2010年全国统一高考理综试卷（北京卷）物理部分

属于狭义相对论基本假设的是：在不同的惯性系中（）

对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是（）

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（）

一物体静置在平均密度为$\rho$的球形天体表面的赤道上。已知万有引力常量为$G$，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（）

一列横波沿$x$轴正向传播，$a$、$b$、$c$、$d$为介质中沿波传播方向上四个质点的平衡位置。某时刻的波形如图1所示，此后，若经过$\frac{3}{4}$周期开始计时，则图2描述的是（）

用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素（如图）。设两极板正对面积为$S$，极板间的距离为$d$,静电计指针偏角为$\theta$。实验中，极板所带电荷量不变，若（）

在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡$L_1$和$L_2$，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$L_1$和$L_2$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$t\prime$时刻再闭合$S$，则在t′前后的一小段时间内，正确反映流过$L_1$的电流$L_1$、流过$L_2$的电流$l_2$随时间$t$变化的图像是（）

如图，若$x$轴表示时间，$y$轴表示位置，则该图像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，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是（）

A．	若 $x$轴表示时间， $y$轴表示功能，则该图像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，则该图像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，则该图像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，则该图像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

(1)甲同学要把一个量程为$200\mu A$的直流电流计，改装成量度范围是$0~4V$的直流电压表

①她按图1所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻$r_g$，其中电阻$R_0$约为$1k\Omega$。为使$r_g$的测量值尽量准确，在以下器材中，电源$E$应选用，电阻器$R_1$应选用，电阻器$R_2$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($0~999.9\Omega$)                        D.滑动变阻器($0~500\Omega$)
E.电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当）($0~5.1k\Omega$)
F.电位器（$0~51k\Omega$）
②该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误后，将$R_2$的阻值调至最大。后续的实验操作步骤依次是：,,, ,最后记录$R_1$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$S_1$
B.闭合$S_2$
C.调节$R_2$的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
D.调节$R_2$的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
E.调节$R_1$的阻值，使电流计指针偏转到满刻度的一半
F.调节$R_1$的阻值，使电流计指针偏转到满刻度
     
③如果所得的$R_1$的阻值为$300.0\Omega$，则图1中被测电流计的内阻$r_g$的测量值为$\Omega$，该测量值实际值（选填"略大于"、"略小于"或"等于"）。
④给电流计联（选填"串"或"并"）一个阻值为$k\Omega$的电阻，就可以将该电流计改装为量程$4V$的电压表。
(2)乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表，但他仅借到一块标准电压表、一个电池组$E$、一个滑动变阻器$R\prime$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$17.0k\Omega$时，调整滑动变阻器$R\prime$的阻值，电压表的示数是4.0V时，表的指针恰好指到满量程的五分之二；当R选用$7.0k\Omega$时，调整$R\prime$的阻值，电压表的示数是$2.0V$时，表的指针又指到满量程的五分之二。
由此可以判定，表的内阻$r_g$是$k\Omega$，满偏电流$I_g$是$mA$。若要将表改装为量程是$15V$的电压表，应配备一个 $k\Omega$的电阻。

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3.0 $s$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$\theta$＝37°，运动员的质量$m$＝50 $kg$。不计空气阻力。（取$\sin$37°＝0.60，$\cos$37°＝0.80;$g$取10 $m/s^2$）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。

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$E_H$，同时产生霍尔电势差$U_H$。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，$E_H$和$U_H$达到稳定值，$U_H$的大小与$I$和$B$以及霍尔元件厚度$d$之间满足关系式$U_H$＝$R_H$，其中比例系数$R_H$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$U_H$和$E_H$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$R_H$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像如图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。

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$m_0$，初速度为$v_0$，下降距离l后与静止的小水珠碰撞且合并，质量变为$m_1$。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$m_2$、$m_3$……$m_n$……（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$v_n`$；
（2）若考虑重力的影响，
a.求第1次碰撞前、后雨滴的速度$v_1$和$v_1`$；
b.求第n次碰撞后雨滴的动能$\frac{1}{2}{m}_n$ $v_n`2$；