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2010 年北京市高考物理试卷
一、选择题（共8 小题，每小题6 分，满分48 分）
1．（6 分）属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（ ）
A．真空中光速不变
B．时间间隔具有相对性
C．物体的质量不变
D．物体的能量与质量成正比
2．（6 分）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（ ）
A．在相同介质中，绿光的折射率最大
B．红光的频率最高
C．在相同介质中，蓝光的波长最短
D．黄光光子的能量最小
3．（6 分）太阳因核聚变释放出巨大的能量，同时其质量不断减少．太阳每秒
钟辐射出的能量约为4×1026 J，根据爱因斯坦质能方程，太阳每秒钟减少的
质量最接近（ ）
A．1036kg
B．1018kg
C．1013kg
D．109kg
4．（6 分）一物体静置在平均密度为ρ 的球形天体表面的赤道上．已知万有引
力常量G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周
期为（ ）
A．
B．
C．
D．
5．（6 分）一列横波沿x 轴正向传播，a，b，c，d 为介质中的沿波传播方向上
四个质点的平衡位置．某时刻的波形如图甲所示，此后，若经过
周期开始
计时，则图乙描述的是（ ）
A．a 处质点的振动图象
B．b 处质点的振动图象
C．c 处质点的振动图象
D．d 处质点的振动图象
6．（6 分）用控制变量法，可以研究影响平行板电容器的因素（如图）．设两
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极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ．实验中，极板
所带电荷量不变，若（ ）
A．保持S 不变，增大d，则θ 变大
B．保持S 不变，增大d，则θ 变小
C．保持d 不变，减小S，则θ 变小
D．保持d 不变，减小S，则θ 不变
7．（6 分）在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1 和L2，分别串联一个
带铁芯的电感线圈L 和一个滑动变阻器R．闭合开关S 后，调整R，使L1
和L2 发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的电流均为I．然后，断开S．若
t′时刻再闭合S，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过L1 的电流L1、
流过L2 的电流l2 随时间t 变化的图象是（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（6 分）如图，若x 轴表示时间，y 轴表示位置，则该图象反映了某质点做
匀速直线运动时，位置与时间的关系．若令x 轴和y 轴分别表示其它的物理
量，则该图象又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系．下列说
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法中正确的是（ ）
A．若x 轴表示时间，y 轴表示动能，则该图象可以反映某物体受恒定合外
力作用做直线运动过程中，物体动能与时间的关系
B．若x 轴表示频率，y 轴表示动能，则该图象可以反映光电效应中，光电
子最大初动能与入射光频率之间的关系
C．若x 轴表示时间，y 轴表示动量，则该图象可以反映某物在沿运动方向
的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系
D．若x 轴表示时间，y 轴表示感应电动势，则该图象可以反映静置于磁场
中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与
时间的关系
二、解答题（共4 小题，满分72 分）
9．（18 分）（1）甲同学要把一个量程为200μA 的直流电流计G，改装成量程
范围是0～4V 的直流电压表．
①她按图1 所示电路、用半偏法测定电流计G 的内电阻rg，其中电阻R0 约为
1kΩ．为使rg 的测量值尽量准确，在以下器材中，电源E 应选用 ，
电阻器R1 应选用 ，电阻器R2 应选用 （选填器材前的字
母）．
A．电源（电动势1.5V）B．电源（电动势6V）
C．电阻箱（0～999.9Ω）D．滑动变阻器（0～500Ω）
E．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）（0～5.1kΩ）
F．电位器（0～51kΩ）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将R2 的阻值调至最大．后
续的实验操作步骤依次是： ， ， ， ，最后记
录R1 的阻值并整理好器材．（请按合理的实验顺序，选填下列步骤前的字
母）
A．闭合S1
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B．闭合S2
C．调节R2 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D．调节R2 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E．调节R1 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F．调节R1 的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
③如果所得的R1 的阻值为300.0Ω，则图1 中被测电流计G 的内阻rg 的测量值
为 Ω，该测量值 实际值（选填“略大于”、“略小于”或“等
于”）．
④给电流计G 联（选填“串”或“并”）一个阻值为 kΩ 的电阻，就
可以将该电流计G 改装为量程4V 的电压表．
（2）乙同学要将另一个电流计G 改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电
压表V0、一个电池组E、一个滑动变阻器R′和几个待用的阻值准确的定值电
阻．
①该同学从上述具体条件出发，先将待改装的表G 直接与一个定值电阻R 相连
接，组成一个电压表；然后用标准电压表V0 校准．请你画完图2 方框中的
校准电路图．
②实验中，当定值电阻R 选用17.0kΩ 时，调整滑动变阻器R′的阻值，电压表
V0 的示数是4.0V 时，表G 的指针恰好指到满量程的五分之二；当R 选用
7.0kΩ 时，调整R′的阻值，电压表V0 的示数是2.0V，表G 的指针又指到满
量程的五分之二．由此可以判定，表G 的内阻rg 是 kΩ，满偏电流Ig
是 mA．若要将表G 改装为量程是15V 的电压表，应配备一个
kΩ 的电阻．
图1
图2
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10．（16 分）如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O 点水平飞出，经
过3.0s 落到斜坡上的A 点．已知O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角
θ=37°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力．（取sin37°=0.60，
cos37°=0.80；g 取10m/s2）求：
（1）A 点与O 点的距离L；
（2）运动员离开O 点时的速度大小；
（3）运动员落到A 点时的动能．
11．（18 分）利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自
动控制等领域．
如图1，将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B 中，在薄片的两个侧面a、b 间
通以电流I 时，另外两侧c、f 间产生电势差，这一现象称为霍尔效应．其原
因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是c、f 间建
立起电场EH，同时产生霍尔电势差UH．当电荷所受的电场力与洛伦兹力处
处相等时，EH 和UH 达到稳定值，UH 的大小与I 和B 以及霍尔元件厚度d 之
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间满足关系式UH=RH
，其中比例系数RH 称为霍尔系数，仅与材料性质有
关．
（1）设半导体薄片的宽度（c、f 间距）为l，请写出UH 和EH 的关系式；若半
导体材料是电子导电的，请判断图1 中c、f 哪端的电势高；
（2）已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n，电子的电荷量为e，请
导出霍尔系数RH 的表达式．（通过横截面积S 的电流I=nevS，其中v 是导
电电子定向移动的平均速率）；
（3）图2 是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等
距离地嵌装着m 个永磁体，相邻永磁体的极性相反．霍尔元件置于被测圆盘
的边缘附近．当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图象如图3
所示．
a．若在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P，请导出圆盘转速N 的表达
式．
b．利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程．除此之外，请你展开“智慧的翅
膀”，提出另一个实例或设想．
12．（20 分）雨滴在穿过云层的过程中，不断与漂浮在云层中的小水珠相遇并
结合为一体，其质量逐渐增大．现将上述过程简化为沿竖直方向的一系列碰
撞．已知雨滴的初始质量为m0，初速度为v0，下降距离l 后与静止的小水珠
碰撞且合并，质量变为m1．此后每经过同样的距离l 后，雨滴均与静止的小
水珠碰撞且合并，质量依次变为m2、m3…mn…（设各质量为已知量）．不
计空气阻力．
（1）若不计重力，求第n 次碰撞后雨滴的速度vn；
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（2）若考虑重力的影响，a．求第1 次碰撞前、后雨滴的速度v1 和v1′；b．求
第n 次碰撞后雨滴的动能
．
