2010年高考真题 物理（山东卷)（含解析版）.pdf

1 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。图乙中和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路fav,s程。图乙中正确的是 17如图所示，质量分虽为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21,mm动（在地面，在空中），力 F 与水平方向成角。则所受支持力 N 和摩擦力正确的是 1m2m1mfA sin21FgmgmNB cos21FgmgmNC cosff D sinFf 181970 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/s 19一理想变压器原、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 50Hz B副线圈输出电压的有效值为 31V CP 为右移动时，原、副线圈的电流比减小 DP 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 Ac 点场强大于 b 点场强 Ba 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 的正方形闭合加在路，回路在纸面内以恒定速度向右运动，叵运动到关labcd0v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 2 0BlvC回路中感应电流的方向为顺时针方向 D回路中边与边所受安培力方向相同 abcd22如图所示，倾角的粗糙斜面固定在地面上，长为，质量为，粗细均匀，质量分布均匀的软绳置 30lm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 B软绳重力势能共减少了 mgl41C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。开始时将木板置于 MN 处，现缓慢向瓶中加水，直d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木板的加速度可以用表示为 ；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td,a可）改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度与弹簧秤示数 F1的关系。下列图象能表示该同学实验结果的a是 。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 （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）：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”）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”）表笔固定在接线柱，把另一支表笔依次接接线柱。若只有滑动变阻器断路，则多用电表的示数依次adcb,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，OA 与 AB 均光滑。一滑块从 O 点由静止释放，当滑块ms31经过 A 点时，静止在 CD 上的小车在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NF6.1CD 上运动了时速度，此时滑块恰好落入小车中，已知小车质量，与 CDms28.32smv/4.2kgM2.0间的动摩擦因数。（取）求 4.02/10 sg （1）恒力 F 的作用时间。t （2）AB 与 CD 的高度差。h 3 25（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，两侧为相d同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为，带电量，重力不计的带电粒子，以初速度垂直边界射mq1v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）粒子第次经过电场时电场强度的大小。nnE（3）粒子第次经过电场所用的时间。nnt（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 33 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。经过太阳曝晒，气体温度由升至。0pKT3000KT3501（1）求此时气体的压强。（2）保持不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到。求集热器内剩余气体的质量与原来KT35010p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。37（8 分）物理物理 34（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 1.0105Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示。从该时刻开始计时，划出处 mx3105.7质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。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。求该玻璃的折射率。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 35（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）（2）如图所示，滑块 A、C 质量均为 m，滑块 B 质量为，开始时 A、B 分别以、的速度沿光滑水平m231v2v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，、应满足什么关系？1v2v 参考答案 4 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。16C 17AC 18BC 19AD 20BD 21ABD 22BD 第卷（包括 8 个必做题，4 个选做题，共 152 分）23（12 分）（1）2d/t2 保持不变，重复实验多次测量，求平均值 1F c bc （2）待测金属丝 直流电压 10V；红 0、E、E 24（15 分）解：（）设小车在轨道 CD 上加速的距离为 s,由动能定理得 2221MvMgsFs 设小车在轨道 CD 上做加带运动时的加速度为，由牛顿运动定律得 a MaMgF 221ats 建立式，代入数据得 st1 （2）设小车在轨道 CD 上做加速运动的末速度为，撤去力 F 后小车做减速运动时的加速度为减速时间v,a为，由牛顿运动定律得 t atv aMMg tavv 设滑块的质量为 m,运动到 A 点的速度为，由动能定理得 Av 221AmvmgR 设滑块由 A 点运动到 B 点的时间为，由运动学公式得 1t 11tvsA 设滑块做平抛运动的时间为则,1t 11tttt 由平抛规律得 2121t gh11 联立式，代入数据得 11 mh8.01225（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，由牛顿第二定nv律得 nnnRvmBqu2 由式得 mqBRvnn 因为所以,212RR 122vv 对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得 212212121mvmvW 联立式得 23211mvW （2）粒子第 n 次进入电场时速度为，出电场时速度为，有 nv1nv5 111)1(,vnvnvvnn 由动能定理得 2212121nnnmvmvdqE 联立式得 qdmvnEn2)12(21 设粒子第 n 次在电场中运动的加速度为，由牛顿第二定律得 na nnmaqE 由运动学公式得 nnnntavv1 联立式得 1)12(2vndtn11 （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 1100TpTp 代入数据得 0167pp （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 VpVp001 联立式得 067VV 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为 k，由题意得 VVk0 联立式得 76k 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）如图所示。由波形图读出波长 m31015 由波公式得 fv 鱼群与渔船的距离为 vtx21 联立式，代入数据得 mx3000 （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 由折射定律得 Cnsin90sin 联立式得 6 2n38物理物理 3-5 解：（1）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，由动量守恒定律得 v vmmv 21 为保证 B 碰挡板前 A 未能追上 B，应满足 2vv 设 A 与 B 碰后的共同速度为，由动量守恒定律得 nv nmvmvvm272322 为使 B 能一挡板再次碰撞应满足 0nv 联立式得 121212322125.1vvvvvv或