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2010
2010 年高考浙江理综试卷中物理试题
年高考浙江理综试卷中物理试题
14. 如图所示,A、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是
( )
A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零
B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 对物体受到的重力
C. 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力
15. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是( )
A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全
B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好
C. 小鸟停在单要高压输电线上会被电死
D. 打雷时,呆在汽车里比呆在木屋里要危险
16. 在光电效应实验中,飞飞同学用同一光
电管在不同实验条件
下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲
光、乙光、丙光),
如图所示。则可判断出( )
A. 甲光的频率大于乙光的频率
B. 乙光的波长大于丙光的波长
C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率
D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能
17. 某水电站,用总电阻为2.5
的输电线输电给500km 外的用户,其输出电功率是3×106kW。现用500kV
电压输电,则下列说法正确的是( )
A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105A
B. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kV
C. 若改用5kV 电压输电,则输电线上损失的功率为9×108kW
D. 输电线上损失的功率为△P=U2/r,U 为输电电压,r 为输电线的电阻
18. 在O 点有一波源,t=0 时刻开始向上振动,形成向右传播的一列横波。t1=4s 时,距离O 点为3m 的A 点
第一次达到波峰;t2=7s 时,距离O 点为4m 的B 点第一次达到波谷。则以下说法正确的是( )
A. 该横波的波长为2m
B. 该横波的周期为4s
C. 该横波的波速为1m/s
D. 距离O 点为1m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6s 末
19. 半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于
纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图(左)所示。有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,
变化规律如图(右)所示。在t=0 时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒,则以下说法正确的是
( )
A. 第2 秒内上极板为正极
B. 第3 秒内上极板为负极
C. 第2 秒末微粒回到了原来位置
D. 第3 秒末两极板之间的电场强度大小为0.2
d
r /
2
20. 宇宙飞船以周期为T 绕地球作圆周运动时,由于地球遮挡阳光,会经历“日全食”过程,如图所示。已知地
球的半径为R,地球质量为M,引力常量为G,地球自转周期为
。太阳光可看作平行光,宇航员在A 点测出的张
0
T
角为
,则( )
A. 飞船绕地球运动的线速度为
)
2
/
sin(
2
T
R
B. 一天内飞船经历“日全食”的次数为T/T0
C. 飞船每次“日全食”过程的时间为
)
2
/(
0
T
D. 飞船周期为
)
2
/
sin(
)
2
/
sin(
2
GM
R
R
T
21. (20 分)
Ⅰ(10 分)
在 “探究弹簧弹力大小与伸长量的关系” 实验中,甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧,为测量橡皮绳
的劲度系数,他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码(每个钩码的质量均为m = 0.1kg,取g = 10m/s2 ),并记录绳
下端的坐标X 加i(下标i 表示挂在绳下端钩码个数)。 然后逐个拿下钩码,同样记录绳下端面的坐标X 减i,绳下端
坐标的平均值Xi=(X 加i+X 减i)/ 2 的数据如下表:
橡皮绳下端的坐标(Xi/mm)
挂在橡皮绳下端
的钩码个数
甲
乙
1
216.5
216.5
2
246.7
232.0
3
284.0
246.5
4
335.0
264.2
5
394.5
281.3
6
462.0
301.0
(1)同一橡皮绳的X 加i
X 减i(大于或小于);
A
B
v
U /V
I /A
O
Uc2
Uc1
甲
乙
丙
d
q
r
1
2
0.1
t/s
B/T
3
4
O
R
O
A
(2)
同学的数据更符合实验要求(甲或乙);
(3)选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k(N/m);
(4)为了更好的测量劲度系数,在选用钩码时需考虑的因素有哪些?
Ⅱ. (10 分)
在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:
电流
I/mA
2.7
5.4
12.4
19.5
27.8
36.4
47.1
56.1
69.6
81.7
93.2
电压
U/V
0.04
0.08
0.21
0.54
1.30
2.20
3.52
4.77
6.90
9.12
11.46
(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;
(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出
电阻随电流的变化
曲线如图所示:请指出图线的特征,并解释形成的原
因。
22.(16 分)在一次国际城市运动会中,要求
运动员从高为H 的
平台上A 点由静止出发,沿着动摩擦因数为滑
的
道向下运动到B 点后水
平滑出,最后落在水池中。设滑道的水平距离为L,
B 点的高度h 可由运动
员自由调节(取g=10m/s2)。求:
(1)运动员到达B 点的速度与高度h 的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B 点的高
度h 应调为多大?对应
的最大水平距离Smax 为多少?
(3)若图中H=4m,L=5m,动摩擦因数
=0.2,则水平运动距离要达到7m,h 值应为多少?
