高考北京卷：《物理》科目2023-2021年考試真題與答案解析

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目錄高考北京卷：《物理》科目2023年考試真題和參考答案 高考北京卷：《物理》科目2023年考試真題和參考答案一、選擇題本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內(nèi)的氣體壓強變低。與白天相比，夜間輪胎內(nèi)的氣體（）A.分子的平均動能更小 B.單位體積內(nèi)分子的個數(shù)更少C.所有分子的運動速率都更小 D.分子對輪胎內(nèi)壁單位面積的平均作用力更大2.陽光下的肥皂膜呈現(xiàn)彩色條紋，這種現(xiàn)象屬于光的（）A.偏振現(xiàn)象 B.衍射現(xiàn)象 C.干涉現(xiàn)象 D.全反射現(xiàn)象3.下列核反應方程中括號內(nèi)的粒子為中子的是（）A. B.C. D.4.位于坐標原點處的波源發(fā)出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。t=0時波源開始振動，其位移y隨時間t變化的關系式為，則t=T時的波形圖為（）A. B.C. D.5.如圖所示，L是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，P、Q是兩個相同的小燈泡，開始時，開關S處于閉合狀態(tài)，P燈微亮，Q燈正常發(fā)光，斷開開關（）A.P與Q同時熄滅 B.P比Q先熄滅C.Q閃亮后再熄滅 D.P閃亮后再熄滅6.如圖所示，在光滑水平地面上，兩相同物塊用細線相連，兩物塊質(zhì)量均為1kg，細線能承受的最大拉力為2N。若在水平拉力F作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運動。則F的最大值為（）A.1N B.2N C.4N D.5N7.自制一個原、副線圈匝數(shù)分別為600匝和190匝的變壓器，原線圈接12V的正弦交流電源，副線圈接額定電壓為3.8V的小燈泡。實際測得小燈泡兩端電壓為2.5V。下列措施有可能使小燈泡正常發(fā)光的是（）A.僅增加原線圈匝數(shù) B.僅增加副線圈匝數(shù)C.將原、副線圈匝數(shù)都增為原來的兩倍 D.將兩個3.8V小燈泡并聯(lián)起來接入副線圈8.如圖所示，兩個帶等量正電的點電荷位于M、N兩點上，E、F是MN連線中垂線上的兩點，O為EF、MN的交點，EO=OF。一帶負電的點電荷在E點由靜止釋放后（）A.做勻加速直線運動B.在O點所受靜電力最大C.由E到O的時間等于由O到F的時間D.由E到F的過程中電勢能先增大后減小9.如圖所示，光滑水平面上的正方形導線框，以某一初速度進入豎直向下的勻強磁場并最終完全穿出。線框的邊長小于磁場寬度。下列說法正確的是（）A.線框進磁場的過程中電流方向為順時針方向B.線框出磁場的過程中做勻減速直線運動C.線框在進和出的兩過程中產(chǎn)生的焦耳熱相等D.線框在進和出的兩過程中通過導線橫截面的電荷量相等10.在太空實驗室中可以利用勻速圓周運動測量小球質(zhì)量。如圖所示，不可伸長輕繩一端固定于O點，另一端系一待測小球，使其繞O做勻速圓周運動，用力傳感器測得繩上的拉力為F，用停表測得小球轉(zhuǎn)過n圈所用的時間為t，用刻度尺測得O點到球心的距離為圓周運動的半徑R。下列說法正確的是（）A.圓周運動軌道可處于任意平面內(nèi)B.小球的質(zhì)量為C.若誤將圈記作n圈，則所得質(zhì)量偏大D.若測R時未計入小球半徑，則所得質(zhì)量偏小11.如圖所示，一物體在力F作用下沿水平桌面做勻加速直線運動。已知物體質(zhì)量為m，加速度大小為a，物體和桌面之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g，在物體移動距離為x的過程中（）A.摩擦力做功大小與F方向無關 B.合力做功大小與F方向有關C.F為水平方向時，F(xiàn)做功為μmgx D.F做功的最小值為max12.2022年10月9日，我國綜合性太陽探測衛(wèi)星“夸父一號”成功發(fā)射，實現(xiàn)了對太陽探測的跨越式突破?！翱涓敢惶枴毙l(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，距地面高度約為，運行一圈所用時間約為100分鐘。如圖所示，為了隨時跟蹤和觀測太陽的活動，“夸父一號”在隨地球繞太陽公轉(zhuǎn)的過程中，需要其軌道平面始終與太陽保持固定的取向，使太陽光能照射到“夸父一號”，下列說法正確的是（）A.“夸父一號”的運行軌道平面平均每天轉(zhuǎn)動的角度約為1度B.“夸父一號”繞地球做圓周運動的速度大于7.9km/sC.“夸父一號”繞地球做圓周運動的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.由題干信息，根據(jù)開普勒第三定律，可求出日地間平均距離13.如圖所示，在磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外的勻強磁場中，固定一內(nèi)部真空且內(nèi)壁光滑的圓柱形薄壁絕緣管道，其軸線與磁場垂直。管道橫截面半徑為a，長度為l（）。