2021年北京市首师大附中高考物理模拟试卷

一、选择题（共14小题，每小题3分，满分42分）

• 1．下列说法不正确的是（　　）

  A．伽利略对小球在斜面上做匀加速直线运动的结论进行合理外推，认为自由下落的小球的运动也是匀加速运动，而且所有物体下落时的加速度都是一样的

  B．牛顿得出了万有引力与物体质量及它们之间距离的关系，在实验室里通过几个铅球之间万有引力的测量，比较准确地得出了引力常量G的数值

  C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究，确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量及它们的距离的关系

  D．爱因斯坦认为光不仅在发射和接收时能量是一份一份的，而且光本身就是有一个个不可分割的能量子组成的，这些能量子后来称为光子
  组卷：39引用：2难度：0.8

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• 2．日本福岛核电站发生核泄漏危机引起世界对安全利用核能的关注．泄漏的污染物中含有¹³¹I和¹³⁷Cs.¹³¹I发生衰变时会释放β射线；¹³⁷Cs发生衰变时会释放γ射线，过量的射线对人体组织有破坏作用．核泄漏一旦发生，应尽量避免污染物的扩散．下列说法正确的是（　　）

  A．γ射线电离作用很强

  B．β射线是高速电子流

  C．目前世界上运行的核电站均采用核聚变

  D．可以通过降低温度减小污染物的半衰期，从而减小危害
  组卷：307引用：5难度：0.9

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• 3．如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，P、Q、R、S是波形上的四个质点，其中速度为正、加速度为负的质点是（　　）

  A．P

  B．Q

  C．R

  D．S
  组卷：84引用：3难度：0.7

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• 4．以下说法正确的是（　　）

  A．光从空气进入水中后波长变大

  B．康普顿效应表明光子具有动量

  C．自然光透过一个偏振片后就成为偏振光，偏振光经过一个偏振片后又还原为自然光

  D．在真空中传播的光是横波，在空气中传播的光是纵波
  组卷：82引用：1难度：0.7

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• 5．如图所示为两列频率、振幅相同的水波相遇时某一时刻的情况，实线表示波峰，虚线表示波谷。下列说法错误的是（　　）

  A．质点M的振动始终是加强的

  B．质点M的位移有时为0

  C．质点M的位移始终最大

  D．质点N保持静止
  组卷：217引用：2难度：0.7

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• 6．对于一定质量的某种理想气体，N表示单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子次数，则（　　）

  A．当体积减小时，温度一定升高

  B．当温度降低时，一定向外界放热

  C．气体压强是由气体分子之间的斥力引起的

  D．当压强不变而体积和温度变化时，N必定变化
  组卷：71引用：1难度：0.7

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二、解答题（共6小题，满分58分）

• 19．许多电磁现象可以用力的观点来分析，也可以用动量、能量等观点来分析和解释．
  （1）如图1所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距为L，一端连接阻值为R的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．质量为m、电阻为r的导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好．在平行于导轨、大小为F的水平恒力作用下，导体棒从静止开始沿导轨向右运动．
  a.当导体棒运动的速度为v时，求其加速度a的大小；
  b.已知导体棒从静止到速度达到稳定所经历的时间为t,求这段时间内流经导体棒某一横截面的电荷量q.
  （2）在如图2所示的闭合电路中，设电源的电动势为E，内阻为r,外电阻为R，其余电阻不计，电路中的电流为I．请你根据电动势的定义并结合能量转化与守恒定律证明：I=

  E

  R

  +

  r

  ．
  组卷：183引用：2难度：0.3

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• 20．物体中的原子总是在不停地做热运动，原子热运动越激烈，物体温度越高；反之，温度就越低。所以，只要降低原子运动速度，就能降低物体温度。“激光致冷”的原理就是利用大量光子阻碍原子运动，使其减速，从而降低了物体温度。
  使原子减速的物理过程可以简化为如下情况：如图所示，某原子的动量大小为p₀．将一束激光（即大量具有相同动量的光子流）沿与原子运动的相反方向照射原子，原子每吸收一个动量大小为p₁的光子后自身不稳定，又立即发射一个动量大小为p₂的光子，原子通过不断吸收和发射光子而减速。（已知p₁、p₂均远小于p₀，普朗克常量为h,忽略原子受重力的影响）
  （1）若动量大小为p₀的原子在吸收一个光子后，又向自身运动方向发射一个光子，求原子发射光子后动量p的大小；
  （2）从长时间来看，该原子不断吸收和发射光子，且向各个方向发射光子的概率相同，原子吸收光子的平均时间间隔为t₀．求动量大小为p₀的原子在减速到零的过程中，原子与光子发生“吸收-发射”这一相互作用所需要的次数n和原子受到的平均作用力f的大小；
  （3）根据量子理论，原子只能在吸收或发射特定频率的光子时，发生能级跃迁并同时伴随动量的变化。此外，运动的原子在吸收光子过程中会受到类似机械波的多普勒效应的影响，即光源与观察者相对靠近时，观察者接收到的光频率会增大，而相对远离时则减小，这一频率的“偏移量”会随着两者相对速度的变化而变化。
  a.为使该原子能够吸收相向运动的激光光子，请定性判断激光光子的频率ν和原子发生跃迁时的能量变化ΔE与h的比值之间应有怎样的大小关系；
  b.若某种气态物质中含有大量做热运动的原子，为使该物质能够持续降温，可同时使用6个频率可调的激光光源，从相互垂直的3个维度、6个方向上向该种物质照射激光。请你运用所知所学，简要论述这样做的合理性与可行性。
  组卷：354引用：3难度：0.5

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