普通高等学校招生全国统一考试全国Ⅱ物理精校版.docx
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普通高等学校招生全国统一考试全国Ⅱ物理精校版
绝密★启用前
2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅱ)
理科综合能力测试
第Ⅰ卷
注意事项:
1.答第Ⅰ卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考试科目涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。
如需改动,用橡皮擦干净后,再先涂其他答案标号。
不能答在试题卷
上。
本卷共21小题,每小题6分,共126分。
二、选择题(本题共8小题。
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.原子核
与氘核
反应生成一个α粒子和一个质子。
由此可知
A.A=2,Z=1B.A=2,Z=2C.A=3,Z=3D.A=3,Z=2
【答案】D
解析:
核反应方程为
,应用质量数与电荷数的守恒A+2=4+1,Z+1=2+1,解得A=3,Z=2,选项D正确。
考点:
核反应方程,质量数与电荷数的守恒。
15.一简谐横波以4m/s的波速沿x轴正方向传播。
已知t=0时的波形如图所示,则
A.波的周期为1s
B.x=0处的质点在t=0时向y轴负向运动
C.x=0处的质点在
时速度为0
D.x=0处的质点在
时速度值最大
【答案】AB
解析:
由图可得半波长为2m,波长为4m。
周期
,选项A正确。
波沿x轴正方向传播,则x=0的质点在沿y轴的负方向运动,选项B正确。
x=0的质点位移为振幅的一半,要运动到平衡位置的时间是
,则
时,x=0的质点不在平衡位置也不在最大位移处,故CD错误。
考点:
波的图像识别、质点振动判断。
16.如图,一绝热容器被隔板K隔开a、b两部分。
已知a内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板K后,a内气体进入b,最终达到平衡状态。
在此过程中
A.气体对外界做功,内能减少
B.气体不做功,内能不变
C.气体压强变小,温度降低
D.气体压强变小,温度不变
【答案】BD
解析:
绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换,Q=0。
稀薄气体向真空中扩散没有做功,W=0。
根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变,则温度不变。
稀薄气体扩散体积增大,压强必减小。
选项BD正确。
考点:
热力学第一定律;密闭气体的温度、体积、压强关系。
17.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为104V/m.已知一半径为1mm的雨滴在此电场中不会下落,取重力加速度大小为10m/
s2。
水的密度为103kg/m3。
这雨滴携带的电荷量的最小值约为
A.2×10-9CB.4×10-9CC.6×10-9CD.8×10-9C
【答案】B
解析:
带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,则mg=qE,得:
,选项B正确。
考点:
电场力与平衡条件应用。
18.如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b和下边界d水平。
在竖直面内有一矩形金属线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。
线圈从水平面a开始下落。
已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。
若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为Fb、Fc和Fd,则
A.Fd>Fc>FbB.Fc C.Fc>Fb>FdD.Fc 【答案】D 解析: 线圈从a运动到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场受到安培力作用Fb,由于线圈上下边的距离很短,进入磁场的过程时间很短,进入磁场后,由于磁通量不变,无感应电流产生,不受安培力作用,在c处Fc=0,但线圈在磁场中受重力作用,做加速运动,出磁场的过程在d处受到的安培力比b处必然大。 故选项D正确。 考点: 法拉第电磁感应定律及磁场对电流的作用。 19.图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有效值不变的交流电源相连: P为滑动头。 现令P从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯L两端的电压等于其额定电压为止。 用I1表示流过原线圈的电流,I2表示流过灯泡的电流,U2表示灯泡两端的电压,N2表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值: 电功率指平均值)。 