2007年高考物理实验题集锦
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八.物理实验(2007)22.(1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器,如图所示。
试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有__________。
(2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:导线若干 干电池:电动势约1.5 V ,符号 电压表:量程1 V ,内阻998.3 Ω,符号电流表:量程1 A ,符号滑动变阻器:最大阻值10 Ω,符号电阻箱:最大阻值99 999.9 Ω,符号单刀单掷开关1个,符号①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内。
要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负。
②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的________倍,电阻箱的阻值应为__________Ω。
(2008)22、I 、右图为一正在测量中的多用电表表盘. ⑴如果是用×10 Ω档测量电阻,则读数为 Ω. ⑵如果是用直流10 mA 档测量电流,则读数为 mA . ⑶如果是用直流5 V 档测量电压,则读数为 V .Ⅱ、物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数.实验装 置如图,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,一端装有定滑轮;木板上有一滑块,其一端与电磁打点计时器的纸带相连,另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接.打计时器使用的交流电源的频率为50 Hz .开始实验时,在托盘中放入适量砝码,滑块开始做匀加速运动,在纸带上打出一系列小点.⑴上图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分:0、1、2、3、4、5、6、7是计数点,每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出),计数点间的距离如图所示.根据图中数据计算的加速度a = (保留三位有效数字).打点计时器滑块砝码 托盘1.401.892.402.883.393.884.37单位 cm0 12 34567⑵回答下列两个问题:①为测量动摩擦因数,下列物理量中还应测量的有.(填入所选物理量前的字母)A.木板的长度B.木板的质量m1C.滑块的质量m2D.托盘和砝码的总质量m3 E.滑块运动的时间t②测量①中所选定的物理量时需要的实验器材是.⑶滑块与木板间的动摩擦因数μ=(用被测物理量的字母表示,重力加速度为g).与真实值相比,测量的动摩擦因数(填“偏大”或“偏小” ).写出支持你的看法的一个论据:.(2009)22.某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l,用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d,示数如图。
2007年高考真题物理2007年高考物理试题,归类为理科生物类高考科目,难度适中,主要考查学生对物理基本知识的掌握和运用。
第一部分选择题1. (2017年浙江高考题改编)某同学做力学实验,测得一个物块沿光滑水平桌面运动的速率规律为$v=a+bt$,式中$v(m/s)$,$t(s)$,$a=0.25m/s^2$,$b=0.1m/s$。
物块的加速度大小是多少?(1分)A.0.1m/s^2B.0.2m/s^2C.0.25m/s^2D.0.35m/s^2解析:利用题目给出的速度和时间的关系式$v=a+bt$,可得物块的加速度大小为$b=0.1m/s^2$,所以答案为B。
2. (2017年四川高考题改编)某物体质量为$3kg$,力$F=2N$作用在物体上,若物体的初速度为$0$,在力作用下物体前$10s$的速度大小为多少?(2分)A.$0.66m/s$B.$1.33m/s$C.$2.66m/s$D.$3.33m/s$解析:根据牛顿第二定律$F=ma$,即$2=3a$,解得$a=0.67m/s^2$,根据$v=at$,代入$a=0.67m/s^2$,$t=10s$,解得$v=6.67m/s$,所以速度大小为$6.67m/s$,即选项B。
第二部分简答题1. 电源中U=1.5V,内阻$r=0.1Ω$的电动势泵,它最大能输出多少功率?(3分)解析:最大输出功率的条件是电流最大,即内阻与外部负载阻抗相等时,功率达到最大。
根据电动势泵最大输出功率为$P=\frac{U^2}{4r}$,代入$U=1.5V$,$r=0.1Ω$,解得最大输出功率为$P=5.625W$。
2. 白炽灯、荧光灯都属于电光源,但是白炽灯比荧光灯在频率上应用更广泛,试说明为什么?(4分)解析:白炽灯采用电能转换为热能再转换为光能,因此光谱连续,亮度高;而荧光灯则通过荧光粉吸收紫外线,辐射可见光,但是亮度较低,更适合追求节能环保。
因此白炽灯在一些需要高亮度照明的场合应用更广泛,如舞台灯光、车灯等。
2007年高考物理试题集目 录2007年高考理科综合物理试题(全国Ⅰ卷) (湖南、湖北、安徽、江西、福建、辽宁、浙江、河北、河南、山西、广西)........................................................................................................................................... 1 2007年高考理科综合物理试题(全国Ⅱ卷)(吉林、黑龙江、云南、贵州、新疆、青海、甘肃、内蒙、西藏) (6)2007年高考理科综合物理试题(宁夏卷) (10)2007年高考理科综合物理试题(北京卷) (14)2007年高考理科综合物理试题(天津卷) (19)2007年高考理科综合物理试题(山东卷) (23)2007年高考理科综合物理试题(四川卷) (29)2007年高考理科综合物理试题(重庆卷) (33)2007年高考理科基础物理试题(广东卷) (37)2007年高考物理试题(江苏卷) (41)2007年高考物理试题(广东卷) (48)2007年高考物理试题(上海卷) (56)2007年高考物理试题(海南卷) (6)312007年高考理科综合物理试题(全国Ⅰ卷)(湖南、湖北、安徽、江西、福建、辽宁、浙江、河北、河南、山西、广西)14.据报道,最近有太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的6.4倍,一个在地球表面重量为600N 的人在这个行星表面的重量将变为960N 。
由此可推知,该行星的半径与地球半径之比约为 B 易A .0.5B .2C .3.2D .4 15.一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速v =4m/s 。
已知坐标原点(x =0)处质点的振动图象如图a 所示。
在下列4幅图中能够正确表示t =0.15s 时波形的图是 A 中A .B .C .D .16.如图所示,质量为m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦。
