2010年高考真题物理（山东卷）（解析版）_全国卷+地方卷_4.物理_1.物理高考真题试卷_2008-2020年_地方卷_山东高考物理08-21_山东高考物理_A4版_pdf版

2010 年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷） 理科综合 物理部分 第Ⅰ卷 二、选择题（本题包括7小题，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，全部选驻的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 16．如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面 和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平平滑连接。图乙中v,a, f 和s分别表示物体速 度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程。图乙中正确的是 17．如图所示，质量分虽为m ,m 的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水 1 2 平方向做匀速直线运动（m 在地面，m 在空中），力F与水平方向成角。则m 所受支 1 2 1 持力N和摩擦力 f 正确的是 A．N  m g m g Fsin 1 2 B．N  m g m g Fcos 1 2 C． f  f cos D． f  Fsin 18．1970年4月24日，我国自行设计、制造的第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射 成功，开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道，其近地点 M和远地点N的高度分别为439km和2384km，则 A．卫星在M点的势能大于N点的势能 B．卫星在M点的角速度大于N点的角速度 C．卫星在M点的加速度大于N点的加速度 D．卫星在N点的速度大于7.9km/s 119．一理想变压器原、副线圈的匝数比为 10：1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所 示，副线圈所接电路如 图乙所示，P为滑动变阻器的触头 A．副线圈输出电压的频率为50Hz B．副线圈输出电压的有效值为31V C．P为右移动时，原、副线圈的电流比减小 D．P向右移动时，变压器的输出功率增加 20．某电场的电场线分布如图所示，以下说法正确的是 A．c点场强大于b点场强 B．a点电势高于b点电势 C．若将一试探电荷+q由a点释放，它将沿电场运动到b点 D．若在d点再固定一点电荷-Q，将一试探电荷+q由a移至b的过程中，电势能减小 21．如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、 PQ为其边界，OO′为其对称轴一导线折成边长为l的正方形闭合加在路abcd，回路在纸 面内以恒定速度v 向右运动，叵运动到关于OO′对称的位置时 0 A．穿过回路的磁通量为零 B．回路中感应电动势大小为2Blv 0 C．回路中感应电流的方向为顺时针方向 D．回路中ab边与cd 边所受安培力方向相同 22．如图所示，倾角30的粗糙斜面固定在地面上，长为l，质量为m，粗细均匀， 质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端下斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接，物 块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面（此时物块未到达地面），在此过程 中 A．物块的机械能逐渐增加 1 B．软绳重力势能共减少了 mgl 4 C．物块重力势能的减少等于软绳克服摩擦力所做的功 D．软绳重力势能的减少小于其动能的增加与克服摩擦 力所做功之和 2第Ⅱ卷 [必做部分] 23．（12分）请完成以下两小题 （1）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适 的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧 秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MN、PQ，并测出间距d 。开始时将 木板置于MN处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数 F ，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹 0 簧秤的示数F ，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t。 