2010年北京市高考物理试卷（原卷版）下载

第 1 页 共 6 页 2010 年北京市高考物理试卷 一、选择题（共 8 小题，每小题 6 分，满分 48 分） 1．（6 分）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 C．物体的质量不变 B．时间间隔具有相对性 D．物体的能量与质量成正比 2．（6 分）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 3．（6 分）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．1036kg B．1018kg C．1013kg D．109kg 4．（6 分）一物体静置在平均密度为 ρ 的球形天体表面的赤道上．已知万有引 力常量 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． 5．（6 分）一列横波沿 x 轴正向传播，a，b，c，d 为介质中的沿波传播方向上 四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过 周期开始 计时，则图乙描述的是（　　） A．a 处质点的振动图象 C．c 处质点的振动图象 B．b 处质点的振动图象 D．d 处质点的振动图象 6．（6 分）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两 第 1 页（共 6 页） 第 2 页 共 6 页 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 C．保持 d 不变，减小 S，则 θ 变小 B．保持 S 不变，增大 d，则 θ 变小 D．保持 d 不变，减小 S，则 θ 不变 7．（6 分）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 L1、流过 L2 的电流 l2 随时间 t 变化的图象是（　　） A． C． B． D． 8．（6 分）如图，若 x 轴表示时间，y 轴表示位置，则该图象反映了某质点做匀 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， 则该图象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（　　） 第 2 页（共 6 页） 第 3 页 共 6 页 A．若 x 轴表示时间，y 轴表示动能，则该图象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，则该图象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，则该图象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，则该图象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，闭合回路的感应电动势与时间 的关系 　二、解答题（共 4 小题，满分 72 分） 9．（18 分）（1）甲同学要把一个量程为 200μA 的直流电流计 G，改装成量程 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 G 的内电阻 rg，其中电阻 R0 约为 1kΩ ．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（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω） E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ） F．电位器（0～51kΩ） 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 第 3 页（共 6 页） 第 4 页 共 6 页 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 300.0Ω，则图 1 中被测电流计 G 的内阻 rg 的测量值为　 　Ω，该测量值　 ④给电流计 G　 　实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等于”）． 　联（选填“串”或“并”）一个阻值为　kΩ 的电阻，就 可以将该电流计 G 改装为量程 4V 的电压表． （2）乙同学要将另一个电流计 G 改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压 表 V0、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 G 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 V0 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 17.0kΩ 时，调整滑动变阻器 R′的阻值，电压表 V0 的示数是 4.0V 时，表 G 的指针恰好指到满量程的五分之二；当 R 选用 7.0kΩ 时，调整 R′的阻值，电压表 V0 的示数是 2.0V，表 G 的指针又指到满量程的 五分之二．由此可以判定，表 G 的内阻 rg 是　 　kΩ，满偏电流 Ig 是　 　mA ．若要将表 G 改装为量程是 15V 的电压表，应配备一个　 　kΩ 的电阻． 图 1 图 2 10．（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 3.0s 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 θ=37°，运动员的质量 m=50kg．不计空气阻力．（取 sin37°=0.60，cos37°=0.80 ；g 取 10m/s2）求： （1）A 点与 O 点的距离 L； 第 4 页（共 6 页） 第 5 页 共 6 页 （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． 11．（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 称为霍尔系数，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 第 5 页（共 6 页） 第 6 页 共 6 页 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象如图 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． 12．（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 v1′；b．求第 n 次碰撞后雨滴的动能 ．　第 6 页（共 6 页）