2006北京卷物理

2006北京卷物理

第 1页（共 11页） 2006 年北京市高考物理试卷 13．（6 分）目前核电站利用的核反应是（ ） A．裂变，核燃料为铀 B．聚变，核燃料为铀 C．裂变，核燃料为氘 D．聚变，核燃料为氘 14．（6 分）使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开．下列各图表示验电器上感应 电荷的分布情况，正确的是（ ） A． B． C． D． 15．（6 分）如图所示，两个相通的容器 P、Q 间装有阀门 K．P 中充满气体，Q 内为真空，整个系统 与外界没有热交换，打开阀门 K 后，P 中的气体进入 Q 中，最终达到平衡，则（ ） A．气体体积膨胀，内能增加 B．气体分子势能减少，内能增加 C．气体分子势能增加，压强可能不变 D．Q 中气体不可能自发的全部退回到 P 中 16．（6 分）水的折射率为 n，距水面深 h 处有一个点光源，岸上的人看到水面被该光源照亮的圆形区 域的直径为（ ） A．2htan（arcsin ） B．2htan（arcsinn） C．2htan（arccos ） D．2hcot（arccosn） 17．（6 分）某同学看到一只鸟落在树枝上的 P 处，树枝在 10s 内上下振动了 6 次．鸟飞走后，他把 50g 的砝码挂在 P 处，发现树枝在 10s 内上下振动了 12 次．将 50g 的砝码换成 500g 的砝码后，他发 现树枝在 15s 内上下震动了 6 次，你估计鸟的质量最接近（ ） A．50g B．200g C．500g D．550g 第 2页（共 11页） 18．（6 分）一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行，认为行星是密度均匀的球体，要确定 该行星的密度，只需要测量（ ） A．飞船的轨道半径 B．飞船的运行速度 C．飞船的运行周期 D．行星的质量 19．（6 分）木块 A、B 分别重 50N 和 60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为 0.25．夹在 A、B 之间的轻弹簧被压缩了 2cm，弹簧的劲度系数为 400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用 F=1N 的水平拉力作用在木块 B 上，如图所示，力 F 作用后（ ） A．木块 B 所受摩擦力大小是 9N B．木块 B 所受摩擦力大小是 7N C．木块 A 所受摩擦力大小是 12.5N D．木块 A 所受摩擦力大小是 11.5N 20．（6 分）如图所示，均强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界 d 点垂直与磁场方向 射入，沿曲线 dpa 打到屏 MN 上的 a 点，通过 pa 段用时为 t．若该微粒经过 p 点时，与一个静止的 不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏 MN 上．两个微粒所受重力均忽略．新微粒运动的 （ ） A．轨迹为 pb，至屏幕的时间将小于 t B．轨迹为 pc，至屏幕的时间将大于 t C．轨迹为 pb，至屏幕的时间将等于 t D．轨迹为 pa，至屏幕的时间将大于 t 21．（18 分）（1）游标为 20 分度（测量值可准确到 0.05mm）的卡尺示数如图 1 所示，两侧脚间狭缝 的宽度为 mm．用激光照射该狭缝，在屏上出现衍射条纹．如果减小狭缝的宽度，衍射条纹的宽 度将变 ． 第 3页（共 11页） （2）某同学用图 2 所示电路，测绘标称“3.8V，0.3A”的小灯泡的灯丝电阻 R 随电压 U 变化的图象． ①除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择： 电流表：A1（量程 100mA，内阻约 2Ω）；A2（量程 0.6A，内阻约 0.3Ω）； 电压表：V1（量程 5V，内阻约 5kΩ）；V2（量程 15V，内阻约 15kΩ）； 滑动变阻器：R1（阻值范围 0～10Ω）；R2（阻值范围 0～2kΩ）； 电源：E1（电动势为 1.5V，内阻约为 0.2Ω）；E2（电动势为 4V，内阻约为 0.04Ω）； 为了调节方便，测量准确，试验中应选用电流表 ，电压表 ．滑动变阻器 ，电源 ；（填 器材的符号） ②根据试验数据，计算并描绘处 R﹣U 的图象如图 3 所示，由图象可知，此灯泡在不工作时，灯丝电 阻为 Ω；当所加电压为 3.00V 时，灯丝电阻为 Ω，灯泡实际消耗的电功率为 W． ③根据 R﹣U 图象，可确定小灯泡耗电功率 P 与外加电压 U 的关系．符合该关系的示意图是下列图中 的 ． 第 4页（共 11页） 22．