北京.2007-2012高考.物理真命题及其答案详解.doc

绝密绝密使用完毕前使用完毕前2007 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（北京卷）理科综合能力测试（北京卷） （物理）本试卷共本试卷共 14 页，共页，共 300 分，考试时长分，考试时长 150 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试 卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共本部分共 20 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 120 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合 题目要求的一项。题目要求的一项。13、光导纤维的结构如图，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的大，光传播时在内芯与外套 的界面上发生全反射 B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射 C内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射 D 内芯的折射率与外套的相同，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 按照玻尔理论，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，原子总能量增大15、不久前欧洲天文学家在太阳系之外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质量的 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轨道运行的人造卫星的动能为，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相1kE同质量的人造卫星的动能为，则为2kE21kk EEA0.13 B0.3 C3.33 D7.516、为研究影响家用保温效果的因素，某位同学在保温瓶中灌入热水，先测量初始水温， 经过一定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（）C时间（h）末态水温（）C 11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277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、3、5 次实验数据 E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、与交流电源按照图 1 方式连接，。合上开关 S 后，1R2R101R 202R通过电阻的正弦交变电流 随时间 变化的情况如图 2 所示。则 2RitA通过的电流有效值是 B两端的电压有效值是 6V1RA2 . 11RC通过的电流最大值是 D两端的电压最大值是2RA22 . 12RV2618图示为高速摄影机拍摄的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的。已知子弹飞行速度约为%2%1，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近sm/500A B C Ds310s610s910s121019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，并粘接在一起，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T65B摆动的周期为T56C摆球的最高点与最低点的高度差为h3 . 0 D摆球的最高点与最低点的高度差为h25. 020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持续一段时间后立刻换成与相反方向的匀强电场。当电场1E1E2E与电场持续时间相同时，滑块恰好回到初始位置，且具有动能。在上述过程中，2E1EkE对滑块的电场力做功为，冲量大小为；对滑块的电场力做功为，冲量大小1E1w1I2E2W为。则2IA B21II 214IIC D kkEWEW75. 0,25. 021kkEWEW80. 0,20. 021选择题答案：选择题答案：ADCABBDC 21（18 分） （1）图 1 是电子射线管示意图。 接电源后，电子射线由阴极沿 轴方向射出，在荧光屏上会看x 到一条亮线。要使荧光屏上的亮 线向下（Z 轴负方向）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，电场方向沿 Z 轴负方向 D加一电场，电场方向沿 y 轴正方向 （2）某同学用图 2 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，让拖着纸还的小车沿平板斜 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 度量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图 3 中 0、1、2、6 点所示。c测量 1、2、36 计数点到 0 计数点的距离，分别记作：、1S2S3S6Sd通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。e分别计算出、与对应时间的比值、。1S2S3S6S11 tS22 tS33 tS66 tSf以为纵坐标、t 为横坐标，标出与对应时间 t 的坐标点，画出图线。