè)水平放置的平行金屬板之間，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的方向相互垂直。一 束帶電粒子（不計(jì)重力）沿著直線穿過兩板間的空間而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則這些粒子肯

2、定具有相同的 a質(zhì)量m b電量q c運(yùn)動(dòng)速度v d比荷 qm 16已知甲、乙兩個(gè)繞月飛行器的圓形軌道距月球表面分別約為r1和r2，月球半徑為 r。甲、乙的運(yùn)動(dòng)速度大小分別用v1和v2表示。則v1和v2的比值為 a r1r2 b r2r1 c r r1r r2 d r r2r r1 17一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播。波源的位移y隨時(shí)間t的變化規(guī)律可以用表達(dá)式 y 0.2sin4t表示，式中位移y的單位是m，時(shí)間t的單位是s。該簡(jiǎn)諧橫波的 波速為v=4.0m/s。則 a這列波的波長(zhǎng)=2.0m b這列波的波長(zhǎng)=0.20m c介質(zhì)中任意一點(diǎn)開頭振動(dòng)后，在一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程s=0.2m d介質(zhì)中任意一點(diǎn)

3、開頭振動(dòng)后，在一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程s=0.4m 1 18如圖所示，p、q、a、b四個(gè)點(diǎn)在同一條直線上，分別把兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷置于 p、q兩點(diǎn)。a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差用u表示，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度用e表示。若把q點(diǎn)的點(diǎn)電荷的電荷量減半，則 au變大，e變大 bu變小，e變小 cu變小，e變大 du變大，e變小 19如圖1所示，矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻 強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線垂直于線框所在平面對(duì) 里。規(guī)定垂直于線框所在平面對(duì)里為磁場(chǎng)的正方向；線框中沿著abcda方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向。要在線框中產(chǎn)生如圖2所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度b隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為 d 圖1 c 圖 2 a b 20如圖所示，一半

4、徑為r的圓弧形軌道固定在水平地面上，o為最低點(diǎn)，軌道末端 a、b兩點(diǎn)距離水平地面的高度分別為h和2h，hr。分別從a、b兩點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放甲、乙兩個(gè)完全相同的小球。不計(jì)軌道與球之間的摩擦及空氣阻力，不計(jì)兩球碰撞過程中的機(jī)械能損失。 a碰撞后乙球經(jīng)過2 rg 的時(shí)間再次回到點(diǎn)o b碰撞后乙球落到水平地面上時(shí)的速度大小為4gh c碰撞后甲球落到水平地面上時(shí)的速度大小為4gh d碰撞后的瞬間兩球?qū)壍赖膲毫χ托∮谂鲎睬暗?瞬間兩球?qū)壍赖膲毫χ?2 21試驗(yàn)題（18分） （1）甲乙兩個(gè)同學(xué)共同做“驗(yàn)證牛頓第 二定律”的試驗(yàn)，裝置如圖所示。 兩位同學(xué)用砝碼盤（連同砝碼）的重力作為小車受到的合力，需

5、要平衡桌面的摩擦力對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的影響，將長(zhǎng)木板的一端適當(dāng)墊高，在不掛砝碼盤的狀況下，輕推小車，能使小車做 砝碼盤 小車 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 _運(yùn)動(dòng)。另外，還應(yīng)滿意砝碼盤（連同砝碼）的質(zhì) 量m 小車的質(zhì)量m。（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“近似等于”） 接下來，甲同學(xué)在保持小車質(zhì)量不變的條件下，討論加速度與合力的關(guān)系；乙同學(xué)在保持合力不變的條件下，討論小車的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。 甲同學(xué)通過對(duì)小車所牽引紙帶的測(cè)量，就能得出小車的加速度a。圖2是某次試驗(yàn)所打出的一條紙帶，在紙帶上標(biāo)出了5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，在相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)未標(biāo)出，圖中數(shù)據(jù)的單位是cm。 試驗(yàn)中使用的電源是頻率f=50hz的交變電流。依據(jù)以

