北京市2020年普通高中學業水平等級性考試

物理

第一部分

本部分共14題，在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。

1.以下現象不屬于干涉的是（）

A.白光經過楊氏雙縫得到彩色圖樣

B.白光照射肥皂膜呈現彩色圖樣

C.白光經過三棱鏡得到彩色圖樣

D.白光照射水面油膜呈現彩色圖樣

2.氫原子能級示意如圖。現有大量氫原子處于〃=3能級上，下列說法正確的是（）

nE/eV

co...................0

5.?-0.54

4-------------------0.85

3-------------------1.51

2--------------------3.4

1--------------------13.6

A.這些原子躍遷過程中最多可輻射出2種頻率的光子

B.從〃=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到〃=2能級輻射的光子頻率低

C.從〃=3能級躍遷到〃=4能級需吸收0.66eV的能量

D.〃=3能級的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量

3.隨著通信技術的更新換代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時

間內能夠傳輸的信息量更大。第5代移動通信技術（簡稱5G）意味著更快的網速和更大的網

絡容載能力，“4G改變生活，5G改變社會"。與4G相比，5G使用的電磁波（）

A.光子能量更大B.衍射更明顯

C.傳播速度更大D,波長更長

4.如圖所示，一定量的理想氣體從狀態/開始，經歷兩個過程，先后到達狀態3和C。有關

4、2和C三個狀態溫度乙、乙和〃的關系，正確的是（）

A.TA=TB,TB=TCTA<TB,TB<TC

C.TA=TC,TB>TCD.TA=TC,TB<TC

5.我國首次火星探測任務被命名為“天問一號”。已知火星質量約為地球質量的10%,半徑約

為地球半徑的50%,下列說法正確的是（）

A.火星探測器的發射速度應大于地球的第二宇宙速度

B.火星探測器的發射速度應介于地球的第一和第二宇宙速度之間

C.火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度

D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

6.一列簡諧橫波某時刻波形如圖甲所示。由該時刻開始計時，質點￡的振動情況如圖乙所示。

下列說法正確的是（）

A.該橫波沿X軸負方向傳播

B.質點N該時刻向y軸負方向運動

C質點￡經半個周期將沿X軸正方向移動

D.該時刻質點K與河的速度、加速度都相同

7.真空中某點電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說法正確的是

（）

A.該點電荷一定為正電荷

B.P點的場強一定比。點的場強大

C.P點電勢一定比。點電勢低

D.正檢驗電荷在尸點比在。點的電勢能大

8.如圖所示，在帶負電荷的橡膠圓盤附近懸掛一個小磁針。現驅動圓盤繞中心軸高速旋轉,

小磁針發生偏轉。下列說法正確的是（）

A.偏轉原因是圓盤周圍存在電場

B.偏轉原因是圓盤周圍產生了磁場

C.僅改變圓盤的轉動方向，偏轉方向不變

D.僅改變圓盤所帶電荷的電性，偏轉方向不變

9.如圖所示，理想變壓器原線圈接在瓦=UmSM（創+。）的交流電源上，副線圈接三個阻

值相同的電阻R,不計電表內電阻影響。閉合開關S后（)

