2010年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。

4 3GB

3

4GC

3 D GG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

3T周期开始计时，则图2描述的是（ ） 4

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

1

19.在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2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

2

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 ①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计

,改装成量范围是0～4V的直流电压表。

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

的内阻rg的测量值为 ,该

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，先将待改装的表一个电压表;然后用标准电压表

直接与一个定值电阻R相连接，组成

校准。请你画完图2方框中的校准电路图。

的示数是4。

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

3

的示数是2。0V,表 由此可以判定，表

的指针又指到满量程的五分之二。

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

4

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）

5

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 12m'2nvn

答案

6

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Lsin37=012gt 2gt2A点与O点的距离 L= =75m 02sin37（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 Lcos37 =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： 012EKAmghmv032500J 223。（18分) （1 ）UHEHL (1) c端电势高 IB ddd得 RHUHENL (2) IBIB（2）由UHRH当电场力与洛伦磁力相等时 eEHevB 得 EHvB ③ 又 InevS ④ 将③、④带入(2) 7

得 RHVBLddld1VL IBvevSneSne (3）a。由于在时间t内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，则 PmNt 圆盘转速为 NP mt 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，m0v0mnvn ''得vnm0v0 mn（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 v1v02gl v1第一次碰撞后m0v1m1v1 v1'22v02gl 2'm02v02gl m12'2第2次碰撞前,v2v12gl m02m02m122简化得 v2mv0m22gl 11第2次碰撞后，利用 ② 式得 v2'22m12m022m02m12mv2m2v0m22gl 222'22同理，第3次碰撞后v3m0m02m12m222gl ······ 2mm332 8

第n次碰撞后 vn'2n122mim02i0mv0m22gl nn11'2动能mnvn22mn

m0v02glmi22i0n12 9