2010年普通高等學校招生全國統一考試(江蘇卷)物理試題一、單項選擇題：本題共5小題，每小題3分，共計15分，每小題只有一個選項符合題意。1、如圖所示，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度w w w.ks5 u .c om（A）大小和方向均不變（B）大小不變，方向改變（C）大小改變，方向不變（D）大小和方向均改變 【答案】A【解析】橡皮在水平方向勻速運動，在豎直方向勻速運動，合運動是勻速運動2、一矩形線框置于勻強磁場中，線框平面與磁場方向垂直，先保持線框的面積不變，將磁感應強度在1 s 時間內均勻地增大到原來的兩倍，接著保持增大后的磁感應強度不變，在1 s 時間內，再將線框的面積均勻地減小到原來的一半，先后兩個過程中，線框中感應電動勢的比值為（A） （B）1 （C）2 （D）4【答案】B【解析】由法拉第電磁感應定律：，且、有 ，。大小相等。選項B正確。3、如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質量為m的照相機，三腳架的三根輕質支架等長，與豎直方向均成角，則每根支架中承受的壓力大小為w w w.ks5 u .c om（A）（B）（C）（D）【答案】D【解析】由力的合成及平衡可得：，選項D正確。4.如圖所示的電路中，電源的電動勢為E,內阻為r,電感L的電阻不計，電阻R的阻值大于燈泡D的阻值，在t=0時刻閉合開關S,經過一段時間后，在t=t1時刻斷開S,下列表示A、B兩點間電壓UAB隨時間t變化的圖像中，正確的是【答案】B【解析】開關閉合時，線圈由于自感對電流的阻礙作用，可看做電阻，線圈電阻逐漸減小，并聯電路電阻逐漸減小，電壓UAB逐漸減小；開關閉合后再斷開時，線圈的感應電流與原電流方向相同，形成回路，燈泡的電流與原電流方向相反，并逐漸減小到0，所以正確選項B。5.空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（A）O點的電勢最低w w w.ks5 u .c om（B）x2點的電勢最高（C）x1和-x1兩點的電勢相等（D）x1和x3兩點的電勢相等【答案】C【解析】沿x軸對稱分布的電場，由題圖可得其電場線以O點為中心指向正、負方向，沿電場線電勢降落（最快），所以O點電勢最高，A錯誤，B錯誤；根據U=Ed，電場強度是變量，可用E-x圖象面積表示，所以C正確；兩點電場強度大小相等，電勢不相等，D錯誤。二、多項選擇題：本體共4小題，每小題4分，共計16分。每小題有多個選項符合題意，全部選對的得4分選對但不全的得2分，錯選或不答得得0分。6、2009年5月，航天飛機在完成對哈勃空間望遠鏡的維修任務后，在A點從圓形軌道進入橢圓軌道，B為軌道上的一點，如圖所示，關于航天飛機的運動，下列說法中正確的有（A）在軌道上經過A的速度小于經過B的速度（B）在軌道上經過A的動能小于在軌道上經過A 的動能（C）在軌道上運動的周期小于在軌道上運動的周期（D）在軌道上經過A的加速度小于在軌道上經過A的加速度【答案】ABC【解析】根據開普勒定律，近地點的速度大于遠地點的速度，A正確。由I軌道變到II軌道要減速，所以B正確。根據開普勒定律，所以。C正確。根據得：,又，所以，D錯誤7.在如圖多事的遠距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有w w w.ks5 u .c om（A）升壓變壓器的輸出電壓增大（B）降壓變壓器的輸出電壓增大（C）輸電線上損耗的功率增大（D）輸電線上損耗的功率占總功率的比例增大【答案】CD【解析】變壓器作用是變壓，發電廠的輸出電壓不變，升壓變壓器輸出的電壓U2應不變，A錯誤。由于輸電線電流，輸電線電壓損失,降壓變壓器的初級電壓，因P變大，I變大，所以U損變大，所以降壓變壓器初級電壓U3變小，B錯誤。輸電線功率損失，因P變大，所以P損變大，C正確；，因P變大，所以比值變大，D正確；8.如圖所示，平直木板AB傾斜放置，板上的P點距A端較近，小物塊與木板間的動摩擦因數由A到B逐漸減小，先讓物塊從A由靜止開始滑到B。然后，將A著地，抬高B，使木板的傾角與前一過程相同，再讓物塊從B由靜止開始滑到A。上述兩過程相比較，下列說法中一定正確的有（A）物塊經過P點的動能，前一過程較小（B）物塊從頂端滑到P點的過程中因摩擦產生的熱量，前一過程較少（C）物塊滑到底端的速度，前一過程較大（D）物塊從頂端滑到底端的時間，前一過程較長【答案】AD【解析】由于，動摩擦因數由A到B逐漸減小，兩過程傾角相同，前一過程加速度a1逐漸增大，后一過程加速度a2逐漸減小，即a1。三個質子經過附加磁場區域后能達到同一點S，則下列說法中正確的有（A）三個質子從S運動到S的時間相等（B）三個質子在附加磁場以外區域運動時，運動軌跡的圓心均在OO軸上（C）若撤去附加磁場，a到達SS連線上的位置距S點最近（D）附加磁場方向與原磁場方向相同【答案】CD【解析】由于在勻強磁場中的路徑大小不同，三個質子從S運動到S的時間不相等，A錯誤。三個質子在附加磁場中只有b的運動軌跡的圓心在OO軸上，所以B錯誤。