2021年北京高考物理试题及答案
本试卷共页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1．B）中子俘获治疗是目前最先进的癌症治疗手段之一。治疗时先给病人注射一种含硼的药物，随后用中子照射，硼俘获中子后，产生高杀伤力的α粒子和锂（Li）离子。这个核反应的方程是
A．．
．．
．a经圆心O射入半圆形玻璃砖，出射光为b、c两束单色光。下列说法正确的是
A．这是光的干涉现象
B．在真空中光束b的波长大于光束c的波长
C．玻璃砖对光束b的折射率大于对光束c的折射率
D．在玻璃砖中光束b的传播速度大于光束c的传播速度
3．K质点比L质点先回到平衡位置。下列判断正确的是
A．
B．K质点沿y轴正方向运动
C．此时KL质点的小
D．此时KL质点的小
4．45(C的水(C的蒸汽
A．水分子的平均动能比蒸汽的大
B．水的比蒸汽的
C．水分子蒸汽的
D．水分子的热运动比蒸汽的剧烈
5．一正弦式交变电流的如图所示下列说法正确的是
A．t0.4 s时电流改变方向
B．该交变电流周期为0.5 s
C．该交变电流表达式
D．该交变电流的有效值为
(102 km、远火点距离火星表面5.9(105 km，则“天问一号”
A．
B．
C．
D．
7．如图所示，在竖直的匀强磁场中，水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻质量为m、电阻为r的导体棒ab导体框电阻导体棒与框摩擦。ab水平初速度v导体框上
A．导体棒做匀减速直线运动
．导体棒中感应电流的方向为
．电阻R消耗的总电能为
．导体棒克服安培力做的总功小于
．空气阻力摩擦阻力
A．．
C．．
9．、关
A．M点的场强比P点的场强大
B．M点的电势比N点的电势高
C．N点的场强与P点的场强相同
D．电子在M点的电势能比在P点的电势能大
10．ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是
A．
B．
C．
D．
11．
A．未接导线时，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B．
C．接上导线后，表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D．
12．如图所示，第一象限内匀强磁场x轴成60(，并恰好垂直于y轴射出质量为m、电荷量为q不计重力根据上述信息可以得出
A．带电粒子
B．带电粒子在磁场中运动的
C．带电粒子在磁场中运动的时间
D．该匀强磁场的磁感应强度
．
A．0.5g
B．
C．
D．
14．北京高能光源是我国个四代同步辐射光源，计划于2025年建成。同步辐射光具有外到X光波段、光源亮度高、偏振等诸多特点，在基础科学研究、应用科学和工艺学等领域已得到广泛应用。
这个现象最初是在同步加速器上观察到的，称为同步辐射。下列正确的是
A．
B．
C．
D．
第二部分
本部分共6题，共58分。
．（分）
（1）实验仪器。用游标卡尺测某金属管的内径，示数如图1所示。则该金属管的内径为__________mm。
（2）数据分析。打点计时器在随物体做匀变速直线运动的纸带上打点，其中一部分如图2所示，B、C、D3个计数点，相邻计数点之间4个计时点没有标出。打点计时器接在频率为50 Hz的交流电源上。C点时，纸带运动的速度vC =__________m/s（结果保留小数点后两位
（）3为“探究加速度与力的关系”的实验装置示意图。认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速运动的力实验中平衡了摩擦力后，要求桶和砂的总质量m比小车质量M小得多。请
16．（分）
在测金属丝电阻率中某同学用电流表和电压表测量金属丝电阻。
（1）该同学用欧姆表”挡粗测该金属丝的电阻，如图1所示，对应的读数是__________。
除电源（电动势3.0 V，内阻）、电压表（量程，内阻约3 kΩ）、开关、导线若干外，还提供如下实验器材：
电流表（量程，内阻约0.Ω）
电流表（量程，内阻约0. Ω）
滑动变阻器（最大阻值10 Ω，额定电流2 A）
滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定电流0.5 A）
