2007年北京市高考物理試卷及解析.doc

2007年北京市高考物理試卷一、選擇題1（3分）（2007北京）光導纖維的結構如圖，其內芯和外套材料不同，光在內芯中傳播以下關于光導纖維的說法正確的是（）A內芯的折射率比外套大，光傳播時在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射B內芯的折射率比外套小，光傳播時在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射C內芯的折射率比外套小，光傳播時在內芯與外套的界面上發(fā)生折射D內芯的折射率與外套的相同，外套的材料有韌性，可以起保護作用2（3分）（2007北京）下列說法正確的是（）A太陽輻射的能量主要來自太陽內部的核裂變反應B湯姆生發(fā)現(xiàn)電子，表明原子具有核式結構C一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應，是因為該束光的波長太短D按照玻爾理論，氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時，電子的動能減小，原子總能量增大3（3分）（2007北京）不久前歐洲天文學家在太陽系之外發(fā)現(xiàn)了一顆可能適合人類居住的行星，命名為“格利斯581c”該行星的質量是地球的5倍，直徑是地球的1.5倍設想在該行星表面附近繞行星圓軌道運行的人造衛(wèi)星的動能為Ek1，在地球表面附近繞地球沿圓軌道運行的相同質量的人造衛(wèi)星的動能為Ek2，則為（）A0.13B0.3C3.33D7.54（3分）（2007北京）為研究影響家用保溫瓶保溫效果的因素，某位同學在保溫瓶中灌入熱水，先測量初始水溫，經過一定時間后再測量末態(tài)水溫改變實驗條件，先后共做了6次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：序號瓶內水量（mL）初始水溫（）時間（h）末態(tài)水溫（）11000914782100098874315009148041500981075520009148262000981277下列研究方案中符合控制變量方法的是（）A若研究瓶內水量與保溫效果的關系，可用第1、3、5次實驗數(shù)據(jù)B若研究瓶內水量與保溫效果的關系，可用第2、4、6次實驗數(shù)據(jù)C若研究初始水溫與保溫效果的關系，可用第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)D若研究保溫時間與保溫效果的關系，可用第4、5、6次實驗數(shù)據(jù)5（3分）（2007北京）電阻R1、R2與交流電源按照圖1方式連接，R1=10，R2=20合上開關S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示則（）A通過R1的電流有效值是1.2ABR1兩端的電壓有效值是6VC通過R2的電流最大值是1.2ADR2兩端的電壓最大值是6V6（3分）（2007北京）圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片該照片經放大后分辨出，在曝光時間內，子彈影象前后錯開的距離約為子彈長度的1%2%已知子彈飛行速度約為500m/s，由此可估算出這幅照片的曝光時間最接近（）A103sB106sC109sD1012s7（3分）（2007北京）如圖所示的單擺，擺球a向右擺動到最低點時，恰好與一沿水平方向向左運動的粘性小球b發(fā)生碰撞，并粘接在一起，且擺動平面不變已知碰撞前a球擺動的最高點與最低點的高度差為h，擺動的周期為T，a球質量是b球質量的5倍，碰撞前a球在最低點的速度是b球速度的一半則碰撞后（）A擺動的周期為B擺動的周期為C擺球的最高點與最低點的高度差為0.3hD擺球的最高點與最低點的高度差為0.25h8（3分）（2007北京）在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊開始時滑塊靜止若在滑塊所在空間加一水平勻強電場E1，持續(xù)一段時間后立刻換成與E1相反方向的勻強電場E2當電場E2與電場E1持續(xù)時間相同時，滑塊恰好回到初始位置，且具有動能Ek在上述過程中，E1對滑塊的電場力做功為W1，沖量大小為I1；E2對滑塊的電場力做功為W2，沖量大小為I2則（）AI1=I2B4I1=I2CW1=0.25Ek，W2=0.75EkDW1=0.20Ek，W2=0.80Ek二、實驗題9（18分）（2007北京）（1）圖1是電子射線管示意圖接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線要使熒光屏上的亮線向下（z軸負