1 ①木板的加速度可以用d,t表示为a  ；为了减小测量加速度的偶然误差可以采 用的方法是（一种即可） ②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与弹簧秤示数F 的关系。下列图象能表示该 1 同学实验结果的是 。 ③用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是 。 a.可以改变滑动摩擦力的大小 b.可以更方便地获取多组实验数据 c.可以比较精确地测出摩擦力的大小 d.可以获得更大的加速度以提高实验精度 3（2）在测定金属电阻率的实验中，某同学连接电路如图所示。闭合电键后，发现电路有故 障（已知电源、电表和导线均完好，电源电动势为 E）： ①若电流表示数为零，电压表示数为E， 则发生故障的是 （填“待测金属 丝”“滑动变阻器”或“电键”） ②若电流表、电压表示数均为零，该同 学利用多用电表检查故障。先将选择开 关旋至 档（填“欧姆×100”“直流电压10V”或“直流电流2.5mA”）再将 （填 “红”或“黑”）表笔固定在a接线柱，把另一支表笔依次接b,c,d 接线柱。若只有滑动变 阻器断路，则多用电表的示数依次是 、 、 。 24．（15分）如图所示，四分之一圆轨道OA与水平轨道AB相切，它们与另一水平轨道 CD在同一竖直面内，圆轨道OA的半径R=0.45m，水平轨道AB长s 3m，OA与AB 1 均光滑。一滑块从 O点由静止释放，当滑块经过 A点时，静止在 CD上的小车在 F 1.6N的水平恒力作用下启动，运动一段时间后撤去力 F。当小车在 CD上运动了 s 3.28m时速度v  2.4m/s，此时滑块恰好落入小车中，已知小车质量M 0.2kg， 2 与CD间的动摩擦因数0.4。（取g 10/s2）求 （1）恒力F的作用时间t。 （2）AB与CD的高度差h。 425．（18分）如图所示，以两虚线为边界，中间存在平行纸面且与边界垂直的水平电场， 宽度为d ，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为m，带电量q，重力 不计的带电粒子，以初速度v 垂直边界射入磁场做匀速圆周运动，后进入电场做匀加速运 1 动，然后第二次进入磁场中运动，此后粒子在电场和磁场中交替运动。已知粒子第二次在 磁场中运动的半径是第一次的二倍，第三次是第一次的三倍，以此类推。求 （1）粒子第一次经过电场的过程中电场力所做的功W 。 1 （2）粒子第n次经过电场时电场强度的大小E 。 n （3）粒子第n次经过电场所用的时间t 。 n （4）假设粒子在磁场中运动时，电场区域场强为零。请画出从粒子第一次射入磁场至第三 次离开电场的过程中，电场强度随时间变化的关系图线（不要求写出推导过程，不要求标 明坐标刻度值）。 【选做部分】 36．（8分）[物理—物理3—3] 一太阳能空气集热器，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V ，开 0 始时内部封闭气体的压强为 p 。经过太阳曝晒，气体温度由T 300K 升至T 350K 0 0 1 。 （1）求此时气体的压强。 （2）保持T 350K 不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到 p 。求集热器内剩 1 0 余气体的质量与原来总质量的比值。判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热，并简述 原因。 537．（8分）[物理—物理3—4] （1）渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位。已知某超声波频率为1.0×105Hz，某时刻 该超声波在水中传播的波动图象如图所示。 ①从该时刻开始计时，划出x 7.5103m处 质点做简谐运动的振动图象（至少一个周期）。 ②现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所 用时间为4s，求鱼群与渔船间的距离（忽略船 和鱼群的运动）。 （2）如图所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束 单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发和全反射，然后垂直PQ端面 射出。 ①求该玻璃的折射率。 ②若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF 上时 （填“能”“不能”或“无法确定能 否”）发生反射。 38．（8分）[物理—物理3—5] （1）大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分 别是：1.89eV、10.2eV、12.09eV。