23.(20 分)如图所示,一矩形轻质柔软反射
膜可绕过O 点垂直纸面
的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直纸面
的宽度为L2。在膜的下
端(图中A 处)挂有一平行于转轴,质量为m,长
为L2 的导体棒使膜成平
面。在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池
板,能接收到经反射膜
反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电
能。光电池板可等效为
一个一电池,输出电压恒定为U;输出电流正比于
光电池板接收到的光能
(设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定)。
导体棒处在方向竖直向
上的匀强磁场B 中,并与光电池构成回路,流经导
体棒的电流垂直纸面向
外(注:光电池与导体棒直接相连,连接导线未画出)。
(1)现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成
时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度
60
的大小和光电池的输出功率。
(2)当
变成
时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒平衡外,还能输出多少额外电功
45
率?
24. (22 分)在一个放射源水平放射出
和三种射
、
、
线,垂直射入如图所示磁场。区域Ⅰ和Ⅱ的宽
度均为d,各自存在着
垂直纸面的匀强磁场,两区域的磁感强度大
小B 相等,方向相反
(粒子运动不考虑相对论效应)。
(1)若要筛选出速率大于v1 的
粒子进
入区域Ⅱ,要磁场宽度
d 与B 和v1 的关系。
(2)若B=0.0034T,v1=0.1c(c 是光速
度),则可得d;
粒子
的速率为0.001c,计算
和
射线离开区域Ⅰ时的距离;并给出去除
和
射线的方法。
(3)当d 满足第(1)小题所给关系时,请给出速率在v1<v<v2 区间的
粒子离开区域Ⅱ时的位置和方向。
(4)请设计一种方案,能使离开区域Ⅱ的
粒子束在右侧聚焦且水平出射。
已知:电子质量
,
粒子质量
,电子电荷量
,
kg
me
31
10
1.9
kg
m
27
10
7.6
C
q
19
10
6.1
(
时)。
2
1
1
x
x
1
x
H
L
h
B
A
B
B
Ⅱ
Ⅰ
2
4
6
8
10
10
8
6
4
2
0
答案与解析
14【答案】A
【解析】以A、B 整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,方向竖直向下。以A 为研究对象:
因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A 所受合力为A 的重力,所以A 仅受重力作用。选项A 正
确
15【答案】B
【解析】电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、 帽、手套、鞋,可以对人体起到静电屏蔽作业,
使人安全作业。因为塑料和油摩擦容易起电,产生的静电荷不易泄漏,形成静电积累,造成爆炸和火灾事故。一
辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”,一旦汽车被雷击中,它的金属构架会将闪电电流导入地下。选项B 正
确
16【答案】B
【解析】
光电管加正向电压情况: P 右移时,参与导电的光电子数增加; P 移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚
参与了导电,光电流恰达最大值;P 再右移时,光电流不能再增大。
光电管加反向电压情况: P 右移时,参与导电的光电子数减少; P 移到某一位置时,所有逸出的光电子都刚
不参与了导电,光电流恰为零,此时光电管两端加的电压为截止电压,对应的光的频率为截止频率;P 再右移
时,光电流始终为零。
,入射光频率越高,对应的截止电压U 截越大。从图象中看出,
2
1
2
m
eU
mv
h
W
截
丙光对应的截止电压U 截最大,所以丙光的频率最高,丙光的波长最短,丙光对应的光电子最大初动能也最大。
选项B 正确
17【答案】B
【解析】由
得输电线上输送的电流
,
P
IU
6
3
3
3
3 10
10
6 10
500 10
P
I
A
U
由
得输电线路上的电压损失
,
U
Ir
3
3
6 10
2.5
15 10
U
V
输电线上损失的功率为
选项B 正确
2
6
2
2
11
2
3 10
(
)
2.5
9 10
5
P
P
I r
r
W
U
18【答案】BC
【解析】由
得:
x
t
v
1
3
4
4
T
t
s
v
2
4
3
7
4
T
t
s
v
解得
1
/
4
v
m s
T
s
、
波长
4
vT
m
振动从O 传到距离O 点为1m 的质点所需时间
选项BC 正确
1
1
1
x
t
s
v
19【答案】A
【解析】0~1s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负
电 ,金
属板下极板带正电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖
直向上
而向上做匀加速运动。
1~2s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,
金属板
下极板带负电;若粒子带正电,则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动,2s 末速度减小为零。
2~3s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带正电 ,金属板下极板带负电;若粒子带正电,则粒子所
受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。两极板间的电场强度大小
2
0.1
B
S
U
r
t
E
d
d
d
