2009北京高考物理試題及答案

13.做布朗運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，得到某個(gè)觀測(cè)記錄如圖。圖中記錄的是A.分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的情況B.某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的軌跡C.某個(gè)微粒做布朗運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖線D.按等時(shí)間間隔依次記錄的某個(gè)運(yùn)動(dòng)微粒位置的連線.下列現(xiàn)象中，與原子核內(nèi)部變化有關(guān)的是A.a粒子散射現(xiàn)象B.天然放射現(xiàn)象C.光電效應(yīng)現(xiàn)象D.原子發(fā)光現(xiàn)象.類(lèi)比是一種有效的學(xué)習(xí)方法，通過(guò)歸類(lèi)和比較，有助于掌握新知識(shí)，提高學(xué)習(xí)效率。在類(lèi)比過(guò)程中,既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學(xué)對(duì)機(jī)械波和電磁波進(jìn)行類(lèi)比，總結(jié)出下列內(nèi)容，其中不正??確的是*A.機(jī)械波的頻率、波長(zhǎng)和波速三者滿足的關(guān)系，對(duì)電磁波也適用B.機(jī)械波和電磁波都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象C.機(jī)械波的傳播依賴于介質(zhì)，而電磁波可以在真空中傳播D.機(jī)械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波.某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，圖中P、Q兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別為心和外,電勢(shì)分別為Up和Uq,則Ep>EQ，Up>UQE/Eq,Up<UqEp<Eq，U/UqEp<EQ,Up<UQ.一簡(jiǎn)諧機(jī)械波沿％軸正方向傳播，周期為T(mén),波長(zhǎng)為限若在％=0處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像如右圖所示，則該波在"T/2時(shí)刻的波形曲線為.如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為0的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是心若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g,則A.將滑塊由靜止釋放，如果|H>tane,滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度，如果RVtane,滑塊將減速下滑 /C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果N=tane,拉力大小應(yīng)依是2mgsin0 上D.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果|H=tane,拉力大小應(yīng)/ 是mgsinO

19.如圖所示的虛線區(qū)域內(nèi)，充滿垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一帶電粒子。（不計(jì)重力）以一定的初速度由左邊界的0點(diǎn)射入磁場(chǎng)、電場(chǎng)區(qū)域，恰好沿直線由區(qū)域右邊界的。，點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）穿出。若撤去該區(qū)域內(nèi)的磁場(chǎng)而保留電場(chǎng)不變，另一個(gè)同樣的粒子A（不計(jì)重力）仍以相同初速度由。點(diǎn)射入，從區(qū)域右邊界穿出，則A.穿出位置一定在0,點(diǎn)下方B.穿出位置一定在0,點(diǎn)上方C.運(yùn)動(dòng)時(shí)，在電場(chǎng)中的電勢(shì)能一定減小D.在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能一定減小圖示為一個(gè)內(nèi)、外半徑分別為“和叫的圓環(huán)狀均勻帶電平面，其單位面積帶電量為。。取環(huán)面中心。為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為％軸。設(shè)軸上任意點(diǎn)?到。點(diǎn)的距離為％,P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為￡。下A.廠c7(尺 R'E=2A.廠c7(尺 R'E=2n左o「i一一2x、JX2+R2 1x2+R2,1 1 2JB.1 1E=2nko ?1 —.1xJx2+R2 ；x2+R21 1 2)C.E=2nko ? R1 +, R2Ji'X2+R2xx2+R2>1 , 27、、1+,xxx2+R2■ 27D.E=2nko 1D.Jx2+R211 1

