2021年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题(含解析)
展开2021北京第二次普通高中学业水平合格性考试
物 理
考生须知
1考生要认真填写考场号和座位序号。
2.本试卷共7页,分为三道大题,共100分。第一道大题为选择题,20小题(共60分);第二道大题为填空题,3小题(共12分);第三道大题为计算论证题,5小题(共28分)。
3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一道大题必须用2B铅笔作答;第二道、第三道大题必须用黑色字迹的签字笔作答,作图时必须使用2B铅笔。
4.考试结束后,考生应将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
第一部分(选择题共60分)
一、选择题共20小题,每小题3分,共60分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落,大约经过3s落到地面,不计空气阻力。下列描述鸡蛋运动的物理量中,属于矢量的是( )
A. 质量 B. 路程 C. 时间 D. 位移
【答案】D
【解析】
【详解】质量、路程和时间都是标量,位移是矢量,故选D。
2. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落,大约经过3s落到地面,不计空气阻力。鸡蛋下落过程中速度的大小( )
A. 保持不变 B. 先变大后变小 C. 越来越小 D. 越来越大
【答案】D
【解析】
【详解】鸡蛋下落过程中做自由落体运动,根据
可知鸡蛋速度的大小越来越大,故选D。
3. 高空抛物被称为“悬在城市上方的痛”,是一种极不文明的行为,由于落地速度很大,可能造成很大的危害。若一个鸡蛋从15层楼的高处无初速下落,大约经过3s落到地面,不计空气阻力。鸡蛋下落过程中加速度的大小( )
A. 越来越小 B. 越来越大 C. 保持不变 D. 先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知鸡蛋做自由落体运动,所以鸡蛋下落过程中加速度的大小始终等于重力加速度的大小,即加速度的大小保持不变,故选C。
4. 我国的科技发展日新月异,在许多重要领域取得了令人瞩目的成就。如图所示,世界上第一条商业运行的磁悬浮列车(“上海磁浮”)线路,已于2003年10月1日正式运营,列车运行的最高速度可达430km/h。在列车以最高速度匀速行驶的过程中,置于车内水平桌面上的书本( )
A. 只受重力 B. 只受重力和支持力
C. 只受重力和摩擦力 D. 受重力、支持力和摩擦力
【答案】B
【解析】
【详解】置于车内水平桌面上的书本与列车一起做匀速直线运动,二者之间没有相对运动或相对运动趋势,所以书本不受摩擦力,只受重力和支持力,故选B。
5. 我国的科技发展日新月异,在许多重要领域取得了令人瞩目的成就。如图所示,世界上第一条商业运行的磁悬浮列车(“上海磁浮”)线路,已于2003年10月1日正式运营,列车运行的最高速度可达430km/h。在减速进站的过程中,列车的动能( )
A. 保持不变 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能的表达式
可知列车在减速进站的过程中动能逐渐减小,故选C。
6. 我国的科技发展日新月异,在许多重要领域取得了令人瞩目的成就。如图所示,世界上第一条商业运行的磁悬浮列车(“上海磁浮”)线路,已于2003年10月1日正式运营,列车运行的最高速度可达430km/h。在列车行驶的过程中,车内乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力( )
A. 大小相等,方向相同 B. 大小相等,方向相反
C. 大小不等,方向相同 D. 大小不等,方向相反
【答案】B
【解析】
【详解】乘客对座椅的压力和座椅对乘客的支持力为一对相互作用力,大小相等、方向相反。
故选B。
7. 刀削面是人们喜欢的面食之一,全凭刀削得名。如图1所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度,飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m,如图2所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。以地面为参考系,沿水平方向飞出的面片做( )
A. 匀速直线运动 B. 自由落体运动
C. 平抛运动 D. 匀减速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】由题意可知,面片只受重力作用,且初速度沿水平方向,所以面片做平抛运动,故选C。
8. 刀削面是人们喜欢的面食之一,全凭刀削得名。如图1所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度,飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m,如图2所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。面片在空中运动的时间约为( )
A. 0.10s B. 0.40s C. 8.0s D. 16s
【答案】B
【解析】
【详解】面块在竖直方向做自由落体运动,根据
解得
故选B。
9. 刀削面是人们喜欢的面食之一,全凭刀削得名。如图1所示,将一锅水烧开,拿一块面团放在锅旁边较高处,用刀片飞快地削下一片片很薄的面片,使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度,飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m,如图2所示。不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中,面片的重力势能( )
A. 先增大后减小 B. 逐渐增大
C. 保持不变 D. 逐渐减小
【答案】D
【解析】
【详解】在空中运动的过程中,重力对面片做正功,面片的重力势能逐渐减小,故选D。
10. 如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec,电势分别为φa、φb、φc。关于Ea、Eb、Ec的比较,下列说法正确的是( )
