2002--2012北京高考物理试题及答案.doc

第 1 页 共 60 页 2002 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 15 目前普遍认为 质子和中子都是由被称为 u 夸克和 d 夸克的两类夸克组成 u 夸克带电量为e d 夸 3 2 克带电量e e 为基元电荷 下列论断可能正确的是 3 1 A 质子由 1 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成 B 质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 中子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成 C 质子由 1 个 u 夸克和 2 个 d 夸克组成 中子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 D 质子由 2 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 中子由 1 个 u 夸克和 1 个 d 夸克组成 16 在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球 A B 质量都为 m 现 B 球静止 A 球向 B 球运动 发生 正碰 已知碰撞过程中总机械能守恒 两球压缩最紧时的弹性势能为 EP 则碰前 A 球的速度等于 A B C 2 D 2 m Ep m Ep2 m Ep m Ep2 17 图中 EF GH 为平行的金属导轨 其电阻可不计 R 为电阻器 C 为电容器 AB 为可在 EF 和 CH 上滑动的导体横杆 有均 匀磁场垂直于导轨平面 若用 I1和 I2分别表示图中该处导线中的电流 则 当横杆 AB A 匀速滑动时 I1 0 I2 0 B 匀速滑动时 I1 0 I2 0 C 加速滑动时 I1 0 I2 0 D 加速滑动时 I1 0 I2 0 18 质点所受的力 F 随时间变化的规律如图所示 力的方向始终在一直 线上 已知 t 0 时质点的速度为零 在图示 t1 t2 t3和 t4各时刻中 哪一 时刻质点的动能最大 A t1 B t2 C t3 D t4 19 为了观察门外情况 有人在门上开一小圆孔 将一块圆柱形玻璃嵌入其中 圆柱体轴线与门面垂直 从圆柱底面中心看出去 可以看到的门外入射光线与轴线间的最大夹角称做视场 角 已知该玻璃的折射率为 n 圆柱长为 l 底面半径为 r 则现场角是 A arcsin B arcsin 22 lr nl 22 lr nr C arcsin D arcsin 22 lrn r 22 lrn l 20 在如图所示的电路中 R1 R2 R3和 R4皆为定值电阻 R5为可 变电阻 电源的电动势为 内阻为 r 设电流表 A 的读数为 I 电压表 V 的读数为 U 当 R5的滑动触点向图中 a 瑞移动时 A I 变大 U 变小 B I 变大 U 变大 C I 变小 U 变大 D I 变小 U 变小 第 2 页 共 60 页 26 20 分 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚并做各种空中动作的运动项目 一个质量为 60kg 的运动员 从离水平网面 3 2m 高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5 0m 高处 已知运 动员与网接触的时间为 1 2s 若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理 求此力的大小 g 10m s2 27 20 分 电视机的显像管中 电子束的偏转是用磁偏转技 术实现的 电子束经过电压为 U 的加速电场后 进入一圆形匀强 磁场区 如图所示 磁场方向垂直于圆面 磁场区的中心为 O 半 径为 r 当不加磁场时 电子束将通过 O 点而打到屏幕的中心 M 点 为了让电子束射到屏幕边缘 P 需要加磁场 使电子束偏转一已知 角度 此时磁场的磁感应强度 B 应为多少 17 分 现用 验证玻意耳定律 的仪器来测量大气压强 p0 注射器针筒已被固定在竖直方向上 针筒上所标 刻度是注射器的容积 最大刻度 Vm 10ml 注射器活塞已装上 钩码框架 如图所示 此外 还有一架托盘天平 若干钩码 一 把米尺 一个针孔橡皮帽和少许润滑油 1 下面是实验步骤 试填写所缺的 和 用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度 L 把适量的润滑油抹在注射器的活塞上 将活塞插入外筒中 上下拉动活塞 使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油 将活塞插到适当的位置 在钩码框架两侧挂上钩码 记下挂上的钩码的质量 m1 在达到平衡后 记下注射器中空气柱的体积 V1 在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变 增加钩码的个数 使钩码的质量增大为 m2 达到平衡后 记下空气柱的体积 V2 2 求出计算大气压强 p0的公式 用已给的和测得的物理量表示 30 27 分 有三根长度皆为 l 1 00 m 的不可伸长的绝缘轻线 其中两根的一端 固定在天花板 上的 O 点 另 一端分别挂有质量皆为 m 1 00 10 2 kg 的带电小球 A 和 B 它们的电 量分别为一 q 和 q q 1 00 10 7C A B 之间用第三根线连接起来 空间中存在大 小为 E 1 00 106N C 的匀强电场 场强方向沿水平向右 平衡时 A B 球的位置 如图所示 现将 O B 之间的线烧断 由于有空气阻力 A B 球最后会达到新的平衡 位置 求最后两球的机械能与电势能的总和与烧断前相比改变了多少 