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全国课标-1
2010 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（全国课标）（物理部分）
14．在电磁学发展过程中，许多科学家作出了贡献，下列说法正确的是
A．奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象
B．麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在
C．库仑发现了点电荷的相互作用规律；密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值
D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律；洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律
15．一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1的力压弹簧的另一端，平衡时长度为l1；改用大小为F2
的力拉弹簧，平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为
A．
F2−F1
l2−l1
B．
F2+F1
l2+l1
C．
F2+F1
l2−l1 D．
F2−F1
l2+l1
16．如图所示，在外力作用下某质点运动的v-t 图象为正弦曲线。从图中可以判断
A．在0~t1时间内，外力做正功
B．在0~t1时间内，外力的功率逐渐增大
C．在t2时刻，外力的功率最大
D．在t1~t3时间内，外力做的总功为零
17．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的收尘板
是很长的条形金属板，图中直线ab 为该收尘板的横截面。工作时收尘
板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用
下向收尘板运动，最后落在收尘板上。若用粗黑曲线表示原来静止于P
点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，下列4 幅图中可能正确的是（忽略重力
和空气阻力）
A． B． C． D．
18．如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60º
角的力F1 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平
方向成30º 角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动。若
F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为
A．√3−1
B．2−√3
C．
√3
2 −1
2
D．
1−√3
2
t3
t2
t1
O
t
v
P
b
a
P
b
a
P
b
a
P
b
a
P
b
a
F2
30º
F1
60º
全国课标-2
19．电源的效率η 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功
率之比。在测电源电动势和内阻的实验中得到的实验图线
如图所示，图中U 为路端电压，I 为干路电流，a、b 为图
线上的两点，相应状态下电源的效率分别为ηa、ηb。由图
可知ηa、ηb的值分别为
A．
3
4
、1
4 B．
1
3
、2
3 C．
1
2
、1
2 D．
2
3
、1
3
20．太阳系中的8 大行星的轨道均可以近似看成圆轨道。下列4 幅图是用来描述这些行星运动所
遵从的某一规律的图象。图中坐标系的横轴是lg(T/T0)。纵轴是lg(R/R0)；这里T 和R 分别是
行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，T0和R0分别是水星绕太阳的周期和相应的圆
轨道半径。下列4 幅图中正确的是
A． B． C． D．
21．如图所示，两个端面半径同为R 的圆柱铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯
上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场。一铜质细直棒ab 水平置于缝隙中，且
与圆柱轴线等高、垂直。让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离
为0.2R 时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R 时电动势大小为
E2。忽略涡流损耗和边缘效应。关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前
两端的极性，下列判断正确的是
A．E1>E2，a 端为正 B．E1>E2，b 端为正
C．E1<E2，a 端为正 D．E1<E2，b 端为正
22．（4 分）图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。现有的器材为：带铁夹的铁架台、电
磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤、天平。回答下列问题：
⑴为完成此实验，除了所给的器材，还需要的器材有 。（填入正确
选项前的字母）
A．米尺
B．秒表
C．0~12V 的直流电源
D．0~12V 的交流电源
⑵实验中误差产生的原因有______________________________
。（写出两个原因）
b
a
O
I/A
U/V
×
×
3
2
1
3
2
1
O
lg(R/R0)
lg(T/T0)
3
2
1
3
2
1
O
lg(R/R0)
lg(T/T0)
3
2
1
3
2
1
O
lg(R/R0)
lg(T/T0)
3
2
1
3
2
1
O
lg(R/R0)
lg(T/T0)
b
a
全国课标-3
23．（11 分）
用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻
值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1 虚线框内
所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且
具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值，测
量电路如图1 所示，图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表1 所示。
表1
温度t（℃）
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
RT阻值（Ω）
54.3
51.5
48.3
44.7
41.4
37.9
34.7
回答下列问题：
⑴根据图1 所示的电路，在图2 所示的实物图上连线。
⑵为了检验RL与t 之间近似为线性关系，在坐标纸上作RL-t 关系图线。
⑶在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图3、4 所示。电流表的读数为 ，电
压表的读数为 。此时等效电阻RL的阻值为 ；热敏电阻所处环境的温度约为
。
图1
S
E
R
RT
R2
R1
A
V
图2
E
S
R
R2
RT （放在控温装置
中）
R1
mA
V
t/℃
90
80
70
60
50
40
30
30
40
