高考物理真题Word版天津卷试题答案解析.doc

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2010年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）

物理试题

一、选择题（本大题共8题,共计48分）

1、（6分）

下列关于电磁波的说法正确的是（　　）

A．均匀变化的磁场能够在空间产生电场

B．电磁波在真空和介质中传播速度相同

C．只要有电场和磁场，就能产生电磁波

D．电磁波在同种介质中只能沿直线传播

2、（6分）

下列关于原子和原子核的说法正确的是（　　）

A．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分

B．玻尔理论的假设之一是原子能量的量子化

C．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短

D．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

3、（6分）

质点做直线运动的vt图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8s内平均速度的大小和方向分别为（　　）

A．0.25m/s　向右                B．0.25m/s　向左

C．1m/s　向右                     D．1m/s　向左

4、（6分）

一列简谐横波沿x轴正向传播，传到M点时波形如图所示，再经0.6s，N点开始振动，则该波的振幅A和频率f为（　　）

A．A＝1m　f＝5Hz

B．A＝0.5m　f＝5Hz

C．A＝1m　f＝2.5Hz

D．A＝0.5m　f＝2.5Hz

5、（6分）

在静电场中，将一正电荷从a点移到b点，电场力做了负功，则（　　）

A．b点的电场强度一定比a点大

B．电场线方向一定从b指向a

C．b点的电势一定比a点高

D．该电荷的动能一定减小

6、（6分）

（不定项选择）探测器绕月球做匀速圆周运动，变轨后在周期较小的轨道上仍做匀速圆周运动，则变轨后与变轨前相比（　　）

A．轨道半径变小                   B．向心加速度变小

C．线速度变小                     D．角速度变小

7、（6分）

（不定项选择）为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡L1、L2，电路中分别接了理想交流电压表V1、V2和理想交流电流表A1、A2，导线电阻不计，如图所示．当开关S闭合后（　　）

A．A1示数变大，A1与A2示数的比值不变

B．A1示数变大，A1与A2示数的比值变大

C．V2示数变小，V1与V2示数的比值变大

D．V2示数不变，V1与V2示数的比值不变

8、（6分）

（不定项选择）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图．则这两种光（　　）

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大

C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大

D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大

二、非选择题（本大题共4题,共计72分）

1、（18分）

在

（1）如图所示，在高为h的平台边缘水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g.若两球能在空中相遇，则小球A的初速度vA应大于________，A、B两球初速度之比为________．

（2）在探究求合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳．实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条．

①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的________（填字母代号）．

A．将橡皮条拉伸相同长度即可

B．将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

C．将弹簧秤都拉伸到相同刻度

D．将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是________（填字母代号）．

A．两细绳必须等长

B．弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

C．用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

D．拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些

（3）要测量电压表V1的内阻RV，其量程为2V，内阻约2kΩ.实验室提供的器材有：

电流表A，量程0.6A，内阻约0.1Ω；

电压表V2，量程5V，内阻约5kΩ；

定值电阻R1，阻值30Ω；

定值电阻R2，阻值3kΩ；

滑动变阻器R3，最大阻值100Ω，额定电流1.5A；

电源E，电动势6V，内阻约0.5Ω；

开关S一个，导线若干．

①有人拟将待测电压表V1和电流表A串联接入电压合适的测量电路中，测出V1的电压和电流，再计算出RV.该方案实际上不可行，其最主要的原因是______________；

②请从上述器材中选择必要的器材，设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路．要求测量尽量准确，实验须在同一电路中，且在不增减元件的条件下完成．试画出符合要求的实验电路图（图中电源与开关已连好），并标出所选元件的相应字母代号；

③由上问写出V1内阻RV的表达式，说明式中各测量量的物理意义。

2、（16分）

在如图所示，小球A系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到水平面的距离为h.物块B质量是小球的5倍，置于粗糙的水平面上且位于O点正下方，物块与水平面间的动摩擦因数为μ.现拉动小球使线水平伸直，小球由静止开始释放，运动到最低点时与物块发生正碰（碰撞时间极短），反弹后上升至最高点时到水平面的距离为.小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求物块在水平面上滑行的时间t.

3、（18分）

在如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度l＝0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上．框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长，电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T．垂直于ab施加F＝2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.