3~4s 内情况:由楞次定律可知,金属板上极板带负电 ,金属板下极板带正电;若粒子带正电,则粒子所
受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s 末速度减小为零,同时回到了原来的位置。选项A 正确
20【答案】AD
【解析】飞船绕地球运动的线速度为
2 r
v
T
由几何关系知
sin(
/ 2)
sin(
/ 2)
R
R
r
r
2
sin(
/ 2)
R
v
T
3
2
2
2
(
)
2
2
mM
r
r
G
m
r
T
r
r
T
GM
GM
2
sin(
/ 2)
sin(
/ 2)
R
R
T
GM
飞船每次“日全食”过程的时间为飞船转过
角所需的时间,即
一天内飞船经历“日全食”的次
/(2 )
T
数为T0/T。选项AD 正确
21Ⅰ【答案】(1)小于 (2)乙(3)57~70N/m(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以
减小长度测量误差。
【解析】(1)小于(因为橡皮绳在伸长后不能完全恢复到原来的长度)
(2)乙(因为甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内)
(3)
改变量(Xi-X1)/mm
挂在橡皮绳下端的钩码个数
甲
乙
a
b
P
正向电压
a
b
P
反向电压
B/T
t/
O
1
2
3
4
0.1
q
d
r
1
2
30.2
15.5
3
67.5
30.0
4
118.5
47.7
5
178.0
64.8
6
345.5
84.5
由上表作图得
由图得
57 ~ 70
/
k
N m
乙
(4)尽可能使伸长量在弹性范围内,同时有足够大的伸长量,以减小长度测量误差。
Ⅱ【答案】(1)(2)
【解析】(1)
(2)电阻随电流增大,存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同。第一区间电流很小时,电阻变化不大;第二
区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢。
22【答案】(1)
(2)
2 (
)
B
g H
h
L
L
H
L
(3)2.62cm 或0.38cm
【解析】(1)由A 运动到B 过程:
2
1
(
)
0
2
B
mg H
h
mg L
mv
2 (
)
B
v
g H
h
L
(2)平抛运动过程:
C
x
v t
2
1
2
h
gt
解得
2
2 (
)
2
(
)
x
H
L
h h
h
H
L h
当
时,x 有最大值,
2 ( 1)
H
L
h
max
S
L
H
L
(3)
2
2 (
)
3
1
0
x
H
L
h h
h
h
解得
1
2
3
5
3
5
2.62
0.38
2
2
h
m
h
m
23【答案】(1)
(2)
2
3
/
mgU BL
2
( 6
1)
/
mgU BL
【解析】(1)导体棒受力如图
2
2
2
tan
tan
3
/
BIL
mg
I
mg BL
mg
BL
光电池输出功率(即光电池板接收到的光能对应的功率)为
2
3
/
P
IU
mgU BL
(2)维持导体棒平衡需要的电流为
2
2
tan 45
/
mg
I
mg BL
I
BL
而当
变为
时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大
I
I
45
需要在导体棒两端并联一个电阻,题目要求的就是这个电阻上的功率。
由并联电路特点得:光电池提供的总电流
以下关键是求
I
I
I
总
额外
I总
光电池输出功率为
P
I U
总
(
为当
变成
时,光电池板接收到的光能对应的功率。)
P
45
已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定
(设为P0)
由右图可知
0
1
2 cos60
P
P L L
0
1
2 cos45
P
P L L
0
15
30
45
60
75
60
1
2
3
4
5
6
(Xi-X1)/mm
F/N
0
10
30
50
60
90
80
2
4
6
8
10
12
I/mA
U/V
20
40
70
100 110
60
45
mg
BIL2
已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能
cos60
1
cos45
2
I
P
I
P
总
2
2
6
/
I
I
mg BL
总
2
( 6
1)
/
I
I
I
mg BL
总
额
光电池能提供的额外功率为
2
( 6
1)
/
P
I U
mgU BL
额
额
24【答案】(1)
(2)0.7m 区域Ⅰ的磁场不能将
射线和
射线分离,可用薄纸片挡住
射线,用厚
1
e
m v
d
qB
铅板挡住
射线 (3)
水平 (4)见解析
2
2
1
1
2
2
2
1
2
2
(
)
e
e
m v
m
y
y
v
v
v
qB
qB
、
【解析】(1)作出临界轨道,
I
II
B
B
由几何关系知 r=d
由
得
2
1
1
e
v
qv B
m r
1
e
m v
d
qB
(2)对电子:
31
8
1
19
9.1 10
0.1 3 10
0.05
1.6 10
0.0034
e
m v
d
m
qB
粒子:
27
8
1
19
6.7 10
0.1 3 10
1.84
2 1.6 10
0.0034
m v
r
m
d
q B
作出轨道如图
I
II
B
B
r
r
y
竖直方向上的距离
2
2
0.7
y
r
r
d
m
区域Ⅰ的磁场不能将
射线和
射线分离,可用薄纸片挡住
射线,用厚铅板挡住
射线。
(3)画出速率分别为
和
的粒子离开区域Ⅱ的轨迹如下图
1v
2v
I
II
B
B
2y1
2y2
2r
2r
1r
1r
2v
1v
速率在
区域间射出的
粒子束宽为
1
2
v
v
v
1
2
(2
2
)
y
y
1
2
y
d
2
2
2
2
2
y
r
r
d
1
2
2
e
e
m v
m v
d
r
qB
qB
、
2
2
1
1
2
2
2
1
2
2
(
)
e
e
m v
m
y
y
v
v
v
qB
qB
、
(4)由对称性可设计如图所示的磁场区域,最后形成聚集且水平向右射出。
B
B
B
B