2010 高考安徽物理试卷及答案 物理 综合能力测试 本试卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分，第卷第 1 页至第 5 页，第卷第 6 页至第 12 页。全卷满分 300 分。 考生注意事项：考生注意事项： 1答题前，务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号，并认真核对答题卡上所粘 贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写姓名 和座位号后两位。 2答第卷时，每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3答第卷时，必须使用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 4考试结束，务必将试题卷和答题卡一并上交。 第卷（选择题 共 120 分） 本卷共本卷共 20 小题，每小题小题，每小题 6 分，共分，共 120 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 14伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至 M 点放开，摆球会达到同一水平高度上的 N 点。如 果在 E 或 F 处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它 同样会达到原水平高度上的 M 点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线） 下滑时，其末速度的大小 A只与斜面的倾角有关 B只与斜面的长度有关 C只与下滑的高度有关 D只与物体的质量有关 【答案】C 【解析】伽利略的理想斜面和摆球实验，斜面上的小球和摆线上的小球好像“记得”起自己的起始高度， 实质是动能与势能的转化过程中，总能量不变。物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时， 高度越大，初始的势能越大转化后的末动能也就越大，速度越大。选项 C 正确。 15一列沿 x 轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。P 为介质中的一个质点，从该时刻开始的 一段极短时间内，P 的速度v和加速度a的大小变化情况是 Av变小，a变大 Bv变小，a变小 Cv变大，a变大 Dv变大，a变小 【答案】D 【解析】由题图可得，波沿 x 轴方向传播，P 质点在该时刻的运动方向沿 y 轴正方向，向平衡位置靠近， 做加速度减小的加速运动，v变大，a变小，选项 C 正确。 16如图所示，在 xOy 平面内有一个以 O 为圆心、半径 R=0.1m 的圆，P 为圆周上的一点，O、P 两点连 线与x轴正方向的夹角为 。若空间存在沿y轴负方向的匀强电场，场强大小E=100V/m，则 O、P 两点的电势差可表示为 x/m y/m O P P x y O M N E F 2010 全国高考物理试题解析集 第 1 页 共 8 页 A10sin (V)opU B10sin (V)opU C10cos (V)opU D10cos (V)opU 【答案】A 【解析】在匀强电场中，两点间的电势差 U=Ed，而 d 是沿场强方向上的距离，所以sinOPdR ，故：100 ( 0.1sin )10sin (V)opU ，选项 A 正确。 17为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于 2011 年 10 月发射第一颗火星探测器“萤火一 号”。假设探测器在离火星表面高度分别为 h1和 h2的圆轨道上运动时，周期分别为 T1和 T2。火星可视为 质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为 G。仅利用以上数据，可以计算出 A火星的密度和火星表面的重力加速度 B火星的质量和火星对“萤火一号”的引力 C火星的半径和“萤火一号”的质量 D火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力 【答案】A 【解析】由于万有引力提供探测器做圆周运动的向心力，则有2 12 112() ()()MmGmRhRhT；2 22 222() ()()MmGmRhRhT，可求得火星的质量2323 12 22 124()4()RhRhMGTGT和火星的半径22321 122311ThhTR T T ，根据密度公式得：333 44 3MMM VRR。在火星表面的物体有2MmGmgR，可得火星表面的重力加速度2GMgR，故选项 A 正确。 18如图所示，M、N 是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2 为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部。闭合 电键 S，小球静止时受到悬线的拉力为 F。调节 R1、R2，关于 F 的大小判断 正确的是 A保持 R1不变，缓慢增大 R2时，F 将变大 B保持 R1不变，缓慢增大 R2时，F 将变小 C保持 R2不变，缓慢增大 R1时，F 将变大 D保持 R2不变，缓慢增大 R1时，F 将变小 【答案】B 【解析】保持 R1不变，缓慢增大 R2时，由于 R0和 R2串联，R0两端的电压减小，即平行板电容器的两个极板的电压 U 减小，带电小球受到的电场力UFqEqd电减小, 悬线的拉力为22()FmgF电将减E S R0 R1 R2 M N 2010 全国高考物理试题解析集 第 2 页 共 8 页 小，选项 B 正确，A 错误。