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1、2010 新课标全国卷 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 二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分，共 48 分。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在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。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
2、根轻质弹簧一端固定，用大小为 1 F的力压弹簧的另一端，平衡时长度为 1 l；改用大小为 2 F的力拉弹簧，平衡时 长度为 2 l。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 21 21 FF ll B. 21 21 FF ll C. 21 21 FF ll D. 21 21 FF ll 16 如图所示，在外力作用下某质点运动的t图象为正弦曲线。 从图中可以判断 （） A在 1 0 t时间内，外力做正功 B在 1 0 t时间内，外力的功率逐渐增大 C在 2 t时刻，外力的功率最大 D在 13 tt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
3、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)（） 18如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成 0 60角的力 1 F拉物块时， 物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成 0 30角的力 2 F推物块时， 物块仍做匀速直 线运动。若 1 F和 2 F的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为（） 2010 新课标全国卷 2 A.31 B.23 C. 31
4、 22 D.1- 3 2 19电源的效率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 电动势和内电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 a、b。由 图可知 a、b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 像。 图中坐标系的横轴是lg(/) O TT, 纵轴是lg(/) O R R; 这里 T和 R分别是行星绕太
5、阳运行的周期和相应的圆轨道半径， O T和 0 R分别是水星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径。下列4 幅图中正确的是（） 21如图所示，两个端面半径同为R的圆 柱形铁芯同轴水平放置，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02R时 铜棒中电动势大小为 1 E， 下落距离为0.8R 时电动势大小为 2 E。 忽略涡流损耗和边缘效应。 关于 1 E、 2 E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 1 E 2 E，a 端为正 B 1 E 2 E
6、，b 端为正 C 1 E 2 E，a 端为正 D 1 E 2 E，b 端为正 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22 题第 32 题为必考题，每个试题考 生都必须做答。第33 题第 38 题为选考题，考生根据要求做答。 ( 一) 必考题 (11 题，共 129 分) 2010 新课标全国卷 3 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： (1) 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 C012V 的直流电源 D.0I2V 的交流电源 (2
7、) 实验中误差产生的原因有_。( 写出两个原因 ) 23(11 分) 用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻 T R，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 T R和两个适当的固定电阻 1 R、 2 R连成图 1 虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻 L R的阻值随 T R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 L R的 阻值，测量电路如图1 所示，图中的电压表内阻很大。 L R的测量结果如表l 所示。 回答下列问题： （1）根据图1 所示的电路，在图2 所示的实物图上连线。 (2) 为了检验 L R与
8、f 之间近似为线性关系，在坐标纸上作 L R-t 关系图线 (3) 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 L R的阻值为 _：热敏电阻所处环境的温度约为_。 2010 新课标全国卷 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969 s 和 l9 30 s。假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是015 S ，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速 运动。 200 m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l00 m比赛
9、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l00 m 时最大速率的96。求： (1) 加速所用时间和达到的最大速率： (2)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0x a、oy 2 a 范围内有垂直手xy 平面向外的 匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点0 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 0 90范围内。己知粒子在磁场中 做圆周运动的半径介于a2 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
10、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 (1) 速度的大小： (2) 速度方向与y 轴正方向夹角的正弦。 ( 二) 选考题：共45 分。 33. 物理选修3-3 （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的某种液体；一长为l的粗细均匀的小平底朝 上漂浮在液体中， 平衡时小瓶露出液面
11、的部分和进入小瓶中液柱的长度均为 4 l 。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 面相平时，进入小瓶中的液柱长度为 2 l ，求此时气缸内气体的压强。大气压强为 0，重力加速度为 g。 2010 新课标全国卷 5 34 物理选修3-4(15分) （1）(5 分) 如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，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。( 填入正确选项前的字母) A. 6 2 B.2 C. 3 2 D.3 （2）(10 分
12、) 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 OA、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 4/m s。己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) （1）(5 分) 用频率为 0 v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 123 vvv、的三条 谱线，且 321 vvv，则。( 填入正确选项前的字母) A 01 vv B 321 vvv C 0123 vvvv D. 123 111 vvv （2）(10分
13、) 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。使木 板与重物以共同的速度 0 v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。 2010 新课标全国卷 6 2010全国课标理科综合能力测试答案 二、选择题（每小题6 分，共 8 小题） 14. AC 15. C 16. AD 17. A 18. B 19. D 20. B 21. D （一）必选题 22. （4 分） （1）AD （2）纸带和打点计时器之间有
14、摩擦；用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。 23 （11 分） （1） （2）RLt 关系曲线如图所示： （3）115 mA 5.00V 43.5 64.0 24 （ 14 分） 解：（ 1）设加速所用时间为t （以s 为单位） ，迅速运动的速度为v （以m/s 为单位） ，则有 1 (9.690.15)100 2 vtt v 1 (19.300.15)0.96200 2 vttv 由式得 1.29ts11.24/vm s （2）设加速度大小为a，则 2 8.71/ v am s t 25 （18 分） 解： （1）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
15、力公式，得 2 v qvBm R 由式得 mv R qB 当/ 2aRa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，如图所示。设该粒子在磁场运动的时间为t ，依题意/ 4tT，得 2 OCA 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，由几何关系可得sin 2 a RR sincosRaRa又 22 sincos1aa由式得 6 (2) 2 Ra 由式得 6 (2) 2 aqB v m （2）由式得 66 sin 10 a （二）选考题 33 物理选修3-3 （15 分）（1） （5 分） BC 2010 新课标全国卷 7 （2） （10 分）
16、解：设当小瓶内气体的长度为 3 4 l时，压强为 1 p； 当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为 2 p， 气缸内气体的压强为 3 p。依题意 10 1 3 ppgl由玻意耳定律 12 3 () 42 ll pSplS 式中 S为小瓶的横截面积。联立两式，得 20 31 () 22 ppgl 又有 23 1 2 ppgl联立式，得 30 3 24 gl pp 34. 物理选修3-4 （15 分） （1） （5 分） A （2） （10 分）解：（）设简谐横波波长为，频率为，波速为v，则 v 代入已知数据得1m （）以O为坐标原点， 设 P为 OA间的任意一点， 其坐标为x， 则两波源
17、到P点的波程差(2),02lxxx 其中 x、l以 m为单位。 合振动振幅最小的点的位置满足 1 () , 2 lkk为整数联立式，得0.25,0.75,1.25,1.75xmmmm 35 物理选修3-5 （15 分） （1） （5 分） B （2） （10 分）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 00 23mvmvmv 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 1 t，对木板应用动量定理得 10 2()mgtmvmv 由牛顿第二定律得2 mgma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 2 0 11 1 2 lv tat 开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 2 l t v 从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为 12 ttt由以上各式得 0 4 3 v t g