帶電粒子束持續(xù)以某一速度v沿軸線進入管道，粒子在磁場力作用下經(jīng)過一段圓弧垂直打到管壁上，與管壁發(fā)生彈性碰撞，多次碰撞后從另一端射出，單位時間進入管道的粒子數(shù)為n，粒子電荷量為，不計粒子的重力、粒子間的相互作用，下列說法不正確的是（）A.粒子在磁場中運動的圓弧半徑為aB.粒子質(zhì)量為C.管道內(nèi)的等效電流為D.粒子束對管道的平均作用力大小為14.在發(fā)現(xiàn)新的物理現(xiàn)象后，人們往往試圖用不同的理論方法來解釋，比如，當發(fā)現(xiàn)光在地球附近的重力場中傳播時其頻率會發(fā)生變化這種現(xiàn)象后，科學家分別用兩種方法做出了解釋。現(xiàn)象：從地面P點向上發(fā)出一束頻率為的光，射向離地面高為H（遠小于地球半徑）的Q點處的接收器上，接收器接收到的光的頻率為。方法一：根據(jù)光子能量（式中h為普朗克常量，m為光子的等效質(zhì)量，c為真空中的光速）和重力場中能量守恒定律，可得接收器接收到的光的頻率。方法二：根據(jù)廣義相對論，光在有萬有引力的空間中運動時，其頻率會發(fā)生變化，將該理論應用于地球附近，可得接收器接收到的光的頻率為：式中G為引力常量，M為地球質(zhì)量，R為地球半徑。下列說法正確的是（）A.由方法一得到，g為地球表面附近的重力加速度B.由方法二可知，接收器接收到的光的波長大于發(fā)出時光的波長C.若從Q點發(fā)出一束光照射到P點，從以上兩種方法均可知，其頻率會變小D.通過類比，可知太陽表面發(fā)出的光的頻率在傳播過程中變大二、非選擇題15.用油膜法估測油酸分子直徑是一種通過測量宏觀量來測量微觀量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中純油酸的體積為V，在水面上形成的單分子油膜面積為S，則油酸分子的直徑___________。16.采用圖1所示的電路圖來測量金屬絲的電阻率。[1]實驗時，閉合開關S前，滑動變阻器的滑片P應處在___________（填“M”或“N”）端。[2]按照圖1連接實物圖，如圖2所示。閉合開關前檢查電路時，發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯，該導線為_______（填“a”“b”或“c”）。若閉合開關，該錯誤連接會帶來的問題有___________。17.用頻閃照相記錄平拋小球在不同時刻的位置，探究平拋運動的特點。[1]關于實驗，下列做法正確的是___________（填選項前的字母）。A．選擇體積小、質(zhì)量大的小球B．借助重垂線確定豎直方向C．先拋出小球，再打開頻閃儀D．水平拋出小球[2]圖1所示的實驗中，A球沿水平方向拋出，同時B球自由落下，借助頻閃儀拍攝上述運動過程。圖2為某次實驗的頻閃照片，在誤差允許范圍內(nèi)，根據(jù)任意時刻A、B兩球的豎直高度相同，可判斷A球豎直方向做___________運動；根據(jù)___________，可判斷A球水平方向做勻速直線運動。[3]某同學使小球從高度為的桌面水平飛出，用頻閃照相拍攝小球的平拋運動（每秒頻閃25次），最多可以得到小球在空中運動的___________個位置。[4]某同學實驗時忘了標記重垂線方向，為解決此問題，他在頻閃照片中，以某位置為坐標原點，沿任意兩個相互垂直方向作為x軸和y軸正方向，建立直角坐標系，并測量出a3另外兩個位置的坐標值、，如圖3所示。根據(jù)平拋運動規(guī)律，利用運動的合成與分解的方法，可得重垂線方向與y軸間夾角的正切值為___________。18.如上右圖所示，質(zhì)量為m小球A用一不可伸長的輕繩懸掛在O點，在O點正下方的光滑桌面上有一個與A完全相同的靜止小球B，B距O點的距離等于繩長L?，F(xiàn)將A拉至某一高度，由靜止釋放，A以速度v在水平方向和B發(fā)生正碰并粘在一起。重力加速度為g。求：[1]A釋放時距桌面的高度H；[2]碰撞前瞬間繩子的拉力大小F；[3]碰撞過程中系統(tǒng)損失的機械能。19.2022年，我國階段性建成并成功運行了“電磁撬”，創(chuàng)造了大質(zhì)量電磁推進技術的世界最高速度紀錄。一種兩級導軌式電磁推進的原理如圖所示。兩平行長直金屬導軌固定在水平面，導軌間垂直安放金屬棒。金屬棒可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌接觸良好，電流從一導軌流入，經(jīng)過金屬棒，再從另一導軌流回，圖中電源未畫出。導軌電流在兩導軌間產(chǎn)生的磁場可視為勻強磁場，磁感應強度B與電流i的關系式為（k為常量）。金屬棒被該磁場力推動。當金屬棒由第一級區(qū)域進入第二級區(qū)域時，回路中的電流由I變?yōu)?。已知兩導軌?nèi)側(cè)間距為L，每一級區(qū)域中金屬棒被推進的距離均為s，金屬棒的質(zhì)量為m。求：[1]金屬棒經(jīng)過第一級區(qū)域時受到安培力的大小F；[2]金屬棒經(jīng)過第一、二級區(qū)域的加速度大小之比；[3]金屬棒從靜止開始經(jīng)過兩級區(qū)域推進后的速度大小v。20.某種負離子空氣凈化原理如圖所示。由空氣和帶負電的灰塵顆粒物（視為小球）組成的混合氣流進入由一對平行金屬板構成的收集器。在收集器中，空氣和帶電顆粒沿板方向的速度保持不變。