2010福建理综物理部分试卷与答案

2010年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(福建卷)一、选择题(本大题共6题,共计36分)1、(6分)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为()A.B.C．2PD．4P2、(6分)火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期为T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为()A.B.C.D.3、(6分)一列简谐横波在t＝0时刻的波形如图中的实线所示，t＝0.02s时刻的波形如图中虚线所示．若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是…()A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s4、(6分)质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10m/s2，则物体在t＝0至t＝12s这段时间的位移大小为()A．18mB．54mC．72mD．198m5、(6分)如图(甲)所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2～t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能6、(6分)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需通过一定的分析就可以判断结论是否正确．如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q(q＞0)，而且电荷均匀分布．两圆环的圆心O1和O2相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r(r＜a)．试分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式(式中k为静电力常量)正确的是…()A．E＝B．E＝C．E＝D．E＝二、非选择题(本大题共6题,共计96分)1、(18分)(1)在某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行．正确操作后，作出的光路图及测出的相关角度如图所示．①此玻璃的折射率计算式为n＝______(用图中的θ1、θ2表示)；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减小误差，应选用宽度______(填“大”或“小”)的玻璃砖来测量．(2)某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系．实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码(质量均为20g)，每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量．根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量Δl与拉力F关系的图象如图所示．从图象中可以得出______．(填选项前的字母)A．增挂钩码时Δl与F成正比，而减挂钩码时Δl与F不成正比B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度(3)如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下：为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化．请用实线代替导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路．2、(15分)在如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场．一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上．已知同位素离子的电荷量为q(q＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2的连线平行且距离为L，忽略重力的影响．(1)求从狭缝S2射出的离子速度v0的大小；(2)若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式(用E0、B0、E、q、m、L表示)．器材规格待测电阻Rx电源E电压表V1电压表V2电流表A滑动变阻器R开关S、导线若干阻值在900～1000Ω之间具有一定内阻，电动势约9.0V量程2.0V，内阻r1＝1000Ω量程5.0V，内阻r2＝2500Ω量程3.0A，内阻r＝0.10Ω最大阻值约100Ω，额定电流0.5A3、(19分)在如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻．导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直并良好接触．斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场．现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止．当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨．当a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求(1)a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度Ia与定值电阻R中的电流强度IR之比；(2)a棒质量ma；(3)a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F.4、(20分)在如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面．t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度aB＝1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2.求(1)物体A刚运动时的加速度aA；(2)t＝1.0s时，电动机的输出功率P；(3)若t＝1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P′＝5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t＝3.8s时物体A的速度为1.2m/s.则t＝1.0s到t＝3.8s这段时间内木板B的位移为多少？5、(12分)在(1)1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标v表示分子速率，纵坐标f(v)表示各速率区间的分子数占总分子数的百分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布规律的是______．(填选项前的字母)(2)如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热(即与外界不发生热交换)容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被密封的气体______．(填选项前的字母)A．温度升高，压强增大，内能减少B．温度降低，压强增大，内能减少C．温度升高，压强增大，内能增加D．温度降低，压强减小，内能增加6、(12分)在(1)14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时14C的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是______．(填选项前的字母)(2)如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则______．(填选项前的字母)A．小木块和木箱最终都将静止B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动2010年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试(福建卷)一、选择题(本大题共6题,共计36分)1、(6分)A由P＝UI可知，输电电压提高到原来的2倍，由于输电功率不变，所以输电电流变为原来的1/2，由P损＝I2R线可知输电线上的损耗电功率将变为原来的1/4，A项正确。2、(6分)D设火星的质量为M1，半径为R1，地球的质量为M2，半径为R2，由万有引力定律和牛顿第二定律得G＝mR1，G＝mR2，解得＝＝，D项正确．3、(6分)B由图象可知，波长λ＝8cm＝0.08m，若波向右传播，由于波的周期大于0.02s，所以T＝4Δt＝0.08s，由λ＝vT解得v＝1m/s；若波向左传播，由于波的周期大于0.02s，所以T＝Δt＝×0.08s，由λ＝vT解得v＝3m/s，B项正确．4、(6分)B由题意可知，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即fm＝μmg＝4N，所以0～3s内物体处于静止状态，3～6s内的加速度为a＝＝2m/s2，位移为x1＝at2＝9m,6s末速度为v1＝at＝6m/s；6～9s内物体做匀速直线运动，位移x2＝v1t＝18m；9～12s内物体做初速度为6m/s、加速度为2m/s2的匀加速直线运动，位移x3＝v1t＋at2＝27m，所以0～12s内的总位移为x＝x1＋x2＋x3＝54m，B项正确．5、(6分)Ct1时刻为小球与弹簧刚接触的时刻，此后小球继续加速，当弹簧弹力等于重力时，速度达到最大，动能也最大，t2时刻为小球的最低点，动能为零，所以A、B两项错误；t2～t3这段时间内小球由最低点向上运动，t3时刻离开弹簧，小球的动能先增大后减小，C项正确；t2～t3这段时间内小球和弹簧组成的系统机械能守恒，小球的弹性势能转化为重力势能和动能，小球增加的动能小于弹簧减小的弹性势能，D项错误．6、(6分)D由量纲判断A、C两项，其A项中电场强度的单位为＝，B项＝，而电场强度的单位为N/C，应排除；假设r＝a，此时A点位于O2点，A点电场强度应等于左侧小圆环的电荷在该处产生的场强，电场强度的表达式为一项，而B项中E的表达式为两项的组合，应排除；综上所述，只能选D项．二、非选择题(本大题共6题,共计96分)1、(18分)(1)①(或)②大(2)D(3)连线如下图解析：(1)①由折射率公式可得n＝＝；②玻璃砖的宽度越大，出射光线的侧移量越大，玻璃砖中折射光线的误差越小，所以应选用宽度大的玻璃砖来测量．(2)若橡皮筋一直在弹性限度内，虚线和实线应重合．由于图中虚线和实线并不重合，说明增挂钩码时所挂钩码过多，导致橡皮筋超出了弹性限度，D项正确．(3)通过待测电阻的最大电流Im＝A＝0.01A，所以电流表A不能使用．由于电压表内阻和待测电阻相差不大，可以将电压表V1作为定值电阻使用，将电压表V1与待测电阻串联，用电压表V2测量二者的总电阻，由串联电路特点可得＝.由于滑动变阻器电阻比待测电阻小很多，所以应采用分压电路进行测量．设计电路如图所示，连接电路图如图所示．2、(15分)(1)(2)见解析解析：(1)能从速度选择器射出的离子满足qE0＝qv0B0①v0＝②(2)离子进入匀强偏转电场E后做类平抛运动，则x＝v0t③L＝at2④由牛顿第二定律得qE＝ma⑤由②③④⑤解得x＝.3、(19分)(1)＝(2)ma＝m(3)F＝mgsinθ解析：(1)a棒沿导轨向上运动时，a棒、b棒及电阻R中的电流分别为Ia、Ib、IR，有IRR＝IbRb①Ia＝IR＋Ib②由①②解得＝③(2)由于a棒在PQ上方滑动过程中机械能守恒，因而a棒在磁场中向上滑动的速度大小v1与在磁场中向下滑动的