2008年北京市高考物理试卷及解析

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1、2008年北京市高考物理试卷一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）1（4分）（2008北京）下列说法正确的是（）A用分光镜观测光谱是利用光折射时的色散现象B用X光机透视人体是利用光电效应C光导纤维舆信号是利用光的干涉现象D门镜可以扩大视野是利用光的衍射现象2（4分）（2008北京）一个质子和一个中子聚变结合成一个氘核，同时辐射一个光子已知质子、中子、氘核的质量分别为m1、m2、m3，普朗克常量为h，真空中的光速为c下列说法正确的是（）A核反应方程是H+nH+B聚变反应中的质量亏损m=m1+m2m3C辐射出的光子的能量E=（m3m1m2）cD光子的波长=3（4分）（2008北京）假如全世

2、界60亿人同时数1g水的分子个数，每人每小时可以数5000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近（阿伏加德罗常数NA取61023 mol1）（）A10年B1千年C10万年D1千万年4（4分）（2008北京）在介质中有一沿水平方向传播的简谐横波一质点由平衡位置竖直向上运动，经0.1s第一次到达最大位移处，在这段时间内波传播了0.5m，则这列波（）A周期是0.2sB波长是0.5mC波速是2m/sD经1.6s传播了8m5（4分）（2008北京）据媒体报道，嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道，轨道高度200km，运用周期127分钟若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用以上条件不能求出的是（）A月球表面

3、的重力加速度B月球对卫星的吸引力C卫星绕月球运行的速度D卫星绕月运行的加速度6（4分）（2008北京）一理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=11：5原线圈与正弦交变电源连接，输入电压U如图所示，副线圈仅接入一个10的电阻，则（）A流过电阻的电流是20AB与电阻并联的电压表的示数是C经过60s电阻发出的热量是1.2105JD变压器的输入功率是1103W7（4分）（2008北京）在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场一质子（电荷量为e）在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动据此可以判断出（）A质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小；沿z轴

4、正方向电势升高B质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大；沿z轴正方向电势降低C质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势升高D质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变；沿z轴正方向电势降低8（4分）（2008北京）有一些问题你可能不会求解，但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一种特殊条件下的结果等方面进行分析，并与预期结果，实验结论等进行比较，从而判断解的合理性或正确性举例如下：如图所示质量为M，倾角为的滑块A放于水平地面上，把质量为m的滑块B放在A的斜面上忽略一切摩擦，有人求得B相对地面的加速

5、度a=，式中g为重力加速度对于上述解，某同学首先分析了等号右侧量的单位，没发现问题他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断，所得结论都是“解可能是对的”但是，其中有一项是错误的请你指出该项（）A当=0时，该解给出a=0，这符合常识，说明该解可能是对的B当=90时，该解给出a=g，这符合实验结论，说明该解可能是对的C当Mm时，该解给出a=gsin，这符合预期的结果，说明该解可能是对的D当mM时，该解给出a=，这符合预期的结果，说明该解可能是对的二、填空题（共1小题，满分10分）9（10分）（2008北京）（1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图经下列四组操作之

6、一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大此组操作是（填选项前的字母）A调整X增益旋钮和竖直位移旋钮B调整X增益旋钮和扫描微调旋钮C调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮D调整水平位移旋钮和Y增益旋钮（2）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数k做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0，弹簧下端挂一个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1；弹簧下端挂两个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2；挂七个50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作L2下表记

7、录的是该同学已测出的6个值，其中有两个数值在记录时有误，它们的代表符号分别是和测量记录表：代表符号L0L1L2L3L4L5L6L7刻度数值/cm1.703.405.108.6010.312.1实验中，L3和L7两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中为充分利用测量数据，该同学将所测得的数值按如下方法逐一求差，分别计算出了三个差值：d1=L4L0=6.90 cm，d2=L5L1=6.90 cm，d3=L6L2=7.00 cm请你给出第四个差值：dA=cm根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量LL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L=，代入数据解得L=cm计算弹

8、簧的劲度系数k=N/m（g取9.8m/s2）三、解答题（共3小题，满分58分）10（18分）（2008北京）均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，每边长为L，总电阻为R，总质量为m，将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处，如图所示线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd边始终与水平的磁场边界面平行，当cd边刚进入磁场时（1）求cd两点间的电势差大小；（2）若此时线框加速度恰好为零，求线框下落的高度h所应满足的条件11（20分）（2008北京）风能将成为21世纪大规模开发的一种可再生清洁能源风力发电机是将风能（气流的功能）转化为电能的装置，其主要部件包括风轮机、齿轮箱，发电机