tS tSttS图 3图 4 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： 实验中，除打点计时器（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 50Hz 的交流电源 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 1mm 的刻度尺的 0 刻度线与 0 计数点对齐， 0、1、2、5 计数点所在位置如图4 所示，则= cm , = 2S5Scm 该同学在图 5 中已标出 1、3、4、6 计数点对应的坐标点， 请你在该图中标出与 2、5 两个计 数点对应的坐标点，并画出图线。ttS根据图线判断，在打 0 计数点时，小车的速度= ；它在斜面上运动ttS0vsm/的加速度 。a2/ sm【标准答案标准答案】（1）B （2）A，C（）,( )如图99. 297. 221.1319.13（） ， （）20. 016. 010. 550. 422、 （16 分）两个半径均为 R 的圆形平板电极，平等正对放置，相距为，极板间的电势a差为，板间电场可以认为是均匀的。一个粒子从正极边缘以某一初速度垂直于电场方U 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，质子和中子的质量均视为，忽略重力和空气阻力的影响，求em （1）极板间的电场强度 E； （2）粒子在极板间运动的加速度；a（3）粒子的初速度0v【试题分析试题分析】（1）极板间的场强dUE （2）粒子电荷量为，质量为，所受电场力e2m4deUeEF22粒子在极板间运动的加速度mdeU mFa24（3）由得，2 21atd eUmdadt22meU dR tRv2023、 （18）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。当它在水平路面上以的速度匀速行驶时，驱动电机输kgm3103hkmv/36入电流，电压。在此行驶状态下AI50VU300（1）求驱动电机的输入功率电P（2）若驱动电机能够将输入功率的转化为用于牵引汽车前进的机械功率，求汽车%90机P所受阻力与车重的比值（） ；2/10smg取（3）设想改用太阳能电池给该汽车供电，其他条件不变，求所需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，太阳到地球的距离，太阳光传播WP26 0104mr11105 . 1到达地面的过程中大约有的能量损耗，该车所用太阳能电池的能量转化效率为。%30%15【试题分析试题分析】：（1）驱动电机的输入功率 WIUP31015电（2）在匀速行驶时 fvFvPP电机9 . 0vPf/9 . 0电汽车所受阻力与车重之比 045. 0/mgf（3）当阳光垂直电池板入射时，所需板面积最小，设其为，距太阳中心为的球面Sr面积 2 04 rS若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为，则P00SS PP设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为，PPP%)301 (00%)301 (SS PP由于，所以电池板的最小面积PP%15电202001017 . 015. 047 . 0mPPrPPSS电分析可行性并提出合理的改进建议24、 （20 分）用密度为、电阻率为、横截面积为 A 的薄金属条制成连长为 L 的闭合正d方形框。如图所示，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。abab 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aa 边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为。方框从静止开始释放，其平面在下落过bb B 程中保持水平（不计空气阻力） 。（1）求方框下落的最大速度（设磁场区域在竖起方向足够长） ；mv（2）当方框下落的加速度为时，求方框的发热功率；2gP（3）已知方框下落时间为 时，下落高度为，其速度为（） 。若在同一时间th1vmvv 1内，方框内产生的热与一恒定电流在该框内产生的热相同，求恒定电流的表达式。t0I0I【试题分析试题分析】：（1）方框质量 LAdm4方框电阻 ALR4方框下落速度为时，产生的感应电动势 vvLBE2感应电流 2BAv REI方框下落过程，受到重力及安培力GF，方向竖直向下LAdgmgG4，方向竖直向上vALBLBIF2 2当时，方框达到最大速度，即GF mvv 则LAdgvALBm42 方框下落的最大速度gBdvm24（2）方框下落加速度为时，有2g 22gmLIBmg则 BAdg BLmgI4方框的发热功率 222 24 BgALdRIP（3）根据能量守恒定律，有 RtImvmght2 02 21)21(2 0tvghRtmI解得恒定电流的表达式 0I)21(2 0tvghtdAI绝密绝密使用完毕前使用完毕前2008 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（北京卷）理科综合能力测试（北京卷） （物理）本试卷共本试卷共 14 页，共页，共 300 分，考试时长分，考试时长 150 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试 卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。卷上答题无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共本部分共 20 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 120 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合 题目要求的一项。题目要求的一项。