2010年高考真题 物理（山东卷)（含解析版）

2010年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）理科综合物理部分第Ⅰ卷二、选择题（本题包括7小题，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，全部选驻的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）16．如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平平滑连接。图乙中v,a,f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是17．如图所示，质量分虽为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角。则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是A．Nm1gm2gFsinB．Nm1gm2gFcosC．ffcosD．fFsin18．1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则A．卫星在M点的势能大于N点的势能B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度D．卫星在N点的速度大于7.9km/s119．一理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P为滑动变阻器的触头A．副线圈输出电压的频率为50HzB．副线圈输出电压的有效值为31VC．P为右移动时，原、副线圈的电流比减小D．P向右移动时，变压器的输出功率增加20．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是A．c点场强大于b点场强B．a点电势高于b点电势C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场运动到b点D．若在d点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减小21．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO′为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合加在路abcd，回路在纸面内以恒定速度v0向右运动，叵运动到关于OO′对称的位置时A．穿过回路的磁通量为零B．回路中感应电动势大小为2Blv0C．回路中感应电流的方向为顺时针方向D．回路中ab边与cd边所受安培力方向相同22．如图所示，倾角30的粗糙斜面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀，质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端下斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程中A．物块的机械能逐渐增加1B．软绳重力势能共减少了mgl4C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦力所做功之和2第Ⅱ卷[必做部分]23．（12分）请完成以下两小题（1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d。开始时将木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。①木板的加速度可以用d,t表示为a；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是。③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是。a.可以改变滑动摩擦力的大小b.可以更方便地获取多组实验数据c.可以比较精确地测出摩擦力的大小d.可以获得更大的加速度以提高实验精度3（2）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为E）：①若电流表示数为零，电压表示数为E，则发生故障的是（填“待测金属丝”“滑动变阻器”或“电键”）②若电流表、电压表示数均为零，该同学利用多用电表检查故障。先将选择开关旋至档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”）再将（填“红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b,c,d接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次是、、。24．（15分）如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R=0.45m，水平轨道AB长s13m，OA与AB均光滑。一滑块从O点由静止释放，当滑块经过A点时，静止在CD上的小车在F1.6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力F。当小车在CD上运动了s23.28m时速度v2.4m/s，此时滑块恰好落入小车中，已知小车质量M0.2kg，与CD间的动摩擦因数0.4。（取g10/s2）求（1）恒力F的作用时间t。（2）AB与CD的高度差h。425．（18分）如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场，宽度为d，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为m，带电量q，重力不计的带电粒子，以初速度v1垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求（1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W1。（2）粒子第n次经过电场时电场强度的大小En。（3）粒子第n次经过电场所用的时间tn。（4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标明坐标刻度值）。【选做部分】36．（8分）[物理—物理3—3]一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0。经过太阳曝晒，气体温度由T0300K升至T1350K。（1）求此时气体的压强。（2）保持T1350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0。求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述原因。537．（8分）[物理—物理3—4]（1）渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。①从该时刻开始计时，划出x7.5103m处质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船和鱼群的运动）。（2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发和全反射，然后垂直PQ端面射出。①求该玻璃的折射率。②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时（填“能”“不能”或“无法确定能否”）发生反射。38．（8分）[物理—物理3—5]（1）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。跃迁发生前这些原子分布在个激发态能级上，其中最高能级的能量值是eV（基态能量为－13.6eV）3（2）如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为m，开始时A、B分别以v、21v2的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞将以原速率反弹，A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次，v1、v2应满足什么关系？6参考答案二、选择题：每小题选项全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。16．C17．AC18．BC19．AD20．BD21．ABD22．BD第Ⅱ卷（包括8个必做题，4个选做题，共152分）23．（12分）2（1）①2d/t保持F1不变，重复实验多次测量，求平均值②c③bc（2）①待测金属丝②直流电压10V；红0、E、E24．（15分）解：（Ⅰ）设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得1FsMgsMv2①22设小车在轨道CD上做加带运动时的加速度为a，由牛顿运动定律得FMgMa②1sat2③2建立①②③式，代入数据得t1s④（2）设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v，撤去力F后小车做减速运动时的加速度为a,减速时间为t，由牛顿运动定律得vat⑤MgMa⑥vvat⑦7设滑块的质量为m,运动到A点的速度为vA，由动能定理得1mgRmv2⑧2A设滑块由A点运动到B点的时间为t1，由运动学公式得s1vAt1⑨设滑块做平抛运动的时间为t1,则t1ttt1⑩由平抛规律得1hgt2○1121联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩○11式，代入数据得h0.8m○1225．（18分）解：（1）设磁场的磁感应强度大小为B，粒子第n次进入磁场时的半径为Rn，速度为vn，由牛顿第二定律得2vnqunBm①Rn由①式得qBRvn②nm因为R22R1,所以v22v1③对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得11Wmv2mv2④12221联立③④式得3mv2W1⑤12（2）粒子第n次进入电场时速度为vn，出电场时速度为vn1，有8vnnv1,vn1(n1)v1⑥由动能定理得11qEdmv2mv2⑦n2n12n联立⑥⑦式得(2n1)mv2E1⑧n2qd设粒子第n次在电场中运动的加速度为an，由牛顿第二定律得qEnman⑨由运动学公式得vn1vnantn⑩联立⑥⑧⑨⑩式得2d○11tn(2n1)v1（4）如图所示。36．（8分）[物理—物理3-3]解：（1）设升温后气体的压强为p1，由查理定律得pp01①T0T1代入数据得7pp②160（2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V由玻意耳定律得9p1V0p0V③联立②③式得7VV④60设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得Vk0⑤V联立④⑤式得6k⑥7吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功，所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热。37．（分）[物理—物理3-4]解：（1）①如图所示。②由波形图读出波长15103m由波公式得vf①鱼群与渔船的距离为1xvt②2联立①②式，代入数据得x3000m③（2）如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得C=45°④由折射定律得sin90n⑤sinC联立④⑤式得n2⑥38．[物理—物理3-5]10解：（1）①2；②－1.5（2）设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得mv12mv①为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足vv2②设A与B碰后的共同速度为vn，由动量守恒定律得372mvmvmvn③222为使B能一挡板再次碰撞应满足vn0④联立①②③④式得121.5vv2v或vvv⑤2122123111