2010年高考理综物理(全国Ⅰ卷)试卷及答案解析.pdf

2010 年普通高等学校招生全国统一考试（理综）全国卷物理部分全解全析二、选择题（本题共4 小题。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 原子核23892U经放射性衰变变为原子核23490Th，继而经放 射性衰变变为原子核23491Pa，再经放射性衰变变为原子核23492U。放射性衰变、和依次为A 衰变、衰变和 衰变B 衰变、衰变和 衰变C 衰变、衰变和 衰变D 衰变、衰变和 衰变【答案】A【解析】ThU2349023892,质量数少4,电荷数少2,说明为 衰变.PaTh2349123490,质子数加 1,说明为衰变,中子转化成质子.UPa2349223491,质子数加1,说明为衰变,中子转化成质子.【命题意图与考点定位】主要考查根据原子核的衰变反应方程，应用质量数与电荷数的守恒分析解决。15如右图，轻弹簧上端与一质量为m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的加速度大小分别为1a、2a。重力加速度大小为g。则有A1ag，2agB10a，2agC10a，2mMagMD1ag，2mMagM【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对 1 的支持力和对2 的压力并未改变。对 1 物体受重力和支持力，mg=F,a1=0.对 2 物体受重力和压力，根据牛顿第二定律gMmMMMgFa【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力。16关于静电场，下列结论普遍成立的是A电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关B电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低C 将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零来源 学科 网 Z,X,X,KD在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向【答案】C【解析】在正电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势高，离正电荷远，电场强度小，电势低；而在负电荷的电场中，离正电荷近，电场强度大，电势低，离负电荷远，电场强度小，电势高，A 错误。电势差的大小决定于两点间距和电场强度，B 错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，C 正确；场强为零，电势不一定为零，如从带正电荷的导体球上将正电荷移动到另一带负电荷的导体球上，电场力做正功。【命题意图与考点定位】考查静电场中电场强度和电势的特点，应该根据所学知识举例逐个排除。17 某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下，大小为54.5 10T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸，河宽100m，该河段涨潮和落潮时有海水（视为导体）流过。设落潮时，海水自西向东流，流速为2m/s。下列说法正确的是A河 北岸的电势较高B河南岸的电势较高来源 学*科*网 C电压表记录的电压为9mVD电压表记录的电压为5mV【答案】BC【解析】海水在落潮时自西向东流，该过程可以理解为：自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则，右岸即北岸是正极电势高，南岸电势低,C 对 D 错。根据法拉第电磁感应定律351092100105.4BLvEV,B 对 A 错【命题意图与考点定位】导体棒切割磁场的实际应用题。来源:Z&xx&k.Com18一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A1tanB12tanCtanD2tan【答案】D【解析】如图平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，根据有：gtv0tan。则下落高度与水平射程之比为tan2122002vgttvgtxy，D 正确。【命题意图与考点定位】平抛速度和位移的分解19右图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r 的关系曲线。下列说法正确的是A当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力B当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力C当 r 等于 r2时，分子间的作用力为零D在 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功来源 学 科 网Z|X|X|K【答案】BC【解析】分子间距等于r0时分子势能最小，即r0=r2。当 r 小于 r1时分子力表现为斥力；当r 大于 r1小于 r2时分子力表现为斥力；当r 大于 r2时分子力表现为引力，A 错 BC 对。在 r由 r1变到 r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，D 错误。来源 学。科。网 Z。X。X。K【命题意图与考点定位】分子间距于分子力、分子势能的关系20某人手持边长为6cm 的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0 m，发现用这个镜子长度的5/6 就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为来源 学。科。A5.5mB5.0mC 4.5mD4.0m【答案】B【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得0.4m0.4m6cm眼睛距镜的距离眼睛距镜的距离树到镜的距离镜高树高，即0.4m0.4m.06m0LH。人 离 树 越 远，视 野 越 大，看 到 树 所 需 镜 面 越 小，同 理 有0.4m6m0.4m.05m0LH，以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。来源:Z。xx。k.Com【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解眼睛树的像树21 一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点。0t时刻振子的位移0.1mx；4s3t时刻0.1mx；4st时刻0.1mx。该振 子的振幅和周期可能为A0.1 m，8s3B0.1 m,8sC0.2 m，8s3D0.2 m，8s【答案】A【解析】在t=34s和 t=4s 两时刻振子的位移相同，第一种情况是此时间差是周期的整数倍nT344，当 n=1 时38Ts。在34s 的半个周期内振子的位移由负的最大变为正的最大，所以振幅是 0.1m。A 正确。第二种情况是此时间差不是周期的整数倍则2)344()034(TnT，当 n=0 时8Ts，且由于2t是1t的二倍说明振幅是该位移的二倍为0.2m。如图答案D。【命题意图与考点定位】振动的周期性引起的位移周期性变化。