2007普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)物理试卷参考答案一、单项选择题1.D 2.B 3.C 4.A 5.B 6.D二、多项选择题7.AD 8.AC 9.CD 10.BC三、填空题11.2v R G; 1011 12.100; 1800四、实验题13.21E E U R I I -=- 连线如图14.(1)②22s t ③h mg s④斜面倾角(或填h 的数值)(2)C五、计算题15.解:炮弹的加速度为:F IwB a m m== 炮弹做匀加速运动,有:22v aL = 解得:250.610 A 2mv I BwL==⨯16.汽车沿倾斜车道作匀减速运动,有:22212v v as -=-用F 表示刹车时的阻力,根据牛顿第二定律得:1212()sin ()F m m g m m a α-+=+式中: 2sin 0.02100α== 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f ,依题意得:30100f F = 用f N 表示拖车作用汽车的力,对汽车应用牛顿第二定律得:N 11sin f f mg m a α--=联立以上各式解得:1210.3()(sin )(sin )880 N N f m m a g m a g αα=++-+=六、模块选做题17.(1)ABEG(2)设加热前,被密封气体的压强为p 1,轻线的张力为f ,根据平衡条件有:对活塞A :01220p S p S f -+=对活塞B :100p S p S f --=解得:p 1=p 0f =0即被密封气体的压强与大气压强相等,轻线处在拉直的松弛状态,这时气体的体积为: 124V Sl Sl Sl Sl =++=对气体加热时,被密封气体温度缓慢升高,两活塞一起向左缓慢移动,气体体积增大,压强保持p 1不变,若持续加热,此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于l 为止,这时气体的体积为:245V Sl Sl Sl =+= 根据盖·吕萨克定律得:2120V V T T = 解得:2054T T = 由此可知,当T ≤2054T T =时,气体的压强为:p 2=p 0 当T >T 2时,活塞已无法移动,被密封气体的体积保持V 2不变,由查理定律得: 02p p T T = 解得:0045T p p T = 即当T >054T 时,气体的压强为0045T p T18. (1)①8 ②0.2 ③0 ④10 ⑤-8(2)若线光源底端在A 点时,望远镜内刚好可看到线光源的底端,则有: /AOO α∠=其中α为此液体到空气的全反射临界角,由折 射定律得:1sin nα= 同理,线光源顶端在B 1点时,望远镜内刚好可看到线光源的顶端,则:/1BOO α∠=由图中几何关系得:1sin AB AB α=解得: 1.3n ==19. (1)设氢原子发射光子前后分别位于第l 与第m 能级,依题意有: 11122316E E E l m -=- 111234E E E m -=- 解得:m =2l =4(2)设碰撞前后氖核速度分别为v 0、v Ne ,由动量守恒与机械能守恒定律得: αNe 0Ne Ne m v m v m v +=222αNe 0Ne Ne 111222m v m v m v += 且: αNe 15m m = 解得: Ne α0Ne 225m m v v v m -== Ne αNe Ne 35m m v v v m +==。
2007 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分试题答案二、选择题(本题共8 小题,在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得0 分)14、据报道,最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星,其质量约为地球质量的 6.4 倍,一个在地球表面重量为600 N 的人在这个行星表面的重量将变为960 N ,由此可推知该行星的半径与地球半径之比约为A .0.5B . 2.C. 3.2 D . 415、一列简谐横波沿x 轴负方向传播,波速 v=4 m/s,已知坐标原点(x= 0)处质点的振动图象如图 a 所示,在下列 4 幅图中能够正确表示t =0.15 s 时波形的图是y/m y/m0.10.1-0.800.81.6x/m- 0.800.8 1.6x/my/m A By/m0.10.1- 0.800.8 1.6x/m- 0.800.8 1.6 x/mC D16、如图所示,质量为m 的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内,活塞与气缸之间无摩擦, a 态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态,b 态是气缸从容器中移出后,在室温( 27℃)中达到的平衡状态,气体从 a 态变化到 b 态的过程中大气压强保持不变。
若忽略气体分子之间的势能,下列说法中正确的是A .与 b 态相比, a 态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多B .与 a 态相比, b 态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大C.在相同时间内,a、b 两态的气体分子对活塞的冲量相等D .从 a 态到 b 态,气体的内能增加,外界对气体做功,气体向外界释放了热量17、从桌面上有一倒立的玻璃圆锥,其顶点恰好与桌面接触,圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直,过轴线的截面为等边三角形,如图所示,有一半径为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上,光束的中心轴与圆锥的轴重合。
2007年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅱ)一、选择题(本题包括8小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(3分)对一定质量的气体,下列说法正确的是()A.在体积缓慢不断增大的过程中,气体一定对外界做功B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变2.(3分)一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此可以得出()A.波长一定是4cm B.波的周期一定是4sC.波的振幅一定是2cm D.波的传播速度一定是1cm/s3.(3分)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方.在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等4.(3分)如图,P是偏振片,P的透振方向(用带的箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光5.(3分)氢原子在某三个相邻能级间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光.已知其中的两个波长分别为λ1和λ2,且λ1>λ2,则另一个波长可能是()A.λ1+λ2B.λ1﹣λ2C.D.6.(3分)如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则()A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期大于T0B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期小于T0C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期大于T0D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期小于T07.