（16 分）如图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图．整个雪道由倾斜的助滑雪道 AB 和着陆雪道 DE， 以及水平的起跳平台 CD 组成，AB 与 CD 圆滑连接．运动员从助滑雪道 AB 上由静止开始，在重力作 用下，滑到 D 点水平飞出，不计飞行中的空气阻力，经 2s 在水平方向飞行了 60m，落在着陆雪道 DE 上，已知从 B 点到 D 点运动员的速度大小不变．（g 取 10m/s2）求 （1）运动员在 AB 段下滑到 B 点的速度大小； （2）若不计阻力，运动员在 AB 段下滑过程中下降的高度； （3）若运动员的质量为 60kg，在 AB 段下降的实际高度是 50m，此过程中他克服阻力所做的功． 第 5页（共 11页） 23．（18 分）如图 1 所示，真空中相距 d=5cm 的两块平行金属板 A、B 与电源连接（图中未画出）， 其中 B 板接地（电势为零），A 板电势变化的规律如图 2 所示．将一个质量 m=2.0×10﹣27kg，电量 q=+1.6 ×10﹣19C 的带电粒子从紧临 B 板处释放，不计重力．求 （1）在 t=0 时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小； （2）若 A 板电势变化周期 T=1.0×10﹣5s，在 t=0 时将带电粒子从紧临 B 板处无初速释放，粒子达到 A 板时动量的大小； （3）A 板电势变化频率多大时，在 t= 到 t= 时间内从紧临 B 板处无初速释放该带电粒子，粒子不 能到达 A 板． 第 6页（共 11页） 24．（20 分）磁流体推进船的动力来源于电流与磁场间的相互作用．图 1 是在平静海面上某实验船的 示意图，磁流体推进器由磁体、电极和矩形通道（简称通道）组成． 如图 2 所示，通道尺寸 a=2.0m、b=0.15m、c=0.10m．工作时，在通道内沿 z 轴正方向加 B=8.0T 的匀 强磁场；沿 x 轴负方向加匀强电场，使两金属板间的电压 U=99.6V；海水沿 y 轴方向流过通道．已知 海水的电阻率ρ=0.20Ω•m． （1）船静止时，求电源接通瞬间推进器对海水推力的大小和方向； （2）船以 vs=5.0m/s 的速度匀速前进．若以船为参照物，海水以 5.0m/s 的速率涌入进水口，由于通 道的截面积小于进水口的截面积，在通道内海水速率增加到 vd=8.0m/s．求此时两金属板间的感应电 动势 U 感； （3）船行驶时，通道中海水两侧的电压按 U′=U﹣U 感计算，海水受到电磁力的 80%可以转化为对船 的推力．当船以 vs=5.0m/s 的速度匀速前进时，求海水推力的功率． 第 7页（共 11页） 参考答案与试题解析 13．【解答】核电站中的铀 235 的原子核受到外来中子轰击时，一个原子核会吸收一个中子分裂成两 个质量较小的原子核，同时放出 2﹣3 个中子．裂变产生的中子又去轰击另外的铀 235 原子核，引起 新的裂变．如此持续进行从而产生大量热能．用循环水导出的热量可以使水变成水蒸气，推动气轮机 发电．这就是目前核电站的工作原理．故目前的核电站为 U﹣235 的核裂变反应．故 A 正确，故选 A． 14．【解答】由于同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；故验电器的上端应带上与小球异号的电荷， 而验电器的箔片上将带上与小球同号的电荷； 故只有 B 符合条件． 故选 B． 15．【解答】A、气体在真空中膨胀，对外不做功，故由热力学第一定律可得，气体的内能不变，故 A 错误； B、气体由于分子间距离较大，只有体积的变化，无法确定分子势能的变化，同时因体积增大，压强 应减小，故 BC 错误； D、由热力学第二定律可知，Q 中的气体不可能自发的全部退回到 P 中，故 D 正确； 故选 D． 16．【解答】水下点光源射向空气时，当照射越远时入射角越大，照射越近则入射角越小． 由水的折射率 n 可求出水的临界角 sinC= 则 C=arcsin 当入射角 i 等于 C 时，恰好发生全反射． 设上的人看到水面被该光源照亮的圆形区域的直径为 D 则 sini= ，因为 i=r 所以 sini=sinC 因此由 = 得 D= 或者也可以这样算： 恰好发生光的全反射时，则有 所以 D=2htani=2htan（arcsin ） 故选：A 第 8页（共 11页） 17．【解答】从题目所提供的信息可以看出：相同时间的振动次数随振动物体的质量增大而减小．小 鸟在 10s 内上下振动了 6 次，正处在 50g 砝码和 500g 的砝码在相同时间内振动的次数之间，因此小 鸟的质量应在 50g 和 500g 之间，故 ACD 错误，B 正确． 故选 B． 18．