(18分)(1)在《用雙縫干涉測(cè)光的波長(zhǎng)》實(shí)驗(yàn)中，將雙縫干光源凸透鏡濾光片單縫雙縫遮光筒測(cè)量頭及目鏡涉實(shí)驗(yàn)儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間令…8 : TOC\o"1-5"\h\z距d=0.20mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知，像|f 1 ~U―屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后，接通電源使光,〃 “ " g源正常工作。 H 01 2①已知測(cè)量頭主尺的最小刻度是毫米，副尺上有50分度。某同學(xué)調(diào)整手輪后，從測(cè)量頭的目鏡看去，第一次映入眼簾的干涉條紋如圖2(a)所示，圖2(a)中的數(shù)字是該同學(xué)給各暗紋的編號(hào)，此時(shí)圖2(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)％]= 接著再轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，映入眼簾的干涉條紋如圖3(a)所示，此時(shí)圖3(b)中游標(biāo)尺上的讀數(shù)％2=mm；②利用上述測(cè)量結(jié)果，經(jīng)計(jì)算可得兩個(gè)相鄰明紋(或暗紋)間的距離Ax=mm；這種色光的波長(zhǎng)入=nm。(2)某同學(xué)通過(guò)查找資料自己動(dòng)手制作了一個(gè)電池。該同學(xué)想測(cè)量一下這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，但是從實(shí)驗(yàn)室只借到一個(gè)開(kāi)關(guān)、一個(gè)電阻箱(最大阻值為999.9Q，可當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電阻用)、一只電流表(量程Ig=0.6A，內(nèi)阻yg=0.1Q)和若干導(dǎo)線。①請(qǐng)根據(jù)測(cè)定電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻y的要求，設(shè)計(jì)圖4中器件的連接方式，畫(huà)線把它們連接起來(lái)。-1-1②接通開(kāi)關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R讀出與R對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I，并作記錄。當(dāng)電阻箱的阻值R=2.6Q時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5所示。11處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，首先計(jì)算出每個(gè)電流值I的倒數(shù)-；再制作R—?坐標(biāo)圖，如圖6所示，圖中已1標(biāo)注出了(R，|)的幾個(gè)與測(cè)量對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)你將與圖5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)也標(biāo)注在圖6上。③在圖6上把描繪出的坐標(biāo)點(diǎn)連成圖線。④根據(jù)圖6描繪出的圖線可得出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)E=V,內(nèi)電阻r=Q。(16分)已知地球半徑為R,地球表面重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響。(1)推導(dǎo)第一宇宙速度匕的表達(dá)式；(2)若衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行軌道距離地面高度為h,求衛(wèi)星的運(yùn)行周期T。（18分）單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡(jiǎn)稱流量）。有一種利用電磁原理測(cè)量非磁性導(dǎo)電液體（如自來(lái)水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計(jì)。它主要由將流量轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結(jié)構(gòu)如圖所示，圓筒形測(cè)量管內(nèi)壁絕緣，其上裝有一對(duì)電極。和。。、c間的距離等于測(cè)量管內(nèi)徑。，測(cè)量管的軸線與。、c的連線方向以及通電線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向三者相互垂直。當(dāng)導(dǎo)電液體流過(guò)測(cè)量管時(shí)，在電極外c間出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)￡,并通過(guò)與電極連接的儀表顯示出液體的流量。。設(shè)磁場(chǎng)均勻恒定，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。（1）已知。=0.40m,B=2.5xlO-3T,Q=0.12m3/s。設(shè)液體在測(cè)量管內(nèi)各處流速相同，試求￡的大?。ㄆ?.0）；一新建供水站安裝了電磁流量計(jì)，在向外供水時(shí)流量本應(yīng)顯示為正值，但實(shí)際顯示卻為負(fù)值。經(jīng)檢查，原因是誤將測(cè)量管接反了，即液體由測(cè)量管出水口流入，從入水口流出。因水已加壓充滿管道，不便再將測(cè)量管拆下重裝，請(qǐng)你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎档暮?jiǎn)便方法；（3）顯示儀表相當(dāng)于傳感器的負(fù)載電阻，其阻值記為凡。、c間導(dǎo)電液體的電阻廠隨液體電阻率的變化而變化，從而會(huì)影響顯示儀表的示數(shù)。試以￡、H、廠為參量，給出電極。、c間輸出電壓U的表達(dá)式，并說(shuō)明怎樣可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表示數(shù)的影響。（20分）為了探究這一規(guī)律，我們采用多球依次碰(1)如圖1所示，ABC為一固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道，BC段水平，AB段與BC段平滑連接。