2010年普通高等学校招生全国统一考试物理试题新课标卷

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F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2的力拉弹簧，平衡时长度为l2。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．

F2F1FF1FF1FF1 B.2 C.2 D.2l2l1l2l1l2l1l2l1

16．如图所示，在外力作用下某质点运动的t图象为正弦曲线。从图中可以判断（ ） A．在0~t1时间内，外力做正功 B．在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大 C．在t2时刻，外力的功率最大 D．在t1~t3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60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（ ）

00 1

2010新课标全国卷

A.31 B.23 C.313 D.1- 22219．电源的效率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、b。由图可知a、b的值分别为（ ） A.

31121121、 B.、 C.、 D.、 4433223320. 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(T/TO),纵轴是lg(R/RO);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，

TO和R0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E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2。忽略涡流损耗和边缘效应。关于E1、E2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．E1>E2，a端为正 B．E1>E2，b端为正 C．E1三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。 (一)必考题(11题，共129分)

2

2010新课标全国卷

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RT，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RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT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RL的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。RL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RL与f之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL-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____，电压表的读数为___。此时等效电阻RL的阻值为___：热敏电阻所处环境的温度约为____。

3

2010新课标全国卷

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≤

a范围内有垂直手xy平面向外的2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。

(二)选考题：共45分。 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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

0l。现用活塞将气缸封4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

l，求此时气缸内气体的压强。大气压强为0，重力加速度为g。 24

2010新课标全国卷

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) A.63 B.2 C. D.3 22（2）(10分)波源S1和S2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4m/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v0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v1、v2、v3的三条谱线，且v3＞v2＞v1，则 。(填入正确选项前的字母) A．v0＜v1 B．v3v2v1 C．v0v1v2v3 D.

111 v1v2v3（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。使木

板与重物以共同的速度v0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。

5

2010新课标全国卷

2010全国课标Ⅰ理科综合能力测试答案

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）RL—t关系曲线如图所示：

（3）115 mA 5.00V 43.5 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

11vt(9.690.15t)v100① vt(19.300.15t)0.96v200② 22由①②式得 t1.29s③ v11.24m/s④

v8.71m/s2⑤ t25．（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

（2）设加速度大小为a，则 av2mv牛顿第二定律和洛仑兹力公式，得qvBm① 由①式得 R②

RqB当a/2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tT/4，得OCA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，由几何关系可得 RsinRa ④ 2③ 2

RsinaRcosa⑤ 又sin2acos2a1⑥ 由④⑤⑥式得 R(26aqB) ⑧ 2m66 ⑨ 106)a⑦ 2由②⑦式得v(2（2）由④⑦式得sina（二）选考题

33．[物理——选修3-3]（15分） （1）（5分）BC

6

2010新课标全国卷

3压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，l时，

413ll气缸内气体的压强为p3。 依题意p1p0gl① 由玻意耳定律 p1Sp2(l)S②

34231式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式，得 p2(p0gl)③

2213gl又有p2p3gl④ 联立③④式，得p3p0⑤

224（2）（10分）解：设当小瓶内气体的长度为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，频率为，波速为v，则

v

① 代入已知数据得1m 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x(2x),0x2 ③ 其中x、l以m为单位。

合振动振幅最小的点的位置满足l(k),k为整数④ 联立③④式，得x0.25m,0.75m,1.25m,1.75m⑤ 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2mv0mv03mv①

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t1，对木板应用动量定理得2mgt1mvm(v0)② 由牛顿第二定律得2mgma③ 式中a为木板的加速度。

1212at1④ 2l

开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为t2⑤

v

在达到共同速度v时，木板离墙的距离l为lv0t1从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为tt1t2⑥ 由以上各式得t4v0⑦ 3g 7