2021年北京市高考物理压轴试卷

一、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．以下现象能显著表现出光的波动性的是（　　）

  A．单色光经过杨氏双缝后在屏上得到明暗相间的图样

  B．紫外线照射锌板，使电子从锌板表面逸出

  C．光在同一种均匀介质中沿直线传播

  D．光经过三棱镜后发生偏折
  组卷：351引用：4难度：0.6

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• 2．下列说法中正确的是（　　）

  A．布朗运动是指液体分子的无规则运动

  B．物体对外做功，其内能一定减小

  C．两分子间距离减小，分子间的引力和斥力都增大

  D．用打气筒往自行车轮胎内打气时需要用力，说明气体分子间存在斥力
  组卷：181引用：4难度：0.8

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• 3．氢原子的能级图如图所示。如果大量氢原子处于n=3能级的激发态，则下列说法正确的是（　　）

  A．这群氢原子只可能辐射1种频率的光子

  B．氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级，辐射光子的能量最大

  C．这群氢原子辐射光子的最小能量为12.09eV

  D．处于n=3能级的氢原子至少需吸收13.6eV能量的光子才能电离
  组卷：307引用：3难度：0.3

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• 4．火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3：2，则火星与地球绕太阳运动的（　　）

  A．轨道周长之比为2：3

  B．线速度大小之比为 3 ： 2

  C．角速度大小之比为2 2 ：3 3

  D．向心加速度大小之比为9：4
  组卷：2082引用：11难度：0.4

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• 5．一列沿x轴传播的简谐横波，其周期T=0.20s,在t=0时的波形图象如图所示。其中P、Q是介质中平衡位置分别处在x=1.0m和x=4.0m的两个质点，若此时质点P在正向最大位移处，质点Q通过平衡位置向下运动，则（　　）

  A．该波沿x轴正方向传播

  B．该波的传播速度为2.0m/s

  C．当质点Q到达波谷时，质点P位于平衡位置且向上运动

  D．经过0.50s,质点Q通过的路程为10cm
  组卷：459引用：2难度：0.3

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• 6．一根细线上端固定，下端系着一个质量为m的小球。给小球施加拉力F，使小球平衡后细线跟竖直方向的夹角为θ，如图所示。则拉力F（　　）

  A．方向可能在图中Ⅰ区内	B．方向可能在图中Ⅱ区内
  C．最小值为mgcosθ	D．最小值为mgtanθ
  组卷：1946引用：5难度：0.3

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二、本部分共6题，共58分。

• 19．某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁线圈，通电后形成竖直方向的磁场（可视为匀强磁场）。在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时所受的安培力，辅助列车快速刹车。
  已知列车的总质量为m,车身长为s,线框的短边ab和cd分别安装在车头和车尾，长度均为L（L小于匀强磁场的宽度），整个线框的电阻为R．站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长s），车头进入磁场瞬间的速度为v₀，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为f。已知磁感应强度的大小为B，车尾进入磁场瞬间，列车恰好停止。
  （1）求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小I和列车的加速度大小a；
  （2）求列车从车头进入磁场到停止所用的时间t；
  （3）请你评价该设计方案的优点和缺点。（优、缺点至少各写一条）
  
  组卷：129引用：3难度：0.5

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• 20．能量守恒定律、动量守恒定律、电荷守恒定律等等是自然界普遍遵循的规律，在微观粒子的相互作用过程中也同样适用。
  卢瑟福发现质子之后，他猜测：原子核内可能还存在一种不带电的粒子。
  （1）为寻找这种不带电的粒子，他的学生查德威克用α粒子轰击一系列元素进行实验。当他用α粒子（

  4

  2

  He）轰击铍原子核（

  9

  4

  Be）时发现了一种未知射线，并经过实验确定这就是中子，从而证实了卢瑟福的猜测。请你完成此核反应方程为

  4

  2

  He+

  9

  4

  Be→

  +

  1

  0

  n。
  （2）为了测定中子的质量m_n，查德威克用初速度相同的中子分别与静止的氢核与静止的氮核发生弹性正碰。实验中他测得碰撞后氮核的速率与氢核的速率关系是v_N=

  1

  7

  v_H．已知氮核质量与氢核质量的关系是m_N=14m_H，将中子与氢核、氮核的碰撞视为完全弹性碰撞。请你根据以上数据计算中子质量m_n与氢核质量m_H的比值。
  （3）以铀235为裂变燃料的“慢中子”核反应堆中，裂变时放出的中子有的速度很大，不易被铀235俘获，需要使其减速。在讨论如何使中子减速的问题时，有人设计了一种方案：让快中子与静止的粒子发生碰撞，他选择了三种粒子：铅核、氢核、电子。以弹性正碰为例，仅从力学角度分析，哪一种粒子使中子减速效果最好，请说出你的观点并说明理由。
  组卷：190引用：4难度：0.3

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