1、绝密使用完毕前2007 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） （物理）本试卷共 14 页，共 300 分，考试时长 150 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。第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 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。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
2、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
3、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2k2kA0.13 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（ ）时间（h） 末态水温（ ）C1 1000 91 4 782 1000 98 8 743 1500 91 4 804 1500 98 10 755 2000 91 4 826 2000 98 12 77下列研究方案中符合控制变量方法的是A若研究瓶内水
4、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，1R2 01R2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 itA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2. 2 V2618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
5、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%1，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近sm/50A B C D31s610s910s12019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 65B摆动的周期为 T56C摆球的最高点与最低点的高度差为 h3.0D摆球的最高点与最低点的高度差为 2520在真
6、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，2E k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1 1w1I2 2W为 。则2IA B1 214IC D kkEW75.0,5.02 kkE80.,0.选择题答案：ADCABBDC21（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
7、，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： 、 、 S236Sd通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直
8、线运动。e分别计算出 、 、 与对应时间的比值 、 、 。1S236S1tS23t6tSf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。t t t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
9、 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。tS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t 0vsm/的加速度 。a2/sm【标准答案】 （1）B （2）A，C（ ）,( )如图9.27. 21.39.（ ） ， （ ）20.16. 10.5.422、 （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
10、 ，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】 （1）极板间的场强 dU（2） 粒子电荷量为 ，质量为 ，所受电场力e2m4dUeEF粒子在极板间运动的加速度ema24（3）由 得，1tdeUatmdRtv2023、 （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kg310hkmv/36入电流 ，电压 。在此行驶状态下AI50VU30（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
11、于牵引汽车前进的机械功率 ，求汽车%9 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WP2604 mr105.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 。%3 %5【试题分析】：（1）驱动电机的输入功率 WIUP31电（2）在匀速行驶时 fvF电机 9.0f/电汽车所受阻力与车重之比 45.mg（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 204rS
12、若没有能量损耗，太阳能电池板接收到的太阳能功率为 ，则P0S设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为 ， %)31(00%)31(SP由于 ，所以电池板的最小面积5电 202017.47. mPrS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。ab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a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 B程中保持水平（不计空气阻力） 。（1）求方框
13、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th1vm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。t 0I 0I【试题分析】：（1）方框质量 LAdm4方框电阻 R方框下落速度为 时，产生的感应电动势 v vBE2感应电流 2BvEI方框下落过程，受到重力 及安培力GF，方向竖直向下LAdgm4，方向竖直向上vALBIF2当 时，方框达到最大速度，即Gmv则 LAdgvm42方框下落的最大速度 B2（2）方框下落加速度为