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+1 11 03 1B聚变反应中的质量亏损1+m2-m1mm C辐射出的 光子的能量 E=(m3-m1-m2)cD 光子的波长2 123()h mmmc15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 6×1023 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 sB波长是 0.5 m C波速是 2 m/sD经 1.6 s 传播了 8 m17据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度 200 km,运用周期 127 分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是 A月球表面的重力加速度B月球对卫星的吸引力 C卫星绕月球运行的速度D卫星绕月运行的加速度18一理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压 u 如图所示。副线圈仅接入一个 10 的电阻。则A流过电阻的电流是 20 AB与电阻并联的电压表的示数是V2100C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×103 J D变压器的输入功率是 1×103W19在如图所示的空间中，存在场强为 E 的匀强电场，同时存在沿 x 轴负方向，磁感应强度为 B 的匀强磁场。一质子(电荷量为 e)在该空间 恰沿 y 轴正方向以速度 v 匀速运动。据此可以判断出 A质子所受电场力大小等于 eE，运动中电势能减小，沿着 z 轴方向 电势升高 B质子所受电场力大小等于 eE，运动中电势能增大，沿着 z 轴方向 电势降低 C质子所受电场力大小等于 evB，运动中电势能不变，沿着 z 轴方 向电势升高 D质子所受电场力大小等于 evB，运动中电势能不变，沿着 z 轴方向电势降低20有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合力进行分析 和判断。例如从解的物理量的单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一定特 殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果、实验结论等进行比较，从而 判断解的合理性或正确性。 举例如下：如图所示，质量为 M、倾角为 的滑块 A 放于水平地面上。 把质量为 m 的滑块 B 放在 A 的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得 B 相对地面的加速度 a = gsin，式中 g 为重力加速度。M+mM+msin2对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题。他进一步利用特殊 条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”。但是，其中有一项 是错误的。请你指出该项。A当时，该解给出 a=0，这符合常识，说明该解可能是对的 B当90 时，该解给出 a=g,这符合实验结论，说明该解可能是对的 C当 Mm 时，该解给出 a=gsin，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D当 mM 时，该解给出 a= ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的Bsin选择题答案：选择题答案： 13、A【解析】用 X 光机透视人体是利用 X 光的穿透性；光导纤维传输信号是利用 光的全反射现象；门镜可以扩大视野是利用光的折射现象。14、B【解析】核反应方程是 H+ nH+；辐射出的光子的能量1 11 02 1E=(1+m2-m3)c2；光子的波长。m3 123()h mmmc15、C【解析】1 g 水的分子个数个，则完成任务所需时间 t 2213 1018ANN = =6×1018小时，约为 1000 年。N 500016、D【解析】周期是 0.4 s；波长是 2m；波速是 5m/s。17、B【解析】因为不知道卫星的质量，所以不能求出月球对卫星的吸引力。18、D【解析】原线圈中电压的有效值是 220V，由变压比知副线圈中电压为100V，流过电阻的电流是 10A；与电阻并联的电压表的示数是 100V；经过 1 分钟电阻发出的热量是 6×1034J。19、C【解析】质子所受电场力与洛伦兹力平衡，大小等于 evB,运动中电势能不变; 电场线沿 z 轴负方向，沿 z 轴正方向电势升高。20、D【解析】当 mM 时，该解给出 a=,这与实际不符，说明该解可能是sing 错误的。21 （8 分） （1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个 完整的波形，如图。经下列四组操作之一，使该信号显示出两 个完整的波形，且波形幅度增大。此组操作是 。 （填选项前的字母） A调整 X 增益旋钮和竖直位移旋钮 B调整 X 增益旋钮和扫描微调旋钮 C调整扫描微调旋钮和 Y 增益旋钮 D调整水平位移旋钮和 Y 增益旋钮 （2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹 簧的劲度系数 k。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上， 然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧 另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指 示的刻度数值记作 L0，弹簧下端挂一个 50g 的砝码时，指针指 示的刻度数值记作 L1;弹簧下端挂两个 50g 的砝码时，指针指示 的刻度数值记作 L2;挂七个 50g 的砝码时，指针指示的刻 度数值记作 L2。 