2010陕西理综物理部分详解(word版).doc

2010年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（陕西卷）物理试题简析西安高新一中（710075）姚向龙2010年陕西省第一次新课程高考理综试题物理部分采用了宁夏卷的结构模式，试题既保持了宁夏卷良好的连续性和稳定性，又体现出了命题的创新性和课程模块的选择性，顺利地完成了大纲卷高考向课标卷高考的平稳过渡。试题结构与平时练考模式一致，试题情景学生熟悉，学生入手容易，心里不慌，利于正常发挥；试题立足于基础，突出主干知识、核心概念、重要规律的熟练掌握，着重考查考生的基本知识和能力；试题由易到难排列，梯度明显、最后的计算题较难，有较大的区分度，利于高校选拔优秀人才；试题注重理论联系实际，注意物理知识在生产、生活中的应用，体现了新课标的理念；试题凸显了建立物理模型、数形结合、应用数学解决物理问题的能力。2010年陕西省第一次新课程高考理综试题物理部分是一份较好的试题，对中学的教学及高考复习有良好的导向作用。一、试题简析（一）必考题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简析：本题以电磁学发展过程中导致重大发现的物理事件和科学家为命题素材，考查物理学史的有关知识。麦克斯韦提出了电磁场理论，预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，B错；安培发现了磁场对电流的作用规律：洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，D错。A、 C选项正确。点评：在学习物理知识的同时，学习物理学史，了解伟人的科学思想和科学精神，对激发学生学习物理的兴趣、培养学生的物理素养大有裨益。物理学史作为常识要了解，它也常常成为高考的内容。15一根轻质弹簧一端固定，用大小为的力压弹簧的另一端，平衡时长度为；改用大小为的力拉弹簧，平衡时长度为。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 B. C. D.简析：本题考查胡克定律。设弹簧的原长为l0，劲度系数为k,由胡克定律可得：F1=k(l0-l1)，F2=k(l2-l0)，二式联立可得，所以C选项正确。点评：力学中常见的弹性理想化模型有三个：轻杆、轻绳、轻弹簧。弹簧始终是高考考查的热点。解决弹簧问题的要点有三个：其一、虚设原长；其二、明确弹簧处于伸长状态还是压缩状态；其三、正确确定形变量。16如图所示，在外力作用下某质点运动的图象为正弦曲线。从图中可以判断A在时间内，外力做正功B在时间内，外力的功率逐渐增大C在时刻，外力的功率最大D在时间内，外力做的总功为零简析：本题考查力和运动的关系、功和功率的判断和计算以及动能定理的应用。在时间内，质点运动的速度逐渐增大，动能逐渐增大，说明外力做正功，A正确；质点运动的图象为正弦曲线，其函数表达式可以写为：，对这一表达式求导可得at表达式: ,应用牛顿第二定律可得：外力 ，外力的功率，由此式可以判断在时间内（注意2t），外力的功率先增大后减小，B错误，在时刻，外力的功率为0，C错误，另外B、C选项也可以用特值法判断；图线t1和 t3 时刻质点运动的速度大小相等，由动能定理可知，在时间内，外力做的总功为零，D正确。另外，从质点运动的图象为正弦曲线可以判断，质点在做简谐运动，所以此题也可以利用简谐运动的有关规律求解。点评：本题把变力做功、瞬时功率、动能定理与运动图像巧妙地结合起来，考查学生对基本概念理解的准确性、应用图像分析物理过程的基本技能等。试题解法多样，对考查学生思维的灵活性很有作用。17静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器。某除尘器模型的 收尘板是很长的条形金属板，图中直线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)简析：本题考查带电粒子在非匀强电场中做曲线运动的条件。电场力沿着电场线的切线方向，充当带电粉尘颗粒所受合外力的电场力又必须指向运动轨迹的内侧，在电场线与运动轨迹的所有交叉点上同时满足这两个条件的图线只有A，所以A正确。点评：这是一道生活应用题。本题给出电场线和运动轨迹，判断带电粒子做曲线运动的合理性。18如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成角的力拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成角的力推物块时，物块仍做匀速直线运动。若和的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A. B. C. D.1-简析：本题考查力的平衡。设物体的质量为m，当用与水平方向成角的力拉物块时，由力的平衡条件得：；当改用与水平方向成角的力推物块时，由力的平衡条件得：，二式联立可解得：。所以正确的选项为B。点评：本题属基础题，较易，考查学生受力分析、正交分解和合成的基本方法。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、 。由图可知、的值分别为A.、 B.、 C.、 D.、简析：本题考查电源的效率。设图中每一小格宽为i,高为u，则UI图线的纵坐标截距表示电源电动势E，则E=6u，对应图线上的a点电源的效率，对应图线上的b点电源的效率，所以正确的选项为D。当然电源的效率用计算更简捷。点评：这是一道有价值的传统题的翻新，换一个角度设问。利用闭合电路的UI图线计算电源的效率考查角度新颖。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,纵轴是;这里T和R分别是行星绕太阳运行的周期和相应的圆轨道半径，和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幅图中正确的是简析：本题考查开普勒第三定律和数形结合问题。题中“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”结合图线很容易使学生联想到开普勒第三定律：=恒值，由此可得：，变形后两边取对数可得：,符合这一关系的图像是B。