撤去附加磁場由作圖法可得，a到達SS連線的位置距S最近，選項C正確。三個質子在原磁場的曲率半徑是相同的，無附加磁場時a到達SS連線的位置距S最近，要使三個質子經過附加磁場區域后能達到同一點S，附加磁場方向與原磁場方向相同，選項D正確。三、簡答題：本題分必做題（第10.11題）和選做題（第12題）兩部分，共計42分。請將解答填寫在答題卡相應的位置。【必做題】10、（8分）在測量電源的電動勢和內阻的實驗中，由于所用的電壓表（視為理想電壓表）的量程較小，某同學涉及了如圖所示的實物電路。（1）試驗時，應先將電阻箱的電阻調到_（選填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改變電阻箱的阻值R，分別測出阻值R0=10的定值電阻兩端的電壓U，下列兩組R的取值方案中，比較合理的方案是_ （選填1或2）方案編號電阻箱的阻值R/1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.0（3）根據實驗數據描點，繪出的圖像是一條直線。若直線的斜率為k，在坐標軸上的截距為b，則該電源的電動勢E= ，內阻r= （用k、b和R0表示）【答案】（1）最大值 （2）2 （3） 【解析】（1）為了安全（2）若R=300，電流約為=0.03A，若R=60，電流約為=0.15A，后者電流大誤差小，所以填2。（3）電流，得，圖象的斜率，截距b=，所以電動勢，內阻r=11（10分）為了探究受到空氣阻力時，物體運動速度隨時間的變化規律，某同學采用了“加速度與物體質量、物體受力關系”的實驗裝置（如圖所示）。實驗時，平衡小車與木板之間的摩擦力后，在小車上安裝一薄板，以增大空氣對小車運動的阻力。（1）往砝碼盤中加入一小砝碼，在釋放小車 （選填“之前”或“之后”）接通打點計時器的電源，在紙帶上打出一系列的點。（2）從紙帶上選取若干計數點進行測量，得出各計數點的時間t與速度v的數據如下表：時間t/s00.501.001.502.002.50速度v/(ms-1)0.120.190.230.260.280.29請根據實驗數據作出小車的v-t圖像。w w w.ks5 u .c om（3）通過對實驗結果的分析，該同學認為：隨著運動速度的增加，小車所受的空氣阻力將變大，你是否同意他的觀點？請根據v-t圖象簡要闡述理由。【答案】（1）之前 （2）（如右圖）（3）同意，在v-t圖象中，速度越大時加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大。【解析】（1）操作規程先接通電源再釋放小車。（2）描點用光滑的曲線作圖（如圖）。（3）同意，在v-t圖象中，速度越大時加速度越小，小車受到的合力越小，則小車受空氣阻力越大。12.【選做題】本題包括A、B、C三小題，請選定其中兩題，并在相應的答題區域內作答，若三題都做，則按A、B兩題評分。A.（選修模塊3-3）（12分）w w w.ks5 u .c om（1）為了將空氣裝入氣瓶內，現將一定質量的空氣等溫壓縮，空氣可視為理想氣體。下列圖象能正確表示該過程中空氣的壓強p和體積V關系的是 。（2）在將空氣壓縮裝入氣瓶的過程中，溫度保持不變，外界做了24kJ的功。現潛水員背著該氣瓶緩慢地潛入海底，若在此過程中，瓶中空氣的質量保持不變，且放出了5kJ的熱量。在上述兩個過程中，空氣的內能共減小 kJ,空氣 （選填“吸收”或“放出”）總熱量為 kJ。（3）已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3kg/和2.1kg/，空氣的摩爾質量為0.029kg/mol，阿伏伽德羅常數=6.02。若潛水員呼吸一次吸入2L空氣，試估算潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數。（結果保留一位有效數字）【答案】（1）B （2）5 放出 29 （3）31022【解析】（1）由玻意爾定律，PV=C，即，選項B正確。（2）根據熱力學第一定律：U=W+Q，第一階段W1=24kJ，U1=0，所以Q1=24kJ，放熱；第二階段W2=0，Q2=5kJ放熱，所以U2=5kJ。又U=U1+U2=5kJ，即內能減少5kJ； Q=Q1+Q2=29kJ，即放出熱量29kJ。（3）設空氣的摩爾質量為 M ，在海底和岸上的密度分別為海和岸，一次吸人空氣的體積為V，則有，代入數據得：n=31022B（選修模塊3-4）（12分）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點，在科學技術和日常生活中應用廣泛。下面關于激光的敘述正確的是 （A）激光是縱波（B）頻率相同的激光在不同介質中的波長相同（C）兩束頻率不同的激光能產生干涉現象（D）利用激光平行度好的特點可以測量月球到地球的距離（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.3010-7m,屏上P點距雙縫s1和s2的路程差為7.9510-7m.則在這里出現的應是 （選填“明條紋”或“暗條紋”）。