北京市0410年度高考真题理综物理部分.doc

2004 年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷） 理科综合能力测试理科综合能力测试 第 I 卷 15下列说法正确的是（ ） A. 外界对气体做功，气体的内能一定增大 B. 气体从外界只收热量，气体的内能一定增大 C. 气体的温度越低，气体分子无规则运动的平均动能越大 D. 气体的温度越高，气体分子无规则运动的平均动能越大 16声波属于机械波，下列有关声波的描述中正确的是（ ） A. 同一列声波在各种介质中的波长是相同的 B. 声波的频率越高，它在空气中传播的速度越快 C. 声波可以绕过障碍物传播，即它可以发生衍射 D. 人能辨别不同乐器同时发出的声音，证明声波不会发生干涉 17氦原子被电离一个核外电子，形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为 E154.4eV，氦 离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是（ ） E5 -0 A . 40.8eV E43.4eV B . 43.2eV E36.0eV C . 51.0eV E213.6eV D . 54.4eV E154.4eV 18已知一束可见光 a 是由 m、n、p 三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p 两种色光的频率 都大于 m 色光；n 色光能使某金属发生光电效应，而 p 色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束 a 通过三 棱镜的情况是（ ） 19如图所示，正方形区域 abcd 中充满匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。 一个氢核从 ad 边的中点 m 沿着既垂直于 ad 边又垂直于磁场的方向，以一定速 度射入磁场，正好从 ab 边中点 n 射出磁场。若将磁场的磁感应强度变为原来的 2 倍.其他条件不变，则这个氢核射出磁场的位置是（ ） A. 在 b、n 之间某点 B. 在 n、a 之间某点 C. a 点 D. 在 a、m 之间某点 201990 年 5 月，紫金山天文台将他们发现的第 2752 号小行星命名为昊键雄星，该小行星的半径为 16km。若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体，小行星密度与地球相同。已知地球半径 R6400km，地球表面重力加速度为 g。这个小行星表面的重力加速度为（ ） A 400g B g/400 C 20g D g/20 21静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场 的分布如下图所示。虚线表示这个静电场在 xoy 平面内的一簇等势线，等势线形状相 对于 ox 轴、oy 轴对称。等势线的电势沿 x 轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相 等。一个电子经过 P 点（其横坐标为x0）时，速度与 ox 轴平行。适当控制实验条件， 使该电子通过电场区域时仅在 ox 轴上方运动。在通过电场区域过程中，该电子沿 y 方向的分速度 v，随位置坐标 x 变化的示意图是（ ） 第卷 22 （18 分）为了测定电流表 A1的内阻，采用如右图所示的电路。其中： A1是待测电流表，量程为 300A 内阻约为 100； A2是标准电流表，量程是 200A； R1是电阻箱，阻值范围 0999.9； R2是滑动变阻器；R3是保护电阻 E 是电池组，电动势为 4V，内阻不计； S1是单刀单掷开关，S2是单刀双掷开关。 （1）根据电路上图，请在下图中画出连线，将器材连接成实验电路 （2）连接好电路，将开关 S2扳到接点 a 处，接通开关 S1，调整滑动变阻器 R2使电流表 A2的读数是 150A；然后将开关 S2扳到接点 b 处， ，保持 R2不变，调节电阻箱 R1，使 A2的读数仍为 150A。若此时电 阻箱各旋钮的位置哪图 3 所示，电阻箱 R1的阻值是 ，则待测电流表 A1的内阻 R3 。 （3）上述实验中，无论怎样调整滑动变阻器 R2的滑动端位置，都要保证两块电流表的安全。在下面提供 的四个电阻中，保护电阻 R3应选用： （填写阻值相应的字母） 。 A . 200K B. 20K C. 15K D. 20 （4）下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用。即要满足上述实验要求，又要调整方便，滑动变 阻器 （填写阻值相应的字母） 。 A. 1k B. 5k C. 10k D. 25k 23 （18 分）如图 1 所示，两根足够长的直金属导轨 MN、PQ 平行放置在倾角为 的绝缘斜面上，两导 轨间距为 L0、M、P 两点间接有阻值为 R 的电阻。一根质量为 m 的均匀直金属杆 ab 放在两导轨上，并与导轨 垂直。整套装置处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略。 让 ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由 b 向 a 方向看到的装置如图 2 所示，请在此图中画出 ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑过程中，当 ab 杆的速度大小为 v 时，求此时 ab 杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值。 