下列4个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是 【答案】BC 解析: 均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,说明副线圈的匝数在均匀增大 (k为单位时间内增加的匝数)。 根据理想变压器原理: 得: 均匀增大,选项C正确。 灯泡两端电压由零开始增大时,灯泡的电阻也增大,所描绘的伏安特性曲线应该为B,选项B正确、A错误。 灯泡的功率先增大的快(电阻小)后增大的慢(电阻大),选项D错误。 考点: 理想变压器原理伏安特性曲线 20.频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示,下列说法正确的是 A.单色光1的波长小于单色光2的波长 B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度 C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间 D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角 【答案】AD 解析: 由题图可知,1的光线折射率大,频率大,波长小。 在介质中传播速度小,因而产生全反射的临界角小。 选项AD正确,B错。 由 ,在玻璃中传播的距离 ,传播的速度 ,所以光在玻璃中传播的时间 ,1光线的折射角小,所经历的时间应该长,选项C错误。 考点: 折射定律光在介质中的传播 21.已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的6倍。 若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的2.5倍,则该行星的自转周期约为 A.6小时B.12小时C.24小时D.36小时 【答案】B 解析: 地球的同步卫星的周期为T1=24小时,轨道半径为r1=7R1,密度ρ1。 某行星的同步卫星周期为T2,轨道半径为r2=3.5R2,密度ρ2。 根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有 两式化简得T2=T1/2=12小时,选项B正确。 考点: 牛顿第二定律和万有引力定律应用于天体运动。 2010年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅱ) 理科综合能力测试 第II卷 22.(5分) 利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。 实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。 打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。 (1)为了测试重物下落的加速度,还需要的实验器材有。 (填入正确选项前的字母) A.天平B.秒表C.米尺 (2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因: 。 【答案】 (1)C (2)打点计时器与纸带间的摩擦 解析 (1)时间由打点计时器确定,用米尺测定位移。 答案C (2)打点计时器与纸带间的摩擦 23.(13分) 如图,一热敏电阻RT放在控温容器M内: 为毫安表,量程6mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S为开关。 已知RT在95℃时阻值为150Ω,在20℃时的阻值约为550Ω。 现要求在降温过程中测量在95℃~20℃之间的多个温度下RT的阻值。 (1)在图中画出连线,完成实验原理电路图。 (2)完成下列实验步骤中的填空: ①依照实验原理电路图连线。 ②调节控温容器M内的温度,使得RT温度为95℃。 ③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全。 ④闭合开关。 调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录。 ⑤将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数,记录。 ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT=。 ⑦逐步降低T1的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥ 【答案】 (1)电路图如图 (2)④电阻箱的读数R0⑤仍为I0电阻箱的读数为R1⑥R0=R1+150Ω 解析: (1)由于本实验只有一只可以测量和观察的直流电流表,所以应该用“替代法”,考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。 而且热敏电阻RT阻值在95℃和20℃是已知的,所以热敏电阻的初始温度为95℃,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持150Ω和电阻箱的初值之和不变。 如果热敏电阻的初始温度为20℃,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持550Ω和电阻箱的初值之和不变。 则可以测量任意温度下的电阻。 (2)①依照实验原理电路图连线 ②调节控温容器M内的温度,使得RT温度为95℃ ③将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全 ④闭合开关。 调节电阻箱,记录电流表的示数I0,并记录电阻箱的读数R0。 ⑤将RT的温度降为T1(20℃<T1<95℃);调节电阻箱,使得电流表的读数仍为I0,记录电阻箱的读数为R1。 ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT=R0-R1+150Ω。 ⑦逐步降低T1的数值,直至20℃为止;在每一温度下重复步骤⑤⑥ 24.(15) 如图,MNP为坚直面内一固定轨道,其圆弧段MN与水平段NP相切于N、P端 固定一竖直挡板。 M相对于N的高度为h,NP长度为s.一木块自M端从静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次完全弹性碰撞后停止在水平轨道上某处。 若在MN段的摩擦可忽略不计,物块与NP段轨道间的滑动摩擦因数为μ,求物块停止的地方与N点距离的可能值。 【答案】物块停止的位置距N的距离可能为或 解析: 根据动能定理,在物块从开始下滑到停止在水平轨道上的过程中,重力做功与物块克服摩擦力所做功的数值相等。 设物块的质量为m,物块停止的地方与N点距离s′,则 (1)第一种可能是: 物块与弹性挡板碰撞后,在N前停止,则物块停止的位置距N的距离为 (2)第二种可能是: 物块与弹性挡板碰撞后,可再一次滑上光滑圆弧轨道,滑下后在水平轨道上停止,则物块停止的位置距N的距离为 所以物块停止的位置距N的距离可能为或 25.(18分) 小球A和B的质量分别为mA和mB且mA>mB在某高度处将A和B先后从静止释放。 小球A与水平地面碰撞后向上弹回,在释放处的下方与释放初距离为H的地方恰好与正在下落的小球B发生正幢,设所有碰撞都是弹性的,碰撞时间极短。 求小球A、B碰撞后B上升的最大高度。 【答案】 解析: 根据题意,由运动学规律可知,小球A与B碰撞前的速度大小相等,设均为υ0,由机械能守恒有ks5u ① ks5u 设小球A与B碰撞后的速度分别为υ1和υ2,以竖直向上方向为正,由动量守恒有 ks5u ② 由于两球碰撞过程中能量守恒,故③ 联立ks5u ks5u ②③式得: ks5u ④ 设小球B能上升的最大高度为h,由运动学公式有 ⑤ 由①④⑤式得ks5u ⑥ ks5u 26(21分) 图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。 图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。 假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面,垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H射入磁场区域。 不计重力 (1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后,从边界EF穿出磁场,求离子甲的质量。 (2)已知这些离子中的离子乙从EG边上的I点(图中未画出)穿出磁场,且GI长为,求离子乙的质量。 (3)若这些离子中的最轻离子的质量等于离子甲质量的一半,而离子乙的质量是最大的,问磁场边界上什么区域内可能有离子到达。 【答案】EF边上从O到P点。 EG边上从K到I。 解析: (1)由题意知,所有离子在平行金属板之间做匀速直线运动,它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡,有① 式中ks5u ,υ是离子运动的速度,E0是平行金属板之间的匀强电场的强度,有ks5u ② 由①②式得: ks5u ③ 在正三角形磁场区域,离子甲做匀速圆周运动。 设离子甲质量为m, 由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有: ks5u ④ ks5u 式中,r是离子甲做圆周运动的半径。 离子甲在磁场中的运动轨迹为半圆,圆心为O: 这半圆刚好与EG边相切于K,与EF边交于I/点。 在ΔEOK中,OK垂直于EG。 由几何关系得ks5u ⑤ ks5u 由⑤式得ks5u ⑥ ks5u 联立③④⑥式得,离子甲的质量为ks5u ⑦ (2)同理,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律有ks5u ⑧ ks5u 式中,m'和r'分别为离子乙的质量和做圆周运动的轨道半径。 离子乙运动的圆周的圆心O'必在E、H两点之间,连接HI,做HI的垂直平分线交EH于O'点,O'点即为圆心。 由几何关系有: ,,为 直角三角形,所以。 或利用余弦定理: ks5u ⑨ ks5u 由⑨式得ks5u ⑩ ks5u 联立③⑧⑩式得,离子乙的质量为⑾ (3)对于最轻的离子,其质量为m/2,由④式知,它在磁场中做半径为r/2的匀速圆周运动。 因而与EH的交点为O,有ks5u ⑿ ks5u 当这些离子中的离子质量逐渐增大到m时,离子到达磁场边界上的点的位置从O点沿HE边变到I/点;当离子质量继续增大时,离子到达磁场边界上的点的位置从K点沿EG边趋向于I点。 ,K点到G点的距离为: ks5u⒀ ks5u 所以,磁场边界上可能有离子到达的区域是: EF边上从O到I'点。 EG边上从K到I。
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