(3分)假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则()A.E k必须大于或等于W,探测器才能到达月球B.E k小于W,探测器也可能到达月球C.E k=W,探测器一定能到达月球D.E k=W,探测器一定不能到达月球8.(3分)如图所示,在PQ、QR区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场宽度均为l,磁场方向均垂直于纸面,bc 边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中有电动势的正方向.以下四个ε﹣t关系示意图中正确的是()A.B.C.D.二、实验题9.(17分)(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议:A、适当加长摆线B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的C、单摆偏离平衡位置的角度不能太大D、单摆偏离平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆摆动的周期其中对提高测量结果精度有利的是.(2)有一电流表,量程为1mA,内阻r g约为100Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干.采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R 调到最大;b.合上S1,调节R使满偏;c.合上S2,调节R1使半偏,此时可认为的的内阻r g=R1.试问:(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选;为了使测量尽是精确,可变电阻R应该选择;电源E应该选择.(ⅱ)认为内阻r g=R1,此结果与r g的真实值相比.(填“偏大”、“偏小”、“相等”)10.(16分)如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.11.(19分)用放射源钋的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”.1932年,查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氮(它们可视为处于静止状态),测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0.查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过实验在历史上首次发现了中子.假定铍“辐射”中的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量.(质量用原子质量单位u表示,1u等于12C原子质量的十二分之一.取氢核和氮核的质量分别为1.0u和14.0u.)12.(20分)如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其他象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为l.一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度与y轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:(1)粒子经过C点时速度的大小和方向(用tanθ表示即可);(2)磁感应强度的大小B.2007年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题(本题包括8小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)对一定质量的气体,下列说法正确的是()A.在体积缓慢不断增大的过程中,气体一定对外界做功B.在压强不断增大的过程中,外界对气体一定做功C.在体积不断被压缩的过程中,内能一定增加D.在与外界没有发生热量交换的过程中,内能一定不变【分析】解答本题应明确:气体体积膨胀则气体对外做功;气体压缩时,外界对气体做功;做功和热传递均可改变内能.【解答】解:A、当气体体积增大时,气体对外界做功,A正确;B、根据=常数,P增大时,V不一定变化,B错;C、当气体体积减小时,外界对气体做功,可能向外界放热,根据△U=W+Q可知,内能不一定增大,C错误;D、在Q=0的过程中,不能排除做功,若有外界对气体做功,则内能增大,若气体对外界做功,则内能减小,故D错误.故选A.2.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)一列横波在x轴上传播,在x=0与x=1cm 的两点的振动图线分别如图中实线与虚线所示.由此可以得出()A.波长一定是4cm B.波的周期一定是4sC.波的振幅一定是2cm D.波的传播速度一定是1cm/s【分析】由振动图象可直接读出振幅、周期;因不知波的传播方向故需讨论两种可能的传播方向,在图象中找出同一时刻两点的位置确定两点间的可能的波长数;则由波长、频率及波速的关系可求得波速的可能值;【解答】解:根据振动图象两个最大值的横坐标之差为振动周期,则T=4s,B选项正确;从图象纵坐标可看出振幅A=2cm,C选项正确;根据题中所给的振动图象可得如果波从0到1传播,则,如果波从1到0传播,则,根据可计算出波速和波长可能是1cm/s和4cm(波从1到0传播,n=0),但1cm/s和4cm,不是唯一答案,故A、D错误.故选BC.3.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)如图所示,PQS是固定于竖直平面内的光滑的圆周轨道,圆心O在S的正上方.在O、P两点各有一质量为m的有物块a和b,从同一时刻开始,a自由下落,b沿圆弧下滑.以下说法正确的是()A.a比b先到达S,它们在S点的动量不相等B.a与b同时到达S,它们在S点的动量不相等C.a比b先到达S,它们在S点的动量相等D.b比a先到达S,它们在S点的动量相等【分析】要求物体运动的时间,则要找出两个物体运动的速率大小关系:根据机械能守恒定律,相同高度速率相同.动量是矢量,等于物体的质量和速度的乘积.【解答】解:在物体下落的过程中,只有重力对物体做功,故机械能守恒故有mgh=解得v=所以在相同的高度,两物体的速度大小相同,即速率相同.由于a的路程小于b的路程.故t a<t b,即a比b先到达s.又到达s点时a的速度竖直向下,而b的速度水平向左.故两物体的动量大小相等,方向不相同,故A正确,BCD错误.故选:A.4.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)如图,P是偏振片,P的透振方向(用带的箭头的实线表示)为竖直方向.下列四种入射光束中,哪几种照射P时能在P的另一侧观察到透射光?()A.太阳光B.沿竖直方向振动的光C.沿水平方向振动的光D.沿与竖直方向成45°角振动的光【分析】根据光的现象,只要光的振动方向不与偏振片的狭逢垂直,都能有光通过偏振片.【解答】解:A、太阳光包含垂直传播方向向各个方向振动的光,当太阳光照射P时能在P的另一侧观察到偏振光,故A正确;B、沿竖直方向振动的光能通过偏振片,故B正确;C、沿水平方向振动的光不能通过偏振片,因为它们已经相互垂直.故C是错误的;D、沿与竖直方向成45°角振动的光也能通过偏振片,故D正确;故选:ABD5.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)氢原子在某三个相邻能级间跃迁时,可发出三种不同波长的辐射光.已知其中的两个波长分别为λ1和λ2,且λ1>λ2,则另一个波长可能是()A.λ1+λ2B.λ1﹣λ2C.D.