在勻強電場作用下，帶電顆粒打到金屬板上被收集，已知金屬板長度為L，間距為d、不考慮重力影響和顆粒間相互作用。[1]若不計空氣阻力，質(zhì)量為m、電荷量為的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓；[2]若計空氣阻力，顆粒所受阻力與其相對于空氣的速度v方向相反，大小為，其中r為顆粒的半徑，k為常量。假設顆粒在金屬板間經(jīng)極短時間加速達到最大速度。a、半徑為R、電荷量為的顆粒恰好全部被收集，求兩金屬板間的電壓；b、已知顆粒的電荷量與其半徑的平方成正比，進入收集器的均勻混合氣流包含了直徑為和的兩種顆粒，若的顆粒恰好100%被收集，求的顆粒被收集的百分比。21.螺旋星系中有大量的恒星和星際物質(zhì)，主要分布在半徑為R的球體內(nèi)，球體外僅有極少的恒星。球體內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量為M，可認為均勻分布，球體內(nèi)外的所有恒星都繞星系中心做勻速圓周運動，恒星到星系中心的距離為r，引力常量為G。[1]求區(qū)域的恒星做勻速圓周運動的速度大小v與r的關系；[2]根據(jù)電荷均勻分布的球殼內(nèi)試探電荷所受庫侖力的合力為零，利用庫侖力與萬有引力的表達式的相似性和相關力學知識，求區(qū)域的恒星做勻速圓周運動的速度大小v與r的關系；[3]科學家根據(jù)實測數(shù)據(jù)，得到此螺旋星系中不同位置的恒星做勻速圓周運動的速度大小v隨r的變化關系圖像，如圖所示，根據(jù)在范圍內(nèi)的恒星速度大小幾乎不變，科學家預言螺旋星系周圍（）存在一種特殊物質(zhì)，稱之為暗物質(zhì)。暗物質(zhì)與通常的物質(zhì)有引力相互作用，并遵循萬有引力定律，求內(nèi)暗物質(zhì)的質(zhì)量。

高考北京卷：《物理》科目2023年參考答案一、選擇題1.A2.C3.A4.D5.D6.C7.B8.C9.D10.A11.D12.A13.C14.B二、非選擇題15.16.[1]M[2]b；移動滑片時，電壓表和電流表的示數(shù)不變17.[1]ABD[2]自由落體運動；A球相鄰兩位置水平距離相等[3]10[4]18.[1][2][3]19.[1][2]1:4[3]20.[1][2]；25%21.[1]v=[2]v=[3]M高考北京卷：《物理》科目2022年考試真題和參考答案一、選擇題本部分共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．氫原子從某激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，則該氫原子（）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2．下列現(xiàn)象能說明光是橫波的是（）A．光的衍射現(xiàn)象B．光的折射現(xiàn)象C．光的偏振現(xiàn)象D．光的干涉現(xiàn)象3．如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達狀態(tài)b和c。下列說法正確的是（）A．從a到b，氣體溫度保持不變B．從a到b，氣體對外界做功C．從b到c，氣體內(nèi)能減小D．從b到c，氣體從外界吸熱4．某理想變壓器的原線圈接在的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為，輸出電流為。該變壓器（）A．原、副線圈的匝數(shù)之比為100∶1B．輸入電流為C．輸入電流的最大值為D．原、副線圈交流電的頻率之比為1∶1005．如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在傾角為的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為。下列說法正確的是（）A．斜面對物塊的支持力大小為B．斜面對物塊的摩擦力大小為C．斜面對物塊作用力的合力大小為D．物塊所受的合力大小為6．在如圖所示的坐標系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點，相鄰質(zhì)點的間距為a。時，處的質(zhì)點開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運動。時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）A．時，質(zhì)點沿y軸負方向運動B．時，質(zhì)點的速度最大C．時，質(zhì)點和相位相同D．該列繩波的波速為7．正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)量相同、帶等量正電荷。在云室中有垂直于紙面的勻強磁場，從P點發(fā)出兩個電子和一個正電子，三個粒子運動軌跡如圖中1、2、3所示。下列說法正確的是（）A．磁場方向垂直于紙面向里B．軌跡1對應的粒子運動速度越來越大C．軌跡2對應的粒子初速度比軌跡3的大D．軌跡3對應的粒子是正電子8．我國航天員在“天宮課堂”中演示了多種有趣的實驗，提高了青少年科學探索的興趣。某同學設計了如下實驗：細繩一端固定，另一端系一小球，給小球一初速度使其在豎直平面內(nèi)做圓周運動。