24 （20 分）对于两物体碰撞前后速度在同一直线上，且无机械能损失的碰撞过程，可以简化为如下模型： A、B 两物体位于光滑水平面上，仅限于沿同一直线运动。涨它们之间的距离大于等于某一定值 d 时.相互作用 力为零：当它们之间的距离小于 d 时，存在大小恒为 F 的斥力。 设 A 物休质量 m11.0kg，开始时静止在直线上某点；B 物体质量 m23.0kg，以速度 v0从远处沿该直线 向 A 运动，如图所示。若 d0.10m，F0.60N，v00.20m/s，求： （1）相互作用过程中 A、B 加速度的大小； （2）从开始相互作用到 A、B 间的距离最小时，系统（物体组）动能的减少量； （3）A、B 间的最小距离。 25 （22 分）右图是某种静电分选器的原理示意图。两个竖直放置的平行金 属板带有等量异号电荷，形成匀强电场。分选器漏斗的出口与两板上端处于同一 高度，到两板距离相等。混合在一起的 a、b 两种颗粒从漏斗出口下落时，a 种颗 粒带上正电，b 种颗粒带上负电。经分选电场后，a、b 两种颗粒分别落到水平传 送带 A、B 上。 已知两板间距 d0.1m，板的度 l0.5m，电场仅局限在平行板之间；各颗 粒所带电量大小与其质量之比均为 1105C/kg。设颗粒进入电场时的初速度为 零，分选过程中颗粒大小及颗粒间的相互作用力不计。要求两种颗粒离开电场区 域时，不接触到极板但有最大偏转量。重力加速度 g 取 10m/s2。 （1）左右两板各带何种电荷？两极板间的电压多大？ （2）若两带电平行板的下端距传送带 A、B 的高度 H0.3m，颗粒落至传送带时的速度大小是多少？ （3）设颗粒每次与传带碰撞反弹时，沿竖直方向的速度大小为碰撞前竖直方向速度大小的一半。写出颗 粒第 n 次碰撞反弹高度的表达式。并求出经过多少次碰撞，颗粒反弹的高度小于 0.01。 参考答案参考答案 15D 16C 17B 18A 19C 20B 21D II 卷包括 10 小题，共 174 分。 22 （18 分） （1）如下图 （2）86.3 86.3 （3）B （4）C 23 （18 分） （1）重力 mg，竖直向下 支撑力 N，垂直斜面向上 安培力 F，沿斜面向上。 （2）当 ab 杆速度为 v 时，感应电动势 EBLv，此时电路电流 R BLv R E I ab 杆受到安培力 R vLB BILF 22 根据牛顿运动定律，有 R vLB mgFmgma 22 sinsin mR vLB ga 22 sin （3）当时，ab 杆达到最大速度 vm sin 22 mg R vLB 22 sin LB mgR vm 24 （20 分） （1） 2 2 2 2 1 1 /20 . 0 /60 . 0 sm m F asm m F a （2）两者速度相同时，距离最近，由动量守恒 JvmmvmE sm mm vm vvmmvm k 015 . 0 )( 2 1 2 1 | /15 . 0 )( )( 2 21 2 02 21 02 2102 （3）根据匀变速直线运动规律 v1a1t v2v0a2t 当 v1v2时 解得 A、B 两者距离最近时所用时间 t0.25s s1a1t2 s2v0ta2t2 ss1ds2 2 1 2 1 将 t0.25s 代入，解得 A、B 间的最小距离 smin0.075m 25 （22 分） （1）左板带负电荷，右板带正电荷。 依题意，颗粒在平行板间的竖直方向上满足 lgt2/2 在水平方向上满足 2 2 1 2 t dm Uqd s 两式联立得 V lq gmd U 4 2 101 2 （2）根据动能定理，颗粒落到水平传送带上满足 smHlg m Uq v mvHlmgUq /4)(2 2 1 )( 2 1 2 （3）在竖直方向颗粒作自由落体运动，它第一次落到水平传送带上沿竖直方向的速度 。反弹高度smHlgv/4)(2 1 ) 2 )( 4 1 ( 2 )5 . 0( 22 1 g v g v h yy 根据题设条件，颗粒第 n 次反弹后上升的高度 m g v h n y n n 8 . 0) 4 1 () 2 () 4 1 ( 2 当 n4 时，hn0.01m 20052005 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试理科综合能力测试 第卷 14. 下列关于热现象的说法，正确的是（ ） A 外界对物体做功，物体的内能一定增加 B 气体的温度升高，气体的压强一定增大 C 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体 D 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能 15. 在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（ ） A 光的折射现象、色散现象 B 光的反射现象、干涉现象 C 光的衍射现象、偏振现象 D 光的直线传播现象、光电效应现象 16. 为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将 2005 年定为“国际物理年” 。对于爱因斯坦提出的质 能方程 E2mc2，下列说法中不正确的是（ ） A E2mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B 根据E2mc2可以计算核反应中释放的核能 C 一个中子和一个质子结合成氘核时，释放出核能，表明此过程中出现了质量亏损 D Emc2中的 E 是发生核反应中释放的核能 17. 