質(zhì)量為嗎的小球從高為用處由靜止開(kāi)始沿軌道下滑，與靜止在軌道BC段上質(zhì)量為m2的小球發(fā)生碰撞，碰撞前后兩球的運(yùn)動(dòng)方向處于同一水平線上，且在碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失。求碰撞后小球m2的速度大小v2；為了探究這一規(guī)律，我們采用多球依次碰(2)碰撞過(guò)程中的能量傳遞規(guī)律在物理學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用。撞、碰撞前后速度在同一直線上、且無(wú)機(jī)械能損失的簡(jiǎn)化力學(xué)模型。如圖2所示，在固定光滑水平直軌道上，質(zhì)量分別為嗎、嗎、m3……%］、mn……的若干個(gè)球沿直線靜止相間排列，給第1個(gè)球初動(dòng)能■從而引起各球的依次碰撞。定義其W第〃木球經(jīng)過(guò)一次碰撞后獲得的動(dòng)能線〃與線1之比為第1個(gè)球?qū)Φ凇▊€(gè)球的動(dòng)能傳遞系數(shù)kln. na.求J；inb.設(shè)嗎=4%,m3=mQ,根°為確定的已知量。求嗎為何值時(shí)，左色最大。gmi啊 F//麻加加刖加帛沏RW百翠門(mén)麗制而在多多多禁答圖答圖613.21.答圖4②見(jiàn)答圖6（213.21.答圖4②見(jiàn)答圖6（2分）（2）（10分）①見(jiàn)答圖4（2分）③見(jiàn)答圖6（2分）④1.5（1.46?1.54）（2分）0.3（0.25-0.35）（2分）D14.B15.D16.A17.A18.C19.C20,B（18分）（8分）①15.02（2分）②2.31（3分）6.6X102 （3分）①①②（6分）（2分）③（3分）④（3分）（2分）（16分）（1）設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，地球的質(zhì)量為M在地球表面附近滿足 GMm=mgR2得 GM=R2g衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力等于它受到的萬(wàn)有引力v2Mmm~R^=G^2~①式代入②式，得到 匕=四（2）考慮①式，衛(wèi)星受到的萬(wàn)有引力為MmmgR2F— - （R+h）2 （R+h）2一 4兀2一.、由牛頓第二定律 F-m—~（R+h）T2-2兀：（R+h）3③、④式聯(lián)立解得 T—-——-R\g（18分）（1）導(dǎo)電液體通過(guò)測(cè)量管時(shí)，相當(dāng)于導(dǎo)線做切割磁感線的運(yùn)動(dòng)。在電極。、c間切割磁感線的液柱長(zhǎng)度為D，設(shè)液體的流速為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為T(mén)OC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"E-BDv ①nD2 …\o"CurrentDocument"由流量的定義，有 Q-Sv=—rv ②44Q4BQ①、②式聯(lián)立解得 E-BD-^~-fnD2nD44*2.5義10-3*0.12〃代入數(shù)據(jù)得 E t——； V-L0義10-3V （8分）3義0.4（2）能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê?jiǎn)便、合理即可。如：改變通電線圈中電流的方向，使磁場(chǎng)B反向；或?qū)鞲衅鬏敵龆藢?duì)調(diào)接入顯示儀表。（4分）（3）傳感器和顯示儀表構(gòu)成閉合電路，由閉合電路歐姆定律

U=IRU=IRRE―R+r_1+(r/R)輸入顯示儀表的是〃、c間的電壓U,流量示數(shù)和U——對(duì)應(yīng)。E與液體電阻率無(wú)關(guān)，而r隨電阻率的變化而變化，由③式可看出，r變化相應(yīng)地U也隨之變化。在實(shí)際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會(huì)隨〃、c間的電壓U的變化而變化。增大R,使R>>r，則U'E，這樣就可以降低液體電阻率變化對(duì)顯示儀表流量示數(shù)的影響。（6分）（20分）（1）設(shè)碰撞前m1的速度為v10,根據(jù)機(jī)械能守恒定律TOC\o"1-5"\h\z7 1 °mgh=—mv21 2 110設(shè)碰撞后m1與m2的速度分別v1和v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律mv—mv+mv110 11 22由于碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失1mv2-1mv2+1mv22110 211 222②、③式聯(lián)立解得m(v —v)=mv②、③式聯(lián)立解得1 10 1 22將①式代入④式得a.由④，考慮Ek將①式代入④式得a.由④，考慮Ek「2mlvi20和Ek22mJ2ghv———U 2m+m1 21 ---my，2，得2124 mm4 mmE— 7 1-sk2 (m +m1 :Ek1根據(jù)動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義，對(duì)于1根據(jù)動(dòng)能傳遞系數(shù)的定義，對(duì)于1、2兩球E 4mmE 4mmk-k2"-/ 1—:12E (m+mk1 1 :同理可得，球m2和球m3碰撞后，動(dòng)能傳遞系數(shù)k13應(yīng)為IEEE 4mmk——k3=一k2?—k3-=7 1-513EEE(m+mk1k1k2 1 :以此類(lèi)推，動(dòng)能傳遞系數(shù)k1n應(yīng)為4mm2 2-3^-(m+m)22 3,EEEEk——n-——2?—,EEEEk——n-——2?—k3…——kn—1nEEEEk1k1k2 k(n-1)4mm(m+m1 :3+mJ2 Im3 j n—1—ni+mn—1n（8分）4n—1mm2m2…m