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．下列說法正確的是（　?。?/div>

  A．液體分子的無規(guī)則運動稱為布朗運動

  B．兩分子間距離減小，分子間的引力和斥力都增大

  C．物體做加速運動，物體內(nèi)分子的動能一定增大

  D．物體對外做功，物體內(nèi)能一定減小
  組卷：530引用：3難度：0.7

  解析
• 2．以下現(xiàn)象能顯著表現(xiàn)出光的波動性的是（　　）

  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：319引用：4難度：0.6

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

  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．太陽輻射的能量主要來自太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，因此太陽的質(zhì)量在不斷減少
  組卷：195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，振動圖像如圖所示，下列描述正確的是（　?。?/div>

  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)，彈簧的勢能逐漸減小，彈簧彈力逐漸增大

  C．t=4s時，小球的動能達到最大值，彈簧的勢能達到最小值

  D．t=5s時，彈簧彈力為正的最大值，小球的加速度為負的最大值
  組卷：473引用：5難度：0.5

  解析
• 5．2020年7月31日上午，北斗三號全球衛(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動。則（　　）

  A．中圓地球軌道衛(wèi)星的運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：196引用：5難度：0.6

  解析
• 6．真空中靜止的點電荷的電場線分布如圖所示，A、B為同一條電場線上的兩點。已知A點的場強為E_A，B點的場強為E_B，A、B兩點之間距離為d,電荷量為+q的試探電荷在A點的電勢能為E_pA，在B點的電勢能為E_pB。有關(guān)A、B兩點的說法正確的是（　?。?/div>

  A．該試探電荷在A點受靜電力較小

  B．該試探電荷在B點具有的電勢能較大

  C．A、B兩點間的電勢差等于（ E A + E B 2 ）d

  D．A、B兩點間的電勢差等于 E p A - E p B q
  組卷：333引用：7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，為了更好地揭示和理解物理現(xiàn)象背后的規(guī)律，我們需要對研究對象進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)中在研究振動問題時所涉及的一個重要模型。
  
  （1）如圖1所示，在光滑水平面上兩個物塊A與B由彈簧連接（彈簧與A、B不分開）構(gòu)成一個諧振子。初始時彈簧被壓縮，同時釋放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。
  a.在圖2中畫出B物塊的v-t圖像；
  b.求初始時彈簧的彈性勢能E_p。
  （2）雙原子分子中兩原子在其平衡位置附近振動時，這一系統(tǒng)可近似看作諧振子，其運動規(guī)律與（1）的情境相似。已知，兩原子之間的勢能E_p隨距離r變化的規(guī)律如圖4所示，在r=r₀點附近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，原子B振動的范圍為r₀-a≤r≤r₀+a,其中a遠小于r₀，請畫出原子B在上述區(qū)間振動過程中受力隨距離r變化的圖線，并求出振動過程中這個雙原子系統(tǒng)的動能的最大值。
  組卷：233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)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。
  
  （1）如圖1，將一半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側(cè)面a、b間通以電流I時，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢差，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行微小位移的測量。如圖2所示，將兩塊完全相同的磁體同極相對放置，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，霍爾電壓U_H為0，將該點作為位移的零點。當(dāng)霍爾元件沿著x軸方向移動時，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軸向哪個方向移動？請分析說明；
  （3）自行車測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)，一塊強磁鐵固定在一根輻條上。當(dāng)強磁鐵經(jīng)過霍爾元件時，使其產(chǎn)生電壓脈沖。已知自行車在平直公路上勻速行駛，車輪與地面間無滑動，車輪邊緣到車軸的距離為r。
  a.若單位時間內(nèi)霍爾元件檢測到m個脈沖，求自行車行駛的速度大小v；
  b.圖4中的兩幅圖哪個可以大致反映自行車正常行駛過程中車輪邊緣一點相對地面的運動軌跡？請說明理由。
  組卷：242引用：2難度：0.4

  解析