A.電流表A2的示數減小

B.電壓表Y的示數減小

C.電壓表V?的示數不變

D.電流表A1的示數不變

10.分子力/隨分子間距離外的變化如圖所示。將兩分子從相距尸=々處釋放，僅考慮這兩個

分于間的作用，下列說法正確的是（）

A,從廠=々到「=%分子間引力、斥力都在減小

B.從廠到井=八分子力的大小先減小后增大

C.從廠=4到『="分子勢能先減小后增大

D.從廠=弓到廠分子動能先增大后減小

11.某同學利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實驗臺上固定一個力傳感器，傳感器

用棉線拉住物塊，物塊放置在粗糙的長木板上。水平向左拉木板，傳感器記錄的尸-/圖像

如圖乙所示。下列說法正確的是（）

F/N

A實驗中必須讓木板保持勻速運動

B.圖乙中曲線就是摩擦力隨時間的變化曲線

C.最大靜摩擦力與滑動摩擦力之比約為10:7

D.只用圖乙中數據可得出物塊與木板間的動摩擦因數

12.圖甲表示某金屬絲的電阻R隨攝氏溫度/變化的情況。把這段金屬絲與電池、電流表串

聯起來（圖乙），用這段金屬絲做測溫探頭，把電流表的刻度改為相應的溫度刻度，就得到

了一個簡易溫度計。下列說法正確的是（）

A.〃應標在電流較大的刻度上,且溫度與電流是線性關系

B.〃應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關系

C.七應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是線性關系

D.。應標在電流較大的刻度上，且溫度與電流是非線性關系

13.在同一豎直平面內，3個完全相同的小鋼球（1號、2號、3號）懸掛于同一高度；靜止

時小球恰能接觸且懸線平行，如圖所示。在下列實驗中，懸線始終保持繃緊狀態，碰撞均為

對心正碰。以下分析正確的是（）

1I2I3

A.將1號移至高度〃釋放，碰撞后，觀察到2號靜止、3號擺至高度〃。若2號換成質量

不同的小鋼球，重復上述實驗，3號仍能擺至高度〃

B.將1、2號一起移至高度〃釋放，碰撞后，觀察到1號靜止，2、3號一起擺至高度〃，釋

放后整個過程機械能和動量都守恒

C.將右側涂膠的1號移至高度〃釋放，1、2號碰撞后粘在一起，根據機械能守恒，3號仍

能擺至高度〃

D.將1號和右側涂膠的2號一起移至高度〃釋放，碰撞后，2、3號粘在一起向右運動，未

能擺至高度〃，釋放后整個過程機械能和動量都不守恒

14.在無風的環境，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一定的角

速度繞過球心的水平軸轉動（如圖）再釋放，則籃球在向下掉落的過程中偏離豎直方向做曲

線運動。其原因是，轉動的籃球在運動過程中除受重力外，還受到空氣施加的阻力力和偏

轉力力。這兩個力與籃球速度v的關系大致為：八=方,方向與籃球運動方向相反;

f2=k2v,方向與籃球運動方向垂直。下列說法正確的是（）

A.左、右是與籃球轉動角速度無關的常量

B.籃球可回到原高度且角速度與釋放時的角速度相同

C.人站得足夠高，落地前籃球有可能向上運動

D.釋放條件合適，籃球有可能在空中持續一段水平直線運動

第二部分

15.在“探究加速度與物體受力、物體質量的關系”實驗中，做如下探究：

（1）為猜想加速度與質量的關系，可利用圖1所示裝置進行對比實驗。兩小車放在水平板

上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一條細線，用板擦把兩條細線按在桌上，使小車靜止。抬

起板擦，小車同時運動，一段時間后按下板擦，小車同時停下。對比兩小車的位移，可知加

速度與質量大致成反比。關于實驗條件，下列正確的是:.(選填選項前的字母)。

A.小車質量相同，鉤碼質量不同

B.小車質量不同，鉤碼質量相同

C.小車質量不同，鉤碼質量不同

/細線

4板擦

4俯視圖小車

運動方向

小車

圖1

(2)某同學為了定量驗證(1)中得到的初步關系，設計實驗并得到小車加速度。與質量M的

7組實驗數據，如下表所示。在圖2所示的坐標紙上已經描好了6組數據點，請將余下的一

組數據描在坐標紙上，并作出a-,圖像_______o

M

次數1234567

0.620.560.480.400.320.240.15

M/kg0.250.290.330.400.500.711.00

/(kg'1)