無論在“天宮”還是在地面做此實驗，（）A．小球的速度大小均發(fā)生變化B．小球的向心加速度大小均發(fā)生變化C．細繩的拉力對小球均不做功D．細繩的拉力大小均發(fā)生變化9．利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中E為電源，R為定值電阻，C為電容器，A為電流表，V為電壓表。下列說法正確的是（）A．充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定B．充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定C．放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零D．放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零10．質(zhì)量為和的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標x隨時間t變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）A．碰撞前的速率大于的速率B．碰撞后的速率大于的速率C．碰撞后的動量大于的動量D．碰撞后的動能小于的動能11．如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流I的長直導線右側(cè)，固定一矩形金屬線框，邊與導線平行。調(diào)節(jié)電流I使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A．線框中產(chǎn)生的感應電流方向為B．線框中產(chǎn)生的感應電流逐漸增大C．線框邊所受的安培力大小恒定D．線框整體受到的安培力方向水平向右12．“雪如意”是我國首座國際標準跳臺滑雪場地。跳臺滑雪運動中，裁判員主要根據(jù)運動員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進行跳臺滑雪時大致經(jīng)過四個階段：①助滑階段，運動員兩腿盡量深蹲，順著助滑道的傾斜面下滑；②起跳階段，當進入起跳區(qū)時，運動員兩腿猛蹬滑道快速伸直，同時上體向前伸展；③飛行階段，在空中運動員保持身體與雪板基本平行、兩臂伸直貼放于身體兩側(cè)的姿態(tài)；④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左右平伸。下列說法正確的是（）A．助滑階段，運動員深蹲是為了減小與滑道之間的摩擦力B．起跳階段，運動員猛蹬滑道主要是為了增加向上的速度C．飛行階段，運動員所采取的姿態(tài)是為了增加水平方向速度D．著陸階段，運動員兩腿屈膝是為了減少與地面的作用時間13．某同學利用壓力傳感器設計水庫水位預警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的和，其中一個是定值電阻，另一個是壓力傳感器（可等效為可變電阻）。水位越高，對壓力傳感器的壓力越大，壓力傳感器的電阻值越小。當a、b兩端的電壓大于時，控制開關自動開啟低水位預警；當a、b兩端的電壓小于（、為定值）時，控制開關自動開啟高水位預警。下列說法正確的是（）A．B．為壓力傳感器C．若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預警時的水位越低D．若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預警時的水位越高14．2021年5月，中國科學院全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（）取得新突破，成功實現(xiàn)了可重復的1.2億攝氏度101秒和1.6億攝氏度20秒等離子體運行，創(chuàng)造托卡馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，向核聚變能源應用邁出重要一步。等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認為是物質(zhì)的第四態(tài)。當物質(zhì)處于氣態(tài)時，如果溫度進一步升高，幾乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而離解為電子和正離子，此時物質(zhì)稱為等離子體。在自然界里，火焰、閃電、極光中都會形成等離子體，太陽和所有恒星都是等離子體。下列說法不正確的是（）A．核聚變釋放的能量源于等離子體中離子的動能B．可以用磁場來約束等離子體C．盡管等離子體整體是電中性的，但它是電的良導體D．提高托卡馬克實驗裝置運行溫度有利于克服等離子體中正離子間的庫侖斥力二、非選擇題15．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。[1]用電壓表（內(nèi)阻約為）和電流表（內(nèi)阻約為）測量一個電阻的阻值（約為）。要求盡量減小實驗誤差，應該選擇的測量電路是圖1中的______________（選填“甲”或“乙”）。[2]一多用電表表盤上的電阻刻度線正中間標有“15”字樣。