14、 时，有 2gmLIg则 BAdgLmI4方框的发热功率 224LRIP（3）根据能量守恒定律，有 RtImvght201)(20tRtI解得恒定电流 的表达式 0I )1(20tvghtdAI绝密使用完毕前2008 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） （物理）本试卷共 14 页，共 300 分，考试时长 150 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。第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 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。13下列说法正确的是A用分光镜
15、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、m 3,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+ n H+0B聚变反应中的质量亏损 1+m2-m1C辐射出的 光子的能量 E=(m3-m1-m2)cD 光子的波长 123()hc15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
16、 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 0.5 mC波速是 2 m/s D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
17、 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 V210C经过 1 分钟电阻发出的热量是 6103 JD变压器的输入功率是 1103W19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
18、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
19、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：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
20、象。14、B 【解析】核反应方程是 H+ n H+ ；辐射出的 光子的能量1021E=( 1+m2-m3)c2； 光子的波长 。312()hmc15、C 【解析 】1 g 水的分子个数 个，则完成任务所需时间 t 21308AN= =61018 小时，约为 1000 年。N500016、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
21、量是 61034J。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 m M 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
22、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 L0 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7刻度数值/cm 170 340 510 8
23、60 103 121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：。1231326.90cm,6.90cm,7.0cmnddLdL请你给出第四个差值：d A= 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d1、d 2、d 3、d 4表示的式子为： ，L代入数据解得 cm。计算弹簧的劲度系数 k N/m。 （g 取 9 8m/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）l 5
24、 ；l 6；6.85(6.84-6.86) ；14.05(14.04-14.06)；l 7l 3 ；7.20(7.18-7.22) ； 1234()dd【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
25、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=BLvBL(2) 此时线框中电流 I= ERcd 两点间的电势差 U=I( )=342Blgh(3)安培力 F=BIL=2L根据牛顿第二定律 mg-F=ma,由 a=0解得下落高度满足 h=24mgRBL23 （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
26、异线上损失的功率与输送功率的比值;03kWPkU（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=(2320
27、10()9PRWkU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 .3090.1P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= 222()ptSvtvpr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 kW2165409v最小年发电量约为 W=P2t=1605000 kWh=8105kWh24 （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。
28、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
29、正碰，满足mvA-mVB=mv0 222amvv由，解得 vA=0, vB=v0,根据动量定理，滑块 B 满足 F t=mv0解得 Ft(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+ 201mv由于 p= ,有2kmE201AkBPgdU即 PAPBA 下滑到任意一点的动量总和是小于 B 平抛经过该点的动量。b.以 O 为原点，建立直角坐标系 xOy,x 轴正方向水平向右，y 轴正方向竖直向下，则对B 有x=v0ty= gt21B 的轨迹方程 y= 2agxv在 M 点
