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2021西城区高三统一测试试卷（二模）
物理
满分：97分
考生须知
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一、选择题
本部分共13题。
1．以下核反应方程中属于B衰变的是
【答案】A
【详解】待补
2．下列说法正确的是
【答案】A
【详解】dm
方法2：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，经过N次加速到最大速度，则：
（1分）
（1分）
（1分）
方法2：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均为d，经过N次加速到最大速度，则：
（1分）
（1分）
（1分）
3．如图所示，一束可见光穿过平行玻璃砖后，分为a、b两束单色光。则
【答案】C
【详解】待补
4．一简谐机械波沿x轴正方向传播，波长为A，周期为7。 0时刻的波形如图1所示，a、b、c是波上的三 个质点。图2 是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是
【答案】C
【详解】待补
5．2021年2月24日，“天问一号”火星探测器经过200多天的飞行，成功进入椭圆形的轨道绕火星运动， 开展对火星的观测，并为着陆火星做好准备。如图所示，在“天问一号”沿椭圆轨道由“远火点”向“近 火点”运动的过程中，下列说法正确的是
【答案】D
【详解】待补
6．如图1，A、B是某电场中一条电场线上的两点一个负 电荷从A点由静止释放，仅在静电力的作用下从A点运 的电场线分布情況可能是 图1 图2 B D
【答案】B
【详解】=哈
（1分）
Inte
解行b， N201
二（1分）
（3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒
于进人解教國商的时同落叉比（2） 中对超有师间遥后一些，如果速后累汁时间路子令。则电子再长进入电
场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度.
方法1：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均相同，则电子的加速度为：
a-E
F=BeB-Y则a=Le
（1分）
m
dm
（1分）
Inte
解行b， N201
二（1分）
（3）由于保持圆筒长度、交变电压的变化规律和（2）中相同，若考虑电子在间隙中的加速时间，则粒
于进人解教國商的时同落叉比（2） 中对超有师间遥后一些，如果速后累汁时间路子令。则电子再长进入电
场时将开始减速，此时的速度就是装置能够加速的最大速度.
方法1：由于两圆筒间隙的电场为匀强电场，间距均相同，则电子的加速度为：
a-E
F=BeB-Y则a=Le
（1分）
m
dm
8．如图所示，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端達到电流表上，把线圈入装在线 圈B的里面，实验中观察到，开关闭合瞬间，电流表指针向右偏转，则
【答案】C
【详解】待补
9．具有相同质子数和不同中子数的原子称为同位素。让氢的三种同位素原子核（'H、”H和H）以相同的 速度从带电平行板间的P点沿垂直于电场的方向射入电场，分别落在A、B、C三点，如图所示。不计粒 子的重力，则
【答案】B
【详解】待补
10．某同学用如图所示的实验装置观察光的干涉现象，他使用绿色的滤光片，在目镜中观察到了一定数量的 绿色条纹。若要增加从目镜中观察到的条纹个数，以下措施可行的是 光源 测量头及目镜 口 第2页共11页
【答案】B
【详解】页共11页
累计延后时间为令。则电子的加逃时间为令。所以电子的服大迷便为：
v.-G
（1分）
可得Y，=
Ler
（1分）
累计延后时间为令。则电子的加逃时间为令。所以电子的服大迷便为：
v.-G
（1分）
可得Y，=
Ler
（1分）
11．如图1所示，地面上方高度为d的空间内有水平方向的匀强磁场，质量为m的正方形闭 合导线框abcd 的边长为1，从bc 边距离地面高为h处将其由静止释放，已知h>d>1。从导线框开始运 动到bc边即将落地的过程中，导线框的vt 图像如图2所示，重力加速度为g，不计空气阻力，以下有 关这一过程的判断正确的是 OL ¢3 图1 图2
【答案】D
【详解】页共11页
12．蹦床是体操运动的一种，有“空中芭蕾”之称。为了能够更好地完成空中动作，在网上准备阶段运动员 要设法使自己弹得足够高。如图所示，蹦床的中心由弹性网面组成，若运动员 从离水平网面3m 高处由静止自由下落，着网后沿竖直方向回到离水平网面5m 高处，则在此过程中
【答案】C
【详解】待补
