2021年北京市昌平區(qū)高考物理一模試卷

一、選擇題（共14小題，每小題3分，滿分42分）

• 1．下列說(shuō)法正確的是（　　）

  A．液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng)

  B．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大

  C．物體做加速運(yùn)動(dòng)，物體內(nèi)分子的動(dòng)能一定增大

  D．物體對(duì)外做功，物體內(nèi)能一定減小
  組卷：537引用：3難度：0.7

  解析

• 2．以下現(xiàn)象能顯著表現(xiàn)出光的波動(dòng)性的是（　?。?/h2>

  A．單色光經(jīng)過楊氏雙縫后在屏上得到明暗相間的圖樣

  B．紫外線照射鋅板，使電子從鋅板表面逸出

  C．光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播

  D．光經(jīng)過三棱鏡后發(fā)生偏折
  組卷：324引用：4難度：0.6

  解析

• 3．對(duì)于愛因斯坦提出的質(zhì)能方程E=mc²，下列說(shuō)法中不正確的是（　?。?/h2>

  A．E=mc2表明物體具有的能量與其質(zhì)量成正比

  B．根據(jù)ΔE=Δmc2可以計(jì)算核反應(yīng)中釋放的核能

  C．若m表示核電站參與反應(yīng)的鈾235的質(zhì)量，則E表示核反應(yīng)釋放的核能

  D．太陽(yáng)輻射的能量主要來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，因此太陽(yáng)的質(zhì)量在不斷減少
  組卷：201引用：3難度：0.7

  解析

• 4．用小球和輕彈簧組成彈簧振子，使其沿水平方向振動(dòng)，振動(dòng)圖像如圖所示，下列描述正確的是（　　）

  A．1～2s內(nèi)，小球的速度逐漸減小，加速度逐漸增大

  B．2～3s內(nèi)，彈簧的勢(shì)能逐漸減小，彈簧彈力逐漸增大

  C．t=4s時(shí)，小球的動(dòng)能達(dá)到最大值，彈簧的勢(shì)能達(dá)到最小值

  D．t=5s時(shí)，彈簧彈力為正的最大值，小球的加速度為負(fù)的最大值
  組卷：478引用：5難度：0.5

  解析

• 5．2020年7月31日上午，北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式開通，并為全球提供服務(wù)。北斗三號(hào)系統(tǒng)由24顆中圓地球軌道衛(wèi)星、3顆地球靜止軌道衛(wèi)星和3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星組成。其中，中圓地球軌道衛(wèi)星距地面高度約為2.2×10⁴km,地球靜止軌道衛(wèi)星距地面高度約為3.6×10⁴km,它們都繞地球做近似的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則（　?。?/h2>

  A．中圓地球軌道衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于第一宇宙速度

  B．地球靜止軌道衛(wèi)星的加速度大于9.8m/s2

  C．中圓地球軌道衛(wèi)星的周期大于地球靜止軌道衛(wèi)星的周期

  D．中圓地球軌道衛(wèi)星的角速度大于地球靜止軌道衛(wèi)星的角速度
  組卷：197引用：5難度：0.6

  解析

• 6．真空中靜止的點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線分布如圖所示，A、B為同一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)。已知A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E_A，B點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E_B，A、B兩點(diǎn)之間距離為d,電荷量為+q的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能為E_pA，在B點(diǎn)的電勢(shì)能為E_pB。有關(guān)A、B兩點(diǎn)的說(shuō)法正確的是（　　）

  A．該試探電荷在A點(diǎn)受靜電力較小

  B．該試探電荷在B點(diǎn)具有的電勢(shì)能較大

  C．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于（ E A + E B 2 ）d

  D．A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于 E p A - E p B q
  組卷：350引用：8難度：0.5

  解析

二、解答題（共6小題，滿分58分）

• 19．在研究物理學(xué)問題時(shí)，為了更好地揭示和理解物理現(xiàn)象背后的規(guī)律，我們需要對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行一定的概括和抽象，抓住主要矛盾、忽略次要因素，建構(gòu)物理模型。諧振子模型是物理學(xué)中在研究振動(dòng)問題時(shí)所涉及的一個(gè)重要模型。
  
  （1）如圖1所示，在光滑水平面上兩個(gè)物塊A與B由彈簧連接（彈簧與A、B不分開）構(gòu)成一個(gè)諧振子。初始時(shí)彈簧被壓縮，同時(shí)釋放A、B，此后A的v-t圖像如圖2所示（規(guī)定向右為正方向）。已知m_A=0.1kg,m_B=0.2kg,彈簧質(zhì)量不計(jì)。
  a.在圖2中畫出B物塊的v-t圖像；
  b.求初始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能E_p。
  （2）雙原子分子中兩原子在其平衡位置附近振動(dòng)時(shí)，這一系統(tǒng)可近似看作諧振子，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律與（1）的情境相似。已知，兩原子之間的勢(shì)能E_p隨距離r變化的規(guī)律如圖4所示，在r=r₀點(diǎn)附近E_p隨r變化的規(guī)律可近似寫作E_p=E_p0+

  k

  2

  （r-r₀）²，式中E_p0和k均為常量。假設(shè)原子A固定不動(dòng)，原子B振動(dòng)的范圍為r₀-a≤r≤r₀+a,其中a遠(yuǎn)小于r₀，請(qǐng)畫出原子B在上述區(qū)間振動(dòng)過程中受力隨距離r變化的圖線，并求出振動(dòng)過程中這個(gè)雙原子系統(tǒng)的動(dòng)能的最大值。
  組卷：237引用：3難度：0.3

  解析

• 20．利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。
  
  （1）如圖1，將一半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。其原因是薄片中能夠自由移動(dòng)的電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是在c、f間產(chǎn)生霍爾電壓U_H。已知半導(dǎo)體薄片的厚度為d,自由電荷的電荷量為q,求薄片內(nèi)單位體積中的自由電荷數(shù)n；
  （2）利用霍爾元件可以進(jìn)行微小位移的測(cè)量。如圖2所示，將兩塊完全相同的磁體同極相對(duì)放置，在兩磁體間的縫隙中放入圖1所示的霍爾元件，當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)，霍爾電壓U_H為0，將該點(diǎn)作為位移的零點(diǎn)。當(dāng)霍爾元件沿著x軸方向移動(dòng)時(shí)，則有霍爾電壓輸出。若該霍爾元件是電子導(dǎo)電的，在霍爾元件中仍通以由a向b的電流，那么如何由輸出的霍爾電壓判斷霍爾元件由中間位置沿著x軸向哪個(gè)方向移動(dòng)？請(qǐng)分析說(shuō)明；
  （3）自行車測(cè)速碼表的主要工作傳感器也是霍爾傳感器。如圖3，霍爾元件固定在自行車前叉一側(cè)，一塊強(qiáng)磁鐵固定在一根輻條上。當(dāng)強(qiáng)磁鐵經(jīng)過霍爾元件時(shí)，使其產(chǎn)生電壓脈沖。已知自行車在平直公路上勻速行駛，車輪與地面間無(wú)滑動(dòng)，車輪邊緣到車軸的距離為r。
  a.若單位時(shí)間內(nèi)霍爾元件檢測(cè)到m個(gè)脈沖，求自行車行駛的速度大小v；
  b.圖4中的兩幅圖哪個(gè)可以大致反映自行車正常行駛過程中車輪邊緣一點(diǎn)相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)軌跡？請(qǐng)說(shuō)明理由。
  組卷：255引用：2難度：0.4

  解析