方向）偏轉，在下列措施中可采用的是（填選項代號）A加一磁場，磁場方向沿z軸負方向B加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C加一電場，電場方向沿z軸負方向D加一電場，電場方向沿y軸正方向（2）某同學用圖2所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動實驗步驟如下：a安裝好實驗器材b接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖3中0、1、2、6點所示c測量1、2、3、6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記做：S1、S2、S3S6d通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動e分別計算出S1、S2、S3S6與對應時間的比值f以為縱坐標、t為橫坐標，標出與對應時間t的坐標點，畫出t圖線結合上述實驗步驟，請你完成下列任務：實驗中，除打點計時器（含紙帶、復寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有和（填選項代號）A電壓合適的50Hz交流電源 B電壓可調的直流電源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、5計數(shù)點所在的位置如圖4所示，則S2=cm，S5=cm該同學在圖5中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應的坐標點，請你在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應的坐標點，并畫出t圖線根據(jù)t圖線判斷，在打0計數(shù)點時，小車的速度v0=m/s；它在斜面上運動的加速度a=m/s2三、解答題10（16分）（2007北京）兩個半徑均為R的圓形平板電極，平行正對放置，相距為d，極板間電壓為U，板間電場可以認為是均勻的一個粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場方向射入兩極板之間，到達負極板時恰好落在極板中心已知質子電荷為e，質子和中子的質量均視為m，忽略重力和空氣阻力的影響求：（1）極板間的電場強度E；（2）粒子在極板間運動的加速度a；（3）粒子的初速度v011（18分）（2007北京）環(huán)保汽車將為2008年奧運會場館服務某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，總質量m=3103kg當它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I=50A，電壓U=300V在此行駛狀態(tài)下：（1）求驅動電機的輸入功率P電；（2）若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10m/s2）；（3）設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需太陽能電池板的最小面積結合計算結果，簡述你對該設想的思考已知太陽輻射的總功率P0=41026W，太陽到地球的距離r=1.51011m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉化效率約為15%12（20分）（2007北京）用密度為d、電阻率為、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abba如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行設勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計可認為方框的aa邊和bb邊都處在磁極間，極間磁感應強度大小為B方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平（不計空氣阻力）（1）求方框下落的最大速度vm（設磁場區(qū)域在豎直方向足夠長）；（2）當方框下落的加速度為時，求方框的發(fā)熱功率P；（3）已知方框下落的時間為t時，下落的高度為h，其速度為vt（vtvm）若在同一時間t內，方框內產生的熱與一恒定電流I0在該框內產生的熱相同，求恒定電流I0的表達式2007年北京市高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題1（3分）【考點】光導纖維及其應用菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