【分析】氢原子在跃迁时,发光的光子能量等于能级间的差值,则设出三个能级即可表示出辐射光子的能量关系,由E=h可明确波长关系.【解答】解:氢原子在能级间跃迁时,发出的光子的能量与能级差相等.如果这三个相邻能级分别为1、2、3能级E3>E2>E1,且能级差满足E3﹣E1>E2﹣E1>E3﹣E2,根据可得可以产生的光子波长由小到大分别为:、和这三种波长满足两种关系和,变形可知C、D是正确的.故选CD.6.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)如图所示,一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动,周期为T0,轨道平面位于纸面内,质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场,已知轨道半径并不因此而改变,则()A.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期大于T0B.若磁场方向指向纸里,质点运动的周期小于T0C.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期大于T0D.若磁场方向指向纸外,质点运动的周期小于T0【分析】负电在正电的库仑引力作用下做匀速圆周运动,当外加一垂直平面的匀强磁场时,负电质点还会受到洛伦兹力作用,轨道半径因不变,所以会导致周期发生变化.当磁场方向指向纸里时,负电荷受到的洛伦兹力与库仑力方向相反,所以周期变大;当磁场方向指向纸外时,负电荷受到的洛伦兹力与库仑力方向相同,所周期变小.【解答】解:在未加磁场时,根据牛顿第二定律和库仑定律得:=在加磁场时,根据牛顿第二定律、库仑定律和洛仑兹力公式(左手定则)得若磁场指向纸里:,T1>T0若磁场指向纸外:,T2<T0,故选:AD7.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)假定地球、月球都静止不动,用火箭从地球沿地月连线发射一探测器.假定探测器在地球表面附近脱离火箭.用W表示探测器从脱离火箭处飞到月球的过程中克服地球引力做的功,用E k表示探测器脱离火箭时的动能,若不计空气阻力,则()A.E k必须大于或等于W,探测器才能到达月球B.E k小于W,探测器也可能到达月球C.E k=W,探测器一定能到达月球D.E k=W,探测器一定不能到达月球【分析】本题主要考查动能定理和万有引力相结合的题目,探测器要能到达月球则到达月球时的速度必须大于等于0,即E k末=E K﹣W+W1≥0;根据地月质量关系可得探测器克服地球引力所做的功与月球对探测器的引力所做的功的关系.【解答】解:探测器脱离火箭后同时受到地球的引力和月球的引力,根据F=G可知开始时物体受到地球的引力大于受到月球的引力,后来受到月球的引力大于受到地球的引力,所以探测器在运动的过程中地球的引力对物体做负功,月球的引力对物体做正功,所以探测器能够到达月球的条件是必须克服地球引力做功越过引力相等的位置.又根据F=G可知探测器受到的引力相等的位置的位置距离地球远而距离月球近,设在探测器运动的过程中月球引力对探测器做的功为W1,探测器克服地球引力对探测器做的功为W,并且W1<W,若探测器恰好到达月球,则根据动能定理可得﹣W+W1=E K末﹣E k,即E K末=E K﹣W+W1故探测器能够到达月球的条件是E k末=E K﹣W+W1≥0,即E K≥W﹣W1,故E K小于W时探测器也可能到达月球.故B正确.由于M地≈81M月,故W≈81W1假设当E K=W时探测器能够到达月球,则E k≥W﹣W1仍然成立,可转化为≥W﹣W1仍然成立,即应有W1≥W,这显然与W≈81W1相矛盾,故假设不正确.即探测器一定不能到达月球.故D正确.故选B、D.8.(3分)(2007•全国卷Ⅱ)如图所示,在PQ、QR区域是在在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场,磁场宽度均为l,磁场方向均垂直于纸面,bc边与磁场的边界P重合.导线框与磁场区域的尺寸如图所示.从t=0时刻开始线框匀速横穿两个磁场区域.以a→b→c→d→e→f为线框中有电动势的正方向.以下四个ε﹣t关系示意图中正确的是()A.B.C.D.【分析】根据右手定则判断出不同阶段电动势的方向,以及根据E=BLv 求出不同阶段的电动势大小.刚进磁场时,只有bc边切割;bc边进入QR区域时,bc边和de边都切割磁感线,但等效电动势为0;bc 边出磁场后,de边和af边切割磁感线,af边切割产生的电动势大于bc边;de边出磁场后后,只有af边切割.【解答】解:下面是线框切割磁感线的四个阶段示意图.在第一阶段,只有bc切割向外的磁感线,由右手定则知电动势为负,大小为Blv.在第二阶段,bc切割向里的磁感线,电动势为逆时针方向,同时de切割向外的磁感线,电动势为顺时针方向,等效电动势为零.在第三阶段,de切割向里的磁感线同时af切割向外的磁感线,两个电动势同为逆时针方向,等效电动势为正,大小为3Blv.在第四阶段,只有af切割向里的磁感线,电动势为顺时针方向,等效电动势为负大小为2Blv.故C正确,A、B、D错误.故选C.二、实验题9.(17分)(2007•全国卷Ⅱ)(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议:A、适当加长摆线B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的C、单摆偏离平衡位置的角度不能太大D、单摆偏离平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆摆动的周期其中对提高测量结果精度有利的是AC.(2)有一电流表,量程为1mA,内阻r g约为100Ω.要求测量其内阻.可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9Ω;滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ;滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干.采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a.断开S1和S2,将R 调到最大;b.合上S1,调节R使满偏;c.合上S2,调节R1使半偏,此时可认为的的内阻r g=R1.试问:(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选电阻箱R0;为了使测量尽是精确,可变电阻R应该选择滑动变阻器甲;电源E应该选择电源E2.(ⅱ)认为内阻r g=R1,此结果与r g的真实值相比偏小.(填“偏大”、“偏小”、“相等”)【分析】(1)在用单摆测定重力加速度为了提高精度,摆线要长些,摆球选择质量大体积小的,拉离平衡位置的角度不能太大,测30﹣50次全振动的时间,去求单摆的周期.(2)(ⅰ)该实验是利用半偏法测量电流表的内阻,最后电流表的内阻等于R1的阻值,所以R1应该用电阻箱,为了减小测量的误差.电源应选用E2.在实验的过程中认为总电阻不变,则总电流不变,所以R的阻值要远大于电流表的内阻.根据电源的电动势和电流表的量程可知电路的最小电阻为6kΩ,所以知道应选择最大电阻为10kΩ的滑动变阻器.(ⅱ)用半偏法测量电流表的内阻,认为总电阻不变,总电流不变,实际上调节变阻箱后,总电阻变小,总电流变大,电流表为时,电阻箱的电流比大,它们电压相等,所以电流表的内阻大于电阻箱的电阻,用电阻箱的电阻表示电流表的内阻,比真实值偏小.【解答】解:(1)A、根据单摆的周期公式T=2π可得,g=,从该公式可看出,摆长l大一些,周期大一些,有利于减小误差,提高测量结果精度.故A正确.B、摆球体积较大,空气阻力也大,不利于提高测量的精确度.故B 错误.C、只有在小角度的情形下,单摆的振动才可以看作简谐振动,周期公式才满足.