下表记录的是该同学已测出的 6 个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表 符号分别是 和 测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值 /cm170340510860103121实验中，L3和 L2两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中。为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了 三个差值：。112313326.90cm,6.90cm,7.00cmndLLdLLdLL请你给出第四个差值：dA= cm。 根据以上差值，可以求出每增加 50g 砝码的弹簧平均伸长量。用LL d1、d2、d3、d4 表示的式子为： ，L 代入数据解得 cm。L 计算弹簧的劲度系数 k N/m。 （g 取 98m/s2） 21、 （1）C【解析】调整扫描微调旋钮，使该信号显示出两个完整的波形，调整 Y 增益旋钮，使波形幅度增大。 （2）l5 ；l6；6.85(6.84-6.86) ；14.05(14.04-14.06)；l7l3 ；7.20(7.18-7.22) ；1234() 44dddd 【解析】读数时应估读一位，所以其中 l5 、 l6两个数值在记录时有误。 22 （16 分）均匀导线制成的单位正方形闭合线框 abcd，每边长为 L，总电阻为 R， 总质量为 m。将其置于磁感强度为 B 的水平匀强磁场上方 h 处，如图所示。线框由静止自 由下落，线框平面保持在竖直平面内，且 cd 边始终与水平的磁场边界平行。当 cd 边刚进 入磁场时， （1）求线框中产生的感应电动势大小; （2）求 cd 两点间的电势差大小; （3）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度 h 所应满足的条件。22、 【解析】 （1）cd 边刚进入磁场时，线框速度 v=2gh线框中产生的感应电动势 E=BLvBL2gh(2)此时线框中电流 I=E Rcd 两点间的电势差 U=I()=3 4R324Blgh(3)安培力 F=BIL=222B Lgh R根据牛顿第二定律 mg-F=ma,由 a=0解得下落高度满足 h=22442m gR B L23 （18 分）风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可再生清洁能源。风力发电机是将 风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机等。如 图所示。（1）利用总电阻的线路向外输送风力发电机产生的电能。输送功率10R ，输电电压，求异线上损失的功率与输送功率的比值;0300kWP 10kWU （2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积。设空气密度为 p，气流速度为 v，风轮机叶片长度为 r。求单位时间内流向风轮机的最大风能 Pm; 在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措 施。 （3）已知风力发电机的输出电功率 P 与 Pm成正比。某风力发电机的风速 v19m/s 时能 够输出电功率 P1=540kW。我国某地区风速不低于 v2=6m/s 的时间每年约为 5000 小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千瓦时。23、 【解析】 （1）导线上损失的功率为 P=I2R=(23 20 3300 10()10910 10PRWkWU损失的功率与输送功率的比值（2）(2)风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大.33 09 100.03300 10P P单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为 pvS,S=r2 风能的最大功率可表示为P风=22222111()222ptS vpt t vpr v采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等。（3）按题意，风力发电机的输出功率为 P2=kW=160 kW2 2 1 165409vPv最小年发电量约为 W=P2t=160×5000 kW·h=8×105kW·h24 （20 分）有两个完全相同的小滑块 A 和 B，A 沿光滑水平面以速度 v0与静止在平 面边缘 O 点的 B 发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后 B 运动的轨迹为 OD 曲线，如图所 示。（1）已知滑块质量为 m,碰撞时间为，求碰撞过程中 A 对 B 平均冲力的大小。t （2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与 B 平抛 轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与 OD 曲线重合的位置， 让 A 沿该轨道无初速下滑（经分析，A 下滑过程中不会脱离轨道） 。 a分析 A 沿轨道下滑到任意一点的动量 pA与 B 平抛经过该点的动 量 pB的大小关系; b在 OD 曲线上有一 M 点，O 和 M 两点连线与竖直方向的夹角为 45°。求 A 通过 M 点时的水平分速度和竖直分速度。24、 【解析】 （1）滑动 A 与 B 正碰，满足mvA-mVB=mv0 222111 222ABamvmvmv由，解得 vA=0, vB=v0, 根据动量定理，滑块 B 满足 F·t=mv0解得 0mvFt (2)a.设任意点到 O 点竖直高度差为 d. A、B 由 O 点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒。 选该任意点为势能零点，有EA=mgd,EB= mgd+2 01 2mv由于 p=,有2kmE2 0212AkABkBPPgd PEUgd即 PAm2)，电荷量均为q。加速电场的电 势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。 (1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1； (2)当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距s； (3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽， 可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全分离。OlFm设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处。离子可 以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落 在GA边上并被完全分离，求狭缝的最大宽度。24 （20分）静电场方向平行于x轴，其电势随x的分布可简化为如图所示的折线，图中0和d为已 知量。一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心，沿x轴方向做周期性运动。已知该粒子质 量为m、电量为-q，其动能与电势能之和为A（0<A<q0） 。忽略重力。求：（1）粒子所受电场力的大小；（2）粒子的运动区间；（3）粒子的运动周期。参考答案：参考答案：13.B14.C15A16.D17.A18.B19.C20.B21答案：（1）S T 0刻线 ADC（2）C ADE或DEA或DAE 121m OMmONmOP222 121m OMmONmOP14 2.9 11.01 76.80-ddxO解析：（1）多用电表的电流档校零，应该调整校零旋钮S使指针对准电流的“0“刻线。 欧姆档的调零，应该在表笔短接的情况下调解欧姆调零旋钮T，是指针指在欧姆刻度线的0 刻线。选择较大的欧姆档，将选择开关K旋转到电阻挡“×1k“的位置；将两表笔短接，旋 动欧姆调零旋钮T，对欧姆表进行校准；将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两恨引线 相接测电阻，所以为A、D、C。（2）由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平 抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以选C。本实验必须用天平测量两个小球的质量ml、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地 点的位置M、N和测量平抛射程OM，ON，故选ADE。由于，且、所以11221m vmvmv1OMvt2ONvtOPvt。若碰撞是弹性碰撞，机械能守恒121m OMmONmOP，所以222 11221111 222m vmvmv222 121m OMmONmOP由于；11 111 144.8014 35.2011pmvOP pOMmv；11 11222245.0 35.20158411 7.5 55.68417.62.9pmvmOM pm ONm v。所以为14 11121245.0 44.8020161.00745.0 35.207.5 55.682001.6pmOP ppmOMm ON2.9 11.01 当两个球发生完全弹性碰撞时，被碰小球m2平抛运动射程ON的有最大值。弹性碰撞动量守恒，机械能守恒解得：11221m vmvmv222 11221111 222m vmvmv，所以。被碰小球m21 2 122mvvmm 11222 45.044.876.845.07.5mmONOPcmcmmm平抛运动射程ON的最大值76.8cm。22解析：解析：（1）受力图见图根据平衡条件，的拉力大小F=mgtan（2）运动中只有重力做功，系统机械能守恒21(1 cos)2mglmv则通过最低点时，小球的速度大小2(1 cos)vglTFmg根据牛顿第二定律 2vTmgml解得轻绳对小球的拉力，方向竖直向上2 (32cos)vTmgmmgl 23. 解析：（1）动能定理 2 1 11 2Uqmv得 1 12qUvm（2）由牛顿第二定律 ，利用式得2, mvmvqvBRRqB离子在磁场中的轨道半径为别为 ， 1 122mURqB2 222m URqB两种离子在 GA 上落点的间距 1212282()()UsRRmmqB（3）质量为m1的离子，在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处，由于狭缝的宽度为d， 因此落点区域的宽度也是d。同理，质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d。为保证两种离子能完全分离，两个区域应无交叠，条件为122()RRd利用式，代入式得 2 1 12(1)mRdmR1的最大值满足 12mRLd得 21()(1)mLddm求得最大值 12122mmmdLmm解析：解析：（1）由图可知，0与d（或-d）两点间的电势差为0电场强度的大小 0Ed电场力的大小 0qFqEd（2）设粒子在-x0，x0区间内运动，速率为v，由题意得21 2mvqA 由图可知 0(1)x d由得 2 01(1)2xmvqAd因动能非负，有 0(1)0xqAd得 0(1)Axdq即 0 0(1)Axdq粒子运动区间00(1)(1)AAdxdqq（3）考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律，粒子的加速度 0qFEqammmd由匀加速直线运动 02xta将代入，得 452002(1)mdAtqq粒子运动周期 0 0442 ()dTtm qAq2012 年高考试题北京卷年高考试题北京卷 物理试题（含答案）物理试题（含答案）13一氢原子从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级，该氢原子( ) A、.