普通高等学校招生全国统一考试理综物理试题北京卷精品.docx

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普通高等学校招生全国统一考试理综物理试题北京卷精品

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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）

本试卷共16页，共300分。

考试时长150分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。

考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

以下数据可供解题时参考：

可能用到的相对原子质量：

H1C12O16Cl35.5Ca40

第一部（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。

14.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。

下列判断正确的是

A．玻璃对a光的折射率小雨对b光的折射率

B．a光的频率大于b光的频率

C．在真空中a光的波长大于b光的波长

D．a光光子能力小于b光光子能量

15.一列沿轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4m/s。

某时刻波形如图所示，下列说法正确的是

A．这列波的振幅为4cm

B．这列波的周期为1s

C．此时=4m处质点沿y轴负方向运动

D．此时=4m处质点的加速度为0

16。

倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。

下列结论正确的是

A.木块收到的摩擦力大小事mgcosa

B.木块对斜两体的压力大小是mgsina

C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinacosa

D.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g

17.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属

导轨上以速度V向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,

其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。

则通过电阻R的电流方向及E1与

E2之比ElE2分别为

A.C→a，2：

1

B.a→c，2：

1

C.a→c，1：

2

D.c→a，1：

2

18.某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动

A.半径越大，加速度越大B.半径越小，周期越大

C.半径越大，角速度越小D.半径越小，线速度越小

19.在实验操作前应该对实验进行适当的分析。

研究平抛运动的实验装置示意如图。

小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。

改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。

某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与三的间距。

若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是1，2，3，机械能的变化量依次为△E1，△E2，△E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是

A．2-1=3-2,,△E1=△E2=△E3

B．2-1>3-2,,△E1=△E2=△E3

C．2-1>3-2,,△E1<△E2<△E3

D．2-1<3-2,,△E1<△E2<△E3

20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子子啊短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。

用频率为v的普通光照射阴极，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极接电正极，阳极A接电负极，在A之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）

A.U=

-

BU=

-

C.U=2hv-WD.U=

-

第二部分（非选择题共180分）

本部分共11小题，共180分。

21．（18分）

某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R的阻值。

（1）现有电（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表

A.电流表（0~3A，内阻约0.025Ω）

B.电流表（0~0.6A，内阻约0.125Ω）

C.电压表（0~3V，内阻约3Ω）

D.电压表（0~15V，内阻约15Ω）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用_（选填器材前的字母）；实验电路应采用图1中的（选填“甲”或“乙”）

（2）图2是测最R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在

（1）问中所选

的电路图，补充完成图2中实物间的连线.

（3）接通开关，改变滑动变阻器画片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。

某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值R=

=Ω（保留两位有效数字）。

（4）若在

（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是;若在

（1）问中选用乙电路残生误差的主要原因是。

（选填选项前的字母）

A.电流表测量值小于流经R的电流值

B.电流表测量值大于流经R的电流值

C.电压表测量值小于R两端的电压值

D.电压表测量值大于R两端的电压值

（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离的增加，被测电阻R两端的电压U也随之增加，下列反映U-关系的示意图中正确的是

。

22．（16分）

如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板

下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。

带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正

极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。

忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强E的大小；

（2）粒子从电场射出时速度ν的大小；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

23.（18分）

蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。

最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。

把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=（为床面下沉的距离，为常量）。

质量m=50g的运动员静止站在蹦床上，床面下沉0=0.10m；在预备运动中，家丁运动员所做的总共W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为l。

取重力加速度g=I0m/s2，忽略空气阻力的影响。

（1）求常量，并在图中画出弹力F随变化的示意图；

（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm;

（3）借助F-图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求1和W的值

24.（20分）

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

（1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。

该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为V。

（a）求导线中的电流I

（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。

（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。

为简化问题，我们假定：

粒子大小可以忽略；其速率均为V，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。

利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。

（注意：

解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）

物理部分解析

13、【答案】A

【解析】布朗运动是指液体中悬浮固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故A正确B错误；物体从外界吸收热量，有可能同时对外做功，其内能不一定增加，同理，物体对外做功，有可能同时从外界吸收热量，其内能不一定减少，故CD错误。

