2010年高考新课标理综物理试题(含答案)

2010年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。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．在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是 A ．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B ．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在

C ．库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值

D ．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 15．一根轻质弹簧一端固定，用大小为1F 的力压弹簧的另一端，平衡时长度为1l ；改用大小为2F 的力拉弹簧，平衡时长度为2l 。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为 A ．

2121F F l l -- B.2121F F l l ++ C.2121F F l l +- D.2

1

21

F F l l -+

16．如图所示，在外力作用下某质点运动的t υ-图象为正弦曲线。从图中可以判断 A ．在10~t 时间内，外力做正功 B ．在10~t 时间内，外力的功率逐渐增大 C ．在2t 时刻，外力的功率最大 D ．在13~t t 时间内，外力做的总功为零

17．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P 点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4幅图中可能正确的是(忽略重力和空气阻力

)

18．如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成0

60角的力1F 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成0

30角的力2F 推物块时，物块仍做匀速直线运动。若1F 和2F 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为

1 B.2

12-19．电源的效率η定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比。在测电源电动势和内 电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中u 为路端电压，I 为干路电流，a 、b 为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为a η、b η。由图可知a η、b η的值分别为

A.

34、1

4 B.13、23 C.12、1

2 D.23、13

20. 太阳系中的8大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4幅图是用来描述这些行星运动所遵从的某一规律的图像。图中坐标系的横轴是lg(/)O T T ,纵轴是lg(/)O R R ;这里T 和R 分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，O T 和0R 分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4幅图中正确的是

21．如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0．2R 时铜

棒中电动势大小为，下落距离为0．8R 时电0

1212121

603021

22

T L E E R R R R F F -动势大小为E 。忽略涡流损耗和边缘效应。关于1E 、2E 的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是

A ．1E >2E ，a 端为正

B ．1E >2E ，b 端为正

C ．1E <2E ，a 端为正

D ．1

E <2E ，b 端为正

三、非选择题：

(一)必考题(11题，共129分) 22．(4分)

图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：

(1)为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有——。(填入正确选项前的字母)

A ．米尺

B ．秒表

C ．0～12V 的直流电源

D 。0～I2V 的交流电源

(2)实验中误差产生的原因有______。(写出两个原因) 23．(11分)

用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻T R ，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将T R 和两个适当的固定电阻1R 、2R 连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻L R 的阻值随T R 所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下L R 的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。L R 的测量结果如表l 所示。

回答下列问题：

（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线。

（2）为了检验L R 与f 之间近似为线性关系，在坐标纸上作L R -t 关系图线

（3）在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示。电流表的读数为____，

R的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____。电压表的读数为___。此时等效电阻

L

24．(14分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m和200m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9．69 s和l9．30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0．15 S，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与l00 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00 m时最大速率的96％。求：

(1)加速所用时间和达到的最大速率：

(2)起跑后做匀加速运动的加速度。(结果保留两位小数)

25．(18分)

如图所示，在0≤x≤a 、o≤y≤

2a 2

a

范围内有垂直手xy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。坐标原点0处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布在0～90°范围内。己知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a ／2到a 之间，从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的 (1)速度的大小：

(2)速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。

33.[物理——选修3-3]

（1）（5分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母） A.金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体 B.晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的 C.单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点

D.单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的

（2）（10分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ的某种液体；一长为l 的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为

4

l

。现用活塞将气缸封闭（图中未画出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时，进入小瓶中的液柱长度为2

l

，求此时气缸内气体的压强。大气压强为0ρ，重力加速度为g 。

34．[物理——选修3-4](15分)

（1）(5分)如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC ，A ∠为直角。此截面所在平面内的光线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。该棱镜材料的折射率为 。(填入正确选项前的字母)

C.

3

2

（2）(10分)波源S 1和S 2振动方向相同，频率均为4Hz ，分

别置于均匀介质中x 轴上的O A 、两点处，OA=2m ，如图所示。两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4/m s 。己知两波源振动的初始相位相同。求： (i )简谐横波的波长：

(ii )OA 间合振动振幅最小的点的位置。

35．[物理——选修3-5](15分)

（1）(5分)用频率为0v 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为123v v v 、、的三条谱线，且321v v v ＞＞，则 。(填入正确选项前的字母) A ．01v v ＜ B ．321v v v =+ C ．0123v v v v =++ D.

123

111v v v =+ （2）(10分)如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度0v 向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g 。

二、选择题（每小题6分，共8小题）

14. AC 15. C 16. AD 17. A 18. B 19. D 20. B 21. D （一）必选题 22.（4分）（1）AD

（2）纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。 23．（11分） （1）

（2）R L —t 关系曲线如图所示：

（3）115 mA 5.00V 43.5Ω 64.0℃ 24．（14分）

解：（1）设加速所用时间为t （以s 为单位），迅速运动的速度为v （以m/s 为单位），则有

1

(9.690.15)100

2

vt t v +--=① 1

(19.300.15)0.962002

vt t v +--?=②

由①②式得 1.29t s =③ 11.24/v m s =④ （2）设加速度大小为a ，则 28.71/v

a m s t

==⑤ 25．（18分）

解：（1）设粒子的发射速度为v ，粒子做圆周运动的轨道半径为R ，由牛顿第二定律和洛仑

兹力公式，得2

v qvB m R = ①

由①式得 mv

R qB =

②

当/2a R a <<时，在磁场中运动时间最长的粒子，其轨迹是圆心为C 的圆弧，圆弧与磁场

的上边界相切，如图所示。设该粒子在磁场运动的时间为t ，依题意/4t T =，得2O

C A π

∠=

③

设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向的夹角为α，由几何关系可得

sin 2

a

R R α=-

④ sin cos R a R a α=- ⑤

又2

2

sin cos 1a a += ⑥

由④⑤⑥式得 (22

R a =-

⑦ 由②⑦式得(2)

2aqB

v m

=-

⑧

（2）由④⑦式得sin a =

⑨ 33．[物理——选修3-3]（15分） （1）（5分）BC

（2）（10分）解：设当小瓶内气体的长度为

3

4

l 时，压强为1p ；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为2p ，气缸内气体的压强为3p 。

依题意101

3p p gl ρ=+

① 由玻意耳定律 123()42

l l

p S p l S =-②

式中S 为小瓶的横截面积。联立①②两式，得 2031

()22

p p gl ρ=+③ 又有2312p p gl ρ=+④ 联立③④式，得30324

gl

p p ρ=+⑤

34. [物理——选修3-4]（15分） （1）（5分）A （2）（10分）

解：（ⅰ）设简谐横波波长为λ，频率为ν，波速为v ，则v

λν

= ①

代入已知数据得1m λ= ②

（ⅱ）以O 为坐标原点，设P 为OA 间的任意一点，其坐标为x ，则两波源到P 点的波程差l ?为(2),02l x x x ?=--≤≤ ③ 其中x 、l ?以m 为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足1

(),2

l k k λ?=+为整数 ④ 联立③④式，得0.25,0.75,1.25,1.75x m m m m = ⑤ 35．[物理——选修3-5]（15分） （1）（5分）B

（2）（10分）解：第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到共同的速度v 。设木板的质量为m ，重物的质量为2m ，取向右为动量的正向，由动量守恒得0023mv mv mv -=①

设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v 所用的时间为1t ，对木板应用动量定理得

102()mgt mv m v μ=--②

由牛顿第二定律得2mg ma μ=③ 式中a 为木板的加速度。

在达到共同速度v 时，木板离墙的距离l 为2

01112l v t at =-④ 开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为2l

t v

=⑤

从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为12t t t =+⑥ 由以上各式得0

43v t g

μ=

⑦