故C正确.D、T对测量结果影响较大,采用累计法测量可以减小误差.故D错误.故选AC.(2)(ⅰ)根据半偏法的测量原理,R1必须选电阻箱R0,才能测量;电源选择E2,误差较小.根据电源的电动势和电流表的量程可知电路的最小电阻为6kΩ,所以滑动变阻器乙不能有效调节,应该选择甲.(ⅱ)根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得:合上S1,调节R使电流表满偏:I g=合上S2,调节R1使电流表半偏(电路中的总电流):I=上式比较可得I>I g.所以,通过电阻箱的电流:>则:R1<r g(R1为测量值,r g为真实值),即此结果与r g的真实值相比偏小.故本题答案为:(1)AC.(2)(ⅰ)电阻箱R0,滑动变阻器甲、电源E2.(ⅱ)偏小10.(16分)(2007•全国卷Ⅱ)如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动.要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度).求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围.【分析】要求物块相对于圆轨道底部的高度,必须求出物块到达圆轨道最高点的速度,在最高点物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供,当压力恰好为0时,h最小;当压力最大时,h最大.【解答】解:若物体恰好能够通过最高点,则有mg=m解得v1=初始位置相对于圆轨道底部的高度为h1,则根据机械能守恒可得mgh1=2mgR+解得h1=当小物块对最高点的压力为5mg时,有5mg+mg=解得v2=初始位置到圆轨道的底部的高度为h2,根据机械能守恒定律可得mgh2=2mgR+解得h2=5R故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为11.(19分)(2007•全国卷Ⅱ)用放射源钋的α射线轰击铍时,能发射出一种穿透力极强的中性射线,这就是所谓铍“辐射”.1932年,查德威克用铍“辐射”分别照射(轰击)氢和氮(它们可视为处于静止状态),测得照射后沿铍“辐射”方向高速运动的氢核和氮核的速度之比为7.0.查德威克假设铍“辐射”是由一种质量不为零的中性粒子构成的,从而通过实验在历史上首次发现了中子.假定铍“辐射”中的中性粒子与氢核或氮核发生弹性正碰,试在不考虑相对论效应的条件下计算构成铍“辐射”的中性粒子的质量.(质量用原子质量单位u表示,1u等于12C原子质量的十二分之一.取氢核和氮核的质量分别为1.0u 和14.0u.)【分析】中性粒子与静止的氢核发生弹性碰撞,根据动量守恒与能量守恒定律分别列式,求解出氢核的速度;中性粒子再次与静止的氮核发生弹性碰撞,根据动量守恒与能量守恒定律列式,再求解出氮核的速度,将两次速度比较,可以求出中性粒子的质量.【解答】解:设构成铍“辐射”的中性粒子的质量和速度分别为m和v,氢核的质量为m H.构成铍“辐射”的中性粒子与氢核发生弹性正碰,碰后两粒子的速度分别为v′和v H′.由动量守恒与能量守恒定律得mv=m v′+m H v H′①②解得v H′=③同理,对于质量为m N的氮核,其碰后速度为v N′=④由③④中2mv相同式可得m=⑤将m H=1.0u和m N=14.0u和v H′=7.0v N′代入⑤式得m=1.2u即构成铍“辐射”的中性粒子的质量为1.2u.12.(20分)(2007•全国卷Ⅱ)如图所示,在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场,场强大小为E.在其他象限中存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里.A是y轴上的一点,它到坐标原点O的距离为h;C是x轴上的一点,到O的距离为l.一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域,继而通过C点进入磁场区域,并再次通过A点,此时速度与y 轴正方向成锐角.不计重力作用.试求:(1)粒子经过C点时速度的大小和方向(用tanθ表示即可);(2)磁感应强度的大小B.【分析】(1)粒子在电场作用下做类平抛运动,加速度沿y轴负方向,根据平抛运动的基本公式可求出初速度,再根据圆周运动的对称性求出C点进入磁场时的速度为v,方向可通过几何关系求解.(2)粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动.通过几何关系表示出轨道半径R,进而求出B.【解答】解:(1)以a表示粒子在电场作用下的加速度,有qE=ma ①加速度沿y轴负方向.设粒子从A点进入电场时的初速度为v0,由A 点运动到C点经历的时间为t,则有h=②l=v0t ③由①②得:④设粒子从C点进入磁场时的速度为v,v垂直于x轴的分量⑤由①④⑤式得=⑥设粒子经过C点时的速度方向与x轴夹角为α,则有tanα=⑦由④⑤⑦式得:⑧(2)粒子从C点进入磁场后在磁场中做速率为v的圆周运动.若圆周的半径为R,则有qvB=⑨设圆心为P,则PC必与过C点的速度垂直,且有.用β表示PA与y轴的夹角,由几何关系得Rcosβ=Rcosα+h⑩Rsinβ=l﹣RsinαⅠ由⑧⑩Ⅰ式得:Ⅱ由⑥⑨Ⅱ式得;答:(1)粒子经过C点时速度的大小为,方向与水平方向的夹角的正切值为;(2)磁感应强度的大小B为.。
2007年北京市高考物理试卷一、选择题1.(3分)(2007•北京)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2.(3分)(2007•北京)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3.(3分)(2007•北京)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圆轨道运行的人造卫星的动能为E k1,在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E k2,则为()A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.54.(3分)(2007•北京)为研究影响家用保温瓶保温效果的因素,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(℃)1 1000 91 4 782 1000 98 8 743 1500 914 804 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、2、3次实验数据D.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5.(3分)(2007•北京)电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接,R1=10Ω,R2=20Ω.合上开关S后,通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示.则()A.通过R1的电流有效值是1.2AB.R1两端的电压有效值是6VC.通过R2的电流最大值是1.2 AD.R2两端的电压最大值是6V6.(3分)(2007•北京)图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片.该照片经放大后分辨出,在曝光时间内,子弹影象前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500m/s,由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近()A.10﹣3s B.10﹣6s C.10﹣9s D.10﹣12s7.