不计两带电小球间相互作用的静电力 第 3 页 共 60 页 参考答案参考答案 卷包括卷包括 20 小题 每题小题 每题 6 分 共分 共 120 分 分 15 B16 C17 D18 B19 B20 D 26 20 分 将运动员看作质量为 m 的质点 从 h1高处下落 刚接触网时速度的大小 v1 向下 1 2gh 弹跳后到达的高度为 h2 刚离网时速度的大小 v2 向上 2 2gh 速度的改变量 v v1 v2 向上 以 a 表示加速度 t 表示接触时间 则 v a t 接触过程中运动员受到向上的弹力 F 和向下的重力 mg 由牛顿第二定律 F mg ma 由以上五式解得 F mg m t ghgh 12 22 代入数据得 F 1 5 103N 27 20 分 电子在磁场中沿圆弧 ab 运动 圆心为 C 半径为 R 以 v 表示电子进入磁场时的速度 m e 分别表示电 子的质量和电量 则 eU mv2 2 1 eVB R mv2 又有 tg 2 R r 由以上各式解得 B 2 21 tg e mU r 2 29 37 分 1 17 分 1 称出活塞和钩码框架的总质量 M 将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住 2 活塞的根截面积为 S L Vm 由力学平衡条件得 p1 p0 g S mM 1 p2 p0 g S mM 2 第 4 页 共 60 页 由玻意耳定律得 p1V1 p2V2 联立解得大气压强 p0 m V Lg M VV VmVm 21 1122 30 27 分 右图中虚线表示 A B 球原来的平衡位置 实线表示烧断后重新达到平衡的位置 其中 分别表示 细线 OA AB 与竖直方向的夹角 A 球受力如右图所示 重力 mg 竖直向下 电场力 qE 水平向左 细线 OA 对 A 的拉力 T1 方向如图 细线 AB 对 A 的拉力 T2 方向如图 由平衡条件 T1sin T2sin qE T2cos mg T2 cos B 球受力如右图所示 重力 mg 竖直向下 电场力qE 水平向右 细线 AB 对 B 的拉力 T2 方向如图 由平衡条件 T2sin qE T2cos mg 联立以上各式并代入数据 得 0 45 由此可知 A B 球重新达到平衡的位置如右图所示 与原来位置相比 A 球的重力势能减少了 EA mgl 1 sin60 B 球的重力势能减少了 EB mgl 1 sin60 cos45 A 球的电势能增加了 WA qElcos60 B 球的电势能减少了 WB qEl sin45 sin30 两种势能总和减少了 W WB WA EA EB 11 代入数据解得 W 6 8 10 2J 12 2003 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 15 如图所示 三个完全相同的金属小球 a b c 位于 等边三角形的一个顶点上 a 和 c 带正电 b 带负 电 a 所带电量的大小比 b 的小 已知 c 受到 a 和 b 的静电 力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示 它应是 A F1B F2C F3D F4 16 下面列出的是一些核反应方程 XSiP 30 14 36 15 YBHBe 10 3 2 1 9 4 ZLiHeHe 3 3 4 2 4 2 第 5 页 共 60 页 A X 质子 Y 是中子 Z 是正电子B X 是正电子 Y 是质子 Z 是中子 C X 是中子 Y 是正电子 Z 是质子D X 是正电子 Y 是中子 Z 是质子 17 一束单色光从空气射入玻璃中 则其 A 频率不变 波长变长B 频率变大 波长不变 C 频率不变 波长变短D 频率变小 波长不变 18 简谐机械波在给定的媒质中传播时 下列说法中正确的是 A 振幅越大 则波传播的速度越快 B 振幅越大 则波传播的速度越慢 C 在一个周期内 振动质元走过的路程等于一个波长 D 振动的频率越高 则波传播一个波长的距离所用的时间越短 19 如图所示 一个半球形的碗放在桌面上 碗口水平 O 点为其球心 碗的内表面及碗口是光滑的 一根 细线跨在碗口上 线的两端分别系有质量为 m1和 m2 的小球 当它们处于平衡状态时 质量为 m1的小球与 O 点的连线与水平线的夹角为 60 两小球的质量比为 A B C D 3 3 3 2 2 3 2 2 20 如图所示 因定容器及可动活塞 P 都是绝热的 中间有一导热的固定隔板 B B 的两边分别盛有 气体甲和乙 现将活塞 P 缓慢地向 B 移动一段距 离 已知气体的温度随其内能的增加而升高 则 在移动 P 的过程中 A 外力对乙做功 甲的内能不变B 外力对乙做功 乙的内能不变 C 乙传递热量给甲 乙的内能增加D 乙的内能增加 甲的内能不变 21 图中虚线所示为静电场中的等势面 1 2 3 4 相邻的等势面之间的电势差相等 其中等势面 3 的电势为 0 一带正电的点电荷在静电力的作用 下运动 经过 a b 点时的动能分别为 26eV 和 5eV 当这一点电荷运动到某一位置 其电势能变为 8eV 时 它的动能就为 A 8eVB 15eVC 20eVD 34eV 22 K 介子衰变的方程为 K 0 其中 K 介 子和 介子带负的基元电荷 0介子不带电 一个 K 介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁 场中 其轨迹为圆弧 AP 衰变后产生的 介子的 轨迹为圆弧 PB 两轨迹在 P 点相切 它们的半径 R 与 R 之比为 2 1 0介子的轨迹未画出 由此可知 的动量大小与 0的动量大小之比为 A 1 1B 1 2C 1 3D 1 6 23 15 分 用伏安法测量电阻阻值 R 并求出电阻率 给定电压表 内阻约为 50k 电流表 内阻约为 第 6 页 共 60 页 40 滑线变阻器 电源 电键 