2022年北京普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理真題及答案

本試卷共8頁，100分?？荚嚂r長90分鐘。考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答

無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

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(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)，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(xiàn)象能說明光是橫波的是（）

A.光的衍射現(xiàn)象B.光的折射現(xiàn)象C.光的偏振現(xiàn)象D.光的干涉現(xiàn)象

3.如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a開始，沿圖示路徑先后到達狀態(tài)〃和q下列

說法正確的是（）

A.從a到6,氣體溫度保持不變B.從a到6,氣體對外界做功

C.從6到c,氣體內(nèi)能減小D.從。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(shù)之比為100:1B.輸入電流為30A

C.輸入電流的最大值為15D.原、副線圈交流電的頻率之比為1:100

5.如圖所示,質(zhì)量為的物塊在傾角為夕的斜面上加速下滑，物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)

為下列說法正確的是（）

A.斜面對物塊的支持力大小為mgsin夕B.斜面對物塊的摩擦力大小為fjmgcos0

c.斜面對物塊作用力的合力大小為mgD.物塊所受的合力大小為mgsin0

6.在如圖所示的坐標系中，一條彈性繩沿x軸放置，圖中小黑點代表繩上的質(zhì)點，相

鄰質(zhì)點的間距為％，=0時，無=。處的質(zhì)點凡開始沿y軸做周期為T、振幅為A的簡諧運

動。時的波形如圖所示。下列說法正確的是（）

C.f=：T時，質(zhì)點八和鳥相位相同D.該列繩波的波速為y

7.正電子是電子的反粒子，與電子質(zhì)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〃點發(fā)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(yīng)的粒子運動速度越來越大

C.軌跡2對應(yīng)的粒子初速度I；的跡3的大D.軌跡3對應(yīng)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(xué)探索的興趣。

某同學(xué)設(shè)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(nèi)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(fā)生變化B.小球的向心加速度大小均發(fā)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(fā)生變化

9.利用如圖所示電路觀察電容器的充、放電現(xiàn)象，其中￡為電源,〃為定值電阻，C為電容

器，/為電流表，『為電壓表。下列說法正確的是（）

A.充電過程中，電流表的示數(shù)逐漸增大后趨于穩(wěn)定

B.充電過程中，電壓表的示數(shù)迅速增大后趨于穩(wěn)定

C.放電過程中，電流表的示數(shù)均勻減小至零

D.放電過程中，電壓表的示數(shù)均勻減小至零

10.質(zhì)量為叫和的兩個物體在光滑水平面上正碰，其位置坐標x隨時間t變化的圖像如

圖所示。下列說法正確的是（）

A.碰撞前m2的速率大于的速率B.碰撞后m2的速率大于町的速率

C.碰撞后/〃2的動量大于㈣的動量D.碰撞后〃4的動能小于町的動能

11.如圖所示平面內(nèi)，在通有圖示方向電流/的長直導(dǎo)線右側(cè)，固定一矩形金屬線框出七d,

邊與導(dǎo)線平行。調(diào)節(jié)電流，使得空間各點的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增加，則（）

A.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為arbTcfdTaB.線框中產(chǎn)生的感應(yīng)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(jù)運動

員在空中的飛行距離和動作姿態(tài)評分。運動員在進行跳臺滑雪時大致經(jīng)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(qū)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(cè)的姿態(tài)；④著陸階段，運動員落地時兩腿屈膝，兩臂

左右平伸。下列說法正確的是（）

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(tài)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(xué)利用壓力傳感器設(shè)計水庫水位預(yù)警系統(tǒng)。如圖所示，電路中的/?,和仁,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I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。當義兩端的電壓大于q時，控制開關(guān)自動開啟低水

位預(yù)警；當a、6兩端的電壓小于。2（G、人為定值）時，控制開關(guān)自動開啟高水位預(yù)警。

下列說法正確的是（）

預(yù)警系統(tǒng)