（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；

（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1J，求该过程ab位移x的大小．

4、（20分）

在质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图，M、N为两块水平放置的平行金属极板，板长为L，板右端到屏的距离为D，且D远大于L，O′O为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O′O的距离．以屏中心O为原点建立xOy直角坐标系，其中x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向．

（1）设一个质量为m0、电荷量为q0的正离子以速度v0沿O′O的方向从O′点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿＋y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0；

（2）假设你利用该装置探究未知离子，试依照以下实验结果计算未知离子的质量数．

上述装置中，保留原电场，再在板间加沿－y方向的匀强磁场．现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流，仍从O′点沿O′O方向射入，屏上出现两条亮线．在两线上取y坐标相同的两个光点，对应的x坐标分别为3.24mm和3.00mm，其中x坐标大的光点是碳12离子击中屏产生的，另一光点是未知离子产生的．尽管入射离子速度不完全相同，但入射速度都很大，且在板间运动时O′O方向的分速度总是远大于x方向和y方向的分速度．

答案解析

一、选择题（本大题共8题,共计48分）

1、（6分）A　电磁波在真空中传播速度最大，为c＝3×108m/s，在介质中传播速度v＝，n为介质折射率，B项错误；均匀变化的电场或磁场，不能产生电磁波，C项错误；电磁波在均匀介质中沿直线传播，D项错误．

2、（6分）B　β衰变是原子核内一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，核反应方程为―→＋，A项错误；放射性元素的半衰期不随外界温度、压强等发生改变，C项错误；比结合能越大，核子结合的越牢固，D项错误．

3、（6分）B　在vt图象中，图线与横轴所围面积代表位移，0～3s内，x1＝3m，向右；3～8s内，x2＝－5m，负号表示向左，则0～8s内位移x＝x1＋x2＝－2m，向左，＝＝－0.25m/s，向左，B项正确．

4、（6分）D　由波的图象可知，振幅A＝0.5m，波长λ＝4m，波速v＝＝m/s＝10m/s，频率f＝＝2.5Hz，D项正确．

5、（6分）C　从a→b，电场力对正电荷做负功，该电荷电势能增加，qφa＜qφb，即φa＜φb，故选项C正确；a、b两点不一定在同一条电场线上，B项错误；该电荷除了受电场力，是否还受其他力不清楚，D项错误；条件不足，无法判断a、b两点场强的大小，A项错误．

6、（6分）A　由＝mr（）2可知，变轨后探测器轨道半径变小，由a＝、v＝、ω＝可知，探测器向心加速度、线速度、角速度均变大，只有A项正确．

7、（6分）AD　原电压U1不变，变压器匝数比不变，故U2不变，且＝，比值不变；闭合开关S，副线圈所在电路中的总电阻变小，I2变大，由I1＝I2可知，I1变大，但＝比值不变，A、D两项正确．

8、（6分）BC　爱因斯坦光电效应方程|eUC|＝mv2＝hν－W，图象可知|UC2|＞|UC1|，则两种光的频率νa＜νb，A项错误；由两种光的频率关系得，λa＞λb，根据双缝干涉条纹间距公式Δx＝·λ可知，a光的相邻条纹间距大，C项正确；同理可知na＜nb，D项错误；由sinC＝得，Ca＞Cb，B项正确．

二、非选择题（本大题共4题,共计72分）

1、（18分）

（1）s　　

（2）①BD　②BD

（3）①电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流

②测量电压表V1内阻RV的实验电路如图所示：

③RV＝

U1表示V1的电压，U2表示V1和R2串联的总电压．

解析：

（1）小球A做平抛运动，若能在空中相遇，水平方向s＝vA·t；竖直方向gt2＜h，两式联立得vA＞s·

若要求两球在空中相遇，则hA＝gt2，hB＝vB·t－gt2，hA＋hB＝h，s＝vA·t，以上四式联立，得＝.

（2）①两次拉伸的效果相同，包括大小和方向，B项正确而A项错；弹簧秤不一定拉伸到相同刻度，两次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置即可，D项正确而C项错误．

②弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行，保证各力都在同一平面内，细绳长些，标记同一细绳方向的两点远一些，以保证画力的方向时精确些，本题B、D两项符合要求．

（3）①允许通过电压表V1的最大电流Im＝A＝1mA，而与电流表A的量程（0.6A）相比太小，所以该方案不可行．

②若选择电压表V2，则V2与V1量程相差太大，需找一个定值电阻与电压表V1串联分压，R1＝30 Ω太小，R2＝3kΩ正合适，电路图见答案．

③RV＝，IV＝IR2＝，联立得RV＝.

2、（16分）

解析：

设小球的质量为m，运动到最低点与物块碰撞前的速度大小为v1，取小球运动到最低点重力势能为零，根据机械能守恒定律，有

mgh＝m                                 ①

得v1＝

设碰撞后小球反弹的速度大小为v1′，同理有

mg＝mv1′2                                              ②

得v1′＝

设碰后物块的速度大小为v2，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律，有

mv1＝－m