9、等如图所示（1）利用总电阻R=10的线路向外输送风力发电机产生的电能输送功率P0=300 kW，输电电压U=10 kW，求异线上损失的功率与输送功率的比值；（2）风轮机叶片旋转所扫过的面积为风力发电机可接受风能的面积设空气密度为p，气流速度为v，风轮机叶片长度为r求单位时间内流向风轮机的最大风能Pm；在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，简述可采取的措施（3）已知风力发电机的输出电功率P与Pm成正比某风力发电机的风速v1=9m/s时能够输出电功率P1=540kW我国某地区风速不低于v2=6m/s的时间每年约为5000小时，试估算这台风力发电机在该地区的最小年发电量是多少千

10、瓦时12（20分）（2008北京）有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示（1）已知滑块质量为m，碰撞时间为t，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小（2）为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑（经分析，A下滑过程中不会脱离轨道）a分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系；b在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45求A通过M点时的水平分速

11、度和竖直分速度2008年北京市高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共8小题，每小题4分，满分32分）1（4分）【考点】光的干涉；颜色及光的色散；光的衍射菁优网版权所有【分析】X光具有穿透性，光导纤维是利用全反射，门镜是利用折射的原理【解答】解：A、分光镜是利用色散元件（三棱镜或光栅）将白光分解成不同波长的单色光，A正确；B、用X光机透视人体是利用X光的穿透性，B错误；C、光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，C错误；D、门镜可以扩大视野是利用光的折射现象，D错误故选A【点评】本题考查的知识点较多，比如分光镜原理，X光机、光导纤维、门镜的原理2（4分）【考点】爱因斯坦质能方程菁优网版权所有

12、【分析】解答本题需要掌握：核反应方程要遵循质量数和电荷数守恒；聚变反应后质量减小，放出能量；正确利用质能方程求释放的能量；掌握光子能量、频率、波长、光速之间关系【解答】解：A、该核反应方程质量数不守恒，故A错误；B、聚变反应中的质量亏损m=（m1+m2）m3，故B正确；C、聚变反应中亏损的质量转化为能量以光子的形式放出，故光子能量为E=（m1+m2m3）c2，故C错误；D、根据E=（m1+m2m3）c2，得光子的波长为：=，故D错误故选B【点评】爱因斯坦质能方程为人类利用核能打开了大门，要正确理解质能方程中各个物理量是含义3（4分）【考点】阿伏加德罗常数菁优网版权所有【分析】由阿伏加德罗常数和

13、摩尔质量计算出一克水的分子个数；由全世界的人口数计算所需的时间【解答】解：水的摩尔质量为18克/摩尔，故1克水为摩尔；故一克水的分子个数为：n=；60亿=6109；60亿人数，每人每小时数5000个，需要的时间是：t=故选C【点评】此题主要考摩尔质量和阿伏加德罗常数的应用，以及对时间的计算，特别注意科学记数法的运用4（4分）【考点】波长、频率和波速的关系菁优网版权所有【分析】根据质点的运动情况，由时间确定周期，时间与传播距离求出波速，再求出波长【解答】解：A、由于在平衡位置的质点经0.1 s第一次到达最大位移处，故周期T=0.14 s=0.4 s，A错误 B、C，波的传播速度v= m/s=5

14、m/s，波长=vT=50.4 m=2 m，B错误，C错误 D、经1.6 s波传播的距离为x=vt=51.6 m=8m，D正确故选D【点评】波的图象问题涉及时间往往研究与周期的关系，涉及空间往往研究与波长的关系5（4分）【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用菁优网版权所有【分析】本题关键根据万有引力提供绕月卫星做圆周运动的向心力，以及月球表面重力加速度的表达式，列式求解分析【解答】解：A、绕月卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、月球质量为M，有G=m（）2（R月+h）地球表面重力加速度公式g月=联立可以求解出g月=即可以求出

15、月球表面的重力加速度；由于卫星的质量未知，故月球对卫星的吸引力无法求出；由v=可以求出卫星绕月球运行的速度；由a=（）2（R月+h）可以求出卫星绕月运行的加速度；本题要选不能求出的，故选B【点评】本题关键根据绕月卫星的引力提供向心力列式，再结合月球表面重力等于万有引力列式求解6（4分）【考点】变压器的构造和原理菁优网版权所有【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论【解答】解：A、由图象可知，原线圈中电压的最大值为220V，所以电压的有效值为220V，根据电压与匝数成正比可知，副线圈的电压有效值为100V，副线圈的电阻为10，所以电流的为10A，

