2010年高考物理试卷及解析－北京卷

2010年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。1、如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（A）大小和方向均不变（B）大小不变，方向改变（C）大小改变，方向不变（D）大小和方向均改变【答案】A【解析】橡皮在水平方向匀速运动，在竖直方向匀速运动，合运动是匀速运动．2、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1s时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为（A）12（B）1（C）2（D）4【答案】B【解析】由法拉第电磁感应定律：Et，且BS、BS有1(2)BSBBSBSEttt，212()22BSSBSBSEttt。大小相等。选项B正确。3、如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成30角，则每根支架中承受的压力大小为（A）13mg（B）23mg（C）36mg（D）239mg【答案】D【解析】由力的合成及平衡可得：0233cos309FmgFmg，，选项D正确。4.如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是【答案】B【解析】开关闭合时，线圈由于自感对电流的阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小，电压UAB逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原电流方向相反，并逐渐减小到0，所以正确选项B。5.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是（A）O点的电势最低（B）x2点的电势最高（C）x1和-x1两点的电势相等（D）x1和x3两点的电势相等【答案】C【解析】沿x轴对称分布的电场，由题图可得其电场线以O点为中心指向正、负方向，沿电场线电势降落（最快），所以O点电势最高，A错误，B错误；根据U=Ed，电场强度是变量，可用E-x图象面积表示，所以C正确；两点电场强度大小相等，电势不相等，D错误。二、多项选择题：本体共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分选对但不全的得2分，错选或不答得得0分。6、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有（A）在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度（B）在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A的动能（C）在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期（D）在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度【答案】ABC【解析】根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确。由I轨道变到II轨道要减速，所以B正确。根据开普勒定律，32RcT，RRⅡⅠ，所以TTⅡⅠ。C正确。根据2MmGmaR得：2GMaR,又RRⅡⅠ，所以aaⅡⅠ，D错误7.在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（A）升压变压器的输出电压增大（B）降压变压器的输出电压增大（C）输电线上损耗的功率增大（D）输电线上损耗的功率占总功率的比例增大【答案】CD【解析】变压器作用是变压，发电厂的输出电压不变，升压变压器输出的电压U2应不变，A错误。由于输电线电流2PIU，输电线电压损失IRU损,降压变压器的初级电压32UUU损，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误。输电线功率损失22P()RUP损，因P变大，所以P损变大，C正确；2222P()RPUPRPPU损，因P变大，所以比值变大，D正确；8.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有（A）物块经过P点的动能，前一过程较小（B）物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少（C）物块滑到底端的速度，前一过程较大（D）物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长【答案】AD【解析】由于(sincos)ag，动摩擦因数μ由A到B逐渐减小，两过程倾角相同，前一过程加速度a1逐渐增大，后一过程加速度a2逐渐减小，即a1a2。根据2vas，P点距A端较近，212kEmv，所以12kkEE，选项A正确。由于cosQmgs,且12，P点距A端较近，无法确定两过程中Q的大小，选项B错误。因cosfWmgl，动摩擦因数μ由A到B或由B到A变化相同，Wf相同，由动能定理：212fmvmghW，所以物块滑到底端的速度相同。C错误。由于前一过程加速度a1逐渐增大，后一过程加速度a2逐渐减小，物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长，选项D正确。9.如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO’与SS’垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS’垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β，且αβ。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’，则下列说法中正确的有（A）三个质子从S运动到S’的时间相等（B）三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO’轴上（C）若撤去附加磁场，a到达SS’连线上的位置距S点最近（D）附加磁场方向与原磁场方向相同【答案】CD【解析】由于在匀强磁场中的路径大小不同，三个质子从S运动到S’的时间不相等，A错误。三个质子在附加磁场中只有b的运动轨迹的圆心在OO’轴上，所以B错误。撤去附加磁场由作图法可得，a到达SS’连线的位置距S最近，选项C正确。三个质子在原磁场的曲率半径是相同的，无附加磁场时a到达SS’连线的位置距S最近，要使三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’，附加磁场方向与原磁场方向相同，选项D正确。三、简答题：本题分必做题（第10.11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。【必做题】10、（8分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。（1）试验时，应先将电阻箱的电阻调到____（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____（选填1或2）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根据实验数据描点，绘出的1RU图像是一条直线。若直线的斜率为k，在1U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=，内阻r=（用k、b和R0表示）【答案】（1）最大值（2）2（3）01kR0bRk【解析】（1）为了安全（2）若R=300Ω，电流约为930010=0.03A，若R=60Ω，电流约为96010=0.15A，后者电流大误差小，所以填2。（3）电流0UIR，0EI(RRr)，得00111rRUEREER，1RU图象的斜率01kER，截距b=01rEER，所以电动势01EkR，内阻r=0bRk11．（10分）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：时间t/s00.501.001.502.002.50速度v/(m·s-1)0.120.190.230.260.280.29请根据实验数据作出小车的v-t图像。（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。【答案】（1）之前（2）（如右图）（3）同意，在v-t图象中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。【解析】（1）操作规程先接通电源再释放小车。（2）描点用光滑的曲线作图（如图）。（3）同意，在v-t图象中，速度越大时加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应．．．．．．．．．．．．的答题区域内作答．．．．．．．．，若三题都做，则按A、B两题评分。A.（选修模块3-3）（12分）（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是。（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小kJ,空气（选填“吸收”或“放出”）总热量为kJ。（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/3m和2.1kg/3m，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数AN=6.0223110mol。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）【答案】（1）B（2）5放出29（3）3×1022【解析】（1）由玻意尔定律，PV=C，即1PV，选项B正确。（2）根据热力学第一定律：ΔU=W+Q，第一阶段W1=24kJ，ΔU1=0，所以Q1=－24kJ，放热；第二阶段W2=0，ΔQ2=－5kJ放热，所以ΔU2=－5kJ。又ΔU=ΔU1+ΔU2=－5kJ，即内能减少5kJ；Q=Q1+Q2=－29kJ，即放出热量29kJ。（3）设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸，一次吸人空气的体积为V，则有()AVnNM海岸，代入数据得：Δn=3×1022B．（选修模块3-4）（12分）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是（A）激光是纵波（B）频率相同的激光在不同介质中的波长相同（C）两束频率不同的激光能产生干涉现象（D）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×10-7m,屏上P点距双缝s1和s2的路程差为7.95×10-7m.则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×10-7m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.【答案】（1）D（2）暗条纹变宽（3）22sin2sinnili【解析】（1）测距利用的是平行度好的特点。答案D（2）由于7.951.55.30，波程差是半波长的奇数倍，是暗