用它測量約電阻的阻值，下列實驗步驟正確的操作順序為______________（填各實驗步驟前的字母）。A．將選擇開關置于“”位置B．將選擇開關置于“”位置C．將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開D．將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”[3]圖2是“測量電源的電動勢和內(nèi)電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導線端分別試觸b、c、d三個位置，發(fā)現(xiàn)試觸b、c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故障，則________（選填選項前的字母）。A．導線斷路B．滑動變阻器斷路C．導線斷路D．滑動變阻器短路16．某同學利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示，打點計時器接在頻率為的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標出計數(shù)點1，2，…，8，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離，并求出打點2，3，…，7時對應的重錘的速度。在坐標紙上建立坐標系，根據(jù)重錘下落的速度作出圖線并求重力加速度。[1]圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度______________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。[2]除點3外，其余各點速度對應的坐標點已在圖3坐標系中標出，請在圖中標出速度對應的坐標點，并作出圖線。[3]根據(jù)圖3，實驗測得的重力加速度______________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。[4]某同學居家學習期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)出的清脆聲音。于是他計劃利用手機的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。為準確測量，請寫出需要測量的物理量及對應的測量方法。17．體育課上，甲同學在距離地面高處將排球擊出，球的初速度沿水平方向，大小為；乙同學在離地處將排球墊起，墊起前后球的速度大小相等，方向相反。已知排球質(zhì)量，取重力加速度。不計空氣阻力。求：[1]排球被墊起前在水平方向飛行的距離x；[2]排球被墊起前瞬間的速度大小v及方向；[3]排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小I。18．如圖所示，真空中平行金屬板M、N之間距離為d，兩板所加的電壓為U。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。[1]求帶電粒子所受的靜電力的大小F；[2]求帶電粒子到達N板時的速度大小v；[3]若在帶電粒子運動距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經(jīng)歷的時間t。19．利用物理模型對問題進行分析，是重要的科學思維方法。[1]某質(zhì)量為m的行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，在近日點速度為，在遠日點速度為。求從近日點到遠日點過程中太陽對行星所做的功W。[2]設行星與恒星的距離為r，請根據(jù)開普勒第三定律（）及向心力相關知識，證明恒星對行星的作用力F與r的平方成反比。[3]宇宙中某恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的16倍。設想地球“流浪”后繞此恒星公轉(zhuǎn)，且在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與“流浪”前一樣。地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期為，繞此恒星公轉(zhuǎn)的周期為，求。20．指南針是利用地磁場指示方向的裝置，它的廣泛使用促進了人們對地磁場的認識?，F(xiàn)代科技可以實現(xiàn)對地磁場的精確測量。[1]如圖1所示，兩同學把一根長約的電線兩端用其他導線連接一個電壓表，迅速搖動這根電線。若電線中間位置的速度約，電壓表的最大示數(shù)約。粗略估算該處地磁場磁感應強度的大小。[2]如圖2所示，一矩形金屬薄片，其長為a，寬為b，厚為c。大小為I的恒定電流從電極P流入、從電極Q流出，當外加與薄片垂直的勻強磁場時，M、N兩電極間產(chǎn)生的電壓為U。已知薄片單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e。求磁感應強度的大小B。[3]假定[2]中的裝置足夠靈敏，可用來測量北京地區(qū)地磁場磁感應強度的大小和方向，請說明測量的思路。