北京高考物理试题及答案解析

北京高考物理试题及答案解析

‎2010年北京高考物理部分试题 一、单项选择题 ‎13.属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中，（ ） A.真空中光速不变      B.时间间隔具有相对性 C.物体的质量不变      D.物体的能量与质量成正比 14.对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（ ） A.在相同介质中，绿光的折射率最大  B.红光的频率最高 C.在相同介质中，蓝光的波长最短  D.黄光光子的能量最小 15.太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少。太阳每秒钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的质量最接近（ ） A.1036 kg    B.1018 kg    C.1013 kg    D.109 kg 16.一物体静置在平均密度为 的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（ ）‎ A. B C D 17.一列横波沿x轴正向传播，a、b、c、d为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过周期开始计时，则图2描述的是（ ）   A.a处质点的振动图象      B.b处质点的振动图象 C.c处质点的振动图象      D.d处质点的振动图象  18.用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（ ）  A.保持S不变，增大d,则θ变大  B.保持S不变，增大d,则θ变小  C.保持d不变，减小S,则θ变小  D.保持d不变，减小S,则θ不变 19. 在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡和分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I。然后，断开S。若t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流I1、流过L2的电流l2随时间t变化的图像是（ ）    20．如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时，位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（ ）  A.若x轴表示时间,y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系  B.若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系  C.若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系  D.若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，增长合回路的感应电动势与时间的关系 第Ⅱ卷 二、实验题 ‎ ‎21.(18分)   (1)甲同学要把一个量程为200μA的直流电流计 ，改装成量范围是0~4V的直流电压表。  ①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计 的内电阻rg，其中电阻R0约为1k 。为使rg的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E应选用        ，电阻器R1应选用     ，电阻器R2应选用         （选填器材前的字母）。  A.电源（电动势1.5V）   B.电源（电动势6V）  C.电阻箱(0~999.9 )    D.滑动变阻器(0~500 )  E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）(0~5.1k )  F.电位器（0~51k ）  ②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：          ,          ,          ,          ,最后记录R1的阻值并整理好器材。（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字母）  A.闭合S1  B.闭合S2  C.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度  D.调节R2的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半  E.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半  F.调节R1的阻值，使电流计指针偏转到满刻度  ③如果所得的R1的阻值为300.0 ，则图1中被测电流计 的内阻rg的测量值为      ,该测量值       实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）。  ④给电流计         联（选填“串”或“并”）一个阻值为        k 的电阻，就可以将该电流计 改装为量程4V的电压表。   (2)乙同学要将另一个电流计 改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表 、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电阻。  ①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表 直接与一个定值电阻R相连接，组成一个电压表；然后用标准电压表 校准。请你画完图2方框中的校准电路图。  ②实验中，当定值电阻R选用17.0k 时，高整滑动变阻器R′的阻值，电压表 的示数是4.0V时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用7.0k ‎ 时，调整R′的阻值，电压表 的示数是2.0V，表 的指针又指到满量程的五分之二。  由此可以判定，表 的内阻rg是            k ，满偏电流Ig是           mA。若要将表 改装为量程是15V的电压表，应配备一个       k 的电阻。  ‎ 三、计算题 ‎22.（16分）  如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角 ＝37°，运动员的质量m＝50 kg。不计空气阻力。（取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80;g取10 m/s2）求  （1）A点与O点的距离L;  （2）运动员离开O点时的速度大小;  （3）运动员落到A点时的动能。 ‎ ‎23.（18分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。  如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中，在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时，另外两侧c、f间产生电势差，这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f间建立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH ‎。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和UH达到稳定值，UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式UH＝RH ，其中比例系数RH称为堆尔系数，仅与材料性质有关。‎ （1） 设半导体薄片的宽度（c、f间距）为l，请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的，请判断图1中c、f哪端的电势高;  （2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请导出霍尔系数RH的表达式。（通过横截面积S的电流I＝nevS，其中v是导电电子定向移动的平均速率）;  （3）图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体，相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图3所示。  a.若在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N的表达式。  b.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。  ‎ ‎24.（20分）  雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并结合为一体，其质量逐渐增大。现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰撞。已知雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为m1。此后每经过同样的距离l后，雨滴均与静止的小水珠碰撞且合并，质量依次变为m2、m3……mn……（设各质量为已知量）。不计空气阻力。  （1）若不计重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn′；  （2）若考虑重力的影响，  a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和vn′；  b.求第n次碰撞后雨滴的动能  ‎ 答案 Ⅰ卷 ‎13. A         14. C         15. D 16. D         17. B        18. A         19. B         20. C Ⅱ卷 21．（18分） （1）①B  C   F      ②B  C    A    E      ③300   略小于      ④ 串   19.7  （2）① 如右图所示                                        ② 3.0   0.50   27.0‎ ‎22.(16分) （1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有Lsin370= A点与O点的距离 L= =75m ‎(2)设运动员离开O点的速度为V。运动员在水平方向做匀速直线运动， 即 Lcos370 =V0t             解得  V0=20 m/s ‎(3)有机械能守恒，取A点为重力势能零点，运动员落到A点时的动能为：‎ ‎ 23.(18分) （1 )    (1) c端电势高 （2）由    得      (2)  当电场力与洛伦磁力相等时       得              ‎ ‎ ③ 又             ④ 将③、④带入(2)‎ 得                             （3）a.由于在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则                                                圆盘转速为       b.提出的实例或设想爱合理即可 24．（20分） （1）不计重力，全过程中动量守恒，‎ 得                          （2）若考虑重力的影响，雨滴下降过程中做及速度为g的匀速运动，碰撞瞬间动量守恒 a. 第一次碰撞前             第一次碰撞后  ‎ 第2次碰撞前，‎ 简化得 ‎ 第2次碰撞后，利用 ② 式得  ‎ ‎ 同理，第3次碰撞后 ······ 第n次碰撞后 动能  ‎