2010年高考物理试卷及解析－福建卷

1、2010年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）理科综合能力测试第I卷（选择题共108分）本卷共18小题，每小题6分，共108分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。13．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、乙两地原采用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．P/4B．P/2C．2PD．4P【答案】A【解析】由PUI可知输出电压由500kV升高到1000kV时，电路中的电流将减为原来的一半；由2IR损P线可知电路中损耗的功率变为原来的14，选项A正确。14．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1T，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为2T，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1T与2T之比为A．3pqB．31pqC．3pqD．3qp【答案】D【解析】设中心天体的质量为M，。

2、半径为R，当航天器在星球表面飞行时，由222()MmGmRRT和343MVR解得23GT，即31TG；又因为3343MMMVRR，所以3RTM，312TqTp。选项D正确。15．一列简谐横波在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/s【答案】B【解析】解法一：质点振动法（1）设波向右传播，则在0时刻4xm处的质点往上振动，设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则1()4tnT，即40.084141tTnn。当0n时，0.080.02Tss，符合要求，此时0.0810.08vTm/s；当1n时，0.0160.02Tss，不符合要求。（2）设波向左传播，则在0时刻4xm处的质点往下振动，设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则3()4tnT，即40.084343tTnn。当0n时，0.080.023Tss，符合要求，此时0.0830.083vTm/s；当1n。

3、时，0.080.027Tss，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。解法二：波的平移法（1）设波向右传播，只有当波传播的距离为0.020.08xn时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，0.02ts，所以0.020.08140.02xnvnt，0.0841Tvn，当0n时，0.080.02Tss，符合要求，此时141vnm/s；当1n时，0.0160.02Tss，不符合要求。（2）设波向左传播，只有当波传播的距离为0.060.08xn时，实线才会和虚线重合，即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，0.02ts，所以0.060.08340.02xnvnt，0.0843Tvn，当0n时，0.080.023Tss，符合要求，此时343vnm/s；当1n时，0.080.027Tss，不符合要求。综上所述，只有选项B正确。16．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2，最大静摩擦力和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、。

4、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到t=12s这段时间内的位移大小为A．18mB．54mC．72mD．198m【答案】B【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动。0-3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；3-6s时：Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动，2284/2/2Ffamsmsm，v=at=6m/s，2221123922satmm，6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动，s3=vt=6×3=18m，9-12s时：Ff，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动，2241163232722svtatm，所以0-12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，选项B正确。17．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。

5、弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A．1t时刻小球动能最大B．2t时刻小球动能最大C．2t~3t这段时间内，小球的动能先增加后减少D．2t~3t这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧；t2时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t2－t3这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。18．物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要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（q0），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（ra）。是分。

6、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．21222221kqRkqRERarRarB．212332222221kqRkqRERarRarC．222221kqarkqarERarRarD．2332222221kqarkqarERarRar【答案】D【解析】当0r时，点位于圆心O处，可以把O1、O2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强E=0，将r=0代入各选项，排除AB选项；当r=a时，A点位于圆心O2处，带电圆环O2由于对称性在A点的电场为0，根据微元法可以求得此时的总场强为1223/212[4]kqaEERa，将r=a代入CD选项可以排除C。第Ⅱ卷（非选择题共192分）必考部分第Ⅱ卷必考部分共9题，共157分。19．（18分）（1）（6分）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，做出的光路图及测出的相关角。

7、度如图所示。①次玻璃的折射率计算式为n=__________（用图中的12、表示）；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_____（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。（2）（6分）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l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。（填选项前的字母）A．增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l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）（6分）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少测量误差，实验要求测量时电表的。

8、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。请用实线代表导线，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。【答案】（1）12coscosn大（2）D（3）如图【解析】（1）1122sin(90)cossinsinsin(90)cosinr，应选宽一些的玻璃砖。（2）本小题解题的关键在于弄清为什么两个图象会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度，弹簧无法及时回复原长，两条图象才会出现差异。（3）要准确就需要对实验原理（伏安法、变阻器接法）、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为993.01000xEImAAR，显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。20．（15分）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。

9、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）。【答案】（1）00EB（2）2mLxqE00EB【解析】（1）能从速度选择器射出的的离子满足：0qqv00EB解得：0v00EB（2）离子进入匀强偏转电场E后做类平跑运动，则0xvt，22atL，由牛顿第二定律得qEma，解得：2mLxqE00EB。21．（19分）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，与导轨垂直开良好接触。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。

10、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与定值电阻中的电流强度Ic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。【答案】（1）12abII（2）32m（3）7sin2mg【解析】（1）a棒沿导轨向上运动时，a棒、b棒及电阻R中放入电流分别为Ia、Ib、Ic，有RbbIRIR，abRIII，解得：12abII。（2）由于a棒在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速度大小v2相等，即12vvv，设磁场的磁感应强度为B，导体棒长为L，在磁场中运动时产生的感应电动势为EBLv，当a棒沿斜面向上运动时，322bEIR，sinbbBILmg，。