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4×1026J,根据爱因斯坦质能方程,太阳每秒钟减少的质量最接近( )A.1036kgB.1018kgC.1013kgD.109kg4.(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7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.B.C.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.下列说第2页(共7页)法中正确的是( )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第3页(共7页)B.闭合S2C.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300.0Ω,则图1中被测电流计G的内阻rg的测量值为 Ω,该测量值 实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”).④给电流计G 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第4页(共7页)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;(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之第5页(共7页)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;第6页(共7页)(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7页(共7页)
2010年北京市高考物理试卷(原卷版)
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