M

（3）在探究加速度與力的關系實驗之前，需要思考如何測“力”。請在圖3中畫出小車受力

的示意圖。為了簡化“力”的測量，下列說法正確的是：（選填選項前的字母）。

圖3

A.使小車沿傾角合適的斜面運動，小車受力可等效為只受繩的拉力

B.若斜面傾角過大，小車所受合力將小于繩的拉力

C.無論小車運動的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力

D.讓小車的運動趨近于勻速運動，砂和桶的重力才近似等于繩的拉力

16用圖1所示的甲、乙兩種方法測量某電源的電動勢和內電阻（約為1。）。其中R為電阻

箱，電流表的內電阻約為0.1。，電壓表的內電阻約為3k。。

____X

甲乙

圖1

（1）利用圖1中甲圖實驗電路測電源的電動勢E和內電阻r,所測量的實際是圖2中虛線

框所示“等效電源”的電動勢￡和內電阻，。若電流表內電阻用區人表示，請你用￡、『和RA

表示出/,并簡要說明理由.

圖2

（2）某同學利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內電阻引起的實驗誤差。在圖3中，實

線是根據實驗數據（圖甲：U=IR,圖乙：/=-）描點作圖得到的U-/圖像；虛線是該電

R

源的路端電壓。隨電流/變化的U-/圖像（沒有電表內電阻影響的理想情況）。

在圖3中，對應圖甲電路分析的圖像是:對應圖乙電路分析的U-/圖像是:

(3)綜合上述分析，為了減小由電表內電阻引起的實驗誤差，本實驗應選擇圖1中的

(填“甲”或"乙”)。

17.無人機在距離水平地面高度〃處，以速度%水平勻速飛行并釋放一包裹，不計空氣阻力，

重力加速度為g。

(1)求包裹釋放點到落地點的水平距離x；

⑵求包裹落地時的速度大小V；

(3)以釋放點為坐標原點，初速度方向為x軸方向，豎直向下為J軸方向，建立平面直角坐

標系，寫出該包裹運動的軌跡方程。

18.如圖甲所示，N=200匝的線圈(圖中只畫了2匝)，電阻r=2C,其兩端與一個&=48Q

的電阻相連，線圈內有指向紙內方向的磁場。線圈中的磁通量按圖乙所示規律變化。

(1)判斷通過電阻火的電流方向；

(2)求線圈產生的感應電動勢￡；

⑶求電阻R兩端的電壓

19.如圖甲所示，真空中有一長直細金屬導線上W,與導線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱

面。假設導線沿徑向均勻射出速率相同的電子，已知電子質量為加，電荷量為e。不考慮出

射電子間的相互作用。

(1)可以用以下兩種實驗方案測量出射電子的初速度：

a.在柱面和導線之間，只加恒定電壓；

b.在柱面內，只加與平行的勻強磁場。

當電壓為或磁感應強度為B。時，剛好沒有電子到達柱面。分別計算出射電子的初速度%。

(2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一個弧長為。、長度為6的金屬片，如圖乙所示。在該金

屬片上檢測到出射電子形成的電流為/,電子流對該金屬片的壓強為P=求單位長度導線單

位時間內出射電子的總動能。

金屬圓柱面

甲乙

20.某試驗列車按照設定的直線運動模式，利用計算機控制制動裝置，實現安全準確地進站

停車。制動裝置包括電氣制動和機械制動兩部分。圖1所示為該列車在進站停車過程中設定

的加速度大小。車隨速度v的變化曲線。

⑴求列車速度從20m/s降至3m/s經過的時間t及行進的距離x。

(2)有關列車電氣制動，可以借助圖2模型來理解。圖中水平平行金屬導軌處于豎直方向的

勻強磁場中，回路中的電阻阻值為及，不計金屬棒上W及導軌的電阻。上W沿導軌向右運

動的過程，對應列車的電氣制動過程，可假設W棒運動的速度與列車的速度、棒的加速

度與列車電氣制動產生的加速度成正比。列車開始制動時，其速度和電氣制動產生的加速度

大小對應圖1中的尸點。論證電氣制動產生的加速度大小隨列車速度變化的關系，并在圖1

中畫出圖線。

(3)制動過程中，除機械制動和電氣制動外，列車還會受到隨車速減小而減小的空氣阻力。

分析說明列車從100m/s減到3m/s的過程中，在哪個速度附近所需機械制動最強？

(注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明)

a/(m,s2)