30、 x=y， 所以 y= 201g因为 A、 B 的运动轨迹均为 OD 曲线，故在任意一点，两者速度方向相同。设 B 水平和竖直分速度大小分别为 和 ，速率为 vB；A 水平和竖直分速度大小分别为 和Bxvy Axv，速率为 vA,则Ayv,yBxBAAB 做平抛运动，故 200,BxyBvgvgy对 A 由机械能守恒得 vA= 2由得 0220,xygvgy将代入得 00545,AxAyvv绝密使用完毕前2009 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） （物理）本试卷共 14 页，共 300 分，考试时长 150 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
31、，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 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。13做布朗运动实验，得到某个观察记录如图。图中记录的是A分子无规则运动的情况B某个微粒做布朗运动的轨迹C某个微粒做布朗运动的速度时间图线D按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线14下列现象中，与原子核内部变化有关的是 A 粒子散射现象 B天然放射现象 C光电效应现象 D原子发光现象15类比是一种有效的学习方法。通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。某同学对机械波
32、和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是A机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波P Q16某静电场的电场线分布如图所示，图中 P、Q 两点的电场强度大小分别为 EP 和EQ，电势分别为 UP 和 UQ，则AE P EQ，U PU Q BE PE Q，U PU QCE PE Q，U PU Q DE PE Q，U PU Q17一简谐机械波沿 x 轴正方向传播，周期为 T，波长为 。若在 x0处质点的振动图像如右图所示，则该波在 tT/2 时刻的波
33、形曲线为18如图所示，将质量为 m 的滑块放在倾角为 的固定斜面上。滑块与斜面之间的动摩擦因数为 。若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为 g，则A将滑块由静止释放，如果 tan ，滑块将下滑B给滑块沿斜面向下的初速度，如果 tan ，滑块将减速下滑C用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果 tan ，拉力大小应是2mgsinD用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果 tan，拉力大小应是 mgsin19如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子 a（不计重力）以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直
34、线由区域右边界的 O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一同样的粒子 b（不计重力）仍以相同的初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 bA穿出位置一定在 O点下方B穿出位置一定在 O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小20 图示为一个内、外半径分别为 R1 和 R2 的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为 。取环面中心 O 为原点，以垂直于环面的轴线为 x 轴。设轴上任一点 P 到 O 点的距离为 x，P 点电场强度的大小为 E。下面给出 E 的四个表达式（式中 k 为静电力常量） ，其中只有一个是合理的。你可能不会求解此处的
35、场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断，E 的合理表达式应为AE2k BE2kxRx221 xRx221CE2k DE2k221x x221BO EtyA0 T/2 TmR1xPOR2xyA0 /2 AxyA0 /2 B CxyA0 /2 DxyA0 /2第卷（非选择题）21 （18 分）（1）在用双缝干涉测光的波长实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图 1） ，并选用缝间距 d0.20mm 的双缝屏。从仪器注明的规格可知，像屏与双缝屏间的距离 L700mm 。然后，接通电源使光源正常工作。已知测量头主尺的最小刻度是毫米，副尺上有 50 分
36、度。某同学调整手轮后，从测量头的目镜看去，第一次映入眼帘的干涉条纹如图 2（a）所示，图 2（a）中的数字是该同学给各暗纹的编号，此时图 2（b）中游标尺上的读数 x11.16mm ；接着再转动手轮，映入眼帘的干涉条纹如图 3（a）所示，此时图 3（b）中游标尺上的读数 x2 mm；利用上述测量结果，经计算可得两个相邻明纹（或暗纹）间的距离 x mm；这种色光的波长 nm。（2）某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势 E 和内电阻 r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为 999.9，可当标准电阻用） 、一只电流表（量程 Ig0.6A ，内阻
37、rg0.1 ）和若干导线。请根据测定电动势 E 和内电阻 r 的要求，设计图 4 中器件的连线方式，画线把它们连接起来。A0.60.2 0.40图 5图 21 2 345(a) (b)cm0 10 1 26 7 8459 1011图 3(a) (b)cm1 20 1图 4电 池光源 单缝 双缝 测量头及目镜滤光片 遮光筒凸透镜图 1接通开关，逐次改变电阻箱的阻值 R，读出与 R 对应的电流表的读数 I，并作记录。当电阻箱的阻值 R2.6 时，其对应的电流表的示数如图 5 所示。处理实验数据时，首先计算出每个电流值 I 的倒数 ；再制作 R 坐标图，如图 6 所示，I1I1图中已标注出了（R，