6、上數(shù)據(jù)，可以算出小車的加速度a= m/s2。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字） 乙同學(xué)通過給小車增加砝碼來轉(zhuǎn)變小車的質(zhì)量m，得到小車的加速度a與質(zhì)量m的數(shù)據(jù)，畫出a 1m 1m 圖線后，發(fā)覺：當(dāng)較大時(shí)，圖線發(fā)生彎曲。該 同學(xué)對(duì)試驗(yàn)方案進(jìn)行了修正，于是避開了圖線發(fā)生彎曲，那么，該同學(xué)的修正方案是 a畫a與 1m mmm 的關(guān)系圖線 b畫a與(m m)的關(guān)系圖線 1(m m) 2 c畫 a與 的關(guān)系圖線 d畫a與 的關(guān)系圖線 3 （2）在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”試驗(yàn)中，采納如圖1所示的電路。 請(qǐng)依據(jù)圖1在圖2中進(jìn)行實(shí)物連線。 某同學(xué)在試驗(yàn)中得到下面一組u和i的數(shù)據(jù)： 圖3是該同學(xué)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出的伏安

7、特性曲線。從圖線上可以看出，當(dāng)通過小燈泡的電流漸漸增大時(shí)，燈絲的阻值漸漸 ；這表明燈絲的電阻率隨溫度上升而 。（以上兩空均選填“增大”、“不變”或“減小”） u /v 3.00 2.00 1.00 0.05 0.10 i /a 0.30 圖1 圖 2 0 0.15 圖3 0.20 0.25 將本試驗(yàn)中的小燈泡兩端加3.0v的電壓，則小燈泡的實(shí)際功率約為 _w；若直接接在電動(dòng)勢(shì)為3.0v、內(nèi)阻為2.0的直流電源兩端，則小燈泡的實(shí)際功率約為_w。（以上兩空的結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字） 4 22（16分）如圖所示，長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在o點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為m，電荷量為 +q的小球。整個(gè)裝置處于水平向

8、右，場(chǎng)強(qiáng)大小為3mg的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。重力加速度 4q 為g。 （1）求小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小f； （2）當(dāng)小球處于圖中a位置時(shí)，保持靜止?fàn)顟B(tài)。若 剪斷細(xì)繩，求剪斷瞬間小球的加速度大小a； （3）現(xiàn)把小球置于圖中位置b處，使ob沿著水平方 向，輕繩處于拉直狀態(tài)。小球從位置b無初速度釋放。不計(jì)小球受到的空氣阻力。求小球通過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小v。 23. （18分）十三陵抽水蓄能電站擔(dān)負(fù)著北京地區(qū)調(diào)峰和緊急事故備用電源，改 善首都供電質(zhì)量的重要任務(wù)。抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時(shí)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電。電站利用已建十三陵水庫為下游

9、水庫，在蟒山后上寺溝頭修建上游水庫。電站的年發(fā)電量約為10億kwh，年抽水用電量約為14億kwh。如圖所示，上游水庫近似視為長(zhǎng)方體，可用于發(fā)電的庫容量為v，蓄水后上游水庫水深為d，蓄水后水位高出下游水面高度為h。已知下游水庫的庫容量遠(yuǎn)大于上游水庫的庫容量。 （1）求十三陵抽水蓄能電站的總效率； （2）求能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能ep； （3）若把抽水蓄能電站產(chǎn)生的電能輸送到北 京城區(qū)。已知輸電功率為p，輸電線路的總阻值為r。要使輸電線路上損耗的功率小于p， a求輸電電壓的最小值u； 下游水庫 上游水庫 b在輸電功率肯定時(shí)，請(qǐng)?zhí)岢鰞煞N削減輸電過程中功率損耗的方法。 5 24（20分）如圖所示，