本题选A。

14、【答案】B

【解析】由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C错误，B正确；由

可知a光光子能量大于b光光子能量，D错误。

本题选B。

15、【答案】D

【解析】由题图可看出该横波的振幅是2cm，波长是8m，则周期

=2s，此时=4m处的质点处于平衡位置，速度最大，加速度为0，由质点振动方向和波的传播方向的关系可知此时=4m处质点正沿y轴正方向运动，本题选D。

16、【答案】D

【解析】隔离木块分析，可知木块受重力、斜面体的支持力N和静摩擦力f三个力的作用而静止，将重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知

，故A错误，由牛顿第三定律可知木块对斜两体的压力大小是mgcosa，故B错误。

以木块和斜面体整体为研究对象，整体受重力和桌面的支持力两个力的作用而静止，合力为零，根据平衡条件可知，水平方向没有其他外力，则桌面对斜面体没有摩擦力，故C错误D正确．

17、【答案】C

【解析】据右手定则可直接判断出感应电流的方向为a→c，由导体棒切割磁感线产生的感应电动势的表达式

可知若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为原的2倍，本题选C。

18、【答案】C

【解析】电子绕原子核做匀速圆周运动，库仑力充当向心力，有

，结合以上关系式分析各选项可知半径越大，加速度越小，角速度越小；半径越小，周期越小，线速度越大，只有选项C正确。

19、【答案】B

【解析】由平抛运动的特点可知，小球在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，由于水平板竖直方向上的间距相等，故小球经过板1-2的时间大于经过板2-3的时间，故2-1>3-2，由于小球做平抛运动的过程中只有重力做功，机械能守恒，故△E1=△E2=△E3=0，本题选B。

20、【答案】B

【解析】由题意可知，用强激光照射发生光电效应时有

（n=2,3,4,5,6------），在A之间逐渐增大U，当光电流恰好减小到零时，由动能定理可得

，联立可得

（n=2,3,4,5,6------），对比各选项可知选B。

21、【答案】

（1）BC甲

（2）如图所示

（3）5.2（4）BD（5）A

【解析】

（1）电流表、电压表在实验中指针能达到半偏附近，读数误差小、较精确，由于电电动势为4V，待测电阻阻值约为5Ω，则电路中的最大电流为0.8A，故电流表应选B，电压表选C；由于

，故实验中电流表应采用外接法。

（2）电流表外接即可，连线图见答案。

（3）由第

（1）问已确定电表的两程，在此直接读数即可，电流表示数为0.5A，电压表示数为2.6V，则

=5.2Ω。

（4）图甲电流表外接，测得的电流实际上是流过

和电压表的电流之和；图乙电流表内接，电压表的示数实际上是

和电流表两端的电压之和。

（5）由闭合电路欧姆定律可知

两端的电压与滑动变阻器两端的电压之和等于电的电动势，随着的增大，滑动变阻器接入电路的有效电阻减小，电路中的电流逐渐增大，故U-图线是斜率逐渐增大的曲线。

选A。

22、【答案】见解析

【解析】

（1）由平行板电容器电场强度的定义式可知，电场强度的大小为

；

（2）根据动能定理，有

，解得

；

（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

，解得

。

23、【答案】见解析

【解析】

（1）床面下沉

m时，运动员受力平衡，

有

，解得

N/m,

F-图线如图所示。

（2）运动员从=0处离开床面，开始腾空，由运动的对称性知其上升、下落的时间相等，

，解得

5.0m。

（3）参照由速度时间图线求位移的方法可知F-图线下的面积等于弹力做的功，从处到=0处，弹力做的功

，

运动员从

处上升到最大高度

的过程，根据动能定理可得

，解得

=1.1m

对整个预备运动过程分析，由题设条件以及功和能的关系，有

解得W=2525J.

24、【答案】见解析

【解析】

（1）（a）设

时间内通过导体横截面的电荷量为

，由电流的定义，可得

。

（b）每个自由电子所受的洛伦兹力为

，

设导体中共有N个自由电子，则

导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为

由安培力的计算公式，有

故

。

（2）一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量为

，

如图所示，以器壁上的面积S为底，以

为高构成柱体，由题设可知，其内的粒子在

时间内有

与器壁S发生碰撞，碰撞粒子总数为

时间内粒子给器壁的冲量为

面积为S的器壁受到粒子压力为

器壁单位面积所受粒子压力为