(3分)(2007•北京)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B.摆动的周期为C.摆球的最高点与最低点的高度差为0.3hD.摆球的最高点与最低点的高度差为0.25h8.(3分)(2007•北京)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E1,持续一段时间后立刻换成与E1相反方向的匀强电场E2.当电场E2与电场E1持续时间相同时,滑块恰好回到初始位置,且具有动能E k.在上述过程中,E1对滑块的电场力做功为W1,冲量大小为I1;E2对滑块的电场力做功为W2,冲量大小为I2.则()A.I1=I2 B.4I1=I2C.W1=0.25E k,W2=0.75E k D.W1=0.20E k,W2=0.80E k二、实验题9.(18分)(2007•北京)(1)图1是电子射线管示意图.接通电源后,电子射线由阴极沿x 轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线.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,让拖着纸带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,从便于测量的点开始,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、3、...6计数点到0计数点的距离,分别记做:S1、S2、S3 (6)d.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S1、S2、S3…S6与对应时间的比值.f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出﹣t图线.结合上述实验步骤,请你完成下列任务:①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②将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在的位置如图4所示,则S2=cm,S5=cm.③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﹣t图线.④根据﹣t图线判断,在打0计数点时,小车的速度v0=m/s;它在斜面上运动的加速度a=m/s2.三、解答题10.(16分)(2007•北京)两个半径均为R的圆形平板电极,平行正对放置,相距为d,极板间电压为U,板间电场可以认为是均匀的.一个α粒子从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间,到达负极板时恰好落在极板中心.已知质子电荷为e,质子和中子的质量均视为m,忽略重力和空气阻力的影响.求:(1)极板间的电场强度E;(2)α粒子在极板间运动的加速度a;(3)α粒子的初速度v0.11.(18分)(2007•北京)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m=3×103kg.当它在水平路面上以v=36km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50A,电压U=300V.在此行驶状态下:(1)求驱动电机的输入功率P电;(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10m/s2);(3)设想改用太阳能电池给该车供电,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P0=4×1026W,太阳到地球的距离r=1.5×1011m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%.12.(20分)(2007•北京)用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形框abb′a′.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.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aa′边和bb′边都处在磁极间,极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放,其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力).(1)求方框下落的最大速度v m(设磁场区域在竖直方向足够长);(2)当方框下落的加速度为时,求方框的发热功率P;(3)已知方框下落的时间为t时,下落的高度为h,其速度为v t(v t<v m).若在同一时间t 内,方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同,求恒定电流I0的表达式.2007年北京市高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1.(3分)【考点】光导纤维及其应用.【分析】光导纤维内芯和外套材料不同,所以具有不同的折射率.要想使光的损失最小,光在光导纤维里传播时一定要发生全反射【解答】解:发生全反射的条件是光由光密介质射入光疏介质,所以内芯的折射率大.且光传播在内芯与外套的界面上发生全反射故选:A【点评】光的全反射必须从光密介质进入光疏介质,同时入射角大于临界角.2.(3分)【考点】氢原子的能级公式和跃迁;光电效应;原子的核式结构;重核的裂变.【分析】解本题应该掌握:太阳的辐射能量主要来自太阳内部的聚变反应,并非核裂变反应;α粒子散射实验表明原子的核式结构;不能发生光电效应是因为该光的频率小即波长长的缘故,氢原子核外电子轨道半径越大则能量越大,动能越小.【解答】解:A、太阳内部有大量的氢核,太阳内部温度极高,满足氢核发生聚变的条件,所以A错误;B、α粒子散射实验表明原子的核式结构,故B错误;C、发生光电效应的条件是入射光的频率大于等于金属的极限频率,而对于光,频率越大,波长越小,故C错误;D、能量守恒定律是自然界普遍成立的定律之一,在电子跃迁的过程中,能量守恒.故D正确.故选D.【点评】本题涉及知识点较多,平时学习过程中注意积累和比较,以防知识点的混淆.3.(3分)【考点】万有引力定律及其应用.【分析】要求两颗卫星的动能之比,必须求出卫星圆周运动的线速度的大小;要求卫星的线速度的大小可根据万有引力提供向心力来进行计算.【解答】解:在行星表面运行的卫星其做圆周运动的向心力由万有引力提供故有,所以卫星的动能为=故在地球表面运行的卫星的动能E K2=在“格利斯”行星表面表面运行的卫星的动能E K1=所以有==•===3.33故C正确.故选C.【点评】万有引力提供向心力是解决天体运动的基本思路和方法,在学习中要注意总结和积累.4.(3分)【考点】研究材料的保温性能.【分析】影响水温的因数有:水的体积、初始状态温度、时间;控制两个变量一定,研究第三个变量对末态温度的影响.【解答】解:A、B、若研究瓶内水量与保温效果的关系,应该控制初始状态温度和时间一定,故A正确,B错误;C、若研究初始水温与保温效果的关系,应该控制水量和时间一定,故C错误;D、若研究保温时间与保温效果的关系,应该控制水量和初始状态温度,故D错误;故选A.【点评】控制变量法是在探究某物理量与哪些因素有关时,只研究两个量之间的关系,而保证其它量不变.5.(3分)【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.【分析】根据图象可知流过电阻R1的电流最大值、有效值的大小,根据电阻的串联可进一步求得流过R2的电流和电压大小.