待测电阻 约为 250 及导线若干 1 画出测量 R 的电路图 2 图 1 中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I 电压 U 的值 试写出根据此图求 R 值的步骤 求出的电阻值 R 保前 3 位有效数学 3 待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体 用游标为 50 分度的卡尺测量其长度与直径 结果分别如图 2 图 3 所示 由图可知其长度为 直径为 4 由以上数据可求出 保留 3 位有效数学 24 15 分 中子星是恒星演化过程的一种可能结果 它的密度很大 现有一中子星 它的自转周期为 T 同该中子星的最小密度应是多少才难维持该星体的稳致因自转而瓦解 计算时星体可视为均匀球s 30 1 体 引力常数 G 6 67 10 11m3 25 20 分 曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机 因 I 为其结构图中 N S 是一对固定的 磁极 abcd 为固定在转轴上的矩形线框 转轴过 bc 边中 ab 边平行 它的一端有一半径 r0 1 0cm 的摩擦 小轮 小轮与自行车车轮的边缘接触 如图 2 所示 当车轮转动时 因摩擦而带动小轮转动 从而使线框 在磁极间转动线框由 N 800 匝导线圈组成 每匝线圈的面积 S 20cm2 磁极间磁场可视匀磁场 磁感强度 B 0 010T 自行车车轮的半径 R1 35cm 小齿轮的半径 R2 4 0cm 齿轮的半径 R3 10 0cm 见图 2 现从静 止开始大齿轮加速转动 问大齿轮 1 度为多大才能使发电机输出电压的有效值 U 3 2V 假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动 第 7 页 共 60 页 34 22 分 一传送带装置示意如图 其中传送带经过 AB 区域时是水平的 经过 BC 区域时变为圆孤形 圆孤 由光滑模板形成 未画出 经过 CD 区域时是倾斜的 AB 和 CD 都与 BC 相切 现将大量的质量均为 m 的小货 箱一个一个在 A 处放到传送带上 放置时初速为零 经传送带运送到 D 处 D 和 A 的高度差为 h 稳定工作时 传送带速度不变 CD 段上各箱等距排列 相邻两箱的距离为 L 每个箱在 A 处投放后 在到达 B 之前已经相对 于传送带静止 且以后也不再滑动 忽略经 BC 段时的微小滑动 已知在一段相当长的时间 T 内 共运送小货 箱的数目为 N 这装置由电动机带动 传送带与轮子间无相对滑动 不计轮轴处的摩擦 求电动机的平均输出 功率 P 全国统一高考理科综合答案 一 选择题 每小题 6 分 15 B 16 D 17 C 18 D 19 A 20 C 21 C 22 C 23 1 如图 2 作 U I 直线 舍去左起第 2 点 其余 5 个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧 求该直线的斜 K 则 R K R 均为正确 3 由图可知其长度为 0 800cm 直径为 0 194cm 237221 229 4 由以上数据可求出均为正确 1076 81016 8 1046 8 222 mm 24 考虑中子是赤道外一块物质 只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时 中子星才不 会瓦解 设中子星的密度为 质量为 M 半径为 R 自转角速度为 位于赤道处的小块物为 m 则有 由以上各式得 Rm R GMm 2 2 T 2 2 3 4 RM 代入数据解得 2 3 GT kg 34 1027 1 25 解 当自行车轮转动时 通过摩擦小轮使发电机的线框在匀强磁场内转动 线框中产生正弦交流电动势 具最大值 式中为线框转动的角速度 即摩擦小轮转动的角速度 BSN m0 0 发电机两端电压的有效值 m U 2 2 设自行车车转动的角速度为由于自行车车轮与摩擦小轮之间无相对滑动 1 0011 rR 小齿轮转动的角速度与自行车轮转动的角速度相同 也为设大齿轮转动的角速度 1 有 由以上各式解得 代入数据得 123 RR 13 02 2 RR rR BSN U s 2 3 第 8 页 共 60 页 34 解 以地面为参考系 下同 设传送带的运动速度为v0 在水平段运输的过程中 小货箱先在滑动摩擦 力作用下做匀加速运动 设这段路程为s 所用时间为 t 加速度为a 则对小箱有 2 2 1 ats 在这段时间内 传送带运动的路程为 由以上可得 atv 0 tvs 00 ss2 0 用f表示小箱与传送带之间的滑动摩擦力 则传送带对小箱做功为 2 0 2 1 mvfxA 传送带克服小箱对它的摩擦力做功 2 000 2 1 2mvfxA 两者之差就是克服摩擦力做功发出的热量 2 0 2 1 mvQ 可见 在小箱加速运动过程中 小箱获得的动能与发热量相等 T 时间内 电动机输出的功为 此功用于增加小箱的动能 势能以及克服摩擦力发热 即TPW 已知相邻两小箱的距离为 L 所以 NQNmghNmvW 2 0 2 1 NLTv 0 联立 得 2 22 gh T LN T Nm P 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 04 年北京 年北京 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 04 年北京 年北京 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 04 年北京 年北京 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 E1 54 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 