高考北京卷：《物理》科目2022年參考答案一、選擇題1.B2.C3.D4.B5.B6.D7.A8.C9.B10.C11.D12.B13.C14.A二、非選擇題15．[1]甲[2]ADCB[3]C16．[1]1.15[2][3]9.75[4]需要測量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時間t。測量h的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；測量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時發(fā)出的清脆聲音。用手機測量n滴水下落的總時間，則。17．[1]設排球在空中飛行的時間為t，則，得則排球在空中飛行的水平距離[2]乙同學墊起排球前瞬間排球在豎直方向速度的大小，得則得設速度方向與水平方向夾角為（如下圖所示），則[3]根據(jù)動量定理，排球與乙同學作用過程中所受沖量的大小18．[1]兩極板間的場強，帶電粒子所受的靜電力[2]帶電粒子從靜止開始運動到N板的過程，根據(jù)功能關系有得[3]設帶電粒子運動距離時的速度大小為，根據(jù)功能關系有帶電粒子在前距離做勻加速直線運動，后距離做勻速運動，設用時分別為。有得19．[1]根據(jù)動能定理有[2]設行星繞恒星做勻速圓周運動，行星的質(zhì)量為m，運動半徑為r，運動速度大小為v。恒星對行星的作用力F提供向心力，則運動周期根據(jù)開普勒第三定律，k為常量。得即恒星對行星的作用力F與r的平方成反比。[3]假定恒星的能量輻射各向均勻，地球繞恒星做半徑為r的圓周運動，恒星單位時間內(nèi)向外輻射的能量為。以恒星為球心，以r為半徑的球面上，單位面積單位時間接受到的輻射能量。設地球繞太陽公轉(zhuǎn)半徑為，在新軌道上公轉(zhuǎn)半徑為。地球在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與“流浪”前一樣，必須滿足P不變，由于恒星單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的16倍，得設恒星質(zhì)量為M，地球在軌道上運行周期為T。萬有引力提供向心力得由于恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，得。20．[1]由可估算得該處地磁場磁感應強度的大小的數(shù)量級為。[2]設導電電子定向移動的速率為v，時間內(nèi)通過橫截面的電量為，有導電電子定向移動過程中，在方向受到的電場力與洛倫茲力平衡，有得[3]如下圖建立三維直角坐標系。設地磁場磁感應強度在三個方向的分量為。把金屬薄片置于平面內(nèi)，M、N兩極間產(chǎn)生電壓僅取決于。由[2]得由的正負（M、N兩極電勢的高低）和電流I的方向可以確定的方向。同理，把金屬薄片置于平面內(nèi)，可得的大小和方向；把金屬薄片置于平面內(nèi)，可得的大小和方向。地磁場的磁感應強度的大小為。根據(jù)的大小和方向可確定此處地磁場的磁感應強度的方向。高考北京卷：《物理》科目2021年考試真題和參考答案一、選擇題本部分共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(chǎn)生高殺傷力的α粒子和鋰（Li）離子。這個核反應的方程是（）A． B．C． D．2．如圖所示的平面內(nèi)，光束a經(jīng)圓心O射入半圓形玻璃磚，出射光為b、c兩束單色光。下列說法正確的是（）A．這是光的干涉現(xiàn)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K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L質(zhì)點的小4．比較45C的熱水和100C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汽的大B．熱水的內(nèi)能比相同質(zhì)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t0.4s時電流改變方向B．該交變電流的周期為0.5sC．該交變電流的表達式為D．該交變電流的有效值為6．2021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?！疤靻栆惶枴痹诨鹦峭２窜壍肋\行時，近火點距離火星表面2.8102km、遠火點距離火星表面5.9105km，則“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．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(zhì)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B．導體棒中感應電流的方向為C．電阻R消耗的總電能為D．導體棒克服安培力做的總功小于8．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力和摩擦阻力的大小變化。