跃迁发生前这些原子分布在 个激发态能级上，其 中最高能级的能量值是 eV（基态能量为－13.6eV） 3 （2）如图所示，滑块A、C质量均为m，滑块B质量为 m，开始时A、B分别以v 、 2 1 v 的速度沿光滑水平轨道向固定在右侧的挡板运动，现将C无初速地放在A上，并与A 2 粘合不再分开，此时A与B相距较近，B与挡板相距足够远。若B与挡板碰撞将以原速率 反弹，A与B碰撞将粘合在一起。为使B能与挡板碰撞两次，v 、v 应满足什么关系？ 1 2 6参考答案 二、选择题：每小题选项全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 16．C 17．AC 18．BC 19．AD 20．BD 21．ABD 22．BD 第Ⅱ卷（包括8个必做题，4个选做题，共152分） 23．（12分） （1）①2d/t2 保持F 不变，重复实验多次测量，求平均值 1 ②c ③bc （2）①待测金属丝 ②直流电压10V；红 0、E、E 24．（15分） 解：（Ⅰ）设小车在轨道CD上加速的距离为s,由动能定理得 1 FsMgs  Mv2 ① 2 2 设小车在轨道CD上做加带运动时的加速度为a，由牛顿运动定律得 F Mg  Ma ② 1 s  at2 ③ 2 建立①②③式，代入数据得 t 1s ④ （2）设小车在轨道CD上做加速运动的末速度为v，撤去力F后小车做减速运动时的 加速度为a,减速时间为t，由牛顿运动定律得 v at ⑤ Mg  Ma ⑥ v vat ⑦ 7设滑块的质量为m,运动到A点的速度为v ，由动能定理得 A 1 mgR  mv2 ⑧ 2 A 设滑块由A点运动到B点的时间为t ，由运动学公式得 1 s v t ⑨ 1 A 1  设滑块做平抛运动的时间为t ,则 1 t t tt ⑩ 1 1 由平抛规律得 1 h  gt2 ○11 2 1 联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩○11式，代入数据得 h 0.8m ○12 25．（18分） 解：（1）设磁场的磁感应强度大小为B，粒子第n次进入磁场时的半径为R ，速度 n 为v ，由牛顿第二定律得 n v2 qu B  m n ① n R n 由①式得 qBR v  n ② n m 因为R  2R ,所以 2 1 v  2v ③ 2 1 对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得 1 1 W  mv2  mv2 ④ 1 2 2 2 1 联立③④式得 3mv2 W  1 ⑤ 1 2 （2）粒子第n次进入电场时速度为v ，出电场时速度为v ，有 n n1 8v  nv ,v (n1)v ⑥ n 1 n1 1 由动能定理得 1 1 qE d  mv2  mv2 ⑦ n 2 n1 2 n 联立⑥⑦式得 (2n1)mv2 E  1 ⑧ n 2qd 设粒子第n次在电场中运动的加速度为a ，由牛顿第二定律得 n qE  ma ⑨ n n 由运动学公式得 v v  a t ⑩ n1 n n n 联立⑥⑧⑨⑩式得 2d t  ○11 n (2n1)v 1 （4）如图所示。 36．（8分）[物理—物理3-3] 解：（1）设升温后气体的压强为p ，由查理定律得 1 p p 0  1 ① T T 0 1 代入数据得 7 p  p ② 1 6 0 （2）抽气过程可等效为等温膨胀过程，设膨胀后气体的总体积为V由玻意耳定律得 9pV  p V ③ 1 0 0 联立②③式得 7 V  V ④ 6 0 设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得 V k  0 ⑤ V 联立④⑤式得 6 k  ⑥ 7 吸热。因为抽气过程中剩余气体温度不变，故内能不变，而剩余气体膨胀对外做功， 所以根据热力学第一定律可知剩余气体要吸热。 37．（ 分）[物理—物理3-4] 解：（1）①如图所示。 ②由波形图读出波长15103m 由波公式得 v f ① 鱼群与渔船的距离为 1 x  vt ② 2 联立①②式，代入数据得 x 3000m ③ （2）如图所示单色光照射到EF弧面上时刚好发生全反射，由全反射的条件得 C=45° ④ 由折射定律得 sin90 n  ⑤ sinC 联立④⑤式得 n  2 ⑥ 38．[物理—物理3-5] 10解：（1）①2；②－1.5 （2）设向右为正方向，A与C粘合在一起的共同速度为v，由动量守恒定律得 mv  2mv ① 1 为保证B碰挡板前A未能追上B，应满足 vv ② 2 设A与B碰后的共同速度为vn，由动量守恒定律得 3 7 2mv mv  mvn ③ 2 2 2 为使B能一挡板再次碰撞应满足 vn 0 ④ 联立①②③④式得 1 2 1.5v v  2v 或 v v  v ⑤ 2 1 2 2 1 2 3 1 11