】光導纖維內芯和外套材料不同，所以具有不同的折射率要想使光的損失最小，光在光導纖維里傳播時一定要發(fā)生全反射【解答】解：發(fā)生全反射的條件是光由光密介質射入光疏介質，所以內芯的折射率大且光傳播在內芯與外套的界面上發(fā)生全反射故選：A【點評】光的全反射必須從光密介質進入光疏介質，同時入射角大于臨界角2（3分）【考點】氫原子的能級公式和躍遷；光電效應；原子的核式結構；重核的裂變菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】解本題應該掌握：太陽的輻射能量主要來自太陽內部的聚變反應，并非核裂變反應；粒子散射實驗表明原子的核式結構；不能發(fā)生光電效應是因為該光的頻率小即波長長的緣故，氫原子核外電子軌道半徑越大則能量越大，動能越小【解答】解：A、太陽內部有大量的氫核，太陽內部溫度極高，滿足氫核發(fā)生聚變的條件，所以A錯誤；B、粒子散射實驗表明原子的核式結構，故B錯誤；C、發(fā)生光電效應的條件是入射光的頻率大于等于金屬的極限頻率，而對于光，頻率越大，波長越小，故C錯誤；D、能量守恒定律是自然界普遍成立的定律之一，在電子躍遷的過程中，能量守恒故D正確故選D【點評】本題涉及知識點較多，平時學習過程中注意積累和比較，以防知識點的混淆3（3分）【考點】萬有引力定律及其應用菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】要求兩顆衛(wèi)星的動能之比，必須求出衛(wèi)星圓周運動的線速度的大??；要求衛(wèi)星的線速度的大小可根據(jù)萬有引力提供向心力來進行計算【解答】解：在行星表面運行的衛(wèi)星其做圓周運動的向心力由萬有引力提供故有，所以衛(wèi)星的動能為=故在地球表面運行的衛(wèi)星的動能EK2=在“格利斯”行星表面表面運行的衛(wèi)星的動能EK1=所以有=3.33故C正確故選C【點評】萬有引力提供向心力是解決天體運動的基本思路和方法，在學習中要注意總結和積累4（3分）【考點】研究材料的保溫性能菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】影響水溫的因數(shù)有：水的體積、初始狀態(tài)溫度、時間；控制兩個變量一定，研究第三個變量對末態(tài)溫度的影響【解答】解：A、B、若研究瓶內水量與保溫效果的關系，應該控制初始狀態(tài)溫度和時間一定，故A正確，B錯誤；C、若研究初始水溫與保溫效果的關系，應該控制水量和時間一定，故C錯誤；D、若研究保溫時間與保溫效果的關系，應該控制水量和初始狀態(tài)溫度，故D錯誤；故選A【點評】控制變量法是在探究某物理量與哪些因素有關時，只研究兩個量之間的關系，而保證其它量不變5（3分）【考點】正弦式電流的圖象和三角函數(shù)表達式；正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】根據(jù)圖象可知流過電阻R1的電流最大值、有效值的大小，根據(jù)電阻的串聯(lián)可進一步求得流過R2的電流和電壓大小【解答】解：從圖2可以看出，通過R2電流的有效值是0.6A，所以R2兩端電壓的有效值為12V，最大電壓是，R1兩端電壓的有效值為6V，而串聯(lián)電路中各部分電流相等，所以電流的最大值為，故ACD錯誤，B正確故選：B【點評】本題結合電阻的串聯(lián)考查了交流的最大值和有效值關系，屬于基礎題目，平時要加強基礎知識的訓練6（3分）【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關系菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】根據(jù)與子彈錯開的距離的大小可以知道子彈在曝光時間內的位移的大小，由子彈的速度可以求得曝光的時間的大小【解答】解：蘋果一般大小為10cm左右所以可以看出子彈大約5cm左右所以曝光時子彈發(fā)生的位移大約為5104m1103m，根據(jù)位移公式可以得出，曝光時間大約為106s所以B正確故選：B【點評】本題直接應用位移公式就可以求得曝光的時間，確定曝光時間內物體的位移的大小是本題的關鍵7（3分）【考點】單擺周期公式；動量守恒定律；機械能守恒定律菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】單擺的周期是由單擺的擺長和當?shù)氐闹亓铀俣鹊拇笮」餐瑳Q定的，與擺球的質量和運動的速度無關a球在下降的過程中，機械能守恒，可以求得a球的速度的大小，在與b球碰撞的過程中，它們的動量守恒，從而可以求得b球碰后的速度的大小，再次根據(jù)機械能守恒可以求得最大的高度【解答】解：單擺的周期與擺球的質量無關，只決定于擺長和當?shù)氐闹亓铀俣人訟B錯誤在a球向下擺的過程中，只有重力做功，機械能守恒有 