一列简谐机械横波某时刻的波形如图所示，波源的平衡位置坐标为 x0。当波源质点处于其平衡位置 上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标 x2m 的质点所处位置及运动情况是（ ） A 在其平衡位置下方且向上运动 B 在其平衡位置上方且向下运动 C 在其平衡位置上方且向上运动 D 在其平衡位置上方且向下运动 18. 正弦交变电源与电阻 R、交流电压表按照下左图所示的方式连接， R10 交流电压表的示数是 10V。下右图是交变电源输出电压 u 随时间 t 变化的图象，则（ ） A 通过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是 )(100cos2AtiR B 通过 R 的电流 iR随时间 t 变化的规律是 )(50cos2AtiR C R 两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 )(100cos25VtuR D R 两端的电压 uR随时间 t 变化的规律是 )(50cos25VtuR 19. 一人看到闪电 12.3s 后又听到雷声。已知空气中的声速约为 330m/s340m/s，光速为 3108m/s，于 是他用 12.3 除以 3 很快估算出闪电发生位置到他的距离为 4.1km。根据你所学的物理知识可以判断（ ） A 这种估算方法是错误的，不可采用 B 这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C 这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D 即使声速增大 2 倍以上，本题的估算结果依然正确 20. 已知地球质量大约是月球质量的 81 倍，地球半径大约是月球半径的 4 倍。不考虑地球、月球自转的 影响，由以上数据可推算出（ ） A 地球的平均密度与月球的平均密度之比约为 98 B 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为 94 C 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为 89 D 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道 运行的航天器线速度之比约为 814 21. 现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈 A、线圈 B、电流计及开关 如下图连接。在开关闭合、线圈 A 放在线圈 B 中的情况下，某同学发现当他将滑线变阻器的滑动端 P 向左加 速滑动时，电流计指针向右偏转。由此可以推断（ ） A 线圈 A 向上移动或滑动变阻器的滑动端 P 向右加速滑动，都能引起电流计指针向左偏转 B 线圈 A 中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转 C 滑动变阻器的滑动端 P 匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D 因为线圈 A、线圈 B 的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向 第第卷卷 22、.（18 分） “黑盒子”表面有 a、b、c 三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可 能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行了如下探测： 第一步：用电压挡，对任意两接线柱正、反向测量，指针幸免不发生偏转； 第二步：用电阻100 挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如下图所示。 （1）第一步测量结果表明盒内 。 （2）下左图示出了上图1和2中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是 ； 下右图示出了上图3中欧姆表指钟所处的位置，其对应的阻值是 . （3）请在下左图的接线柱间，用电路图符号画出盒内的元件及连接情况。 （4）一个小灯泡与 3V 电池组的连接情况如上右图所示。如果把图中 e、f 两端用导线直接相连，小灯泡 可正常发光。欲将 e、f 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍可发光。那么，e 端应连接到 接线柱，f 端应连接到 接线柱。 23. （16 分）AB 是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端 B 与水平直轨道相切，如图所示。一小球自 A 点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为 R，小球的质量为 m，不计各处摩擦。求： （1）小球运动到 B 点时的动能； （2）小球下滑到距水平轨道的高度为 1/2R 时速度的大小和方向； （3）小球经过圆弧轨道的 B 点和水平轨道的 C 点时，所受轨道支持力 NB、NC各是多大？ 24. （18 分）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为 m、带 正电的小球由静止释放，运动中小球的速度与竖直方向夹角为 37（取 sin370.6，cos370.8） 。现将该小 球从电场中某点以初速度 v0竖直向上抛出。