13．为了节能和环保，一些公共场所用光敏电阻制作光控开关来控制照明系统，右图为电路原理图。图中， 直流电源电动势为3V，内阻可不计，R可变电阻，Rc为光敏电阻，其在不同照度下的阻值如下表（照 度是描述光的强弱的物理量，光越强照度越大，以是它的单位）。若控制开关两端电压升至2V 时将自动 开启照明系统，则以下说法正确的是 照明系统 照度/x 电阻RckQ 0.2 75 0.4 40 0.6 28 0.8 23 1.0 20 1.2 18 控制开关
【答案】D
【详解】待补
14．我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥五号”的任务是“回”。2020年11 月24日，“嫦娥五号”成功发射，它分为四部分：着陆器、上升器、轨道器和返回器。12月3日，载着 珍贵“月壤”的嫦娥5号“上升器”发动机点火，以“着陆器”作发射台，从月面起飞（如图1），回 到预定环月轨道，与绕月飞行的 “轨道器与返回器组合体”成功交会对接（如图2），将珍贵的“月壞 转移到“返回器”中。12月17日，“返回器”进入月地转移轨道重返地球，以超高速进入大气层。由于 速度太快会使得“返回器”与空气剧烈摩擦产生高温，高温会对“月壤”产生不利影响，甚至温度过高， 返回器有燃烧殆尽的风险。为避免这些风险，采用“半弹道跳跃式返回”俗称“太空打水漂”的方式两 次进入大气层，梯次气动减速（如图3）。最终在预定地点平稳着陆。根据以上信息，判断下列说法正确 大气层 图1 图2 图3
【答案】D
【详解】待补
二、非选择题
本部分共6题。
15．用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。
【答案】（1）AD（2分，少选得1分，错选0分）
（2）1.85（2分） 13） $73 -L（1分）9.9（1分）
（4）结论：偏大（1分）分析过程（2分） 层级1：在摆线相同的情况下，圆锥摆的周期小于单摆的周期，所以利用圆锥摆的周期计算的重力加 速度比真实值偏大。（1分） 解得 T=27 1cose<27， L，根据g=42 Vg Vo ， 偏小、所以8偏大，12分）
（2）1.85（2分） 13） $73 -L（1分）9.9（1分）
（4）结论：偏大（1分）分析过程（2分） 层级1：在摆线相同的情况下，圆锥摆的周期小于单摆的周期，所以利用圆锥摆的周期计算的重力加 速度比真实值偏大。（1分） 解得 T=27 1cose<27， L，根据g=42 Vg Vo ， 偏小、所以8偏大，12分）
【详解】待补
16．在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。电源电动势为8.OV，内 阻可以忽略。单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后，把开关再改接2。实验中 使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 I/mA 接计算机 电流 传感器 R 0 2 6 8 t/s 图1 图2
【答案】（1）放电（1分）；0.25 内电容器放出的电荷量（1分）；不变（2分）
（2）430（2分）
（3）AD（3分，少选得2分，错选0分） FT
（2）430（2分）
（3）AD（3分，少选得2分，错选0分） FT
【详解】待补
17．电场对放入其中的电荷有力的作用。如图所示，带电球C置于铁架台旁，把系在丝线上的带电 小球A挂在铁架台的P点。小球A静止时与带电球C处于同一水平线上，丝线与竖直方向的偏角为a。已 知A球的质量为m，电荷量为+q，重力加速度g，静电力常量为K，两球可视为点电荷。
【答案】（1）小球A 受力如答图1所示（1分）
-F
根据平衡条件可知 F=mg tana （2分）
②） 电 越数的定义式6 号
（1分）
'mg
答图1
带电球C在小球A所在处产生的电场的场選E，-点。mg1a10
（1分）
方向水平向右（1分）
（3）根据库仑定律F=人9 2分） 解得2-mgrt2（1分）
（3）根据库仑定律F=人9 2分） 解得2-mgrt2（1分）
【详解】待补
18．某同学用实验室中的过山车模型研究过山车的原理。如图所示，将质量为 m的小球从倾斜轨道 上的某一位置由静止释放，小球将沿着轨道运动到最低点后进入圆轨道。他通过测量得到圆轨道的半径为R. 已知重力加速度为g （I）小球能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度v为多少？
【详解】（1）小球份能通过敏高点时，根据牛顿第二定律有mg=m以
（2分）
解得 V=vgR（1分）因此小球能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度 V=NgR
第9页共11页
（2）若不考虑摩擦等阻力，小球从释放点运动到圆轨道最高点的过程，根据动能定理有
me（h-2R） m 0（2分））
碳使小珠游合能通过侧轨道的派商点、小珠的有效、太理轨遊酸低点的高使装
AE-me（h+LN）-（ns:2R+2m ）