圖2

北京市2021年普通高中學業水平等級性考試

物理

第一部分

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，產生高殺傷力的a粒子和鋰（Li）離子。這個核

反應的方程是（）

A.々B+：nT；Li+：HeB.+

C號N+；Hefl；O+：HD.i；N+：nT】：C+：H

2.如圖所示的平面內，光束。經圓心。射入半圓形玻璃成，出射光為6、c兩束單色光。下

列說法正確的是（）

b

/O

a

A.這是光的干涉現象

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質點比￡質點先回到平衡位置。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質點沿y軸正方向運動

C.此時K質點的速度比乙質點的小D.此時K質點的加速度比上質點的小

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.熱水的內能比相同質量的水蒸汽的小

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圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.在『0.4s時電流改變方向B.該交變電流的周期為0.5s

C.該交變電流的表達式為i?2coa5wAD.該交變電流的有效值為亞A

2

6.2021年5月，“天間一號”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“繞、落、巡”三項任務的國家。“天問一號”在火星停泊軌道運行時，近火點距離火

星表面2.8102km＞遠火點距離火星表面5.9105km,貝！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

量為加、電阻為7?的導體棒仍置于導體框上。不計導體框的電阻、導體棒與框間的摩擦。

仍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a

C.電阻R消耗的總電能為旦二D.導體棒克服安培力做的總功小于-喇

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abed,其中成

段為平直上坡路面，6c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（）

bc

0篇

A.在仍段汽車的輸出功率逐漸減小B.汽車在仍段的輸出功率比be段的大

C.在cd段汽車的輸出功率逐漸減小D.汽車在4段的輸出功率比6c段的大

9.如圖所示的平面內，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（）

M*

?-----1----一

N?

A.M點的場強比尸點的場強大B.M點的電勢比N點的電勢高

C.N點的場強與尸點的場強相同D.電子在M點的電勢能比在尸點的電勢能大

10.如圖所示，圓盤在水平面內以角速度。繞中心軸勻速轉動，圓盤上距軸r處的尸點有一

質量為加的小物體隨圓盤一起轉動。某時刻圓盤突然停止轉動，小物體由尸點滑至圓盤上

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.圓盤停止轉動前,小物體運動一圈所受摩擦力的沖量大小為2e3r

圓盤停止轉動后,小物體沿圓盤半徑方向運動

D.圓盤停止轉動后,小物體整個滑動過程所受摩擦力的沖量大小為E3r

11.某同學搬運如圖所示的磁電式電流表時，發現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，發現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線圈不產生感應電動勢

B.未接導線時，表針晃動劇烈是因為表內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線圈不產生感應電動勢

D.接上導線后，表針晃動減弱是因為表內線圈受到安培力的作用

12.如圖所示，在xQy坐標系的第一象限內存在勻強磁場。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。已知帶電粒子質量為加、電

荷量為q,OP=a.不計重力。根據上述信息可以得出（）

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g

C.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-Um,對應能量范圍約為lO'eV-

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時，會沿圓弧軌道切線發出電磁輻射，這

個現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104eVo下列說法正確的是（）

A.同步輻射的機理與氫原子發光的機理一樣

B.用同步輻射光照射氫原子，不能使氫原子電離

C.蛋白質分子的線度約為10-8皿，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

第二部分

本部分共6題，共58分。

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、數據分析

等。例如：

（1）實驗儀器。用游標卡尺測某金屬管的內徑，示數如圖1所示。則該金屬管的內徑為

_______mm?

3主尺4cm

IIIIIIIII1III

||?1I[r????