現改用波長為6.3010-7m的激光進行上述實驗，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將 （選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。 （3）如圖乙所示，一束激光從O點由空氣射入厚度均勻的介質，經下表面反射后，從上面的A點射出。已知入射角為i ,A與O 相距l,介質的折射率為n,試求介質的厚度d. 【答案】（1）D （2）暗條紋 變寬 （3） 【解析】（1）測距利用的是平行度好的特點。答案D（2）由于，波程差是半波長的奇數倍，是暗條紋。又，變大，變大，變寬。（3）設折射角為，折射定律；幾何關系 l= 2d tan;，解得：C.（選修模塊3-5）（12分）（1）研究光電效應電路如圖所示，用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板（陰極K），鈉極板發射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與AK之間的電壓UAK的關系圖象中，正確的是 （2）鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小_(選填“增大、“減小”或“不變”)， 原因是_。（3）已知氫原子處在第一、第二激發態的能級分別為-3.4eV和-1.51eV， 金屬鈉的截止頻率為5.531014Hz, 普朗克常量h=6.6310-34Js.請通過計算判斷，氫原子從第二激發態躍遷到第一激發態過程中發出的光照射金屬鈉板， 能否發生光電效應。【答案】（1）C（2）減小；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）（3）氫原子放出的光子能量EE3E2，代人數據得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W0=h0，代人數據得W02.3 eV，因為EW0，所以不能發生光電效應。【解析】（1）雖然I強I弱，但截止電壓相等，選項C正確（2）減小；光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用（或需要克服逸出功）（3）氫原子放出的光子能量EE3E2，代人數據得：E =1 89eV，金屬鈉的逸出功W0=h0，代人數據得W02.3 eV，因為EW0，所以不能發生光電效應。四計算題： 本題共3小題，共計47分。解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數值計算的提， 答案中必須明確寫出數值和單位。13（15分）如圖所示，兩足夠長的光滑金屬導軌豎直放置，相距為L, 一理想電流表與兩導軌相連，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為m、有效電阻為R的導體棒在距磁場上邊界h處靜止釋放。導體棒進入磁場后，流經電流表的電流逐漸減小，最終穩定為I。整個運動過程中，導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌的電阻。求： （1）磁感應強度的大小B；（2）電流穩定后，導體棒運動速度的大小v；（3）流經電流表電流的最大值Im【答案】（1） （2）（3）【解析】（1）電流穩定后，導體棒做勻速運動 解得：B= （2）感應電動勢 感應電流 由解得（3）由題意知，導體棒剛進入磁場時的速度最大，設為vm機械能守恒 感應電動勢的最大值 感應電流的最大值 解得：14. (16分) 在游樂節目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺上，小明和小陽觀看后對此進行了討論。如圖所示，他們將選手簡化為質量m=60kg的指點， 選手抓住繩由靜止開始擺動，此事繩與豎直方向夾角=300，繩的懸掛點O距水面的高度為H=3m.不考慮空氣阻力和繩的質量，浮臺露出水面的高度不計，水足夠深。取中立加速度g=10m/s2，sin530=0.8，cos530=0.6（1）求選手擺到最低點時對繩拉力的大小F；（2）若繩長l=2m, 選手擺到最高點時松手落入手中。設水碓選手的平均浮力f1=800N，平均阻力f2=700N，求選手落入水中的深度d；（3）若選手擺到最低點時松手， 小明認為繩越長，在浮臺上的落點距岸邊越遠；小陽認為繩越短，落點距岸邊越遠，請通過推算說明你的觀點。【答案】（1）1080N （2）1.2m （3）見解析【解析】（1）機械能守恒 圓周運動Fmgm解得F（32cos）mg人對繩的拉力FF則F1080N（2）動能定理 則d= 解得d=1.2m （3）選手從最低點開始做平拋運動 且由式解得：當 時，x有最大值 解得因此，兩人的看法均不正確當繩長越接近1 . 5m 時，落點距岸邊越遠。15（16分）制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為d的兩平行極板，如圖甲所示，加在極板A、B間的電壓UAB作周期性變化，其正向電壓為U0，反向電壓為-kU0