求运动过程中： （1）小球受到的电场力的大小及方向； （2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量； （3）小球的最小动量的大小及方向。 25. （20 分）右图是导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金 属滑块（即实验用弹丸） 。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一 根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中， 该磁场在滑块所在位置始终可以简化为匀强磁场，方向垂直于纸面，其强度与电流的关系为 Bkl，比例常量 k2.5106T/A。 已知两导轨内侧间距 l1.5cm，滑块的质量 m30g，滑块沿导轨滑行 5cm 后获得的发射速度 v3.0km/s（此过程视为匀加速运动） 。 （1）求发射过程中电源提供的电流强度； （2）若电源输出的能量有 4%转换为滑块的动能，则发射过程中电源的输出功率和输出电压各是多大； （3）若此滑块射出后随即以速度沿水平方向击中放在水平面上的砂箱，它嵌入砂箱的深度为。设砂 v s 箱质量为 M，滑块质量为 m，不计砂箱与水平面之间的摩擦。求滑块对砂箱平均冲击力的表达式。 参考答案参考答案 14D 15C 16D 17A 18A 19B 20C 21B 22 （18 分） （1）不存在电源 （2）1200，500 （3）如右图所示 （4）c，a 23 （16 分） （1）根据机械能守恒 mgREk （2）根据机械能守恒 Pk EE mgRmv 2 1 2 1 2 小球速度大小gRv 速度方向沿圆弧的切线向下，与竖直方向成 30 （3）根据牛顿运动定律及机械能守恒，在 B 点 解得： 在 C 点： 2 2 2 1 , B B B mvmgR R v mmgN mgNB3mgNC 24 （18 分） （1）根据题设条件，电场力大小mgmgF 4 3 37tan 电场力的方向水平向右。 （2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为 y v gtvvy 0 沿水平方向做初速度为 0 的匀加速运动，加速度为 a， g m F a e x 4 3 小球上升到最高点的时间此过程小球沿电场方向位移, 0 g v t g v tas xx 8 3 2 1 2 02 电场力做功 W= 2 0 32 9 mvsF xe 小球上升到最高点的过程中，电势能减少 2 0 32 9 mv （3）水平速度，竖直速度tav xx gtvvy 0 小球的速度 22 yx vvv 由以上各式得出 0)(2 16 25 22 00 22 vvgtvtg 解得当 0min 0 5 3 , 25 16 vvv g v t有最小值时 此时,即与电场方向夹角为 37斜向上 0 25 9 vvx 4 3 tan, 25 9 0 x y y v v vv 小球动量的最小值为 0minmin 5 3 mvmvP 最小动量的方向与电场方向夹角为 37，斜向上。 25 （20 分） （1）由匀加速运动公式 25 2 /109 2 sm s v a 由安培力公式和牛顿第二定律，有 malkllklIBlF 22 , 因此 A kl ma I 5 105 . 8 （2）滑块获得的动能是电源输出能量的 4%，即 2 2 1 %4mvtP 发射过程中电源供电时间s a v t 2 10 3 1 所需电源输出功率为W t mv P 9 2 100 . 1 %4 2 1 由功率 P=IU，解得输出电压 V I P U 3 102 . 1 （3）分别对砂箱和滑块用动能定理，有 2 2 1 MVsf M 22 2 1 2 1 mvmVsf m 由牛顿定律和相对运动 ffsss Mm 由动量守恒 2 2 1 )(mv Mm M sfVMmmv 联立得 故平均冲击力 s v Mm Mm f 2 )(2 20062006 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试理科综合能力测试 第卷 13. 目前核电站利用的核反应是（ ） A.裂变，核燃料为铀 B.聚变，核燃烧为铀 C.裂变，核燃烧为氘 D.聚变，核燃料为氘 14. 使用电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正 确的是（ ） A B C D 15. 如图所示，两个相通的容器 P、Q 间装有阀门 K、P 中充满气体，Q 为真空，整个系统与外界没有热交换. 打开阀门 K 后，P 中的气体进入 Q 中，最终达到平衡，则（ ） A.气体体积膨胀，内能增加 B.气体分子势能减少，内能增加 C.气体分子势能增加，压强可能不变 D.Q 中气体不可能自发地全部退回到 P 中 16. 水的折射率为 n，距水面深 h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为（ ） A.2 h tan(arc sin) B.2 h tan(arc sin n) n 1 C.2 h tan(arc cos) D.2 h cot(arc cos n) n 1 17. 某同学看到一只鸟落在树枝上的 P 处，树枝在 10 s 内上下振动了 6 次，鸟飞走后，他把 50 g 的砝码挂在 P 处，发现树枝在 10 s 内上下振动了 12 次.将 50 g 的砝码换成 500 g 砝码后，他发现树枝在 15 s 内上下振动了 6 次，你估计鸟的质量最接近（ ） A.50 g B.200 g C.500 g D.550 g 18. 