2010北京理綜物理部分試卷與答案.doc

2010年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試(北京卷)一、選擇題 ( 本大題 共 8 題, 共計(jì) 48 分)1、(6分)屬于狹義相對(duì)論基本假設(shè)的是：在不同的慣性系中 ()A真空中光速不變 B時(shí)間間隔具有相對(duì)性C物體的質(zhì)量不變 D物體的能量與質(zhì)量成正比2、(6分)對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，下列表述正確的是()A在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大B紅光的頻率最高C在相同介質(zhì)中，藍(lán)光的波長(zhǎng)最短D黃光光子的能量最小3、(6分)太陽(yáng)因核聚變釋放出巨大的能量，同時(shí)其質(zhì)量不斷減少太陽(yáng)每秒鐘輻射出的能量約為41026 J，根據(jù)愛(ài)因斯坦質(zhì)能方程，太陽(yáng)每秒鐘減少的質(zhì)量最接近()A1036 kg B1018 kg C1013 kg D109 kg4、(6分)一物體靜置在平均密度為的球形天體表面的赤道上已知萬(wàn)有引力常量為G，若由于天體自轉(zhuǎn)使物體對(duì)天體表面壓力恰好為零，則天體自轉(zhuǎn)周期為() A() B() C() D()5、(6分)一列橫波沿x軸正向傳播，a、b、c、d為介質(zhì)中沿波傳播方向上四個(gè)質(zhì)點(diǎn)的平衡位置某時(shí)刻的波形如圖1所示，此后，若經(jīng)過(guò)周期開(kāi)始計(jì)時(shí)，則圖2描述的是() Aa處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 Bb處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象Cc處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象 Dd處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象6、(6分)用控制變量法，可以研究影響平行板電容器電容的因素(如圖)設(shè)兩極板正對(duì)面積為S，極板間的距離為d，靜電計(jì)指針偏角為.實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若() A保持S不變，增大d，則變大B保持S不變，增大d，則變小C保持d不變，減小S，則變小D保持d不變，減小S，則不變7、(6分)如圖所示的電路中，兩個(gè)相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個(gè)帶鐵芯的電感線圈L和一個(gè)滑動(dòng)變阻器R.閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時(shí)流過(guò)兩個(gè)燈泡的電流均為I.然后，斷開(kāi)S.若t時(shí)刻再閉合S，則在t前后的一小段時(shí)間內(nèi)，正確反映流過(guò)L1的電流i1、流過(guò)L2的電流i2隨時(shí)間t變化的圖象是() 8、(6分)如圖，若x軸表示時(shí)間，y軸表示位置，則該圖象反映了某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，位置與時(shí)間的關(guān)系若令x軸和y軸分別表示其他的物理量，則該圖象又可以反映在某種情況下，相應(yīng)的物理量之間的關(guān)系下列說(shuō)法中正確的是() A若x軸表示時(shí)間，y軸表示動(dòng)能，則該圖象可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體動(dòng)能與時(shí)間的關(guān)系B若x軸表示頻率，y軸表示動(dòng)能，則該圖象可以反映光電效應(yīng)中，光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率之間的關(guān)系C若x軸表示時(shí)間，y軸表示動(dòng)量，則該圖象可以反映某物體在沿運(yùn)動(dòng)方向的恒定合外力作用下，物體動(dòng)量與時(shí)間的關(guān)系D若x軸表示時(shí)間，y軸表示感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則該圖象可以反映靜置于磁場(chǎng)中的某閉合回路，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，閉合回路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間的關(guān)系二、非選擇題 ( 本大題 共 4 題, 共計(jì) 72 分)1、(18分)在(1)甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200 A的直流電流計(jì)，改裝成量度范圍是04 V 的直流電壓表她按圖1所示電路、用半偏法測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1 k.為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用_，電阻器R1應(yīng)選用_，電阻器R2應(yīng)選用_(選填器材前的字母)A電源(電動(dòng)勢(shì)1.5 V)B電源(電動(dòng)勢(shì)6 V)C電阻箱(0999.9 )D滑動(dòng)變阻器(0500 )E電位器(一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng))(05.1 k)F電位器(051 k)該同學(xué)在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)情況下，檢查電路連接無(wú)誤后，將R2的阻值調(diào)至最大后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是：_，_，_，_，最后記錄R1的阻值并整理好器材(請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母)A閉合S1B閉合S2C調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度D調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半E調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半F調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度如果所得的R1的阻值為300.0 ，則圖1中被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為_(kāi) ，該測(cè)量值_實(shí)際值(選填“略大于”“略小于”或“等于”)給電流計(jì)_聯(lián)(選填“串”或“并”)一個(gè)阻值為_(kāi)k的電阻，就可以將該電流計(jì)改裝為量程4 V的電壓表(2)乙同學(xué)要將另一個(gè)電流計(jì)改裝成直流電壓表，但他僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表、一個(gè)電池組E、一個(gè)滑動(dòng)變阻器R和幾個(gè)待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表直接與一個(gè)定值電阻R相連接，組成一個(gè)電壓表；然后用標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn)請(qǐng)你畫完圖2方框中的校準(zhǔn)電路圖實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)定值電阻R選用17.0 k時(shí)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R的阻值，電壓表的示數(shù)是4.0 V時(shí)，表的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng)R選用7.0 k時(shí)，調(diào)整R的阻值，電壓表的示數(shù)是2.0 V時(shí)，表的指針又指到滿量程的五分之二由此可以判定，表的內(nèi)阻rg是_ k，滿偏電流Ig是_ mA.若要將表改裝為量程是15 V的電壓表，應(yīng)配備一個(gè)_ k的電阻2、(16分)在如圖，跳臺(tái)滑雪運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)一段加速滑行后從O點(diǎn)水平飛出，經(jīng)3.0 s落到斜坡上的A點(diǎn)已知O點(diǎn)是斜坡的起點(diǎn)，斜坡與水平面的夾角37，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m50 kg.不計(jì)空氣阻力(取sin370.60，cos370.80；g取10 m/s2)求 (1)A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L；(2)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度大?。?3)運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能3、(18分)在利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域 如圖1，將一金屬或半導(dǎo)體薄片垂直置于磁場(chǎng)B中，在薄片的兩個(gè)側(cè)面a、b間通以電流I時(shí)，另外兩側(cè)c、f間產(chǎn)生電勢(shì)差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)其原因是薄片中的移動(dòng)電荷受洛倫茲力的作用向一側(cè)偏轉(zhuǎn)和積累，于是c、f間建立起電場(chǎng)EH，同時(shí)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差UH.當(dāng)電荷所受的電場(chǎng)力與洛倫茲力處處相等時(shí)，EH和UH達(dá)到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式UHRH，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān) 圖 1 圖2 圖3 (1)設(shè)半導(dǎo)體薄片的寬度(c、f間距)為l，請(qǐng)寫出UH和EH的關(guān)系式；若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電的，請(qǐng)判斷圖1中c、f哪端的電勢(shì)高；(2)已知半導(dǎo)體薄片內(nèi)單位體積中導(dǎo)電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請(qǐng)導(dǎo)出霍爾系數(shù)RH的表達(dá)式(通過(guò)橫截面積S的電流InevS，其中v是導(dǎo)電電子定向移動(dòng)的平均速率)；(3)圖2是霍爾測(cè)速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉(zhuǎn)軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個(gè)永磁體，相鄰永磁體的極性相反霍爾元件置于被測(cè)圓盤的邊緣附近當(dāng)圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號(hào)圖象如圖3所示；a若在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請(qǐng)導(dǎo)出圓盤轉(zhuǎn)速N的表達(dá)式；b利用霍爾測(cè)速儀可以測(cè)量汽車行駛的里程除此之外，請(qǐng)你展開(kāi)“智慧的翅膀”，提出另一個(gè)實(shí)例或設(shè)想4、(20分)在雨滴在穿過(guò)云層的過(guò)程中，不斷與漂浮在云層中的小水珠相遇并結(jié)合為一體，其質(zhì)量逐漸增大現(xiàn)將上述過(guò)程簡(jiǎn)化為沿豎直方向的一系列碰撞已知雨滴的初始質(zhì)量為m0，初速度為v0，下降距離l后與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量變?yōu)閙1.此后每經(jīng)過(guò)同樣的距離l后，雨滴均與靜止的小水珠碰撞且合并，質(zhì)量依次變?yōu)閙2、m3mn(設(shè)各質(zhì)量為已知量)不計(jì)空氣阻力(1)若不計(jì)重力，求第n次碰撞后雨滴的速度vn；(2)若考慮重力的影響，a求第1次碰撞前、后雨滴的速度v1和v1；b求第n次碰撞后雨滴的動(dòng)能mnvn2.2010年普通高等學(xué)校夏季招生考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試(北京卷)一、選擇題 ( 本大題 共 8 題, 共計(jì) 48 分)1、(6分) A由愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論基本假設(shè)可知選項(xiàng)A正確2、(6分) C紅光的頻率最低，紅光光子能量最小，藍(lán)光頻率最高，折射率最大，波長(zhǎng)最短，所以選項(xiàng)C正確3、(6分) D由質(zhì)能方程Emc2計(jì)算得m kg4109 kg，選項(xiàng)D正確4、(6分) D由于物體對(duì)天體表面的壓力恰好為零，所以物體受到天體的萬(wàn)有引力全部提供物體隨天體自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，GmR，又因?yàn)?