A. B.
C. D. ,
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据电场线的特点可知,电场线越密电场强度越大,则
故选A。
11. 如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电场强度大小分别为、、,电势分别为、、。把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中,该点电荷所受的静电力( )
A. 越来越大 B. 越来越小 C. 保持不变 D. 先变大后变小
【答案】B
【解析】
【详解】因为a点电场线比c点密集,可知从a到c场强逐渐减小,根据
F=Eq
可知把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中,该点电荷所受的静电力越来越小。
故选B。
12. 如图为描述某静电场的电场线,a、b、c是同一条电场线上的三个点,其电势分别为φa、φb、φc关于、、的比较,下列说法正确的是( )
A. , B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】题目给出负点电荷产生电场的电场线分布图象,沿电场线方向电势降低,电场线依次经、、指向负点电荷,故点电势最低,点最高,故有,故选D。
13. 电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω,电源的内阻r=1.0Ω,闭合开关S后,电流表示数I=0.50A。电阻R两端的电压U为( )
A. 2.0V B. 1.5V
C. 1.0V D. 0.5V
【答案】C
【解析】
【详解】根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为
故选C。
14. 电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω,电源的内阻r=1.0Ω,闭合开关S后,电流表示数I=0.50A。电阻R两端的电压U为( )
A. 2.0V B. 1.5V
C. 1.0V D. 0.5V
【答案】C
【解析】
【详解】根据部分电路欧姆定律可知电阻R两端的电压为
故选C。
15. 电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻R=2.0Ω,电源的内阻r=1.0Ω,闭合开关S后,电流表示数I=0.50A。电阻R产生的热功率P为( )
A. 0.25W B. 0.50W C. 0.75W D. 1.0W
【答案】B
【解析】
【详解】根据焦耳定律可得电阻R产生的热功率为
故选B。
16. 电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷,电容器储存电荷的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。在对电容器充电的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电容器所带的电荷量逐渐增大
B. 电容器所带的电荷量保持不变
C. 电容器两极间的电压保持不变
D. 电容器两极间的电压逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.在对电容器充电的过程中,电容器所带的电荷量逐渐增大,故A正确,B错误;
CD.根据电容定义式变形可知电容器两极间的电压为
在对电容器充电的过程中,Q逐渐增大,则U逐渐增大,故CD错误。
故选A。
17. 电容器是一种重要的电学元件,它能储存电荷,电容器储存电荷C的特性用电容C来表征。可用如图所示的电路对电容器进行充电。某电容器在充电过程中,其电压U与所带电荷量Q之间的关系是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据电容的定义式变形可得
所以某电容器在充电过程中,U与Q成正比,即U-Q图像为过原点的倾斜直线,故选B。
18. 2020年11月24日,长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道,开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行,嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动,顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”,从椭圆轨道变为近似的圆形轨道(如图所示),为顺利落月做好了准备。探测器在圆形轨道运动过程中,下列物理量保持不变的是( )