一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行。认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只 需要测量（ ） A.飞船的轨道半径 B.飞船的运行速度 C.飞船的运行周期 D.行星的质量 19. 木块 A、B 分别重 50 N 和 60 N，它们与水平地面之间的动磨擦因数均为 0.25；夹在 A、B 静止不动。现 用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上.如图所示.力 F 作用后静止不动.现用 F=1 N 的水平拉力作用在木块 B 上， 如图所示力 F 作用后（ ） A.木块 A 所受摩擦力大小是 12.5 N B.木块 A 所受摩擦力大小是 11.5 N C.木块 B 所受摩擦力大小是 9 N D.木块 B 所受摩擦力大小是 7 N 20. 如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微 粒从磁场边界 d 点垂直于磁场方向射入，沿曲线 dpa 打到屏 MN 上的 a 点， 通过 pa 段用时为 I2若该微粒经过 P 点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并 结合为一个新微粒，最终打到屏 MN 上。两个微粒所受重力均忽略。新微粒运动的（ ） A.轨迹为 pb,至屏幕的时间将小于 t B.轨迹为 pc,至屏幕的时间将大于 t C.轨迹为 pb，至屏幕的时间将等于 t D.轨迹为 pa，至屏幕的时间将大于 t 第卷 21. (18 分) (1)游标为 20 分度(测量值可准确到 0.05 mm)的卡尺示数如图 1 所示，两测脚间狭缝的宽度为_mm.用 激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹。如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽度将变_. （2）某同学用图 2 所示电路，测绘标有“3.8 V,0.3 V”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象. 除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择: 电流表：A:（量程 100 mA,内阻约 2 ）; A:（量程 0.6 A,内阻约 0.3）; 电压表：V1（量程 5 V,内阻约 5） ;V2（量程 15 V,内阻约 15）; 电源：E1(电动势为 1.5 V，内阻为 0.2 ); E2(电动势为 4 V,内阻约为 0.04 ). 为了调节方便，测量准确，实验中应选用电流表_，电压表_,滑动变阻器 _，电源_.(填器材的符号) 根据实验数据，计算并描绘出 R-U 的图象如图 3 所示.由图象可知，此灯泡在不不作时，灯丝电阻为 _；当所加电压为 3.00 V 时，灯丝电阻为_,灯泡实际消耗的电功率为_W. 根据 R-U 图象，可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系.符合该关系的示意图是下列图中的 _ 22 （16 分）下图是简化后跳台滑雪的雪道示意图。整个雪道由倾斜的助滑雪道 AB 和着陆道 DE，以及水平的 起跳平台 CD 组成，AB 与 CD 圆滑连接。 运动员从助滑雪道 AB 上由静止开始，在重力作用 下，滑到 D 点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经 2s 在水平方向飞行了 60m，落在着陆雪道 DE 上，已知从 B 点到 D 点运动员的速度大小不变。 （g 取 10m/s2）求： （1）运动员在 AB 段下滑到 B 点的速度大小； （2）若不计阻力，运动员在 AB 段下滑过程中下降的高度。 A B C E D 23. (18 分)如图 1 所示，真空中相距 d=5 cm 的两块平行金属板 A、B 与电源连接(图中未画出)，其中 B 板接地 （电势为零）,A 板电势变化的规律如图 2 所示. 将一个质量 m=2.010-23 kg,电量 q=+1.610-1C 的带电粒子从紧临 B 板处释放，不计重力.求： (1)在 t=0 时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小; (2)若 A 板电势变化周期 T=1.010-5 s,在 t=0 时将带电粒子从紧临 B 板处无初速释放，粒子到达 A 板时动量的 大小； (3)A 板电势变化频率多大时，在 t=到 t=时间内从紧临 B 板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达 A 4 T 2 T 板. 24 （20 分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用。图 1 是平静海面上某实验船的示意图，磁 流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成。 如图 2 所示，通道尺寸 a2.0m，b0.15m、c0.10m。工作时，在通道内沿 z 轴正方向加 B8.0T 的匀 强磁场；沿 x 轴正方向加匀强电场，使两金属板间的电压 U99.6V；海水沿 y 轴正方向流过通道。已知海 水的电阻率 0.22m。 （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）船以 vs5.0m/s 的速度匀速前进。若以船为参照物，海水以 5.0m/s 的速率涌入进水口由于通道的截 面积小球进水口的截面积，在通道内海水速率增加到 vd8.0m/s。求此时两金属板间的感应电动势 U 。 感 （3）船行驶时，通道中海水两侧的电压 U/UU计算，海水受到电磁力的 80%可以转化为对船的推力。 感 当船以 vs5.0m/s 的船速度匀速前进时，求海水推力的功率。 参考答案参考答案 13.A 14.B 15.D 16.A 17.B 18.C 19.C 20.D 21 （18 分） （1） 0.15 宽 （2） A2 V2 R1 R2 1.5 11.5 0.78 A 22.(16 分) (1)运动员从 D 点飞出时的速度 v=sm t Sx /30 依题意，下滑到助滑雪道末端 B 点的速度大小是 30 m/s (2)在下滑过程中机械能守恒，有 mgh= 2 2 1 mv 下降的高度 h=m g v 45 2 2 (3)根据能量关系，有 mgh-Wt= 2 2 1 mv 运动员克服阻力做功 Wt=mgH- =3 000 J 2 2 1 mv 23 （18 分） （1）电场强度 E U d g 带电粒子所受电场力 qEq，Fma U d 92 =4 10/ qU am s dm （2）粒子在 0时间内走过的距离为 2 T 2 1 ().0 10 22 2 T a=5m 感 故粒子在 t时恰好到达 A 板 2 T 根据动量定理，此时粒子 pFt4.0kgm/s 23 10 （3）带电粒子在 tt向 A 板做匀加速运动，在 tt向 A 板做匀减速运动，速度减为 4 T 2 T 2 T 4 3T 零后将返回。粒子向 A 板运动可能的最大位移 s2 11 () 2416 22 T a=aT 要求粒子不能到达 A 板，有，sd 由 f，电势变化频率应满足 f 1 T 4 5 2 10 Hz 16 a d 感 24.(20 分) (1)根据安培力公式,推力 F1=I1Bb,其中 I1=,R R U ac b 则 Ft= N 8 . 796B p U Bb R U ac 对海水推力的方向沿 y 轴正方向(向右) (2)U感=Bu感b=9.6 V (3)根据欧姆定律，I2= A600 )( 4 pb acbBvU R U 安培推力 F2=I2Bb=720 N 对船的推力 F=80%F2=576 N 外套 内芯 推力的功率 P=Fvs=80%F2vs=2 880 W 2007 年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷） 理科综合能力测试理科综合能力测试 第 I 卷 13. 光导纤维的结构如图所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播。以下关于光导纤维的说法正确的是 （ ） A内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 C内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生折射 D内芯的折射率比外套相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用 14. 下列说法正确的是（ ） A太阳辐射的能量主要来自太阳内部的核裂变反应 B汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构 C一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短 D按照波尔理论，氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子 总能量增加 15. 不久前欧洲天文学就发现了一颗可能适合人类居住的行星，命名为“格利斯 581c” 。该行星的质量是地球 的 5 倍，直径是地球的 1.5 倍。设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为 Ek1，在 地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为 Ek2，则为（ ） k1 k2 E E A0.13 B0.3 C3.33 D7.5 16. 为研究影响家用保温瓶保温效果的因素，某同学在保温瓶中灌入热水，现测量初始水温，经过一段时间后 再测量末态水温。改变实验条件，先后共做了 6 次实验，实验数据记录如下表： 序号瓶内水量（mL）初始水温（）时间（h）末态水温（） 1100091478 2100098874 3150091480 41500981075 5200091482 62000981277 下列研究方案中符合控制变量方法的是（ ） A若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 1、3、5 次实验数据 B若研究瓶内水量与保温效果的关系，可用第 2、4、6 次实验数据 C若研究初始水温与保温效果的关系，可用第 1、2、3 次实验数据 C若研究保温时间与保温效果的关系，可用第 4、5、6 次实验数据 17. 电阻 R1、R2交流电源按照图 1 所示方式连接，R110 ，R220 。合上开关后 S 后，通过电阻 R2的正 弦交变电流 i 随时间 t 变化的情况如图 2 所示，则（ ） A通过 R1的电流的有效值是 1.2 A BR1两端的电压有效值是 6 V C通过 R2的电流的有效值是 1.2A DR2两端的电压有效值是 6V22 18. 