2010年浙江省高考物理试卷

2010年浙江省高考物理试卷一、选择题（共7小题，每小题3分，满分21分）1（3分）如图，A、B两物块叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是（）A在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零B上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力2（3分）请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在高压输电线上会被电死D打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险3（3分）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能4（3分）某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106kW现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（）A输电线上输送的电流大小为2.0105AB输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108kWD输电线上损失的功率为P=，U为输电电压，r为输电线的电阻5（3分）在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷则以下说法正确的是（）A该横波的波长为2mB该横波的周期为4sC该横波的波速为1m/sD距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末6（3分）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负极C第2秒末微粒回到了原来位置D第3秒末两极板之间的电场强度大小为7（3分）宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为，则（）A飞船绕地球运动的线速度为B一天内飞船经历“日全食”的次数为C飞船每次“日全食”过程的时间为D飞船周期为T=二、解答题（共4小题，满分78分）8（20分）：在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi=（X加i+X减i）/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0（1）同一橡皮绳的X加i X减i（大于或小于）；（2） 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流电压的数据如下表所示：电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出图线的特征，并解释形成的原因9（16分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）求：（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离Smax为多少？（3）若图中H=4m，L=5m，动摩擦因数=0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？10（20分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜成平面在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）（1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成=60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率（2）当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？11（22分）在一个放射源水平放射出、和三种射线，垂直射入如图所示磁场区域和的宽度均为d，各自存在着垂直纸面的匀强磁场，两区域的磁感强度大小B相等，方向相反（粒子运动不考虑相对论效应）（1）若要筛选出速率大于v1的粒子进入区域，要磁场宽度d与B和v1的关系（2）若B=0.0034T，v1=0.1c（c是光速度），则可得d；粒子的速率为0.001c，计算和射线离开区域时的距离；并给出去除和射线的方法（3）当d满足第（1）小题所给关系时，请给出速率在v1vv2区间的粒子离开区域时的位置和方向（4）请设计一种方案，能使离开区域的粒子束在右侧聚焦且水平出射已知：电子质量me=9.11031kg，粒子质量m=6.71027kg，电子电荷量q=1.61019C，（x1时）2010年浙江省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（共7小题，每小题3分，满分21分）1（3分）如图，A、B两物块叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是（）A在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零B上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力【分析】把AB看成一个整体，整体做竖直上抛运动，因为不计空气阻力，整体的加速度为g，方向向下。