A. 周期 B. 向心力 C. 向心加速度 D. 线速度
【答案】A
【解析】
【详解】探测器在圆形轨道运动过程中,周期不变,线速度大小不变,方向总是不断不变化,所以线速度不断变化,向心力方向总是和线速度方向垂直,所以向心力总是在变化,由牛顿第二定律知向心加速度的方向也不断变化,所以向心加速度也在不断变化,故A正确,BCD错误。
故选A。
19. 2020年11月24日,长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道,开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行,嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动,顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”,从椭圆轨道变为近似的圆形轨道(如图所示),为顺利落月做好了准备。探测器进入椭圆轨道后,在由近月点向远月点运动的过程中,始终受到月球的引力作用,这个引力的大小( )
A. 保持不变 B. 越来越大 C. 越来越小 D. 先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】根据万有引力定律可知探测器所受月球引力的大小为
探测器在由近月点向远月点运动的过程中,它到月心的距离r越来越大,所以F越来越小,故选C。
20. 2020年11月24日,长征五号运载火箭将嫦娥五号探测器成功送入预定轨道,开启了中国首次地外天体采样之旅。经过约112h的奔月飞行,嫦娥五号探测器在距离月面约400km处成功实施发动机点火制动,顺利进入环绕月球的椭圆轨道。11月29日20时23分,嫦娥五号探测器在近月点再次“刹车”,从椭圆轨道变为近似的圆形轨道(如图所示),为顺利落月做好了准备。引力场的强弱可以用引力场强度来描述,类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式。已知月球质量为M,物体质量为m,当物体到月球中心的距离为r时,受到月球的引力为F,则物体所在处的月球引力场强度为( )
A B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知引力场的强弱可以用引力场强度来描述,类比电场强度定义式可以得到月球引力场强度表达式,可得物体所在处的月球引力场强度为,故C正确,ABD错误。
故选C。
第二部分(非选择题共40分)
二、填空题共3小题,每小题4分,共12分。
21. 如图所示,为研究气垫导轨上滑块的运动规律,在滑块上安装宽度为d的遮光条。启动气泵后,滑块在牵引力作用下由静止开始先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间Δt1,通过光电门2的时间Δt2,根据以上信息,可以推断滑块经过光电门1时的速度大小为___________(选填“”或“”)。滑块经过光电门2时的速度大小___________(选填“大于”或“小于”)经过光电门1时的速度大小。
【答案】 ①. ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由于通过光电门的时间极短,所以通过光电门的平均速度等于瞬时速度为
[2]由题意知滑块在牵引力作用下做加速运动,则滑块经过光电门2时的速度大小大于经过光电门1时的速度大小。
22. 图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中,电压表的示数为14.0V,电流表的示数为0.20A,根据测量数据,可计算出电阻Rx=______Ω。若仅考虑电流表内阻的影响,实验中电压表的测量值______(选填“大于”或“小于”)电阻Rx两端的电压。
【答案】 ①. 70 ②. 大于
【解析】
【详解】[1]由欧姆定律可得
[2]由于电流表的分压作用,实验中电压表的测量值大于电阻Rx两端的电压。
23. 某同学利用如图1所示的装置验证机械能守恒定律。实验中,得到如图2所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取连续打出的三个点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m,重力加速度为g,打点计时器打下两个相邻点迹的时间间隔为T。根据纸带上的点迹可以判断纸带___________(选填“左”或“右”)端与重物相连。为了验证机械能守恒定律,需要对比重物自由下落过程中重力势能的减少量与动能的增加量。在打点计时器打下B点时,重物的动能_________(选填“”或“”)
【答案】 ① 左 ②.