16、所以A错误；B、电压表测量的是电压的有效值，所以电压表的读数为100V，所以B错误；C、由Q=t=60J=60000J，所以经过60s电阻发出的热量是60000J，所以C错误；D、原副线圈的功率是相同的，由P=W=1000W，所以变压器的输入功率是1103W，所以D正确故选D【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题7（4分）【考点】带电粒子在混合场中的运动；电势能菁优网版权所有【分析】以质子为研究对象，对质子进行受力分析，质子做匀速直线运动，根据平衡条件分析答题【解答】解：质子受到电场力F=qE与洛伦兹力f=qvB作用而做匀速直线运动，处于平衡状态，

17、由平衡条件可得：qE=qvB，电场力与洛伦兹力方向相反；由左手定则可知，质子所受洛伦兹力竖直向上，则电场力竖直向下，由于质子带正电，所受电场力的方向与电场强度E的方向相同，则电场强度E方向沿z轴竖直向下，则沿z轴正方向电势升高；质子在运动过程中，电场力不做功，因此质子的电势能不变，故ABD错误，C正确；故选C【点评】本题涉及的知识点较多，对质子正确受力分析、会用左手定则判断洛伦兹力方向、知道电场力方向与场强间的关系是正确解题的关键8（4分）【考点】牛顿第二定律菁优网版权所有【分析】物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系因此物理学中选定七个物理量的单位作为基本单位，根据物

18、理公式中其他物理量和这几个物理量的关系，推导出其他物理量的单位这些推导出来的单位叫做导出单位基本单位和导出单位一起组成了单位制在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位作为基本单位，就可以导出其余的物理量的单位选定这三个物理量的不同单位，可以组成不同的力学单位制在国际单位制（SI）中，取m（长度单位）、kg（质量单位）、s（时间单位）作为基本单位【解答】解：A、当=0时，sin=0，故a=0，故A正确；B、当=90时，sin90=1，故a=g，自由落体，故B正确；C、当Mm时，M+mM，M+msin2M，斜面体近似不动，可解出a=gsin，故C正确；D、当mM时，斜面体飞出，物体近似自由

19、落体，ag；但由于M+mm，M+msin2msin2，根据表达式a=，矛盾，故D错误；本题选择错误的，故选：D【点评】本题关键通过单位以及特殊值判断，如果有矛盾，就说明结论是错误的二、填空题（共1小题，满分10分）9（10分）【考点】探究弹力和弹簧伸长的关系；示波器的使用菁优网版权所有【分析】（1）欲显示两个完整的正弦波形，必须有正弦信号的频率是扫描频率的两倍，所以必须调整扫描微调旋钮欲增大波形幅度，可调整Y增益或衰减旋钮（2）用毫米刻度尺测量长度是要估读到分度值的下一位，即要有估读的按照d1、d2、d3、d4的表达式的规律表示出d5充分利用测量数据，根据公式F=kx可以计算出弹簧的劲度系数k

20、其中x为弹簧的形变量【解答】解：（1）当扫描频率与正弦信号频率相等时显示一个完整的正弦波形欲显示两个完整的正弦波形，必须有正弦信号的频率是扫描频率的两倍，所以必须调整扫描微调旋钮欲增大波形幅度，可调整Y增益或衰减旋钮故C正确（2）尺的最小分度值为1mm，所以长度L5应为10.30cm，L6为12.10cm根据刻度尺读数：L3=6.85cm，L7=14.05cm根据题意：d4=L7L3=14.05cm6.85cm=7.20cm根据以上差值，可以求出每增加50g砝码的弹簧平均伸长量LL用d1、d2、d3、d4表示的式子为：L=1.75cm根据胡克定律有：m0g=kL，充分利用测量数据，k=28N/

21、m故答案为：（1）C（2）L5，L6 6.85cm，14.05cm 14.05cm6.85cm，7.20，1.75cm28N/m【点评】（1）本题是实际问题，考查理解示波器波形的能力有关示波器的使用问题，一般复习资料上是没有的，要靠学习物理时做过实验并真正搞懂才能做对（2）弹簧测力计的原理是在弹簧的弹性限度内，弹簧的伸长与受到的拉力成正比对于实验问题，我们要充分利用测量数据求解可以减少误差三、解答题（共3小题，满分58分）10（18分）【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；自由落体运动；安培力菁优网版权所有【分析】（1）cd边未进入磁场时线圈做自由落体运动，根据高度求出h、初速度和重力加速度g