下列說法正確的是（）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(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、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(nèi)以角速度ω繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動，圓盤上距軸r處的P點有一質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動。某時刻圓盤突然停止轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)動后，小物體沿圓盤半徑方向運動D．圓盤停止轉(zhuǎn)動后，小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為11．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．如圖所示，在xOy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(zhì)量為m、電荷量為q，OP=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．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40cm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-0.5gB．40cm刻度對應的加速度為gC．50cm刻度對應的加速度為2gD．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10-5m～10-11m，對應能量范圍約為10-1eV～105eV）、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(zhuǎn)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109eV，回旋一圈輻射的總能量約為104eV。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10-8m，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15．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__________mm。[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，B、C、D為紙帶上標出的連續(xù)3個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間還有4個計時點沒有標出。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vC=__________m/s（結(jié)果保留小數(shù)點后兩位）。[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M小得多。請分析說明這個要求的理由。16．[1]該同學先用歐姆表“”擋粗測該金屬絲的電阻，示數(shù)如圖1所示，對應的讀數(shù)是__________。[2]除電源（電動勢3.0V，內(nèi)阻不計）、電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）、開關、導線若干外，還提供如下實驗器材：A．電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）B．電流表（量程0~3.0A，內(nèi)阻約0.02Ω）C．滑動變阻器（最大阻值10Ω，額定電流2A）D．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，額定電流0.5A）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__________。[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(shù)據(jù)，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(jù)圖線得出該金屬絲電阻R=__________Ω（結(jié)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。17．如圖所示，小物塊A、B的質(zhì)量均為m=0.10kg，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=0.45m，兩物塊落地點距離軌道末端的水平距離為s=0.30m，取重力加速度g=10m/s2。[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??；[3]兩物塊碰撞過程中損失的機械能。18．如下左圖所示，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