A.5<&B.凡為壓力傳感器

C.若定值電阻的阻值越大，開啟高水位預(yù)警時的水位越低

D.若定值電阻的阻值越大，開啟低水位預(yù)警時的水位越高

14.2021年5月，中國科學(xué)院全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）取得新突破，成

功實現(xiàn)了可重復(fù)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(chuàng)造托卡

馬克實驗裝置運行新的世界紀錄，向核聚變能源應(yīng)用邁出重要一步。

等離子體狀態(tài)不同于固體、液體和氣體的狀態(tài)，被認為是物質(zhì)的第四態(tài)。當物質(zhì)處于氣態(tài)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(zhì)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。下列說法不乏確的是（）

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(dǎo)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.（8分）

物理實驗一般都涉及實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗儀器、實驗方法、實驗操作、數(shù)據(jù)分析等。

（1）用電壓表（內(nèi)阻約為3kQ加電流表（內(nèi)阻約為0.1Q測量一個電阻的阻值（約為5QI

要求盡量減小實驗誤差，應(yīng)該選擇的測量電路是圖1中的（選填"甲"或

"乙"X

I"I----?---

--1-0-1-@--L-CZH—?---

甲乙

圖I

（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X

A.將選擇開關(guān)置于“xlk"位置

B.將選擇開關(guān)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

I）.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向"0"

（3）圖2是"測量電源的電動物口內(nèi)電阻"實驗的電路圖。某同學(xué)在實驗中，閉合開關(guān)后,

發(fā)現(xiàn)無論怎么移動滑動變阻器的滑片，電壓表有示數(shù)且不變，電流表始終沒有示數(shù)。為查找

故障，在其他連接不變的情況下，他將電壓表連接a位置的導(dǎo)線端分別試觸以c、d三個位

置，發(fā)現(xiàn)試觸以c時，電壓表有示數(shù)；試觸d時，電壓表沒有示數(shù)。若電路中僅有一處故

障，則（選填選項前的字母\

A.導(dǎo)線斷路B.滑動變阻器斷路

C.導(dǎo)線4斷路D.滑動變阻器短路

16.(10分)

某同學(xué)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(shù)點1,2，…，8,相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)

點之間的距離網(wǎng),々，，與，并求出打點2,3，…，7時對應(yīng)的重錘的速度。在坐標紙上建

立V-f坐標系，根據(jù)重錘下落的速度作出U-f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(jié)果保

留3位有效數(shù)字入

\卜3,3.卜：.361單位：cm)

(2.3.4(

圖2

(2)除點3外，其余各點速度對應(yīng)的坐標點已在圖3坐標系中標出，請在圖中標出速度匕

對應(yīng)的坐標點，并作出V-f圖線。

切(m?s1)

t/s

00.040.080.120.160.20024

圖3

(3)根據(jù)圖3，實驗測得的重力加速度g=m/s2(結(jié)果保留3位有效數(shù)字I

(4)某同學(xué)居家學(xué)習期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可

實現(xiàn)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;商落地時發(fā)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(yīng)的測量方法。

17.(9分)

體育課上，甲同學(xué)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(xué)在離地七=0.7m處將求墊起，墊起前后球的速度大小相等，方向

相反。已知排球質(zhì)量加=0.3kg,取重力加速度g=10m/s2。不計空氣阻力。求：

(1)排球被墊起前在水平方向飛行的距離x;

(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(xué)作用過程中所受沖量的大小4

18.(9分)

如圖所示，真空中平行金屬板改4之間距離為d,兩板所加的電壓為&-質(zhì)量為m、電荷

量為。的帶正電粒子從M板由靜止釋放。不計帶電粒子的重力。

MN

+o-9「一

(1)求帶電粒子所受的靜電力的大小廠；

(2)求帶電粒子到達N板時的速度大小r；

(3)若在帶電粒子運動4距離時撤去所加電壓，求該粒子從〃板運動到A板經(jīng)歷的時間t°

2

19.(10分)