点评：数形结合考查物理规律成为近几年高考的热点，平时教学应加强这方面的引导和训练。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0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2。忽略涡流损耗和边缘效应。关于、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，a端为正 B，b端为正C，a端为正 D，b端为正简析：本题考查右手定则和法拉第电磁感应定律。利用右手螺旋定则容易判断两个圆柱形铁芯相对端面的缝隙中形成的匀强磁场的方向水平向左，铜棒下落过程中切割磁感线产生的感应电动势的方向由a指向b，b端为正；让铜棒从静止开始自由下落，忽略涡流损耗，铜棒做自由落体运动，速度越来越大，同时铜棒下落过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小（在下落距离达到R之前一直增大），由法拉第电磁感应定律得铜棒中感应电动势E=Blv，由此可以判断，所以正确的选项为D。点评：感应电动势的方向问题平时教学容易忽视，新教材对电源内部的电路讲解比较细致，应予以重视。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 D012V的交流电源(2)实验中误差产生的原因有_。(写出两个原因)简析：本题考查验证机械能守恒定律实验器材的选择、实验误差的分析。(1)电磁打点计时器是使用低压交流电源的计时仪器，所以实验中宜选用012V的交流电源，也无须再用秒表计时；米尺作为测量纸带上各点之间距离的工具必不可少，所以还需要的器材有A 、D。(2)实验中误差产生的原因应从系统误差和偶然误差两个方面来分析：本实验的系统误差来源于纸带和打点计时器之间不可避免的摩擦，偶然误差来源于用米尺测量纸带上点的位置时读数有误差。点评：本实验属考纲规定的学生必做实验。第（2）问中设置了开放性答案，符合新课标理念；本实验源于教材，考查内容也很基本，对于高中实验教学要回归教材、重视基本实验教学有良好的导向作用。23(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将和两个适当的固定电阻、连成图1虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻的阻值随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的阻值，测量电路如图1所示，图中的电压表内阻很大。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)为了检验与f之间近似为线性关系，在坐标纸上作-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_。此时等效电阻的阻值为_：热敏电阻所处环境的温度约为_。简析：本题考查伏安法测量测量热敏电阻阻值的实物连线、图像处理实验数据、电流表和电压表的读数等基本技能，学生只要做过这类实验就可顺利解答。（1）根据图1所示的电路，在图2所示的实物图上连线如图所示。（2）在坐标纸上作RLt关系图线如图所示。（3）电流表的读数为115mA ，电压表的读数为5.00V。此时等效电阻；从作出的RLt关系图线可以看出，等效电阻RL的阻值为43.5时，热敏电阻所处的温度约为64.0。点评：实验技能只有在学生亲自动手做实验中才能得到提高，单靠讲实验、做习题想提高实验技能是难以奏效的。今年的实验试题没有考查电学实验器材的选择、电路的设计，难度有所下降，比较切合教学实际，比较符合学生的能力水平，能力要求过高的实验试题会导致中学实验教学难以把握，学生对实验题望而却步。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9.69s和l9.30s。假定他在100m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动。200m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l00m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑l00m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)简析：本题考查运动学的有关规律。（1）设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v（以m/s为单位），则有vt+（9.690.15t）v=100 vt+（19.300.15t）0.96v=200 由式得 t1.29s v11.24m/s (2)设加速度大小为a,则a=8.71 m/s2 点评：本题以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为背景考查学生应用物理知识解决实际问题的能力。学生解答本题的障碍主要有四个：（一）反应时间内运动员所处的运动状态不清楚；（二）200m比赛时，运动过程分析不清；（三）解决第（1）问时引入了加速度，导致列式成为二次方程，化简困难；（四）题中数据来源于实际，没有硬凑，计算繁琐，计算能力差的学生一时难于求解。25(18分)如图所示，在0xa、oy范围内有垂直于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范围内。已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。简析：本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动问题。（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力公式，得qvB=m由式得R= 当a/2Ra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t=T/4，得 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 Rsin=R Rsin=Rcos 又 sin2+cos2=1 由式得 R= 由式得v= (2)由式得sin= 点评：本题着重考查学生建立物理模型，数学模型，应用数学知识解决物理问题的能力。