放出光子，能量增加 B、放出光子，能量减少 C、吸收光子，能量增加 D、吸收光子，能量减少14一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（ ） A、速度变慢，波长变短 B、速度不变，波长变短 C、频率增高，波长变长 D、频率不变，波长变长 15一个小型电热器若接在输出电压为 10V 的直流电源上，消耗电功率为 P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的功率为。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电2/P 压的最大值为（ ）A、5V B、V C、10V D、V2521016处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运 动等效为环形电流，那么此电流值（ ） A、与粒子电荷量成正比 B、与粒子速率成正比 C、与粒子质量成正比 D、与磁感应强度成正比 17一弹簧振子沿 x 轴做简谐运动，取平衡位置 O 为 x 轴坐标原点。从某时刻开始计时， 经过四分之一周期，振子具有沿 x 轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移 x 与时间 t 关系的图像是（ ）txOAtxOBtxOCtxODA18关于环绕地球的卫星，下列说法正确的是（ ） 、分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 、沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速度、在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 、沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合19物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验。 ”如图，她把一个带铁芯的线圈 L、开关 S 盒电源用导线连接起来后，将一个金属套环置于线圈 L 上，且使铁芯穿过套环。闭合开 关 S 的瞬间，套环立刻挑起。 某同学另找来器材在探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均为动。 对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ ） A、线圈接在了直流电源上 B、电源电压过高 C、所选线圈的匝数过多 D、所用套环的材料与老师的不同20 “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两加恒定电压 U，则它会辐射频率为的电磁波，且与 U 成正比，即。已知比例系数仅与元电荷 e 的 2 倍和普朗kUk 克常量 h 有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数的值可能为（ ）kA、 B、 C、 D、eh 2he2he2he2121 （18 分）在“测量金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入 电路部分的长度约为 50cm。 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图 1 所示，其读数为 mm（该值接近多次测量的平均值） 。（2）用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势 3V，内阻约 1） 、xR电流表（内阻约 0.1） 、电压表（内阻约 3K） 、滑动变阻器（020，额定电流 2A） ，开 关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量是采用图 2 中的 图（选填“甲”或“乙” ） 。xRVA甲Rx图 2（3）图 3 是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片 P 置于xR变阻器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完图 3 中实物间的连线，并使开关闭合瞬 间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立 U、I 坐标系，如图 4 所示，图中已标出了与测量数 据对应的 4 个坐标点。请在图 4 中标出第 2、4、6 次测量数据的坐标点，描绘出 U-I 图线。由图线得到金属丝的阻值= （保留两位有效数字） 。xR（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 （填选项前的符号） 。A、m B、m C、m D 、m2101310161015101（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正 确的选项是 （有多个正确选项） 。 A、用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C、若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D、用 U-I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差21 (1)0.398mm （2）甲 （3）略 (4)4.4 (5)C (6)CD 22如图所示，质量为 m 的小物块在粗糙水平面上做直线运动，经距离 L 后以速度 v 飞离桌面，最终落在水平地面上。已知 L=1.4m，m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩0 . 3v擦因数，桌面高 h=0.45m。不计空气阻力，重力加速度m/s2。求：25. 010g（1）小物块落地点距飞出点的水平距离 s；（2）小物块落地时的动能；kE（3）小物块的初速度。0vlshv0v解：（1），解得s2 21gth 3 . 0/2ghtm。9 . 0 vts （2）根据动能定理：，解得=0.90