a、b兩球碰撞過程時間極短，兩球組成的系統(tǒng)動量守恒所以有 Mv1m2v1=（M+m）v2碰撞后擺動過程中，機械能守恒，所以有 整理得，所以h=0.25h所以D正確故選D【點評】分析清楚物體運動的過程，分過程利用機械能守恒和動量守恒即可求得結果8（3分）【考點】動能定理的應用；帶電粒子在勻強電場中的運動菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】要注意題中的條件，兩個過程經過相同的時間，發(fā)生的位移大小相等，方向相反根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求出兩個過程末速度大小關系【解答】解：設第一過程末速度為v1，第二過程末速度大小為v2根據(jù)上面的分析知兩過程的平均速度大小相等根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律有，所以有v2=2v1根據(jù)動能定理有：W1=mv12，W2=mv22mv12，而Ek=mv22所以W1=0.25Ek，W2=0.75Ek又因為位移大小相等，所以兩個過程中電場力的大小之比為1：3，根據(jù)沖量定義得：I1=F1t，I2=F2t 所以I2=3I1 故A、B、D錯誤，C正確故選C【點評】要通過題意中找出有用的物理信息，運用物理規(guī)律找出已知量和未知量之間的關系二、實驗題9（18分）【考點】探究加速度與物體質量、物體受力的關系；電子束的磁偏轉原理及其應用菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】要想使電子向下偏，必須給電子一個豎直向下的力根據(jù)左手定則，去判斷磁場根據(jù)力與運動知識判斷電場解決實驗問題首先要掌握該實驗原理，了解實驗的操作步驟和數(shù)據(jù)處理【解答】解：（1）要想使電子向下偏，必須給電子一個豎直向下的力根據(jù)左手定則，可以判斷出應該施加指向y軸正方向的磁場如果加電場，則電場力方向豎直向下，而電子受電場力的方向與電場的方向相反，所以應該加豎直向上的電場（2）必須使用的有電壓合適的50Hz交流電源，刻度尺 根據(jù)毫米刻度尺讀數(shù)規(guī)則得：S2=2.98cm，S5=13.20 cm如圖根據(jù)t圖線與的交點，得出在打0計數(shù)點時，小車的速度v0=0.19m/s，由于表示中間時刻速度，所以t圖線的時間擴大為原來的兩倍，根據(jù)t圖線的斜率求出它在斜面上運動的加速度a=4.70 m/s2故答案為：（1）B（2）A，C （2.972.99），（13.1913.21）如圖 0.19，4.70【點評】要注意單位的換算和有效數(shù)字的保留不同的尺有不同的精確度，注意精確度問題和估讀三、解答題10（16分）【考點】帶電粒子在勻強電場中的運動；牛頓第二定律；電場強度菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】因為極板間是勻強電場，電場強度直接可根據(jù)勻強電場公式求出質子進入電場后做類平拋運動，在沿電場方向上做初速度為零的勻加速直線運動，在垂直于電場方向上做勻速直線運動粒子在極板間運動的加速度a可以根據(jù)所受的合力（電場力）求出，粒子的初速度v0可以根據(jù)兩分運動的等時性去求解【解答】解：（1）極間場強故極板間的電場強度（2）粒子在極板間運動的加速度a=，代入得：故粒子在極板間運動的加速度a=（3）由得：故粒子的初速度v0=【點評】解決本題關鍵會對類平拋運動進行分解，注意兩分運動的等時性11（18分）【考點】能量守恒定律；功率、平均功率和瞬時功率；電功、電功率菁優(yōu)網(wǎng)版權所有【分析】（1）根據(jù)輸入電壓與電流即可求出輸入功率（2）當汽車勻速行駛時牽引力等于阻力即F=f，此時P機=fv（3）根據(jù)太陽的輻射總功率，求出地面上單位面積上的輻射功率，然后利用太陽能電池的能量轉化效率進一步求解【解答】解：（1）驅動電機的輸入功率 P電=IU=1.5104W故驅動電機的輸入功率P電=1.5104W（2）在勻速行駛時：P機=0.9P電=Fv=fv，故有：，v=36km/h=10m/s，帶入數(shù)據(jù)得汽車所受阻力與車重之比為：故汽車所受阻力與車重的比值為0.045（3）當陽光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設其為S，距太陽中心為r的球面面積：S0=4r2若沒有能量的損耗，太陽能電池板接受到的太陽能功率為P，則