由 （2）可知
mE（h-2R）-2m
代入得 AE=mgAh
（3分）
（2分）
解得 V=vgR（1分）因此小球能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度 V=NgR
第9页共11页
（2）若不考虑摩擦等阻力，小球从释放点运动到圆轨道最高点的过程，根据动能定理有
me（h-2R） m 0（2分））
碳使小珠游合能通过侧轨道的派商点、小珠的有效、太理轨遊酸低点的高使装
AE-me（h+LN）-（ns:2R+2m ）
由 （2）可知
mE（h-2R）-2m
代入得 AE=mgAh
（3分）
19．研究原子核的结构时，需要用能量很高的粒子轰击原子核。为了使带电粒子获得很高的能量， 科学家发明了各种粒子加速器。 图1为某加速装置的示意图，它由多个横截面积相同的金属圆筒依次排列组成，其轴线在同一直线上， 序号为奇数的圆简与序号为偶数的圆简分别和交变电源的两极相连，交变电源两极间的电势差的变化规律如 图2所示。在 =0时，奇数圆筒相对偶数圆筒的电势差为正值。此时和偶数圆筒相连的金属圆板（序号为0） 的中央有一电子，在圆板和圆筒1之间的电场中由静止开始加速，沿中心轴线进入圆筒1。为使电子在圆简 之间的间隙都能被加速，圆筒长度的设计必须遵照一定的规律。 效蜓 图1 图2 若电子的质量力m，电荷量为-，交变电源的电压为U，周期T，两圆筒间隙的电场可视为匀强电场 圆筒内场强均次0。不计电子的重力和相对论效应。
【答案】（1）电子由金属圆板经电场加速进入圆筒1，根据动能定理
（1分）
2Ue（1分）
电子从圆板开始先做匀加速直线运动，进入圆筒1，筒内场强为0，电子不受外力做匀速直线运动，在
圆筒1、2之间间隙再做匀加速直线运动，进入圆筒2再做匀速直线运动。（2分）
（2）电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 ne=zmn:i-。 （1分） Ente 由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆筒内做匀速直线运动的时间恰好是半个周期，则
（2）电子进入第n个圆筒时，经过n次加速，根据动能定理 ne=zmn:i-。 （1分） Ente 由于不计电子通过圆筒间隙的时间，则电子在圆筒内做匀速直线运动的时间恰好是半个周期，则
【详解】待补
20．
【详解】（1）a. 在很短时间A1内，研究火箭及其喷出的燃气组成的系统，可以不考虑火箭的重力，系统动量守恒
（m-Am）Av+Am（-u） =0
（2分）
火箭在喷气后增加的速度AV=Amu
（2分）
m-An
（1） 1.比沖的定义式T=FAL（2分）
在很短时间At内，火箭受到的冲量 FAt=（m-Am）AV=Lmu
（1分）
代入比沖的定义式得T=FA =1，即为比冲的决定式
（1分）
（2）（4分）观点明确，且观点与理由自洽可酌情得分，只有“合理”或“不合理”的观点不得分。
层级1：能发现推理过程与实际情况的差别，且观点与理由自洽，但没有体现出估算中近似的思想。（2
分）
参考答案1：不合理。这位同学在估算时没有考虑试验船舱在地面时具有的动能，初动能不应该为0.
参考答案2：不合理。这位同学在估算时没有考虑随着高度增加g的变化，重力做功不应该等于-mgh.
层级2：能发现估算过程中的近似处理，且观点与理由自洽。（4分）
参考答案1：合理。试验船舱在地面时虽然具有动能，其速度大小等于该地区地球自转的线速度，即在
地面上有%=V-20R
，但Ve 《 ，因此可以认为试验船舱的初动能为0。
参考答案2：合理.虽然随着高度增加，试验船舱受引力逐渐减小，但由于轨道高度h《R，故可忽略
该过程中引力大小的变化，重力做功可以表示为W = mgh.
（m-Am）Av+Am（-u） =0
（2分）
火箭在喷气后增加的速度AV=Amu
（2分）
m-An
（1） 1.比沖的定义式T=FAL（2分）
在很短时间At内，火箭受到的冲量 FAt=（m-Am）AV=Lmu
（1分）
代入比沖的定义式得T=FA =1，即为比冲的决定式
（1分）
（2）（4分）观点明确，且观点与理由自洽可酌情得分，只有“合理”或“不合理”的观点不得分。
层级1：能发现推理过程与实际情况的差别，且观点与理由自洽，但没有体现出估算中近似的思想。（2
分）
参考答案1：不合理。这位同学在估算时没有考虑试验船舱在地面时具有的动能，初动能不应该为0.
参考答案2：不合理。这位同学在估算时没有考虑随着高度增加g的变化，重力做功不应该等于-mgh.
层级2：能发现估算过程中的近似处理，且观点与理由自洽。（4分）
参考答案1：合理。试验船舱在地面时虽然具有动能，其速度大小等于该地区地球自转的线速度，即在
地面上有%=V-20R
，但Ve 《 ，因此可以认为试验船舱的初动能为0。
参考答案2：合理.虽然随着高度增加，试验船舱受引力逐渐减小，但由于轨道高度h《R，故可忽略
该过程中引力大小的变化，重力做功可以表示为W = mgh.