0游標尺10

圖1

（2）數據分析。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、。為紙帶上標出的連續3個計數點，相鄰計數點之間還有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（結果保留小數點后兩位）。

、?C0<

|川||||||||川1川川叫川|||||||川||||||||||||||||||||||||||||||||||叩||||叫

2345678910111213cmi4

圖2

（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，要求桶和砂的總質量加

比小車質量M小得多。請分析說明這個要求的理由。（）

圖3

16.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，某同學用電流表和電壓表測量一金屬絲的電阻。

（1）該同學先用歐姆表“xl”擋粗測該金屬絲的電阻，示數如圖1所示，對應的讀數是

（2）除電源（電動勢3.0V,內阻不計）、電壓表（量程0?3V,內阻約3k。）、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,內阻約0.1。）

B.電流表（量程0?3.0A,內阻約0.02。）

C.滑動變阻器（最大阻值10Q,額定電流2A）

D.滑動變阻器（最大阻值1k。，額定電流0.5A）

為了調節方便、測量準確，實驗中電流表應選用，滑動變阻器應選用。（選

填實驗器材前對應的字母）

（3）該同學測量金屬絲兩端的電壓U和通過金屬絲的電流/,得到多組數據，并在坐標圖

上標出，如圖2所示。請作出該金屬絲的U-/圖線_____,根據圖線得出該金屬絲電阻R

=Q（結果保留小數點后兩位）。

UN

（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

時間呈現這樣的變化。（）

0辦（閉合開關），O以閉合開關）t

圖3圖4

17.如圖所示，小物塊A、B的質量均為加=0.10kg,B靜止在軌道水平段的末端。A以水

平速度vo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〃=

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/s2o

求：

（1）兩物塊在空中運動的時間介

（2）兩物塊碰前A的速度vo的大小；

（3）兩物塊碰撞過程中損失的機械能&E。

18.如圖所示，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，磁場的方向垂直紙面向里，磁感應強度為瓦從S點釋放一初速度為0、

質量為加、電荷量為q的帶正電粒子，經M加速后恰能以速度v沿直線（圖中平行于導體

板的虛線）通過N。不計重力。

（1）求粒子加速器M的加速電壓。；

（2）求速度選擇器N兩板間的電場強度E的大小和方向；

（3）仍從S點釋放另一初速度為0、質量為2%、電荷量為q的帶正電粒子，離開N時粒子

偏離圖中虛線的距離為d,求該粒子離開N時的動能線。

U--------------------

取XXX

S?….......................

XXXX

M

19.類比是研究問題的常用方法。

（1）情境1：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空

氣阻力了■卻“為常量）的作用。其速率v隨時間t的變化規律可用方程G-Jkp=e絲（①

式）描述，其中僅為物體質量，G為其重力。求物體下落的最大速率%。

（2）情境2：如圖1所示，電源電動勢為E,線圈自感系數為人電路中的總電阻為R。閉

合開關S,發現電路中電流/隨時間t的變化規律與情境1中物體速率v隨時間t的變化規

律類似。類比①式，寫出電流/隨時間/變化的方程；并在圖2中定性畫出圖線。

y

E

T1o

圖1圖2

（3）類比情境1和情境2中的能量轉化情況，完成下表。

情境1情境2

物體重力勢能的減少量

物體動能的增加量

電阻火上消耗的電能

20.秋千由踏板和繩構成，人在秋千上的擺動過程可以簡化為單擺的擺動，等效“擺球”的質

量為相，人蹲在踏板上時擺長為小人站立時擺長為4。不計空氣阻力，重力加速度大小為

g。

（1）如果擺長為/】，“擺球”通過最低點時的速度為v,求此時“擺球”受到拉力T的大小。

（2）在沒有別人幫助的情況下，人可以通過在低處站起、在高處蹲下的方式使“擺球”擺得

越來越高。

a.人蹲在踏板上從最大擺角昌開始運動，到最低點時突然站起，此后保持站立姿勢擺到另一

邊的最大擺角為口。假定人在最低點站起前后“擺球”擺動速度大小不變，通過計算證明

q>q。

b.實際上人在最低點快速站起后“擺球”擺動速度的大小會增大。隨著擺動越來越高，達到某

個最大擺角8后，如果再次經過最低點時，通過一次站起并保持站立姿勢就能實現在豎直平

面內做完整的圓周運動，求在最低點“擺球”增加的動能A4應滿足的條件。

北京市2022年普通高中學業水平等級性考試

物理

第一部分

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.氫原子從某激發態躍遷到基態，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.下列現象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現象B.光的折射現象