，由以上兩式解得T，選項(xiàng)D正確5、(6分) B由題圖1可以判斷此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a向上振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)b處于波谷位置，質(zhì)點(diǎn)c向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)d處于波峰位置，經(jīng)過(guò)3/4周期后，質(zhì)點(diǎn)a處于波谷，質(zhì)點(diǎn)b處于平衡位置且正向下振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)c處于波峰位置，質(zhì)點(diǎn)d處于平衡位置且正向上振動(dòng)，可以判斷圖2表示b質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，選項(xiàng)B正確6、(6分) A保持S不變，增大d，平行板電容器的電容減小，由于電容器的電荷量不變，由QCU可以判斷極板間電勢(shì)差變大，靜電計(jì)指針偏角變大，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；保持d不變，減小S，電容器電容變小，由QCU可以判斷極板間電勢(shì)差變大，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤7、(6分) B閉合S通電后，由于電感線圈的自感作用，i1逐漸增大，最終達(dá)到穩(wěn)定值，而i2直接增大到穩(wěn)定值后保持不變，所以選項(xiàng)B正確8、(6分) C由動(dòng)能定理可得EkEk0+FlEk0+Fat2，動(dòng)能與t2為一次函數(shù)關(guān)系，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；光電效應(yīng)中，逸出光電子的最大初動(dòng)能EkmhW，入射光子頻率小于極限頻率時(shí)，沒(méi)有光電子逸出，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理得pp0+Ft，即動(dòng)量p與時(shí)間t滿足一次函數(shù)關(guān)系，選項(xiàng)C正確；由法拉第電磁感應(yīng)定律得ES，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)保持不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤二、非選擇題 ( 本大題 共 4 題, 共計(jì) 72 分)1、(18分) (1)BCFBCAE 300略小于串19.7(2)如下圖所示3.00.5027.0解析：(1)該實(shí)驗(yàn)要求電位器R2的阻值遠(yuǎn)大于電流計(jì)的內(nèi)阻，所以R2應(yīng)選用F；電阻器R1應(yīng)準(zhǔn)確讀出電阻值，所以應(yīng)選用電阻箱C；由于電位器R2的阻值數(shù)量級(jí)為104，由歐姆定律EI(rg+R0+R2)可以判斷電源E應(yīng)選用B.先閉合S2，調(diào)節(jié)R2的阻值使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度值，再閉合S1，調(diào)節(jié)R1的阻值使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度值的一半，此時(shí)電流計(jì)和電阻R1的電流相等，即電阻也相同，電阻箱R1的阻值即為電流計(jì)的內(nèi)阻所以合理的順序?yàn)锽、C、A、E.由于電流計(jì)和電阻R1的電流都等于Ig，所以rgR1300.0 .由于閉合S1后，電路中的總電流增大，所以I1Ig，R1rg，所以測(cè)量值略小于實(shí)際值設(shè)串聯(lián)電阻為R，由歐姆定律UIg(rg+R)得42104(R+300)，解得R1.97104 19.7 k.(2)由于校表需要從零開(kāi)始，所以電路應(yīng)采用分壓電路，且標(biāo)準(zhǔn)電壓表和改裝電壓表應(yīng)并聯(lián)連接連接電路如答案圖所示由歐姆定律得UI(rg+R)，代入數(shù)據(jù)得 4.0Ig(rg+17.0103),2.0Ig(rg+7.0103)，聯(lián)立以上兩式解得：rg3 k，Ig0.5 mA.設(shè)改裝時(shí)串聯(lián)電阻為Rx，由歐姆定律UIg(rg+Rx)得150.5103(Rx+3)，解得Rx27.0 k. 2、(16分) (1)75 m(2)20 m/s(3)32 500 J解析：(1)運(yùn)動(dòng)員在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有Lsin37gt2A點(diǎn)與O點(diǎn)的距離L75 m.(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)O點(diǎn)的速度為v0，運(yùn)動(dòng)員在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，即Lcos37v0t解得v020 m/s.(3)由機(jī)械能守恒，取A點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員落到A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為EkAmgh+m32 500 J. 3、(18分) (1)UHEHlc端電勢(shì)高(2)RH(3)見(jiàn)解析解析：(1)UHEHl；由左手定則判斷，電子受洛侖茲力向f端偏轉(zhuǎn)，故c端電勢(shì)高(2)由UHRH 得RHUHEHl 當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)eEHevB得EHvB 又InevS 將代入，得RHvBlvl(3)a.由于在時(shí)間t內(nèi)，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則PmN