【解答】根据密度公式得： ρ= = A、已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故 A 错误． B、已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式． ，得：M= 代入密度公式无法求出行星的密度，故 B 错误． C、根据根据万有引力提供向心力，列出等式： 得：M= 代入密度公式得：ρ= = = 故 C 正确． D、已知行星的质量无法求出行星的密度，故 D 错误． 故选 C． 19．【解答】木块 A 与地面间的滑动静摩擦力为： fA=μmAg=0.25×50N=12.5N 木块 B 与地面间的滑动静摩擦力为： fB=μmBg=0.25×60N=15N 弹簧弹力为： F 弹=kx=400×0.02N=8N 施加水平拉力 F 后，对 B 物体受力分析，重力与支持力平衡，水平方向受向右的弹簧弹力和拉力，由 于 B 木块与地面间的最大静摩擦力为 15N（等于滑动摩擦力），大于弹簧弹力和拉力之和，故木块 B 静止不动，故木块 B 受到的静摩擦力与弹簧弹力和拉力的合力平衡，因而：fB′=F 弹+F=8N+1N=9N； 施加水平拉力 F 后，弹簧长度没有变化，弹力不变，故木块 A 相对地面有向左的运动趋势，其受到向 右的静摩擦力，且与弹力平衡，因而：fA′=F 弹=8N； 故选：A． 第 9页（共 11页） 20．【解答】带电粒子和不带电粒子相碰，动量守恒故总动量不变；而总电量保持不变，则由 Bqv=m 可得 R 保持不变，故轨迹应为 pa； 因周期 T= 可知，因 m 增大，故周期增大，因所对应的弧线不变，圆心角不变，故 pa 所用的时 间将大于 t； 故选 D． 21．【解答】（1）由于游标尺的 0 刻度线仅仅让主尺的 0 刻度线露出，故主尺的读数为 0，由于游标 分度为 20 分度，即每一个小格代表 mm，而游标尺的第三条刻度线与主尺的刻度线对齐，故游标 尺的读数为 mm×3=0.15mm，故测量的数值为 0.15mm； 根据衍射条纹宽度公式△x= 可知如果狭缝的宽度 d 减小，则条纹间距△x 增大，即衍射条纹变宽． （2）①要测绘小灯泡的电阻随电压变化的关系图象需要将灯泡两端的电压从 0 开始连续可调一直提 高到额定电压 3.8v，而电压表的读数最佳位置至少大于满量程的 ，而 3.8v 不足 15 的 ，只能选择 量程为 5v 的电压表，故选 v1． 小灯泡的额定电流 I=0.3A，大于 A1 的最大量程，故只能选量程为 0.6A 的电流表 A2； 由于小灯泡两端的电压需要从 0 开始连续可调一直提高到额定电压 3.8v，故滑动变阻器只能采用分压 接法，而分压接法滑动变阻器的总阻值越小越便于调节，故滑动变阻器选 R1，； 由于小灯泡的额定电压为 3.8v，故电源只能采用电动势为 4V 的 E2； ②当灯泡不工作时，灯泡两端的电压为 0，由图可知灯泡的电阻为 1.5Ω；当灯泡两端的电压为 3.0V 时，灯泡的电阻为 11.5Ω，根据 P= 可知此时灯泡实际消耗的功率为 P= = =0.78W． ③根据部分电路的欧姆定律可知 I= ，故图 3 的斜率的倒数为电流 I，而由图 3 可知斜率越来越小， 故电流随电压的增大而增大，故灯泡的功率 P=UI 随电压 U 的增大而增大，而 I= ，即电压越大斜率 越大，故 A 正确． 故选 A． 故本题的答案为：（1）0.15 宽 （2）①A2 V1 R1 E2 ②1.5 11.5 0.78 ③A 22．【解答】（1）运动员从 D 点飞出时的速度 第 10页（共 11页） v= ． 依题意，下滑到助雪道末端 B 点的速度大小是 30m/s． （2）在下滑过程中机械守恒，有 下降的高度 ． （3）根据能量关系，有 运动员克服阻力做功 ． 23．【解答】（1）电场强度 ，带电粒子所受电场力 释放瞬间粒子的加速度为 4.0×109m/s2； （2）粒子在 0～ 时间内走过的距离为 故带电粒子在 t= 时，恰好到达 A 板，根据动量定理，此时粒子动量 p=Ft=4.0×10﹣23kg•m/s 粒子到达 A 板时的动量为 4.0×10﹣23kg•m/s （3）带电粒子在 t= ～t= 向 A 板做匀加速运动，在 ～t= 向 A 板做匀减速运动，速度减为零 后将返回．粒子向 A 板运动可能的最大位移 要求粒子不能到达 A 板，有 s＜d，由 f= ，电势变化频率应满足 Hz 电势变化的频率应满足 f＞ Hz． 24．【解答】（1）根据安培力公式，推力 F1=I1Bb，其中 I1= 则 由左手定则可知，对海水推力的方向沿 y 轴正方向（向右） 电源接通瞬间推进器对海水推力的大小为 796.8N，方向沿 y 轴正方向； （2）感应电动势：U 感=BVdb=9.6V 即感应电动势为 9.6V； （3）根据欧姆定律，I2= 安培推力 F2=I2B b=720 N 对船的推力 F=80% F2=576 N 第 11页（共 11页） 推力的功率 P=Fvs=80% F2vs=2880W 海水推力的功率为 2880W．