C.光的偏振現象D.光的干涉現象

3.如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態。開始，沿圖示路徑先后到達狀態b和c。下列說

法正確的是（）

A.從。到6,氣體溫度保持不變B.從。到b,氣體對外界做功

C.從6到c,氣體內能減小D.從6到C,氣體從外界吸熱

4.某理想變壓器的原線圈接在220V的正弦交流電源上，副線圈輸出電壓為22000V,輸

出電流為300mA。該變壓器（）

A.原、副線圈的匝數之比為100：1B.輸入電流為30A

C.輸入電流的最大值為15j^AD.原、副線圈交流電的頻率之比為1:100

5.如圖所示，質量為根的物塊在傾角為e的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數

為〃。下列說法正確的是（）

A,斜面對物塊的支持力大小為加gsin，B.斜面對物塊的摩擦力大小為〃加geos，

C.斜面對物塊作用力的合力大小為%gD.物塊所受的合力大小為加gsin，

6.在如圖所示的xQy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點，相

鄰質點的間距為/=0時，x=0處的質點P。開始沿y軸做周期為人振幅為/的簡諧運

3

動。/=—T時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）

4

尸0尸1尸2尸324尸5尸6尸7P8P9

3

A./=0時，質點P（）沿y軸負方向運動B./=時，質點的速度最大

38a

C./=時，質點P?和P5相位相同D.該列繩波的波速為T

7.正電子是電子的反粒子，與電子質量相同、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

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生變化B.小球的向心加速度大小均發生變化

C.細繩的拉力對小球均不做功D.細繩的拉力大小均發生變化

9.利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現象，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（)

--S

-O-

E--2i?

R

A.充電過程中，電流表的示數逐漸增大后趨于穩定

B.充電過程中，電壓表的示數迅速增大后趨于穩定

C.放電過程中，電流表的示數均勻減小至零

D,放電過程中，電壓表的示數均勻減小至零

10.質量為加1和加2的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標x隨時間f變化的圖像如

圖所示。下列說法正確的是（）

A.碰撞前m2的速率大于㈣的速率B.碰撞后掰2的速率大于%的速率

C.碰撞后加2的動量大于叫的動量D.碰撞后加2的動能小于叫的動能

11.如圖所示平面內，在通有圖示方向電流/的長直導線右側，固定一矩形金屬線框abed,

ad邊與導線平行。調節電流/使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）

ab

L'□

dc

A.線框中產生的感應電流方向為a-6—?cfd

B.線框中產生的感應電流逐漸增大

C.線框ad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，裁判員主要根據運動員

在空中的飛行距離和動作姿態評分。運動員在進行跳臺滑雪時大致經過四個階段：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的姿態；④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂左

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。如圖所示，電路中的片和火2,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°、6兩端的電壓小于。2（。1、。2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（）

預警系統

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（EAST）取得新突破，成功

實現了可重復的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。等離子體狀態不同于固體、液體

和氣體的狀態，被認為是物質的第四態。當物質處于氣態時，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

巾琥的是（）

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

第二部分

本部分共6題，共58分。

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、數據分析

等。

（1）用電壓表（內阻約為3kQ）和電流表（內阻約為0.1C）測量一個電阻的阻值（約為5。）o

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”）。

1~1------------1~w

甲乙

圖1

（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20kC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）o

A.將選擇開關置于“x1k”位置

B.將選擇開關置于“OFF”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，調節歐姆調零旋鈕，使指針指向“0”

（3）圖2是“測量電源的電動勢和內電阻”實驗的電路圖。某同學在實驗中，閉合開關后，

發現無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數且不變，電流表始終沒有示數。為查找

故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接。位置的導線端分別試觸6、c、4三個位

置，發現試觸6、。時，電壓表有示數；試觸d時，電壓表沒有示數。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cd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50.0Hz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，依次標出計數點1,2,…，8,相鄰計數點之間還有1個