为了调节方便测量准确，实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________（选填实验器材前对应的字母）
（3）该同学测量金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I得到数据作出该金属丝的U - I图图线该金属丝电阻R__________Ω（结果保留小数点后两位）
（4）电流传感器电流随时间变化的图定值电阻小灯泡电流随时间变化的图。
9分）
如图所示，小物块A、B的质量均为m = ，B静止在轨道水平的末端。A以水平速度v0与B碰撞，碰后两物块粘在一起水平抛出。距离水平地面的竖直高度为h = ，两物块落地点距离轨道末端的水平距离为s = ，取重力加速度g =。求：
（2）两物块碰前A的速度v0的大小；
（3）两物块碰撞过程中损失的机械能。
18．（9分）
如图所示，M为粒子加速器；N为速度选择器，两平行导体板之间有方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里，磁感应强度为B。从S点释放一初速度为0、质量为m、电荷量为q的带正电粒子，经M加速后恰能以速度v沿直线（图中平行于导体板的虚线）通过N。不计重力。
（1）求粒子加速器M的加速电压U；
（2）求速度选择器N两板间的电场强度E的大小和方向；
（3）仍从S点释放另一初速度为0、质量为2m、电荷量为q的带正电粒子，离开N时粒子偏离图中虚线的距离为d，求该粒子离开N时的动能。
19．（1分）
类比是研究问题的常用方法。
物体从静止开始下落，除受到重力作用外，还受到一个与运动方向相反的空气阻力（k常量）的作用。其速率v随时间t变化规律可用方程描述，其中m为物体质量，G为其重力。求物体的最大速。
（2）如图所示，电源电动势为E，线圈自感系数为L，。，电路中电流I随时间t的变化v随时间t的变化规律电流I随时间t变化的
（3）类比情境1和情境2中的能量转化情况，完成下表。
情境1 情境2
物体重力势能的减少量 物体动能的增加量
20.（12分）
秋千的过程简化为单摆的摆动质量为m人蹲时摆长为站立时摆长为空气阻力g。
（1）如果摆长为v，求此时“摆球”受到拉力T的大小。
（2）在没有别人帮助的情况下，人可以通过在低处站起、在高处蹲下的方式使“摆球”摆得越来越高。
a．开始运动，到最低点时突然站起，此后保持站立姿势摆到另一边的最摆角。假定人在最低点站起前后“摆球”摆动速度大小不变，通过计算证明。
b．实后，如果再次经过最低点时，通过一次站起并保持站立姿势就能实现在竖直平面内做完整的圆周运动，求在最低点“摆球”增加的动能应满足的条件。
北京市202年普通高中学业水平等级性考试
第一部分共题，每题分，共分。
1． 2． 3． 4． 5．
6． 7． 8． 9． 10．
11． 12． 13． 14．
第部分共题，共分。
．
（1）
（2）
（3）设绳的拉力小车运动的加速度为桶和砂；对小车，有。得。小车受到细绳的拉力等于小车受到的合力F，即可见，只有桶和砂的总质量m比小车质量M小得多时，才能认为桶和砂所受的重力等于使小车做匀加速运动的力。
．
（1）
（2）A；C
（3）如答图1；5.80
（4）刚闭合开关时，灯丝温度较低，电阻较小，电流较大；随着灯丝温度升高，电阻逐渐增大，电流逐渐减小；当灯丝发热与散热平衡时，温度不变，电阻不变，电流保持不变。
17．（9分）
（1）竖直方向为自由落体运动，由
得t = 0.30 s
（2）设A、B碰后速度为，
水平方向为匀速运动，由
得
根据动量守恒定律，由
得
（3）两物体碰撞过程中损失的机械能
得
18．
（1）根据功能关系
得
（2）
得
方向垂直导体板向下。
（3）电场力做正功，根据功能关系
得
19．
（1）当物体下落速度达到最大速度时，
得
（2）a．
b．
（3）
1 情境2
电源提供的电能 线圈磁场能的增加量 克服阻力做功消耗的机械能
20.（12分）
（1）根据牛顿运动定律
得
（2）a．
v1、v2，根据
已知v1 = v2，得
因为
所以
b．
设由摆至最低点时，根据功能关系
“摆球”在竖直平面内做完整的圆周运动，通过最高点最小速度为
根据牛顿运动定律
“摆球”在竖直平面内做完整的圆周运动，根据功能关系
得
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