然后把A作为研究对象，对其受力分析，就可以得出结论。【解答】解：以A、B整体为研究对象：在上升和下降过程中仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，方向竖直向下。再以A为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力，所以A仅受重力作用，即A和B之间没有作用力，所以在上升和下降过程中A物体对B物体的压力一定为零。故A正确，BCD错误；故选：A。【点评】本题是整体法和隔离法的应用，整体跟部分的运动情况相同，可以通过计算整体的加速度来确定部分的加速度，再对部分进行受力分析，得出最终结论。也可以根据失重的观点进行分析。2（3分）请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（）A电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C小鸟停在高压输电线上会被电死D打雷时，待在汽车里比待在木屋里要危险【分析】穿金属的衣服和待在汽车里时，可以对里面的人体起到静电屏蔽作用，从而可以保护人的安全，由于塑料和油摩擦容易起电，用塑料的话，产生的静电荷不易泄漏，反而会早造成危险【解答】解：A、电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋，可以对人体起到静电屏蔽作用，使人安全作业。所以A错误。B、因为塑料和油摩擦容易起电，产生的静电荷不易泄漏，形成静电积累，造成爆炸和火灾事故。所以B正确。C、小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压也很小，所以不会对小鸟造成危害，所以C错误。D、一辆金属车身的汽车也是最好的“避雷所”，一旦汽车被雷击中，它的金属构架会将闪电电流导入地下。所以D错误。故选：B。【点评】掌握住基本的知识，对于生活中的一些现象要能够用所学的知识来解释3（3分）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。则可判断出（）A甲光的频率大于乙光的频率B乙光的波长大于丙光的波长C乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能【分析】光电管加正向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数增加；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚参与了导电，光电流恰达最大值；P再右移时，光电流不能再增大。光电管加反向电压情况：P右移时，参与导电的光电子数减少；P移到某一位置时，所有逸出的光电子都刚不参与了导电，光电流恰为零，此时光电管两端加的电压为截止电压，对应的光的频率为截止频率；P再右移时，光电流始终为零。，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。从图象中看出，丙光对应的截止电压U截最大，所以丙光的频率最高，丙光的波长最短，丙光对应的光电子最大初动能也最大。【解答】解：A、根据，入射光的频率越高，对应的截止电压U截越大。甲光、乙光的截止电压相等，所以甲光、乙光的频率相等；故A错误。B、丙光的截止电压大于乙光的截止电压，所以丙光的频率大于乙光的频率，则乙光的波长大于丙光的波长；故B正确。C、丙的频率最大，甲乙频率相同，且均小于丙的频率，故C错误。D、丙光的截止电压大于甲光的截止电压，所以甲光对应的光电子最大初动能小于于丙光的光电子最大初动能。故D错误。故选：B。【点评】解决本题的关键掌握截止电压、截止频率，以及理解光电效应方程。4（3分）某水电站，用总电阻为2.5的输电线输电给500km外的用户，其输出电功率是3106kW现用500kV电压输电，则下列说法正确的是（）A输电线上输送的电流大小为2.0105AB输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC若改用5kV电压输电，则输电线上损失的功率为9108kWD输电线上损失的功率为P=，U为输电电压，r为输电线的电阻【分析】已知输送的电功率和输电电压，根据I=求出输电线上的电流；由U=Ir求的损失电压；根据P=I2R求出输电线上损失的电功率。【解答】解：A、B由P=IU得输电线上输送的电流，由U=Ir得输电线路上的电压损失U=61032.5=15103V，故A错误，B正确。C、若改用5kV电压输电，输电线上损失的功率=9108kW3106kW，不可能的，故C错误。D、输电线上损失的功率为P计算时，U为输电线上的电压降，而不是输电电压。故D错误。故选：B。【点评】本题考查远距离输电中的能量损失及功率公式的应用，要注意功率公式中P=UI中的电压U应为输电电压。5（3分）在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷则以下说法正确的是（）A该横波的波长为2mB该横波的周期为4sC该横波的波速为1m/sD距离O点为1m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末【分析】本题是根据所给信息来求波长、波速、周期等问题，“A点第一次达到波峰”的含义是波传到该点时，又向上振动了四分之一周期到达波峰，同理理解“第一次到达波谷的含义”【解答】解：由于波源开始向上振动，所以当第一次出现波峰时，根据得： 第一出现波谷时有：联立解得：v=1m/s，T=4s，波长=vT=4m振动从O传到距离O点为1m的质点所需时间，故AD错误，BC正确。