来源:学科网Z X X K第二卷22（18 分）来源:Zxxk.Com图 1 是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图2 所示）。（1）若图 2 中示波器显示屏横向的每大格（5 小格）对应的时间为5.0010-2s，则圆盘的转速为 _转/s。（保留 3 位有效数字）（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_ cm。（保留 3 位有效数字）t1t2【答案】4.55 转/s2.91cm【解析】从图2 可知圆盘转一圈的时间在横坐标上显示22 格，由题意知图2 中横坐标上每格表示 1.0010-2s，所以圆盘转动的周期是0.22s，则转速为4.55 转/s反光引起的电流图像在图 2 中横坐标上每次一格，说明反光涂层的长度占圆盘周长的22分之一为91.22220.1014.32222 rcm。【命题意图与考点定位】匀速圆周运动的周期与转速的关系,以及对传感器所得图像的识图。23（16 分）一电流表的量程标定不准确，某同学利用图1 所示电路测量该电流表的实际量程mI。所用器材有：量程不准的电流表1A，内阻1r=10.0，量程标称为 5.0mA；标准电流表2A，内阻2r=45.0，量程 1.0mA；标准电阻1R，阻值 10.0；滑动变阻器R，总电阻为300.0；电源 E，电动势 3.0V，内阻不计；保护电阻2R；开关 S；导线。回答下列问题：（1）在答题卡上（图2 所示）的实物图上画出连线。（2）开关 S 闭合前，滑动变阻器的滑动端c 应滑动至端。（3）开关 S 闭合后，调节滑动变阻器的滑动端，使电流表1A满偏；若此时电流表2A的读数为2I，则1A的量程mI=。（4）若测量时，1A未调到满偏，两电流表的示数如图3 所示，从图中读出1A的示数1I=，2A的示数2I=；由读出的 数据计算得mI=。（保留 3 位有效数字）（5）写出一条提高测量准确度的建议：。来源 学 科 网Z.X.X.K 来源:Z&xx&k.Com 来源 学+科+网【答 案】连线如图阻值最大1212)(rrRIIm6.05mA【解析】连线如图在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端来源:Z&xx&k.Com闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为 Im。根据并联电路电压相等有)(1221RrIrIm得1212)(rrRIIm来源 学_ 科 _网 Z_X_X_K待测表未满偏有)(12211RrIrI，将 A2的示数 0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121rrRIIMa但图中 A1的示数 3.0mA 量程为 5.0mA，根据电 流表的刻度是均匀的，则准确量程为6.05mA24（15 分）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0 60s 内汽车的加速度随时间变化的图线如右图所示。画出汽车在060s 内的 v-t 图线；求在这 60s 内汽车行驶的路程。【答案】速度图像为右图。900m【解析】由加速度图像可知前10s 汽车匀加速，后20s汽车匀减速恰好停止，因为图像的面积表示速度的变化，此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像为右图。然后利用速度图像的面积求出位移。汽车运动的面积为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和。900201020301010321ssssm25（18 分）如右图，质量分别为m 和 M 的两个星球A 和 B 在引力作用下都绕O 点做匀速周运动，星球A 和 B 两者中心之间距离为L。已知 A、B 的中心和O 三点始终共线，A 和B 分别在 O 的两侧。引力常数为G。求两星球做圆周运动的周期。在地 月系统中，若忽略其它星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A 和 B，月球绕其轨道中心运行为的周期记为T1。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期 T2。已知地球和月球的质量分别为5.98 1024kg和 7.35 1022kg。求 T2与 T1两者平方之比。（结果保留3 位小数）【答案】)(23mMGLT1.01来源 学&科&网【解析】A 和 B 绕 O 做匀速圆周运动，它们之间的万有引力提供向心力，则 A 和 B 的 向心力相等。且A 和 B 和 O 始终共线，说明A 和 B 有相同的角速度和周期。因此有RMrm22，LRr，连立解得LMmmR，LMmMr30602-110306020100v/ms-2t/s对 A 根据牛顿第二定律和万有引力定律得LmMMTmLGMm22)2(来源 学科网 ZXXK化简得)(23mMGLT将地月看成双星，由得)(231mMGLT将月球看作绕地心做圆周运动，根据牛顿第二定律和万有引力定律得LTmLGMm22)2(化简得GMLT322所以两种周期的平方比值为01.11098.51035.71098.5)(242224212MMmTT26（21 分）如下图，在03xa区域内存在与xy 平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为 B.在 t=0 时刻，一位于坐标原点的粒子源在xy 平面内发射出大量同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与 y 轴正方向的夹角分布在 0 180 范围内。已知沿y 轴正方向发射的粒子在0tt时刻刚好从磁场边界上(3,)Pa a点离开磁场。求：粒子在磁场中做圆周运动的半径R 及粒子的比荷qm;来源 学&科&网此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y 轴正方向夹角的取值范围；来源 学科网 ZXXK从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。【答案】aR332032Btmq速度与 y 轴的正方向的夹角范围是60到 120来源 学科网 从粒子发射到全部离开所用时间为02t【解析】粒子沿y 轴的正方向进入磁场，从P点经过做 OP 的垂直平分线与x 轴的交点为圆心，根据直角三角形有222)3(RaaR解得aR33223sinRa，则 粒 子 做 圆 周 运 动 的 的 圆 心 角 为120，周期为03tT来源 学 科网 Z,X,X,K粒子做圆周运动的向心力由洛仑兹力提供，根据牛顿第二定律得RTmBqv2)2(，TRv2，化简得032Btmq仍在磁场中的粒子其圆心角一定大于120，这样粒子角度最小时从磁场右边界穿出；角度最大时从磁场左边界穿出。角度最小时从磁场右边界穿出圆心角120，所经过圆弧的弦与中相等穿出点如图，根据弦与半径、x 轴的夹角都是30，所以此时速度与 y 轴的正方向的夹角是60。角度最大时从磁场左边界穿出，半径与y 轴的的夹角是60，则此时速度与y 轴的正方向的夹角是 120。所以速度与y 轴的正方向的夹角范围是60到 120在磁场中运动时间最长的粒子的轨迹应该与磁场的右边界相切，在 三角形中两个相等的腰为aR332，而它的高是aaah333323，半径与 y 轴的的夹角是30，这种粒子的圆心角是240。所用 时间为02t。所以从粒子发射到全部离开所用时间为02t。RRR