10、一木板放置在水平桌面上， a、b兩個(gè)小物體通過不行伸長(zhǎng) 的輕繩相連，并且跨過輕滑輪，a物體放置在木板的最左端，滑輪與物體a間的細(xì)繩平行于桌面。已知木板的質(zhì)量m1=20.0kg，物體a的質(zhì)量m2=4.0kg，物體b的質(zhì)量m3=1.0kg，物體a與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.5，木板長(zhǎng)l=2m，木板與物體a之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。忽視水平桌面與木板間的摩擦。重力加速度g取10m/s2。為了使a、b兩個(gè)物體以及木板均保持靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)木板施加水平向左的力f1。 （1）求力f1的大??； （2）為了使物體a隨著木板一起向左運(yùn)動(dòng)，并 且不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，現(xiàn)把力f1替換為水平向左的力f2，求力f2的最大

11、值； （3）現(xiàn)用水平向左的力打擊木板，同時(shí)撤去力 f1。使物體b上上升度hb=1.0m（物體b未碰觸滑輪）時(shí)，物體a剛好到達(dá)木板最右端。求打擊木板的沖量大小i。 6 北京市西城區(qū)2021年高三二模試卷 物理試題參考答案 2021. 5 13b 14d 15c 16d 17a 18b 19b 20c 21（18分） （1）勻速直線 遠(yuǎn)小于 0.343 a （2）如圖所示 增大 增大 0.81（0.800.82） 0.62（0.600.64） 評(píng)分說明：本題共18分。第（1）題中第小題每空1分，第和小題各2分。第（2）題中第小題3分；第小題中每空2分；第小題中第一個(gè)空2分，其次個(gè)空3分。 22（1

12、6分） （1）小球所受的電場(chǎng)力f eq 34mg 圖2 54mg （2）依據(jù)平行四邊形定則 f合 mg)2 (eq)2 依據(jù)牛頓其次定律 f合 ma 7 所以，小球的加速度a 54 g 12mv 2 （3）依據(jù)動(dòng)能定理 mgl eql 2gl2 0 解得 v 評(píng)分說明：本題共16分。第（1）問4分；第（2）問6分；第（3）問6分 23（18分） （1）總效率 e有用e總 100 1014 100 71 （2）能用于發(fā)電的水的總質(zhì)量m v 所以，能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能ep mgh vg(h （3）a當(dāng)輸電電壓為u時(shí)，輸電電流i 所以，損失功率 p i2r ( pu pu d) 2 2 )r

13、 所以，輸電電壓的最小值u p r p b增大輸電導(dǎo)線的橫截面積；改用電阻率小的輸電導(dǎo)線；提高輸電電壓。 評(píng)分說明：本題共18分。第（1）問4分；第（2）問6分；第（3）問8分。 24（20分） （1）對(duì)物體b受力分析如圖1所示， 依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件 t1=m3g 對(duì)物體a和木板組成的整體受力分析如圖2所示 依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件得 f1=t1 代入數(shù)據(jù)，由、得 f1=10n 對(duì)物體b受力分析如圖3所示， 8 a b m3g 圖3 圖4 t2 ftt1 b m3g 圖1 圖2 ft（2）運(yùn)動(dòng)過程中，三個(gè)物體的加速度大小相等，設(shè)加速度大小為a。 依據(jù)牛頓其次定律 t2m3g= m3a 對(duì)物體a受力分析如圖4所示， 依據(jù)牛頓其次定律 ft2 = m2a 此時(shí)，f =m2g 代入數(shù)據(jù)，由、式得 a =2.0m/s 對(duì)木板受力分析如圖5所示， 依據(jù)牛頓其次定律 f2f= m1 a 將加速度代入式得 f2= 60n 2 a f2 a 圖5 f （3）由于木板與物體a之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，物體a、b運(yùn)動(dòng)的 加速度與（2）中的加速度相等。即a =2.0m/s2 設(shè)物體b上上升度hb=1.0m，所用時(shí)間為t，滿意hb 代入數(shù)據(jù)，解得 t =1.0s 設(shè)木板減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為a ， 對(duì)木板受力分析如圖6所示 依據(jù)牛頓其次定律 f m1a 代入數(shù)據(jù)，解得 a 1.0m/s 依據(jù)題意，物