50
RL/Ω
图4
图3
V
6
5
4
3
2
1
mA
0
150
100
50
0
全国课标-4
24．（14 分）短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100m 和200m 短跑项目的新世界纪录，他
的成绩分别是9.69s 和19.30s。假定他在100m 比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15s，起
跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200m 比赛时，反应时间及起跑后加速阶
段的加速度和加速时间与100m 比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均
速率只有跑100m 时最大速率的96%。求：
⑴加速所用时间和达到的最大速率；
⑵起跑后做匀加速运动的加速度。（结果保留两位小数）
25．（18 分）
如图所示，在0≤x≤a、0≤y≤a/2 范围内有垂直于xy 平面向外的匀强磁场，
磁感应强度大小为B。坐标原点O 处有一个粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为
q 的带正电粒子，它们的速度大小相同，速度方向均在xy 平面内，与y 轴正方向的夹角分布
在0~90º 范围内。已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2 到a 之间，从发射粒子到粒
子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。求最后离开磁
场的粒子从粒子源射出时的
⑴速度的大小；
⑵速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。
33．[物理——选修3-3]（15 分）
（1）（5 分）关于晶体和非晶体，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母）
A．金刚石、食盐、玻璃和水晶都是晶体
B．晶体的分子（或原子、离子）排列是有规则的
C．单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点
D．单晶体和多晶体的物理性质是各向异性的，非晶体是各向同性的
（2）（10 分）如图所示，一开口气缸内盛有密度为ρ 的某种液体；一长为
l 的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液体的部分
和进入小瓶中液体的长度均为
l
4 。现用活塞将气缸封闭（图中未画
出），使活塞缓慢向下运动，各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的
底部恰好与液体相平时，进入小瓶中的液体长度为
l
2 ，求此时气缸内气体的压强。大气压
强为p0 ，重力加速度为g 。
B
O
x
y
a/2
a
全国课标-5
34．[物理——选修3-4]（15 分）
⑴（5 分）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ΔABC，∠A 为直角。此截面所在平面内的光
线沿平行于BC 边的方向射到AB 边，进入棱镜后直接射到AC 边上，并刚好能发生全反射。
该棱镜材料的折射率为 。（填入正确选项的字母）
A．
√6
2 B．√2 C．
3
2 D．√3
⑵（10 分）波源S1和S2振动方向相同，频率均为4Hz，分别置于均匀介质中x 轴上的O、A 两
点处，OA=2m，如图所示。两波源产生的简谐横波沿x 轴相向传播，波速为4m/s。已知两
波源振动的初始相位相同。求：
（i）简谐横波的波长；
（ii）OA 间合振动振幅最小的点的位置。
35．[物理——选修3-5]（15 分）
⑴（5 分）用频率为ν0的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分
别为ν1、ν2、ν3的三条谱线，且ν3>ν2>ν1，则 。（填入正确选项前的字母）
A．ν0<ν1 B．ν3=ν2+ν1 C．ν0=ν1+ν2+ν3 D．
1
v1
= 1
v2
+ 1
v3
⑵（10 分）如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。
重物质量为木板质量的2 倍，重物与木板间的动摩擦因数为μ。使木板与重物以共同的速度
v0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再
次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。
参考答案
14．AC 15．C 16．AD 17．A 18．B 19．D 20．B 21．D
22．⑴AD
⑵纸带和打点计时器之间有摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差；计算势能变化
时选取的始末点距离过近；交流电频率不稳定。
23．⑴图略 ⑵图略 ⑶115mA 5.00V 43.5Ω 64.0℃或62～66℃
24．解：⑴设加速所用时间为t（以s 为单位），匀速运动的速度为v （以m/s 为单位）则有
1
2 vt+(9.69−0.15−t )v=100
①
C
B
A
x
S2
S1
O
A
全国课标-6
1
2 vt+(19.30−0.15−t )×0.96v=200
②
由①②式得
t=1.29s
③
v=11.24m/s
④
⑵设加速度大小为a ，则
a= v
t =8.71m/s2
⑤
25．（18 分）解：⑴设粒子的发射速度为v ，粒子做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律
和洛仑兹力公式，得
qvB =m v2
R
①
由①式得
R= mv
qB
②
当a/2<R<a 时，在磁场中运动时间最长的粒子，
其轨迹是圆心为C 的圆弧，圆弧与磁场的上边界相切，
如右图所示，设该粒子在磁场运动的时间为t ，
依题意t=T /4 ，
得
∠OCA= π
2
③
设最后离开磁场的粒子的发射方向与y 轴正方向
的夹角为α ，由几何关系可得
Rsinα=R−a
2
④
Rsinα=a−Rcosα
⑤
又sin2α+cos2α=1
由④⑤⑥式得
R=(2−√6
2 )a
⑦
由②⑦式得
v=(2−√6
2 ) aqB
m
⑧
⑵由④⑦式得
sinα=6−√6
10
⑨
v
α
α
α
R
R
P
C
D
A
B
O
x
y
a/2
a
全国课标-7
33．⑴BC ⑵解：
34．⑴A ⑵解：（i）λ=1m （ii）x=0.25m、0.75m、1.25m、1.75m
35．⑴B ⑵解：第一次与墙碰撞后，木板的速度反向，大小不变，此后木板向左做匀减速运动，
重物向右做匀减速运动，最后木板和重物达到一共同的速度v 。设木板的质量为m ，重物的
质量为2m ，取向右为动量的正向，由动量守恒得
2mv 0−mv 0=3mv
①
设从第一次与墙碰撞到重物和木板具有共同速度v 所用的时间为t1，对木板应用动量定理得
2μ mgt 1=mv −m(−v0)
②
由牛顿第二定律得2μ mg =ma
③
式中a 为木板的加速度。
在达到共同速度v 时，木板离墙的距离l 为
l=v0t1−1
2 at 1
2
④
开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为
t2= l
v
⑤
从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为
t=t1+t2
⑥
由以上各式得
t= 4 v0
3 μg
⑦