保持 R2不变，缓慢增大 R1时，R0两端的电压不变，F电不变，悬线的拉力为 F 不变，C、D 错误。 19L 型木板 P（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木 板上，另一端与置于木板上表面的滑块 Q 相连，如图所示。若 P、Q 一 起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板 P 的受力个数为 A3 B4 C5 D6 【答案】C 【解析】P、Q 一起沿斜面匀速下滑时，由于木板 P 上表面光滑，滑块 Q 受到重力、P 的支持力和弹簧沿 斜面向上的弹力。木板 P 受到重力、斜面的支持力、斜面的摩擦力、Q 的压力和弹簧沿斜面向下的弹力， 所以选项 C 正确。 20如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形 线圈和，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（为细导线） 。两线圈在距磁场上界面h高处由静 止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平 行于磁场上边界。设线圈、落地时的速度大小分别为 v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为 Q1、 Q2。不计空气阻力，则 Av1 Q2 Dv1 =v2，Q10 表示电场方向竖直向上。t=0 时，一带 正电、质量为 m 的微粒从左边界上的 N1点以水平速度 v 射入该区域，沿直线运动到 Q 点后，做一次完整 的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的 N2点。Q 为线段 N1N2的中点，重力加速度为 g。上述 d、E0、m、 v、g 为已知量。 （1）求微粒所带电荷量 q 和磁感应强度 B 的大小； （2）求电场变化的周期 T； （3）改变宽度 d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求 T 的最小值。 【答案】 （1）02E v（2）2dv vg （3）(21) 2v g【解析】 （1）微粒做直线运动，则 0mgqEqvB 微粒做圆周运动，则0mgqE t E O 2T T E0 -E0 d N1 N2 L1 L2 图 1 图 2 v 2010 全国高考物理试题解析集 第 6 页 共 8 页 联立得：0mgqE 02EBv （2）设微粒从 N1运动到 Q 的时间为 t1，作圆周运动的周期为 t2，则 12dvt 2vqvBmR 22 Rvt 联立得：12;2dvttvg 电场变化的周期 122dvTttvg （3）若微粒能完成题述的运动过程，要求 2dR 联立得：22vRg 11 设 N1Q 段直线运动的最短时间 t1min，由11 得 1min2vtg 因 t2不变，T 的最小值 m i n1 m i n2( 21) 2vTttg 24.(20 分) 如图，ABD 为竖直平面内的光滑 绝缘轨道，其中 AB 段是水平的，BD 段为半径 R=0.2m 的半圆，两 段轨道相切于 B 点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小 E=5.0 103V/m。一不带电的绝缘小 球甲，以速度 0沿水平轨道向右运动，与静止在 B 点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的 质量均为 m=1.0 10-2kg，乙所带电荷量 q=2.0 10-5C，g 取 10m/s2。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为 质点，整个运动过程无电荷转移) （1）甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点 D， 求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距离； （2）在满足(1)的条件下。求的甲的速度 0； （3）若甲仍以速度 0向右运动，增大甲的质量，保 持乙的质量不变， 求乙在轨道上的首次落点到 B 点的距 离范围。 A E B R D v0 甲 乙 2010 全国高考物理试题解析集 第 7 页 共 8 页 【答案】 （1）0.4m （2）2 5/m s （3）0.41.6mxm 【解析】 （1）在乙恰能通过轨道的最高点的情况下，设乙到达最高点的速度为 vD，乙离开 D 点到达水平 轨道的时间为 t，乙的落点到 B 点的距离为 x，则 2 DvmmgqER 212()2mgqERtm Dxv t 联立得：0.4xm （2）设碰撞后甲、乙的速度分别为 v甲、v乙，根据动量守恒和机械能守恒定律有： 0mvmvmv乙甲 222 0111 222mvmvmv乙甲 联立得：v乙= v0 由动能定理得：22112222DmgRqERmvmv乙 联立得：5()2 5/DmgqE Rvm sm （3）设甲的质量为 M，碰撞后甲、乙的速度