E4 3 4eV B 43 2eV E3 6 0eV C 51 0eV E2 13 6eV D 54 4eV E1 54 4eV 04 年北京 年北京 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 第 9 页 共 60 页 04 年北京 年北京 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 04 年北京 年北京 20 1990 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 R 6400km 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 04 年北京 年北京 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 04 年北京 年北京 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 300 A 内阻约为 100 A2是标准电流表 量程是 200 A R1是电阻箱 阻值范围 0 999 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 第 10 页 共 60 页 150 A 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 150 A 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 04 年北京 年北京 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 04 年北京 年北京 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 m1 1 0kg 开始时静止在直线上某点 B 物体质量 m2 3 0kg 以速度 v0从远处沿该直线 向 A 运动 如图所示 若 d 0 10m F 0 60N v0 0 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 04 年北京 年北京 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 d 0 1m 板的度 l 0 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 1 10 5C 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 H 0 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 第 11 页 共 60 页 参考答案参考答案 15 D 16 C 17 B 18 A 19 C 20 B 21 D 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 E BLv 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 第 12 页 共 60 页 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 v1 a1t v2 v0 a2t 当 v1 v2时 解得 A B 两者距离最近时所用时间 t 0 25s s1 a1t2 s2 v0t a2t2 s s1 d s2 2 1 2 1 将 t 0 25s 代入 解得 A B 间的最小距离 smin 0 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 l gt2 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 n 4 时 hn 0 01m 第 13 页 共 60 页 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 05 年北京 年北京 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 05 年北京 年北京 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 05 年北京 年北京 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 E2 mc2 下列说法中不正确的是 A E2 mc2表明物体具有的能量与其质量成正比 B 根据 E2 mc2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 E mc2中的 E 是发生核反应中释放的核能 05 年北京 年北京 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 x 0 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 x 2m 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 05 年北京 年北京 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 R 10 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 第 14 页 共 60 页 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 05 年北京 年北京 