【解答】解:从图2可以看出,通过R2电流的有效值是0.6A,所以R2两端电压的有效值为12V,最大电压是,R1两端电压的有效值为6V,而串联电路中各部分电流相等,所以电流的最大值为,故ACD错误,B正确.故选:B.【点评】本题结合电阻的串联考查了交流的最大值和有效值关系,属于基础题目,平时要加强基础知识的训练.6.(3分)【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】根据与子弹错开的距离的大小可以知道子弹在曝光时间内的位移的大小,由子弹的速度可以求得曝光的时间的大小.【解答】解:苹果一般大小为10cm左右.所以可以看出子弹大约5cm左右.所以曝光时子弹发生的位移大约为5×10﹣4m~1×10﹣3m,根据位移公式可以得出,曝光时间大约为10﹣6s.所以B正确.故选:B.【点评】本题直接应用位移公式就可以求得曝光的时间,确定曝光时间内物体的位移的大小是本题的关键.7.(3分)【考点】单摆周期公式;动量守恒定律;机械能守恒定律.【分析】单摆的周期是由单摆的摆长和当地的重力加速度的大小共同决定的,与摆球的质量和运动的速度无关.a球在下降的过程中,机械能守恒,可以求得a球的速度的大小,在与b球碰撞的过程中,它们的动量守恒,从而可以求得b球碰后的速度的大小,再次根据机械能守恒可以求得最大的高度.【解答】解:单摆的周期与摆球的质量无关,只决定于摆长和当地的重力加速度.所以AB 错误.在a球向下摆的过程中,只有重力做功,机械能守恒.有a、b两球碰撞过程时间极短,两球组成的系统动量守恒.所以有Mv1﹣m•2v1=(M+m)v2碰撞后摆动过程中,机械能守恒,所以有整理得,所以h'=0.25h.所以D正确.故选D.【点评】分析清楚物体运动的过程,分过程利用机械能守恒和动量守恒即可求得结果.8.(3分)【考点】动能定理的应用;带电粒子在匀强电场中的运动.【分析】要注意题中的条件,两个过程经过相同的时间,发生的位移大小相等,方向相反.根据匀变速直线运动规律求出两个过程末速度大小关系.【解答】解:设第一过程末速度为v1,第二过程末速度大小为v2.根据上面的分析知两过程的平均速度大小相等.根据匀变速直线运动规律有,所以有v2=2v1.根据动能定理有:W1=mv12,W2=mv22﹣mv12,而E k=mv22所以W1=0.25E k,W2=0.75E k又因为位移大小相等,所以两个过程中电场力的大小之比为1:3,根据冲量定义得:I1=F1t,I2=F2t所以I2=3I1故A、B、D错误,C正确.故选C.【点评】要通过题意中找出有用的物理信息,运用物理规律找出已知量和未知量之间的关系.二、实验题9.(18分)【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系;电子束的磁偏转原理及其应用.【分析】要想使电子向下偏,必须给电子一个竖直向下的力.根据左手定则,去判断磁场.根据力与运动知识判断电场.解决实验问题首先要掌握该实验原理,了解实验的操作步骤和数据处理.【解答】解:(1)要想使电子向下偏,必须给电子一个竖直向下的力.根据左手定则,可以判断出应该施加指向y轴正方向的磁场.如果加电场,则电场力方向竖直向下,而电子受电场力的方向与电场的方向相反,所以应该加竖直向上的电场.(2)①必须使用的有电压合适的50Hz交流电源,刻度尺.②根据毫米刻度尺读数规则得:S2=2.98cm,S5=13.20 cm③如图④根据﹣t图线与的交点,得出在打0计数点时,小车的速度v0=0.19m/s,由于表示中间时刻速度,所以﹣t图线的时间扩大为原来的两倍,根据﹣t图线的斜率求出它在斜面上运动的加速度a=4.70 m/s2.故答案为:(1)B(2)①A,C ②(2.97~2.99),(13.19~13.21)③如图④0.19,4.70【点评】要注意单位的换算和有效数字的保留.不同的尺有不同的精确度,注意精确度问题和估读.三、解答题10.(16分)【考点】带电粒子在匀强电场中的运动;牛顿第二定律;电场强度.【分析】因为极板间是匀强电场,电场强度直接可根据匀强电场公式求出.质子进入电场后做类平抛运动,在沿电场方向上做初速度为零的匀加速直线运动,在垂直于电场方向上做匀速直线运动.α粒子在极板间运动的加速度a可以根据所受的合力(电场力)求出,α粒子的初速度v0可以根据两分运动的等时性去求解.【解答】解:(1)极间场强故极板间的电场强度(2)α粒子在极板间运动的加速度a=,代入得:故α粒子在极板间运动的加速度a=(3)由得:故α粒子的初速度v0=.【点评】解决本题关键会对类平抛运动进行分解,注意两分运动的等时性.11.(18分)【考点】能量守恒定律;功率、平均功率和瞬时功率;电功、电功率.【分析】(1)根据输入电压与电流即可求出输入功率.(2)当汽车匀速行驶时牵引力等于阻力即F=f,此时P机=fv.(3)根据太阳的辐射总功率,求出地面上单位面积上的辐射功率,然后利用太阳能电池的能量转化效率进一步求解.【解答】解:(1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104W故驱动电机的输入功率P电=1.5×104W.(2)在匀速行驶时:P机=0.9P电=Fv=fv,故有:,v=36km/h=10m/s,带入数据得汽车所受阻力与车重之比为:.故汽车所受阻力与车重的比值为0.045.(3)当阳光垂直电磁板入射式,所需板面积最小,设其为S,距太阳中心为r的球面面积:S0=4πr2.若没有能量的损耗,太阳能电池板接受到的太阳能功率为P′,则①设太阳能电池板实际接收到的太阳能功率为P,P=(1﹣30%)P/②所以由①②可得:由于P电=15%P,所以电池板的最小面积S==≈101m2故所需最小面积为101m2.分析可行性并提出合理的改进建议:现在还不能达到设计要求,要进一步提高太阳能电池转化率,减小车的质量,提高电动机效率.【点评】本题依据能量转化与守恒考查了太阳能的利用,有一定的现实意义,易错点在于不能正确求出地面上单位面积太阳能功率.12.(20分)【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;牛顿第二定律;能量守恒定律;电阻定律.【分析】(1)分析方框运动的过程,知道当方框匀速运动时速度最大,根据力的平衡知识求解.(2)方框下落加速度为时,根据牛顿第二定律得出感应电流大小,再根据焦耳定律求解.(3)根据能量守恒定律表示出时间t内方框内产生的热量表达式,再求出恒定电流I0的表达式.【解答】解:(1)方框质量m=4LAd方框电阻方框下落速度为v时,产生的感应电动势E=B•2Lv感应电流方框下落过程,受到重力G及安培力F,G=mg=4LAdg,方向竖直向下安培力,方向竖直向上当F=G时,方框达到最大速度,即v=v m则方框下落的最大速度(2)方框下落加速度为时,根据牛顿第二定律有,则方框的发热功率(3)根据能量守恒定律,方框重力势能转化动能和电流产生的热量,所以有解得:恒定电流I0的表达式答:(1)求方框下落的最大速度为;(2)方框的发热功率P是;(3)恒定电流I0的表达式为.【点评】解答这类问题的关键是通过受力分析,正确分析安培力的变化情况,找出最大速度的运动特征.电磁感应与电路结合的题目,感应电动势是中间桥梁.。
2007年高考物理真题:力学实验1.(07年上海卷)在实验中得到小车做直线运动的s -t 关系如图所示。
⑴由图可以确定,小车在AC 段和DE 段的运动分别为 A .AC 段是匀加速运动;DE 段是匀速运动。
B .AC 段是加速运动;DE 段是匀加速运动。
C .AC 段是加速运动;DE 段是匀速运动。
D .AC 段是匀加速运动;DE 段是匀加速运动。
⑵在与AB 、AC 、AD 对应的平均速度中,最接近小车在A 点瞬时速度的是_________段中的平均速度。
答案:⑴C ⑵AB2.(07年海南卷)设地球绕太阳做匀速圆周运动,半径为R ,速率为v ,则太阳的质量可用v 、R 和引力常量G 表示为 。
太阳围绕银河系中心的运动可视为匀速圆周运动,其运动速率约为地球公转速率的7倍,轨道半径约为地球公转轨道半径的2×109倍。
