2021年北京市房山區(qū)高考物理二模試卷

一、選擇題（共14小題，每小題3分，滿分42分）

• 1．氫原子的能級圖如圖所示?，F(xiàn)有大量氫原子處于n=3能級上，下述說法中正確的是（　　）

  A．這些原子躍遷過程中最多可輻射出6種頻率的光子

  B．從n=3能級躍遷到n=4能級需吸收0.66eV的能量

  C．從n=3能級躍遷到n=1能級比躍遷到n=2能級輻射的光子頻率低

  D．處于n=3能級的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量
  組卷：277引用：1難度：0.7

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• 2．用a、b兩種單色光分別照射同一雙縫干涉裝置，在距雙縫相同距離的屏上得到如圖所示的干涉圖樣，其中圖甲是a光照射形成的，圖乙是b光照射形成的。則關于a、b兩束單色光，下述說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．a光光子的能量比b光光子的能量小

  B．在水中，a光傳播的速度比b光的大

  C．水對a光的折射率比b光大

  D．在同一介質中，a光的波長比b光的波長長
  組卷：190引用：1難度：0.7

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• 3．分子間存在著分子力，并且分子力做功與路徑無關，因此分子間存在與其相對距離有關的分子勢能。如圖所示為分子勢能E_p隨分子間距離r變化的圖像，取r趨近于無窮大時E_p為零。通過功能關系可以從此圖像中得到有關分子力的信息，若僅考慮這兩個分子間的作用，下述說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．圖中r1是分子間引力和斥力平衡的位置

  B．假設將兩個分子從r=r2處釋放，它們將相互靠近

  C．假設將兩個分子從r=r1處釋放，當r=r2時它們的加速度最大

  D．假設將兩個分子從r=r1處釋放，當r=r2時它們的速度最大
  組卷：455引用：2難度：0.5

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• 4．一列沿x軸方向傳播的簡諧橫波，在t=0時波形如圖甲所示，a、b、c、d為介質中的四個質點，圖乙為質點b的振動圖像。下述說法中正確的是（　?。?br />

  A．該波的波速為8m/s

  B．該波沿x軸正方向傳播

  C．t=0.5s時，質點a具有最大加速度

  D．質點c在t=1s時處于平衡位置，并沿y軸負方向運動
  組卷：193引用：2難度：0.7

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• 5．2020年12月17日，嫦娥五號任務軌道器和返回器在距地球5000公里的圓軌道處實施分離，返回器攜帶月球樣品將變軌返回地球，軌道器在完成任務后將開展拓展任務，啟程飛往距地球約150萬公里的日地拉格朗日點L₁進行環(huán)繞飛行并開展探測實驗。在日地拉格朗日點L₁，軌道器在太陽和地球引力的共同作用下，與太陽和地球保持相對靜止，與地球同步繞太陽運動，下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．在分離前，軌道器和返回器一起環(huán)繞地球飛行的速度大于第一宇宙速度

  B．在分離后，返回器應需加速才能離開原軌道飛回地球

  C．在分離后，軌道器應需加速才能離開原軌道飛往日地拉格朗日點L1

  D．在日地拉格朗日點L1，軌道器所受的合外力為零
  組卷：292引用：5難度：0.5

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• 6．兩個完全相同的電熱器分別通以如圖甲、乙所示的交變電流，在相同時間內兩電熱器產生的熱量之比Q_甲：Q_乙為（　　）

  A．2：1

  B． 2 ：1

  C．1：1

  D．1：2
  組卷：166引用：1難度：0.6

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二、解答題（共6小題，滿分58分）

• 19．如圖1所示，足夠長的U形光滑導體框水平放置，寬度為L，一端連接的電阻為R．導體框所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小為B．電阻為r的導體棒MN放在導體框上，其長度恰好等于導體框的寬度，且相互接觸良好。其余電阻均可忽略不計。在水平拉力作用下，導體棒向右勻速運動，速度大小為v。
  （1）請根據法拉第電磁感應定律推導導體棒勻速運動時產生的感應電動勢的大小E=BLv；
  （2）求回路中感應電流I和導體棒兩端的電壓U；
  （3）若在某個時刻撤去拉力，請在圖2中定性畫出撤去拉力后導體棒運動的v-t圖象。
  組卷：195引用：4難度：0.4

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• 20．我們已經學過了關于兩個質點之間萬有引力的大小是

  F

  =

  GM

  m

  r

  2

  。在某些特殊情況下，非質點之間的萬有引力計算，我們可以利用下面兩個結論，快速有效地解決。
  a.若質點m放置在質量分布均勻的大球殼M（球殼的厚度也均勻）的空腔之內，那么m和M之間的萬有引力總是為零。
  b.若質點m放置在質量分布均勻的大球體M之外（r≥r₀），那么它們之間的萬有引力

  F

  =

  GM

  m

  r

  2

  ，式中的r為質點m到球心之間的距離；r₀為大球體的半徑。
  假設地球可視為一個質量分布均勻且密度為ρ的球體，通過地球的南北兩極之間能夠打通一個如圖1所示的真空隧道。若地球的半徑為R，萬有引力常數(shù)為G，把一個質量為m的小球從北極的隧道口由靜止釋放后，小球能夠在隧道內運動。求：
  （1）小球運動到距地心0.5R處的加速度大小a；
  （2）在圖2中畫出質量為m的小球所受引力F與小球到球心之間的距離r的圖像；
  （3）小球在運動過程中的最大速度v_m。
  組卷：295引用：1難度：0.5

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