22、求出cd边刚进入磁场时线圈的速度cd边刚进入磁场时切割磁感线，产生感应电动势，相当于电源，cd两点间的电势差等于路端电压，由感应电动势公式和欧姆定律求解电势差（2）若cd边刚进入磁场时，线框加速度恰好为零，重力与安培力平衡，由平衡条件求出高度【解答】解：（1）设cd边刚进入磁场时，线框速度为v， v2=2gh 有线框中产生的感应电动势E=BLvE=BL此时线框中电流 I=cd两点间的电势差U=BL（2）安培力 F=BIL线框加速度恰好为零，则有F=mg解得下落高度满足h=答：（1）cd两点间的电势差大小为BL； （2）若此时线框加速度恰好为零，线框下落的高度h所应满足h=【点评】本题中cd间电

23、势差是路端电压，不是电源的内电压对于安培力经常用到的经验公式是：11（20分）【考点】电功、电功率；能量守恒定律菁优网版权所有【分析】（1）先根据输送电压和输送功率求出输电线上的电流，再根据P=I2R求出导线上损失的功率，进而求出损失的功率与输送功率的比值；（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS，根据 P风=即可求解；（3）先求出风力发电机的输出功率，进而即可求出最小年发电量【解答】解：（1）导线上损失的功率为P=I2R=损失的功率与输送功率的比值（2）风垂直流向风轮机时，提供的风能功率最大单位时间内垂直流向叶片旋转面积的气体质量为pvS，

24、S=r2风能的最大功率可表示为 P风=采取措施合理，如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（3）按题意，风力发电机的输出功率为P2=kW=160 kW最小年发电量约为W=P2t=1605000 kWh=8105kWh答：（1）导线上损失的功率为9kW，输送功率的比值为0.03；（2）单位时间内流向风轮机的最大风能Pm为，在风速和叶片数确定的情况下，要提高风轮机单位时间接受的风能，可采取的措施如增加风轮机叶片长度，安装调向装置保持风轮机正面迎风等（3）这台风力发电机在该地区的最小年发电量是8105kWh【点评】本题考查了功和功率的计算，关键是根据题意找出求出发电机功率的方法，及风

25、能的最大功率和输出功率之间的关系12（20分）【考点】机械能守恒定律；平抛运动；动量守恒定律菁优网版权所有【分析】（1）AB滑块在碰撞的过程中动量守恒，根据动量守恒可以求得碰后B的速度的大小，在由动量定理可以求得AB之间的相互的作用力的大小；（2）a、A滑块在运动的过程中，只有重力做功，它的机械能守恒，而B做的是平抛运动，B有一个水平方向的初速度，所以在任意的一个位置，B的合速度都要比A的速度大，由此可以分析它们的动量的关系；b、M点在平抛运动的轨迹上，所以M点水平的位移和竖直方向上的位移满足平抛运动的规律，再根据B滑块做的是平抛运动，可以求得在M点的水平速度和竖直速度之间的关系【解答】解：（

26、1）滑动A与B正碰，满足mvAmVB=mv0 mvA2+mvB2=mv0 由，解得vA=0，vB=v0，根据动量定理，滑块B满足 Ft=mv0解得 F=所以碰撞过程中A对B平均冲力的大小为（2）a设任意点到O点竖直高度差为dA、B由O点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒选该任意点为势能零点，有EA=mgd，EB=mgd+mv02由于p=，有=1，即 PAPB所以A下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量b以O为原点，建立直角坐标系xOy，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向下，则对B有x=v0t，y=gt2B的轨迹方程 y=x2，在M点x=y，所以 y= 因为A、B的

27、运动轨迹均为OD曲线，故在任意一点，两者速度方向相同设B水平和竖直分速度大小分别为vBx和vBy，速率为vB；A水平和竖直分速度大小分别为vAx和vAy，速率为vA，则=，= B做平抛运动，故vBx=v0，vBy=，vB= 对A由机械能守恒得vA=，由得vAx=，vAy=将代入得 vAx=v0 ，vAy=v0所以A通过M点时的水平分速度为v0 ，竖直分速度的大小为v0【点评】本题的第二问比较新颖，A沿着平抛轨迹的轨道运动，B做的是平抛运动，它们的运动的轨迹相同，但是在每个地方的速度的情况并不相同，主要的区别就在于B有一个水平的初速度；在计算M点的水平和竖直速度的大小的时候，充分的利用了B做平抛运动的规律，本题是考查平抛运动规律的一道好题第12页（共12页）