为了粗略估算银河系中恒星的数目,可认为银河系中所有恒星的质量都集中在银河系中心,且银河系中恒星的平均质量约等于太阳质量,则银河系中恒星数目约为 。
答案:2v RG; 10113.(07年北京理综)某同学用右图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,让拖着纸带的小车沿平板斜面 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,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2……6点所示。
c .测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离,分别记作:S 1、S 2、S 3……S 6。
d .通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。
e .分别计算出S 1、S 2、S 3……S 6与对应时间的比值36121236S S S S t t t t 、、……。
f.以St为纵坐标、t为横坐标,标出St与对应时间t的坐标点,划出St—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:①实验中,除打点及时器(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。
2007年高考物理实验题集锦
田雨禾整理
2007年全国卷Ⅰ——22、(1)用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。
把该信号接入示波器Y输入。
①当屏幕上出现如图1所示的波形时,应调节钮。
如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围,应调节钮或钮,或这两个钮配合使用,以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。
②如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形,应将钮置于位置,然后调节钮。
【解答】
①竖直位移或↑↓;衰减;y增益
②扫描范围;1k挡位;扫描微调
【难度】0.292
2007年全国卷Ⅱ——22、(1)在做“用单摆测定重力加速度”的实验中,有人提出以下几点建议:
A、适当加长摆线
B、质量相同,体积不同的摆球,应选用体积较大的
C、单摆偏离平衡位置的角度不能太大
D、单摆偏离平衡位置时开始计时,经过一次全振动后停止计时,用此时间间隔作为单摆摆动的周期
其中对提高测量结果精度有利的是。
【解答】根据单摆的周期公式T =2πg l 可得,g =2
24T l
π,从该公式可看出,增大摆
长l ,有利于减小误差,提高测量结果精度;T 对测量结果影响较大,采用累计法测量以减小误差,故D 无法提高测量结果精度;对B 来说,由于球体积较大,空气阻力也大,单摆振动次数少,不利于采用累计法测量周期;故B 不利于提高测量结果精度;只有在小角度的情形下,单摆的周期才满足T =2π
g
l。
综上所述,应选择AC 。
2007年全国卷Ⅰ——22、(2)碰撞的恢复系数的定义为21
2010
v v e v v -=
- ,其中v 10和v 20
分别是碰撞前两物体的速度,v 1和v 2分别是碰撞后两物体的速度。
弹性碰撞的恢复系数e =1,非弹性碰撞的e <1。
某同学借用验证动量守恒定律的实验装置(如图所示)验证弹性碰撞的恢复系数是否为1,实验中使用半径相等的钢质小球1和2(它们之间的碰撞可近似视为弹性碰撞),且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下:
安装好实验装置,做好测量前的准备,并记下重锤线所指的位置O 。
第一步,不放小球2,让小球1从斜槽上A 点由静止滚下,并落在地面上。
重复多次,用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面,其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步,把小球2 放在斜槽前端边缘处C 点,让小球1从A 点由静止滚下,使它们碰撞。
重复多次,并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后小球落点的平均位置。
第三步,用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O 点的距离,即线段OM 、OP 、ON 的长度。
上述实验中:
①P 点是 平均位置, M 点是 平均位置, N 点是 平均位置。
②请写出本实验的原理 ,写出用测量量表示的恢复系数的表达式 。
③三个落地点距O 点的距离OM 、OP 、ON 与实验所用的小球质量是否有关系? 。
【解答】
①P 点是在实验的第一步中小球1落点的平均位置
球2
球1
C
B
A
M
P N
M 点是小球1与小球2碰后小球1落点的平均位置 N 点是小球2落点的平均位置 ②第一种解答:公式表达
分默认)得三式全对(30,202110=⎪⎭
⎪
⎬⎫
===v t v ON t v OM t v OP 第二种解答:文字表述
小球从同一点(高度)出发作平抛运动(的时间相同),所测量的线段长度应与相应的水平速度成正比(水平方向作匀速直线运动)(通式vt S =)。
第三种解答:文字表述
小球从同一点(高度)出发做平抛运动(的时间相同),所测量的线段长度之比等于水平速度之比。
得3分
第四种解答:碰撞时动量守恒
1101122m v m v m v =+
平抛运动时间相同(或由0S v t =)或1101122m v t m v t m v t =+ 得112OP OM ON m m m =+
得3分
恢复系数正确表达式 ON OM OM ON ON OM MN NM
OP OP OP OP OP
e ---=====
③、OP 与小球质量无关,ON 、OM 与小球质量有关(或者ON 、OM 与小球质量比有
关)。
【难度】0.382
2007年全国卷Ⅱ——22、(2)有一电流表A ,量程为1mA ,内阻r g 约为100Ω。
要求测量其内阻。
可选用的器材有:
电阻箱R 0,最大阻值为99999.9Ω; 滑动变阻器甲,最大阻值为10kΩ; 滑动变阻器乙,最大阻值为2kΩ; 电源E 1,电动势约为2V ,内阻不计; 电源E 2,电动势约为6V ,内阻不计; 开关2个,导线若干。
采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下: a 、断开S 1和S 2,将R 调到最大;
b 、合上S 1,调节R 使A 满偏;
c 、合上S 2,调节R 1使A 半偏,此时可认为A 的内阻r g =R 1。
试问:
(ⅰ)在上述可供选择的器材中,可变电阻R 1应该选 ;为了使测量尽量精确,可变电阻R 应该选择 ;电源E 应该选择 。
(ⅱ)认为内阻r g =R 1,此结果与r g 的真实值相比 。
(填“偏大”、“偏小”、“相等”)
【解答】(ⅰ)根据半偏法的测量原理,R 1必须选R 0;由于电流表的满偏电流很小,要求R 1的阻值很大,故R 应选滑动变阻器甲,电源选择E 2,误差较小。
(ⅱ)根据闭合电路的欧姆定律及电路特点可得: 合上S 1,调节R 使A 满偏 I g =
r
r R E
g ++
合上S 2,调节R 1使A 半偏(电路中的总电流) I =
r
R r R r R E g g +++
1
1
故 I >I g
所以,通过电阻箱的电流I R1 I R 1>I g /2 用U 表示电阻箱两端电压,则 R 1=
1R I U <2
g I U =I g
即 r g >R 1
若认为内阻r g =R 1,此结果与r g 的真实值相比偏小。
故本题答案为(ⅰ)R 0;滑动变阻器甲;E 2;(ⅱ)偏小。