計時點。分別測出相鄰計數點之間的距離再，…，吃，并求出打點2,3,…，7時對應

的重錘的速度。在坐標紙上建立V一才坐標系，根據重錘下落的速度作出V—/圖線并求重力

加速度。

（1）圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度匕=m/s（結果保

留3位有效數字）。

.3.4單位：cm

3.83示5.；6T

圖2

（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，請在圖中標出速度匕

（3）根據圖3,實驗測得的重力加速度8=m/s2（結果保留3位有效數字）。

（4）某同學居家學習期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發現通過調節水龍頭閥門可

實現水滴逐滴下落，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4=2.5m處將排球擊出，球的初速度沿水平方向，大

小為%=8.0m/s；乙同學在離地為=0.7m處將排球墊起，墊起前后球的速度大小相等,

方向相反。已知排球質量加=0.3kg,取重力加速度g=lOm/s?。不計空氣阻力。求：

(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離尤；

(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

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。。一質量為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汽

(2)求帶電粒子到達N板時的速度大小v；

(3)若在帶電粒子運動區距離時撤去所加電壓，求該粒子從M板運動到N板經歷的時間

2

to

MN

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)某質量為優的行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，在近日點速度為VI,在遠日點速度為V2。

求從近日點到遠日點過程中太陽對行星所做的功

3

(2)設行星與恒星的距離為r,請根據開普勒第三定律左)及向心力相關知識，證

明恒星對行星的作用力尸與r的平方成反比；

(3)宇宙中某恒星質量是太陽質量的2倍，單位時間內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，且在新公轉軌道上的溫度與“流浪”前一樣。地球繞太陽公轉

的周期為Ti,繞此恒星公轉的周期為乃，求奈。

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。現代

科技可以實現對地磁場的精確測量。

(1)如圖1所示，兩同學把一根長約10m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lOm/s,電壓表的最大示數約2mV。粗略估算該處地

磁場磁感應強度的大小B地；

圖1

(2)如圖2所示，一矩形金屬薄片，其長為0,寬為6,厚為c。大小為/的恒定電流從電

極尸流入、從電極。流出，當外加與薄片垂直的勻強磁場時，M,N兩電極間產生的電壓

為U。已知薄片單位體積中導電的電子數為"，電子的電荷量為e。求磁感應強度的大小8；

圖2

(3)假定(2)中的裝置足夠靈敏，可用來測量北京地區地磁場磁感應強度的大小和方向,

請說明測量的思路。

北京市2023年普通高中學業水平等級性考試

物理

第一部分

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，汽車輪胎內的氣體壓強變低。與白天相比，夜間輪胎內的氣體()

A.分子的平均動能更小B.單位體積內分子的個數更少

C.所有分子的運動速率都更小D.分子對輪胎內壁單位面積的平均作用力更大

2.陽光下的肥皂膜呈現彩色條紋，這種現象屬于光的()

A.偏振現象B.衍射現象C.干涉現象D.全反射現象

3.下列核反應方程中括號內的粒子為中子的是（）

A.■u+；n-堞Ba+^Kr+（）B.■u一$Th+（）

C.；4N+^He^'7O+()D.^4C-＞；4N+()

4.位于坐標原點處的波源發出一列沿x軸正方向傳播的簡諧橫波。/=0時波源開始振動,

27r

其位移y隨時間，變化的關系式為y=Zsin（］1/）,則7時的波形圖為（）

5.如圖所示，上是自感系數很大、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，P燈微亮，Q燈正常發光，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閃鳧后再熄滅

6.如圖所示，在光滑水平地面上,兩相同物塊用細線相連，兩物塊質量均為1kg,細線能承

受的最大拉力為2N。若在水平拉力廠作用下，兩物塊一起向右做勻加速直線運動。則尸的

最大值為（）

F

A.INB.2NC.4ND.5N

7.自制一個原、副線圈匝數分別為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

能使小燈泡正常發光的是（）

A.僅增加原線圈匝數