故选：BC。【点评】本题有一定的难度，波动过程中，质点都在重复波源的振动，知道波源起振方向，理解“第一次到达”的含义是解题关键6（3分）半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d，如图1所示有一变化的磁场垂直于纸面，规定向内为正，变化规律如图2所示在t=0时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为q的静止微粒，则以下说法正确的是（）A第2秒内上极板为正极B第3秒内上极板为负极C第2秒末微粒回到了原来位置D第3秒末两极板之间的电场强度大小为【分析】由图可知磁感应强度的变化，则由楞次定则可得出平行板上的带电情况；对带电粒子受力分析可知带电粒子的受力情况，由牛顿第二定律可知粒子的运动情况；根据粒子受力的变化可知粒子加速度的变化，通过分析可得出粒子的运动过程【解答】解：01s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向上做匀加速运动。12s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；故A正确；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向上做匀减速运动，2s末速度减小为零。23s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带正电，金属板下极板带负电；故B错误；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向下而向下做匀加速运动。两极板间的电场强度大小，故D错误；34s内情况：由楞次定律可知，金属板上极板带负电，金属板下极板带正电；若粒子带正电，则粒子所受电场力方向竖直向上而向下做匀减速运动4s末速度减小为零，同时回到了原来的位置。故C错误；故选：A。【点评】本题属于综合性题目，注意将产生感应电流的部分看作电源，则可知电容器两端的电压等于线圈两端的电压，这样即可还原为我们常见题型7（3分）宇宙飞船以周期为T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出的张角为，则（）A飞船绕地球运动的线速度为B一天内飞船经历“日全食”的次数为C飞船每次“日全食”过程的时间为D飞船周期为T=【分析】宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，由飞船的周期及半径可求出飞船的线速度；同时由引力提供向心力的表达式，可列出周期与半径及角度的关系。当飞船进入地球的影子后出现“日全食”到离开阴影后结束，所以算出在阴影里转动的角度，即可求出发生一次“日全食”的时间；由地球的自转时间与宇宙飞船的转动周期，可求出一天内飞船发生“日全食”的次数。【解答】解：A、飞船绕地球匀速圆周运动 线速度为又由几何关系知 故A正确；B、地球自转一圈时间为To，飞船绕地球一圈时间为T，飞船绕一圈会有一次日全食，所以每过时间T就有一次日全食，得一天内飞船经历“日全食”的次数为 故B不正确；C、由几何关系，飞船每次“日全食”过程的时间内飞船转过角 所需的时间为t=；故C错误；D、万有引力提供向心力则故D正确；故选：AD。【点评】掌握匀速圆周运动中线速度、角速度及半径的关系，同时理解万有引力定律，并利用几何关系得出转动的角度。二、解答题（共4小题，满分78分）8（20分）：在“探究弹簧弹力大小与伸长量的关系”实验中，甲、乙两位同学选用不同的橡皮绳代替弹簧，为测量橡皮绳的劲度系数，他们在橡皮绳下端面依次逐个挂下钩码（每个钩码的质量均为m=0.1kg，取g=10m/s2），并记录绳下端的坐标X加i（下标i表示挂在绳下端钩码个数）然后逐个拿下钩码，同样记录绳下端面的坐标X减i，绳下端坐标的平均值Xi=（X加i+X减i）/2的数据如下表：挂在橡皮绳下端的钩码个橡皮绳下端的坐标（Xi/mm）甲乙1216.5216.52246.7232.03284.0246.54335.0264.25394.5281.36462.0301.0（1）同一橡皮绳的X加i小于 X减i（大于或小于）；（2）乙 同学的数据更符合实验要求（甲或乙）；（3）选择一组数据用作图法得出该橡皮绳的劲度系数k（N/m）；（4）为了更好的测量劲度系数，在选用钩码时需考虑的因素有哪些？：在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，某同学测得电流电压的数据如下表所示：电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169.681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.1211.46（1）用上表数据描绘电压随电流的变化曲线；（2）为了探究灯丝电阻与温度的关系，已作出电阻随电流的变化曲线如图所示：请指出图线的特征，并解释形成的原因【分析】I、（1）钩码数增至某值时橡皮筋的伸长量比减至同一数值时小一些这是由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复；（2）根据所提供数据判断每增加一个钩码形变量是否相同，差别大的不准确；（3）根据描点法可以得出图象，图象的斜率表示劲度系数的大小；（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