北京高考物理试题及答案解析

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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  ‎
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