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1
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
和
分别表示物体速
f
a
v
,
,
s
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
的两个物体通过轻弹簧连接，在力F 的作用下一起沿水
2
1,m
m
平方向做匀速直线运动（
在地面，
在空中），力F 与水平方向成
角。则
所受支
1
m
2
m
1
m
持力N 和摩擦力
正确的是
f
A．
sin
2
1
F
g
m
g
m
N
B．
cos
2
1
F
g
m
g
m
N
C．
cos
f
f
D．
sin
F
f
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
2
19．一理想变压器原、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的正方形闭合加在路
，回路在纸
l
abcd
面内以恒定速度
向右运动，叵运动到关于OO′对称的位置时
0v
A．穿过回路的磁通量为零
B．回路中感应电动势大小为2
0
Blv
C．回路中感应电流的方向为顺时针方向
D．回路中
边与
边所受安培力方向相同
ab
cd
22．如图所示，倾角
的粗糙斜面固定在地面上，长为，质量为
，粗细均匀，
30
l
m
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
B．软绳重力势能共减少了
mgl
4
1
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
3
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
。开始时将
d
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
F0，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
簧秤的示数F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到PQ 处的时间。
t
①木板的加速度可以用
表示为
；为了减小测量加速度的偶然误差可以采
t
d,
a
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
与弹簧秤示数F1 的关系。下列图象能表示该
a
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
4
（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
接线柱，把另一支表笔依次接
接线柱。若只有滑动变
a
d
c
b
,
,
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
，OA 与AB
m
s
3
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
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
N
F
6.1
时速度
，此时滑块恰好落入小车中，已知小车质量
，
m
s
28
.3
2
s
m
v
/
4.2
kg
M
2.0
与CD 间的动摩擦因数
。（取
）求
4.0
2
/
10 s
g
（1）恒力F 的作用时间。
t
（2）AB 与CD 的高度差
。
h
5
25．（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
，两侧为相同的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一质量为
，带电量
，重力
d
m
q
不计的带电粒子，以初速度
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
1v
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W1。
（2）粒子第
次经过电场时电场强度的大小
。
n
n
E
（3）粒子第
次经过电场所用的时间
。
n
nt
（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V0，开
始时内部封闭气体的压强为
。经过太阳曝晒，气体温度由
升至
0
p
K
T
300
0
K
T
350
1
。
（1）求此时气体的压强。
（2）保持
不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到
。求集热器内剩
K
T
350
1
0
p
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。
6
37．（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
处
m
x
3
10
5.7
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）
（2）如图所示，滑块A、C 质量均为m，滑块B 质量为
，开始时A、B 分别以
、
m
2
3
1v
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
2v
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，
、
应满足什么关系？
1v
2v
7
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
不变，重复实验多次测量，求平均值
1
F
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
2
2
2
1 Mv
Mgs
Fs
设小车在轨道CD 上做加带运动时的加速度为
，由牛顿运动定律得
a
②
Ma
Mg
F
③
2
2
1 at
s
建立①②③式，代入数据得
④
s
t
1
（2）设小车在轨道CD 上做加速运动的末速度为
，撤去力F 后小车做减速运动时的
v
加速度为
减速时间为
，由牛顿运动定律得
,
a
t
⑤
at
v
⑥
a
M
Mg
⑦
t
a
v
v
8
设滑块的质量为m,运动到A 点的速度为
，由动能定理得
A
v
⑧
2
2
1
A
mv
mgR
设滑块由A 点运动到B 点的时间为
，由运动学公式得
1t
⑨
1
1
t
v
s
A
设滑块做平抛运动的时间为
则
,
1
t
⑩
1
1
t
t
t
t
由平抛规律得
2
1
2
1 tg
h
○
11
联立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩
式，代入数据得
○
11
m
h
8.0
○
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Rn，速度
为
，由牛顿第二定律得
nv
①
n
n
n
R
v
m
B
qu
2
由①式得
②
m
qBR
v
n
n
因为
所以
,
2
1
2
R
R
③
1
2
2v
v
对于粒子第一次在电场中的运动，由动能定理得
④
2
1
2
2
1
2
1
2
1
mv
mv
W
联立③④式得
⑤
2
3
2
1
1
mv
W
（2）粒子第n 次进入电场时速度为
，出电场时速度为
，有
nv
1
nv
9
⑥
1
1
1
)1
(
,
v
n
v
nv
v
n
n
由动能定理得
⑦
2
2
1
2
1
2
1
n
n
n
mv
mv
d
qE
联立⑥⑦式得
⑧
qd
mv
n
En
2
)1
2
(
2
1
设粒子第n 次在电场中运动的加速度为
，由牛顿第二定律得
n
a
⑨
n
n
ma
qE
由运动学公式得
⑩
n
n
n
n
t
a
v
v
1
联立⑥⑧⑨⑩式得
1
)1
2
(
2
v
n
d
tn
○
11
（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p1，由查理定律得
①
1
1
0
0
T
p
T
p
代入数据得
②
0
1
6
7 p
p
（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
10
③
V
p
V
p
0
0
1
联立②③式得
④
0
6
7V
V
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k，由题意得
⑤
V
V
k
0
联立④⑤式得
⑥
7
6
k
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
m
3
10
15
由波公式得
①
f
v
鱼群与渔船的距离为
②
vt
x
2
1
联立①②式，代入数据得
③
m
x
3000
（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
⑤
C
n
sin
90
sin
联立④⑤式得
⑥
2
n
38．[物理—物理3-5]
11
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
，由动量守恒定律得
v
①
v
m
mv
2
1
为保证B 碰挡板前A 未能追上B，应满足
②
2v
v
设A 与B 碰后的共同速度为
，由动量守恒定律得
n
v
③
n
mv
mv
v
m
2
7
2
3
2
2
为使B 能一挡板再次碰撞应满足
④
0
n
v
联立①②③④式得
⑤
1
2
1
2
1
2
3
2
2
1
2
5.1
v
v
v
v
v
v
或