差II、（1）根据所提供的数据，利用描点法可以描绘电压随电流的变化曲线；（2）随着电压、电流的增大，灯丝的温度升高，这样会对灯丝的电阻率产生影响，因此曲线会出现变化【解答】解析：I：（1）同一橡皮绳的X加X减由于实验中加挂钩码过多，拉力过大，橡皮筋的伸长超过了弹性限度，减挂钩码时弹性尚未恢复故答案为：小于（2）根据所提供的数据可知，即同学实验数据，每增加一个钩码，橡皮筋的形变量差距很大，这说明甲同学的数据中只有前几个数据可认为在弹性范围内，故乙同学的数据更符合实验要求故答案为：乙（3）根据甲乙同学所得数据得挂在橡皮绳下端的个数与橡皮筋该变量之间的关系如下表所示：挂在橡皮绳下端的钩码个数改变量（XiX1）/mm甲乙1230.215.5367.530.04118.547.75178.064.86345.584.5由上表利用描点法作图得：根据胡克定律F=kx可知在Fx图象中，图象的斜率表示劲度系数的大小，由图k乙=5770N/m答：该橡皮绳的劲度系数k为5770N/m（4）尽可能使伸长量在弹性范围内，同时有足够大的伸长量，以减小长度测量误差：（1）根据所提供的数据，利用描点法可以描绘电压随电流的变化曲线如下所示：（2）根据（1）中图线可知：电阻随电流增大，存在三个区间，电阻随电流的变化快慢不同第一区间电流很小时，电阻变化不大；第二区间灯丝温度升高快，电阻增大快；第三区间部分电能转化为光能，灯丝温度升高变慢，电阻增大也变慢【点评】本题考查了一个力学实验和一个电学实验，不论什么实验解答的基本思路是明确实验原理，然后利用所学基本物理知识解答9（16分）在一次国际城市运动会中，要求运动员从高为H的平台上A点由静止出发，沿着动摩擦因数为的滑道向下运动到B点后水平滑出，最后落在水池中设滑道的水平距离为L，B点的高度h可由运动员自由调节（取g=10m/s2）求：（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系；（2）运动员要达到最大水平运动距离，B点的高度h应调为多大？对应的最大水平距离Smax为多少？（3）若图中H=4m，L=5m，动摩擦因数=0.2，则水平运动距离要达到7m，h值应为多少？【分析】清楚运动员的运动过程，可运用动能定理研究A到B得过程把运动员到达B点的速度与高度h的关系联系起来求s的最大值，方法是把这个s先通过平抛运动规律表示出来，通过数学函数知识（可以配方）求极值【解答】解：（1）设AB与水平面夹角为A运动到B过程，摩擦阻力做功为 mgcos=mgL由A运动到B过程应用动能定理：mg（Hh）mgL=mvB20vB=（2）离开B点做平抛运动竖直方向：h=gt2t=水平方向：x=vBt 解得：x=2=2当h=时，x有最大值，xmax=HL对应的最大水平距离Smax=HL+L（3）把数据代入x=2x=2=75=2mh23h+1=0，解得：h1=2.62m h2=0.38m答：（1）运动员到达B点的速度与高度h的关系是vB=；（2）当h=时，x有最大值，Smax=HL+L（3）h的值有：h1=2.62m，h2=0.38m【点评】第一问中也可以用牛顿第二定律结合运动学公式求解，哪个简便你可以去尝试比较求一个物理量的极值，常见的方法是把这个物理量先表示出来，通过数学知识（可以配方）求极值10（20分）如图所示，一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动，其在纸面上的长度为L1，垂直纸面的宽度为L2在膜的下端（图中A处）挂有一平行于转轴，质量为m，长为L2的导体棒使膜成平面在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板，能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能，并将光能转化成电能光电池板可等效为一个电池，输出电压恒定为U；输出电流正比于光电池板接收到的光能（设垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定）导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中，并与光电池构成回路，流经导体棒的电流垂直纸面向外（注：光电池与导体棒直接相连，连接导线未画出）（1）现有一束平行光水平入射，当反射膜与竖直方向成=60时，导体棒处于受力平衡状态，求此时电流强度的大小和光电池的输出功率（2）当变成45时，通过调整电路使导体棒保持平衡，光电池除维持导体棒平衡外，还能输出多少额外电功率？【分析】运用共点力平衡的条件求解力学问题，再运用电学知识求解电流和功率等问题【解答】 解析：（1）导体棒受力如图 tan=I=光电池输出功率（即光电池板接收到的光能对应的功率）为：P=IU=（2）维持导体棒平衡需要的电流为： I=I II，而当变为45时光电池板因被照射面积增大使电池输出的电流也增大需要在导体棒两端并联一个电阻，题目要求的就是这个电阻上的功率由并联电路特点得：光电池提供的总电流I总=I+I额外以下关键是求I总光电池输出功率为P=I总U（P为当变成45时，光电池板接收到的光能对应的功率）已知垂直于入射光单位面积上的光功率保持恒定（设为P0）由右图可知 P=P0L1L2cos60，P=P0L1L2cos45已知电池输出电流正比于光电池板接收到的光能=I总=I=I额=I总I=（1），光电池能提供的额外功率为P额=I额U=（1）答：（1）此时电流强度的大小为，光电池的输出功率（2）还能输出额外电功率为（1）【点评】本题考查光的反射和电路计算及力的平衡以及安培力，是一道综合性强、物理情境新的题目11（22分）在一个放射源水平