38、）的几个与测量对应的坐标点。请你将与图 5 实验数据对应的坐标点也标注在图 6 上。在图 6 上把描绘出的坐标点连成图线。根据图 6 描绘出的图线可得出这个电池的电动势 EV，内电阻 r 。22 （16 分）已知地球半径为 R，地球表面重力加速度为g，不考虑地球自转影响。（1）导出第一宇宙速度 v1 的表达式；（2）若卫星绕地球做匀速圆周运动，运行轨道距离地面高度为 h，求卫星的运行周期T。23 （18 分）单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量（以下简称流量） 。有一种利用电磁原理测量非磁性导电液体（如自来水、啤酒等）流量的装置，成为电磁流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传
39、感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示，圆筒形测量管内壁绝缘，其上装有一对电极 a 和 c，a、c 间的距离等于测量管内径 D，测量管的轴线与 a、c 的连线方向以及通电线圈产生的磁场方向三者互相垂直。当导电液体流过测量管时，在电极 a、c 间出现感应电动势 E，并通过与电极连接的仪表显示出液体的流量 Q。设磁场均匀恒定，磁感应强度为 B。（1）已知 D0.40m，B2.510 -3T，Q0.12m 3/s。设液体在测量管内各处流速相同，试求 E 的大小（ 取 3.0） ；（2）一新建供水站安装了电磁流量计，在向外供水时流量本应显示为正值，但实际显示却为负值。经检查，原因是误将测量管接
40、反了，即液体由测量管出水口流入，从入水口流出。因水已加压充满管道，不便再将测量管拆下重装，请你提出使显示仪表的流量指示变为正值的简便方法；/A-1I1R/0 212345图 66-1531 4（3）显示仪表相当于传感器的负载电阻，其阻值记为 R。a、c 间导电液体的电阻 r 随液体电阻率的变化而变化，从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R、r 为参量，给出电极a、c 间输出电压 U 的表达式，并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。24 （20 分）（1）如图 1 所示，ABC 为一固定在竖直平面内的光滑轨道，BC 段水平，AB 段与 BC段平滑连接。质量为 m1 的小球从高为
41、h 处由静止开始沿轨道下滑，与静止在轨道 BC 段上质量为 m2 的小球发生碰撞，碰撞前后两球的运动方向处于同一水平线上，且在碰撞过程中无机械能损失。求碰撞后小球 m2 的速度大小 v2；（2）碰撞过程中的能量传递规律在物理学中有着广泛的应用。为了探究这一规律，我们采用多球依次碰撞、碰撞前后速度在同一直线上、且无机械能损失的简化力学模型。如图 2 所示，在固定光滑水平轨道上，质量分别为 m1、m 2、 m3mn-1、m n的若干个球沿直线静止相间排列，给第一个球初动能 Ek1，从而引起各球的依次碰撞。定义其中第 n 个球经过一次碰撞后获得的动能 Ekn 与 Ek1 之比为第一个球对第 n 个球
42、的动能传递系数 k1n。a求 k1n；b若 m14m 0，m 3m 0，m 0 为确定的已知量。求 m2 为何值时，k 13 最大。图 2m1 m2 m3 mn-1 mn AB Chm1m2图 1BvDa c通电线圈测量管轴线接电源液体出口液体入口测量管显示仪表参考答案：第卷（每小题 6 分）13D 14B 15D 16A 17A 18C 19C 20B第卷21 （18 分）（1）15.02 2.31，6.610 2（2）见答图 4见答图 6见答图 61.5（1.461.54） ， 0.3（0.250.35）22 （16 分）（1）设卫星的质量为 m，地球的质量为 M答图 4电 池答图 6/A
43、-1I1R/0 2123456-1531在地球表面附近满足 mgRMG2得 GMR 2g 卫星做圆周运动的向心力等于它受到的万有引力21v式代入式，得到 Rg1（2）考虑式，卫星受到的万有引力为22)()(hmMGF由牛顿第二定律 42RT、式联立解得 gh3)(23 （18 分）（1）导电液体通过测量管时，相当于导线做切割磁感线运动。在电极 a、c 间切割磁感线的液柱长度为 D，设液体的流速为 v，则产生的感应电动势为EBDv 由流量的定义，有 QSv v 42D、式联立解得 EBD 2BQ代入数据得 E V1.010 -3V4.0315（2）能使仪表显示的流量变为正值的方法简便、合理即可。
44、如：改变通电线圈中的电流方向，使磁场 B 反向；或将传感器输出端对调接入显示仪表。（3）传感器和显示仪表构成闭合电路，由闭合电路欧姆定律rREI)/(1RrU输入显示仪表的是 a、c 间的电压 U，流量示数和 U 一一对应。E 与液体电阻率无关，而 r 随电阻率的变化而变化，由式可看出，r 变化相应的 U 也随之变化。在实际流量不变的情况下，仪表显示的流量示数会随 a、c 间的电压 U 的变化而变化。增大 R，使R r，则 UE，这样就可以降低液体电阻率变化对显示仪表流量示数的影响。24 （20 分）（1）设碰撞前 m1 的速度为 v10，根据机械能守恒定律m1gh m1v 20设碰撞后 m1
45、 与 m2 的速度分别为 v1 和 v2，根据动量守恒定律m1v10m 1v1m 2v2 碰撞过程中无机械能损失m1v m1v m2v 202、式联立解得 v2 v10 21将式代入式得 v2 21mgh（2）a由式，考虑到 Ek1 m1v 和 Ek2 m2v ，得201Ek2 Ek121)(4根据动能传递系数的定义，对于 1、2 两球k12 k21)(m同理可得，球 m2 和球 m3 碰撞后，动能传递系数 k13 应为k13 1kE2k321)(423)(依此类推，动能传递系数 k1n 应为k1n 1kn2k3)1(nk21)m23)(421)(4nm解得 k1n 212321 n()(4m
46、 b将 m14m 0，m 3m 0 代入式可得k1364m 22020)(4(为使 k13 最大，只需使 最大，即 取)(020m02541m204m最小值，由 可知，204m02024当 ，即 m22m 0 时，k 13 最大。20绝密使用完毕前2010 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） （物理）本试卷共 14 页，共 300 分，考试时长 150 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。第一部分 （选择题 共 120 分）本部分共 20 小题，每小题 6 分，共 120 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。13.属于狭义相对论基本假设的是：在不同参考系中，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14.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