图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片。该照片经 过放大后分析出，在曝光时间内，子弹影响前后错开的距离约 R1 R2 S 交流电源 图 1 图 2 231 0 0.6 2 0.6 2 i/A i/102 s 为子弹长度的 1%2%。已知子弹飞行速度约为 500 m/s，因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近（ ） A103 s B106 s C109 s D1012 s 19. 如图所示的单摆，摆球 a 向右摆动到最低点时，恰好与一沿水平方向向左运动的粘性小球 b 发生碰撞，并 粘在一起，且摆动平面不变。已知碰撞前 a 球摆动的最高点与最低点的高度差为 h，摆动的周期为 T，a 球质量是 b 球质量的 5 倍，碰撞前 a 球在最低点的速度是 b 球速度的一半。则碰撞后（ ） A摆动的周期为 5 6T B摆动的周期为 6 5T C摆球最高点与最低点的高度差为 0.3h D摆球最高点与最低点的高度差为 0.25h 20. 在真空中的光滑水平绝缘面上有一带电小滑块。开始时滑块静止。若在滑块所在空间加一水平匀强电场 E1，持续一段时间后立即换成与 E1相反方向的匀强电场 E2。当电场 E2与电场 E1持续时间相同时，滑块 恰好回到初始位置，且具有动能 Ek。在上述过程中，E1对滑块的电场力做功为 W1，冲量大小为 I1；E2对 滑块的电场力做功为 W2，冲量大小为 I2。则（ ） AI1I2 B4I1I2 CW10.25Ek W20.75Ek DW10.20Ek W20.80Ek h a b O 第 II 卷 21. （18 分） 右图是电子射线管的示意图。接通电源后，电子射线由阴极沿 x 轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮 线。要使荧光屏上的亮线向下（z 轴方向）偏转，在下列措施中可采用的是 （填选项 代号） 。 A加一磁场，磁场方向沿 z 轴负方向 B加一磁场，磁场方向沿 y 轴正方向 C加一电场，磁场方向沿 z 轴负方向 D加一电场，磁场方向沿 y 轴正方向 某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜 面上的运动。实验步骤如下： a安装好实验器材。 b接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几 次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从 便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中 0、1、26 点所示。 c测量 1、2、36 计数点到 0 计数点的距离，分别记作： S1、S2、S3S6。 d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。 e分别计算出 S1、S2、S3S6与对应时间的比值。 3612 1236 SSSS tttt 、 f以为纵坐标、t 为横坐标，标出与对应时间 t 的坐标点，划出t 图线。 S t S t S t 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： 实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸） 、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器 材中，必须使用的有 和 。 （填选项代号） A电压合适的 50 Hz 交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重锤 将最小刻度为 1 mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐，0、1、2、5 计数点所在位置如图所示，则 S2 cm，S5 cm。 荧光屏 狭缝电子束 阴极 阳极 打点计时器 小车 纸带 接电源 01cm 2 34 56 7891011121314151617 181920 0 12 345 6 S1 S2 S3 S4 S5 S6 01 cm2313 0125 5 70 152025 20 10 30 40 50 60 10 80 0 S t /cms1 该同学在右图中已标出 1、3、4、6 计数点对应的坐标， 请你在该图中标出与 2、5 两个计数点对应的坐标点，并 画出t 图。 S t 根据t 图线判断，在打 0 计数点时， S t 小车的速度 v0 m/s；它在斜 面上运动的加速度 a m/s2。 22. （16 分）两个半径均为 R 的圆形平板电极，平行正对放置，相距为 d，极板间的电势差为 U，板间电场可 以认为是均匀的。一个 粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板 时恰好落在极板中心。已知质子电荷为 e，质子和中子的质量均视为 m，忽略重力和空气阻力的影响，求： 极板间的电场强度 E； 粒子在极板间运动的加速度 a； 粒子的初速度 v0。 23. （18 分）环保汽车将为 2008 年奥运会场馆服务。某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车，总质量 m3103 kg。当它在水平路面上以 v36 km/h 的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流 I50 A，电压 U300 V。