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 s 340m s 光速为 3 108m 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 05 年北京 年北京 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 9 8 B 地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为 9 4 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 8 9 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 81 4 05 年北京 年北京 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 05 年北京 年北京 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 第 15 页 共 60 页 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 05 年北京 年北京 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 05 年北京 年北京 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 sin37 0 6 cos37 0 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 05 年北京 年北京 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 B kl 比例常量 k 2 5 10 6T A 已知两导轨内侧间距 l 1 5cm 滑块的质量 m 30g 滑块沿导轨滑行 5cm 后获得的发射速度 v 3 0km s 此过程视为匀加速运动 第 16 页 共 60 页 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 14 D 15 C 16 D 17 A 18 A 19 B 20 C 21 B 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 mgNB3 mgNC 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 第 17 页 共 60 页 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 第 18 页 共 60 页 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 第 19 页 共 60 页 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 第 20 页 共 60 页 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 06 年北京 年北京 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 06 年北京 年北京 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 0 10 27 kg 电量 q 1 6 10 19C 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 0 10 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 A B C E D 第 21 页 共 60 页 板 06 年北京 年北京 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 a 2 0m b 0 15m c 0 10m 工作时 在通道内沿 z 轴正方向加 B 8 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 U 99 6V 海水沿 y 轴正方向流过通道 已知海 水的电阻率 0 22 m 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 vs 5 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 vd 8 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 U U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 vs 5 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 第 22 页 共 60 页 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 qE q F ma 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 p Ft 4 0 kg m s 23 10 3 带电粒子在 t t 向 A 板做匀加速运动 在 t t 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 s 2 11 2416 22 T a aT 要求粒子不能到达 A 板 有 s d 由 f 电势变化频率应满足 f 1 T 4 5 2 10 Hz