学生解答本题主要有两大障碍：（一）粒子在磁场中运动时间最长的粒子的圆心及轨迹难于确定。由题中“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磁场中做圆周运动周期的四分之一”可知粒子在磁场中最长的运动轨迹为四分之一圆周长；又由题意知“粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a2到a之间”，假如粒子沿y轴正方向射出，粒子都会从磁场的上边界射出，粒子在磁场中做圆周运动的时间不足周期的四分之一，所以在磁场中运动时间最长的粒子，其初速度与y轴正方向必有一夹角，其圆弧与磁场的上边界相切。（二）学生在草画出粒子在磁场中运动时间最长的粒子的圆心及轨迹后确定各个量的几何关系仍有一定难度。 (二)选考题简评：选考题保持了宁夏卷三选一的模式，题型和分值也没有变化，突出了主干知识的考查，今年的第（2）小题较去年略难一些。33.物理选修3-3(15分) (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简析：本题考查晶体和非晶体的区别。晶体和非晶体的区别：a单晶体都具有规则的几何形状，而非晶体没有一定的外形，多晶体也没有确定的几何形状；b单晶体具有各向异性的特性，非晶体具有各向同性的特性，多晶体也是各向同性的； c单晶体和多晶体有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点。金刚石、食盐、和水晶都是晶体，玻璃是非晶体。正确说法为B C。(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的粗细均匀的小瓶底朝上漂浮在液体中，平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为l/4。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l/2，求此时气缸内气体的压强。大气压强为p0，重力加速度为g。简析：本题考查压强的计算和玻意耳定律。 设当小瓶内气体的长度为l时，压强为p1；当小瓶的底部恰好与液面相平时，瓶内气体的压强为p2，气缸内气体的压强为p3，依题意p=p0+gl 由玻意耳定律 p1S= p2 S 式中S为小瓶的横截面积。联立两式，得p2= 又有 p2= p1+ 联立式，得 p1=+ 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，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. B. C. D.简析：本题考查折射定律和全反射原理。光路图如右，由几何关系知i=450，r+=900由折射定律得 MNir由全反射条件得 二式联立可得 所以A对。（2）(10分)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轴上的 两点处，如图所示。两波源产生的简谐横波沿轴相向传播，波速为。己知两波源振动的初始相位相同。求： ()简谐横波的波长： ()间合振动振幅最小的点的位置。简析：本题考查波的干涉规律。（）设简谐横波波长为，频率为，波速为v， 则= 代入已知数据得 =1m （ii）以O为坐标原点，设P为OA间的任意一点，其坐标为x，则两波源到P的波程差l为 l=x（2x）,0x2 其中x、l以m为单位。合振动振幅最小的点的位置满足 ，k为整数 联立式，得 x=0.25m，0.75m，1.25m，1.75m 35物理选修3-5(15分)（1）(5分)用频率为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的三条谱线，且，则 。(填入正确选项前的字母)A B C D.简析：本题考查能级跃迁的规律。大量处于基态的氢原子，吸收的光能为,可跃迁到第三能级，从第三能级向低能级跃迁可发射频率分别为的三条谱线，其能量关系为 ， 由此可得B正确。（2）(10分)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。简析：本题考查动量定理、动量守恒定律及动力学知识。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一共同速度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 2mv0-mv0=3mv 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t1，对木板应用动量定理得 2mgt1=mv-m(-v0) 由牛顿第二定律得 2mg=ma 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 开始向右做匀速运动到第二次与墙碰撞的时间为 t2= 从第一次碰撞到第二次碰撞所经过的时间为 t=t1+t2 由以上各式得 t= 二、几点启示第一，注重基础，全面复习，不出现盲点。主干知识、核心概念、重要规律的要熟练掌握。在全面复习的前提下，适当照顾知识覆盖面，突出物理学主干知识的复习。 复习中要注意：牛顿运动定律与圆周运动和万有引力定律综合，物体间相互作用过程中的能量转化，与直线运动或平抛运动综合的问题; 从运动和力的角度及能量观点，分析带电粒子在电场中的加速与偏转的问题; 从运动和力的观点出发，利用牛顿定律、圆周运动、洛仑兹力等知识，解决带电粒子在匀强磁场中的运动问题。第二，重视物理思想方法的培养，着力提升学生分析问题和解决问题的能力。要引导学生归纳物理思想方法。物理思想方法有常用方法和特殊方法。常用方法如：“理想模型法”、“隔离法”“等效法”、“对称法”、“假设法”、“逆向思维法”、“图像法”、“类比法”、“比例法”等等；特殊方法如：“微元法”、“特值法”、“极端推断法”、“估算法”、 “虚拟法”、 “割补法”、等等。在复习过程中，对各种物理思想方法方法