【解析】
【详解】[1]由图可知,从左向右相等时间内位移越来越大,所以纸带左端与重物相连;
[2]由匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度得
动能表达式为
联立可得
三、计算论证题共5小题,第24题、第25题各5分,第26题、第27题、第28题各6分,共28分。解题要求:写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题,结果必须明确写出数值和单位。
24. 如图所示,用F=4.0N的水平拉力,使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:
(1)物体运动的加速度大小a;
(2)物体在前2.0s内运动的位移大小x。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律
(2)前2.0s内物体位移的大小
25. 如图所示,在某电场中的A点,电荷量q=+1.0×10-8C的试探电荷受到静电力的大小F=2.0×10-4N。
(1)求A点的电场强度大小E;
(2)若将该试探电荷取走,A点的电场强度是否发生变化?请说明理由。
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
【详解】(1)根据电场强度的定义式可知A点的电场强度大小为
(2)若将该试探电荷取走,A点的电场强度不变,因为空间某点的电场强度只和场源电荷有关,与试探电荷无关。
26. 公路在通过小型水库泄洪闸的下游时常常要修建凹形路面,也叫“过水路面”。如图所示,一辆汽车经过凹形路面时的运动可近似看作半径为R的圆周运动,汽车到达路面最低处时的速度大小为v。已知汽车质量为m,重力加速度为g。
(1)求这辆汽车经过凹形路面最低处时,路面对汽车的支持力大小F;
(2)小明认为,汽车通过凹形路面最低处时的速度越大,其对路面的压力越大。你认为小明的说法是否正确?请说明理由。
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
【详解】(1)汽车经过凹形路面最低处时,根据牛顿第二定律有
解得
(2)由(1)题结论可知,汽车通过凹形路面最低处时的速度越大,凹形路面对汽车的支持力越大,根据牛顿第三定律可知汽车对凹形路面的压力越大。所以小明的说法正确。
27. 在现代科学实验和技术设备中,常常利用电场来控制带电粒子的运动。利用电场使带电粒子加速,就是其中的一种情况。可利用图中的装置使带电粒子加速。已知真空中平行金属板M、N间的电场为匀强电场,两板间电压为U,带电粒子的质量为m,电荷量为+q。
(1)求带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小v;
(2)改变M、N两板的形状,两板之间的电场不再均匀,其他条件保持不变,那么带电粒子从M板由静止开始运动到达N板时的速度大小是否改变?请说明理由。
【答案】(1);(2)见解析
【解析】
【详解】(1)带电粒子从M到N的运动过程中,根据动能定理有
解得
(2)即使M、N改变为其他形状,中间的电场不再均匀,M、N两板间的电势差仍为U,带电粒子从M到N的运动过程中,电场力做功不变,所以带电粒子到达N板时的速度大小不变。
28. 如图所示,一位滑雪者沿倾角θ=30°的山坡滑下,将他的运动看作匀加速直线运动。已知滑雪者的初速度v0=1m/s,在t=5s时间内滑下的距离x=55m,滑雪者与装备的总质量m=80kg,取重力加速度g=10m/s2。
(1)求滑雪者在5s末速度的大小v;
(2)求滑雪者在下滑过程中所受阻力的大小Ff;
(3)力在空间上的累积效应可以用功表示。力在时间上也有累积效应,可以用冲量I表示。冲量是矢量,恒力F在时间Δt内的冲量I=FΔt,其方向与恒力F的方向相同。求滑雪者在下滑5s的过程中,所受合力的冲量大小I合。
【答案】(1);(2);(3)1600N·s
【解析】
【详解】(1)根据匀变速直线运动规律
解得
(2)根据牛顿第二定律
解得
(3)设滑雪者所受重力、支持力、阻力的合力为F合。F合的冲量大小为
解得
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2022-2023学年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题(Word版): 这是一份2022-2023学年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题(Word版),共10页。试卷主要包含了计算论证题共5小题,第24题等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题(PDF版): 这是一份2021-2022学年北京市第二次普通高中学业水平合格性考试物理试题(PDF版),共11页。
2020年北京市第一次普通高中学业水平合格性考试物理试题 解析版: 这是一份2020年北京市第一次普通高中学业水平合格性考试物理试题 解析版,共18页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号,5m/sD, 正 等内容,欢迎下载使用。