在此行驶状态下： 求驱动电机的输入功率 P电； 若驱动电机能够将输入功率的 90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率 P机，求汽车所受阻力与车重的 比值（g 取 10 m/s2） ； 设想改用太阳能电池给该车供电，其他条件不变，求所需的太阳能电池板的最小面积。结合计算结果， 简述你对该设想的思考。 已知太阳辐射的总功率 P041026 W，太阳到地球的距离 r1.51011 m，太阳光传播到达地面的过 程中大约有 30%的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率约为 15%。 24. （20 分）用密度为 d、电阻率为 、横截面积为 A 的薄金属条制成边长为 L 的闭合正方形框。如图abb a 所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行。设匀强磁场仅存在于相对磁极之间， 其他地方的磁场忽略不计。可认为方框的边和边都处在磁极之间，极间磁感应强度大小为 B。方 aa bb 框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力） 。 求方框下落的最大速度 vm（设磁场区域在数值方向足够长） ； 当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率 P； 2 g 已知方框下落时间为 t 时，下落高度为 h，其速度为 vt（vtvm） 。若在同一时间 t 内，方框内产生的热 与一恒定电流 I0在该框内产生的热相同，求恒定电流 I0的表达式。 参考答案参考答案 NSS L 金属方框 激发磁场的通电线圈 图 1 装置纵截面示意图 金属方框 磁极 图 2 装置俯视示意图 L a a/ b b/ S 13、A 14、D 15、C 16、A 17、B 18、B 19、D 20、C 21、B A，C （2.972.99） ， （13.1913.21） 如图 （0.160.20） ， （4.505.10） 22、极间场强； U E d 粒子在极板间运动的加速度 42 FeU a mmd 由，得： 2 1 2 dat 2 2 dm td aeU 0 2 RRm v tdeU 23、驱动电机的输入功率 3 1.5 10 WPIU 电 在匀速行驶时 0.9PPFvfv 电机 0.9/fPv 电 汽车所受阻力与车重之比 。/0.045fmg 当阳光垂直电磁板入射式，所需板面积最小，设其为 S，距太阳中心为 r 的球面面积 2 0 4Sr 若没有能量的损耗，太阳能电池板接受到的太阳能功率为，则 P 00 PS PS 设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 P， 1 30%P P 00 1 30% PS PS 由于，所以电池板的最小面积15%PP 电 2 2 0 00 4 101 m 0.70.15 0.7 r PPS S PP 电 分析可行性并提出合理的改进建议。 24、方框质量 4mLAd 方框电阻 4L R A 方框下落速度为 v 时，产生的感应电动势 2EBL v 感应电流 2 EBAv I R 方框下落过程，受到重力 G 及安培力 F， ，方向竖直向下4GmgLAdg ，方向竖直向下 2 2 B AL FBILv 当 FG 时，方框达到最大速度，即 vvm 则 2 m 4 B AL vLAdg 方框下落的最大速度 m 2 4 d vg B 方框下落加速度为时，有， 2 g 2 2 g mgIBLm 则 4 mgAdg I BLB 方框的发热功率 22 2 2 4 ALd g PI R B 根据能量守恒定律，有 22 0 1 2 t mghmvI Rt 2 0 1 2 t m Ighv Rt 解得恒定电流 I0的表达式 。 2 0 1 2 t d IAghv t 20082008 年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷） 理科综合能力测试理科综合能力测试 第 I 卷 13下列说法正确的是（ ） A用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象 B用 X 光机透视人体是利用光电效应 C光导纤维舆信号是利用光的干涉现象 D门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象 14一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子。已知质子、中子、氘核的质量分别 为m1、m2、m3,普朗克常量为h,真空中的光速为 c。下列说法正确的是（ ） A核反应方程是 H+ nH+ B聚变反应中的质量亏损 1+m2-m1 C辐射出的光子的能量 E=(m3-m1-m2)c D光子的波长 15假如全世界 60 亿人同时数 1 g 水的分子个数，每人每小时可以数 5000 个，不间断地数，则完成任 务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取 61023 mol1)（ ） A10 年 B1 千年 C10 万年 D1 千万年 16在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波。一顶点由平衡位置竖直向上运动，经 0.1 s 到达最大位移 处在这段时间内波传播了 0.5 m。则这列波 A周期是 0.2 s B波长是