利用物理模型對問題進行分析，是重要的科學(xué)思維方法。

(1)某質(zhì)量為小的行星繞太陽運動的軌跡為橢圓，在近日點速度為匕，在遠日點速度為匕。

求從近日點到遠日點過程中太陽對行星所做的功吼

(2)設(shè)行星與恒星的距離為r,請根據(jù)開普勒第三定律(，=女)及向心力相關(guān)知識，證

明恒星對行星的作用力尸與，?的平方成反比。

(3)宇宙中某恒星質(zhì)量是太陽質(zhì)量的2倍，單位時間內(nèi)向外輻射的能量是太陽的16倍。設(shè)

想地球"流浪"后繞此恒星公轉(zhuǎn)，且在新公轉(zhuǎn)軌道上的溫度與"流浪"前一樣。地球繞太陽

公轉(zhuǎn)的周期為(，繞此恒星公轉(zhuǎn)的周期為。，求烏。

■式

20.(12分)

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(xiàn)代科技可以實現(xiàn)對地磁場的精確測量。

(1)如圖1所示，兩同學(xué)把一根長約10m的電線兩端用其他導(dǎo)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10m/s，電壓表的最大示數(shù)約2mV。粗略估算該處

地磁場磁感應(yīng)強度的大小B地。

(2)如圖2所示，T巨形金屬薄片，其長為a,寬為b,厚為G大小為/的恒定電流從電

極。流入、從電極。流出，當外加與薄片垂直的勻強磁場時陽、A'兩電極間產(chǎn)生的電壓為4

已知薄片單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n,電子的電荷量為求磁感應(yīng)強度的大小區(qū)

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

請說明測量的思路。

北京市2022年普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試

物理參考答案

第一部分共14題，每題3分，共42分。

1.B2.C3.D4.B5.B6.D7.A8.C9.B10.Cll.D12.B13.C14.A

第二部分共6題，共58分。

15.(8分)

(1)甲(2)ADCB(3)C

16.(10分)

(1)1.15

r/(nrs!)

(3)9.75

(4)需要測量的物理量：水滴下落的高度/7和下落的時間t.

測量力的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；

測量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時發(fā)出

的清脆聲音。用手機測量〃滴水下落的總時間乙，則r=上。

n

17.(9分)

(1)設(shè)排球在空中飛行的時間為力，則4-魚=gg?

得f=0.6s

則排球在空中飛行的水平距離%=%=4.8m

(2)乙同學(xué)墊起排球前瞬間排球在豎直方向速度的大?。?gt

得vv=6.0m/s

則》=J說+V；

得y=10.0m/s

設(shè)速度方向與水平方向夾角為e(如答圖2所示)，

答圖2

V

則tan9=°=0.75

%

(3)根據(jù)動量定理，排球與乙同學(xué)作用過程中所受沖量的大小/=2mv=6.0N-s

18.(9分)

(1)兩極板間的場強￡=§

帶電粒子所受的靜電力F=qE=q-

a

(2)帶電粒子從靜止開始運動到N板的過程，根據(jù)功能關(guān)系有qU=1mv2

得八闞

(3)設(shè)帶電粒子運動且距離時的速度大小為小,根據(jù)功能關(guān)系有42=_L根/2

222

帶電粒子在前且距離做勻加速直線運動，后幺距離做勻速運動，設(shè)用時分別為小t,。

22

4dMd,

有一=一4,-=vt

22'222

/<日r3d_Im

z=Z|+2=27qU

19.(10分)

(1)根據(jù)動能定理有卬

(2)設(shè)行星繞恒星做勻速圓周運動，行星的質(zhì)量為m,運動半徑為r,運動速度大小為外

恒星對行星的作用力廠提供向心力，

2

則/=m—

r

運動周期丁=2三萬廠

V

根據(jù)開普勒第三定律a=左，4為常量。

得八中

r~

即恒星對行星的作用力尸與r的平方成反比。

(3)假定恒星的能量輻射各