2010年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)
物理试题
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。
1、如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度
（A）大小和方向均不变
（B）大小不变，方向改变
（C）大小改变，方向不变
（D）大小和方向均改变
选A 难度：中等 考查运动的合成。
【解析】橡皮在水平方向匀速运动，在竖直方向匀速运动，合运动是匀速运动
2、一矩形线框置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，先保持线框的面积不变，将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍，接着保持增大后的磁感应强度不变，在1 s 时间内，再将线框的面积均匀地减小到原来的一半，先后两个过程中，线框中感应电动势的比值为
（A） （B）1 （C）2 （D）4
2.B 难度：易 本题考查电磁感应定律的应用
【解析】 先保持线圈的面积不变，由法拉第电磁感应定律得感应电动势大小 ；再保持增大后的磁感应强度不变，则感应电动势大小 。故 ︰ =1︰1，正确答案为B。
3、如图所示，置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机，三脚架的三根轻质支架等长，与竖直方向均成 角，则每根支架中承受的压力大小为
（A） （B） （C） （D）
3.D 难度：中等 本题考查力的平衡或力的合成。
【解析】 。选D
4.如图所示的电路中，电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计，电阻R的阻值大于灯泡D的阻值，在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后，在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中，正确的是
选B 考查自感和电压图象。 难度：难
【解析】开关闭合时，线圈的自感阻碍作用，可看做电阻，线圈电阻逐渐减小，并联电路电阻逐渐减小。电压 逐渐减小；开关闭合后再断开时，线圈的感应电流与原电流方向相同，形成回路，灯泡的电流与原来相反，并逐渐减小到0，所以本题选B
5.空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随X变化的图像如图所示。下列说法正确的是
（A）O点的电势最低
（B）X2点的电势最高
（C）X1和- X1两点的电势相等
（D）X1和X3两点的电势相等
本题考查电场强度与电势的关系，考查图象。
本题难度：中等。
【解析】选C 可画出电场线，如下
沿电场线电势降落（最快），所以A点电势最高，A错误，B错误；
根据 ，电场强度是变量，可用 图象面积表示，所以C正确；
两点电场强度大小相等，电势不相等，D错误，此项迷惑人
二、多项选择题：本体共4小题，每小题4分，共计16分。
每小题有多个选项符合题意，全部选对的得4分选对但不全的得2分，错选或不答得得0分。
6、2009年5月，航天飞机在完成对哈勃空间望远镜的维修任务后，在A点从圆形轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，B为轨道Ⅱ上的一点，如图所示，关于航天飞机的运动，下列说法中正确的有
（A）在轨道Ⅱ上经过A的速度小于经过B的速度
（B）在轨道Ⅱ上经过A的动能小于在轨道Ⅰ上经过A 的动能
（C）在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期
（D）在轨道Ⅱ上经过A的加速度小于在轨道Ⅰ上经过A的加速度
6.ABC【解析】逐项判断
A．根据开普勒定律，近地点的速度大于远地点的速度，A正确；
B．由I轨道变到II轨道要减速，所以B正确；
C．根据开普勒定律， ， ，所以 。C正确；
D．根据 ,应等于，D错误；
本题选ABC。本题考查万有引力和开普勒定律。难度：中等。
7.在如图多事的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
7.CD 【解析】逐项判断
A.应不变，A错误；
B. ， , ，因P变大，I变大，所以U损变大，所以降压变压器初级电压U3变小，B错误；
C. ,因P变大，所以P损变大，C正确；
D. ，因P变大，所以比值变大，D正确；
本题选CD。本题考查电能的输送，通常考查电压的变化引起其它变化，本题考查考查功率的变化引起其它变化，有新意。本题难度：中等。
8.如图所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小，先让物块从A由静止开始滑到B。然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A。上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有
A． 物块经过P点的动能，前一过程较小
B． 物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少
C．物块滑到底端的速度，前一过程较大
D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较长
9.如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO’与SS’垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向射入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS’垂直，a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为 ，且 。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’，则下列说法中正确的有
A．三个质子从S运动到S’的时间相等
B．三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO’轴上
C．若撤去附加磁场，a到达SS’连线上的位置距S点最近
D．附加磁场方向与原磁场方向相同
三、简答题：本题分必做题（第10.11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10、（8分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学涉及了如图所示的实物电路。
（1） 试验时，应先将电阻箱的电阻调到____.（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）
（2） 改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值 =10 的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是____.（选填1或2）
（3）根据实验数据描点，绘出的 图像是一条直线。若直线的斜率为k，在 坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E= ▲ ，内阻r= ▲ （用k、b和R0表示）
(3) 电流 ， ，得 ， 图象的斜率 ，截距 ，所以电动势 ，内阻 －R0
本题考查测电源的电动势和内阻及图象的物理意义，根据图象求物理量。难度：较难。
11．（10分）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示）。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。
（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 ▲ （选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。
（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间t与速度v的数据如下表：
请根据实验数据作出小车的v-t图像。
（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据v-t图象简要阐述理由。
11.（1）之前 （2）（见右图）
（3）同意 在v-t图象中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答，若三题都做，则按A、B两题评分。
A.（选修模块3-3）（12分）
（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体。下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 ▲ 。
（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24KJ的功。现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5KJ的热量。在上述两个过程中，空气的内能共减小 ▲ KJ,空气 ▲ （选填“吸收”或“放出”）
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/ 和2.1kg/ ，空气的摩尔质量为0.029kg/mol，阿伏伽德罗常数 =6.02 。若潜水员呼吸一次吸入2L空气，试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。（结果保留一位有效数字）
B．（选修模块3-4）（12分）
（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是
（A）激光是纵波
（B）频率相同的激光在不同介质中的波长相同
（C）两束频率不同的激光能产生干涉现象
（D）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30× m,屏上P点距双缝 和 的路程差为7.95× m.则在这里出现的应是 （选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30× m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将
（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i ,A与O 相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
C.（选修模块3-5）（12分）
(1)研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封真空管的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。下列光电流I与A\K之间的电压 的关系图象中，正确的是 .
（2）钠金属中的电子吸收光子的能量，从金属表面逸出，这就是光电子。光电子从金属表面逸出的过程中，其动量的大小___▲____(选填“增大、“减小”或“不变”)， 原因是___▲____。
（3）已知氢原子处在第一、第二激发态的能级分别为-3.4eV和-1.51eV， 金属钠的截止频率为 Hz, 普朗克常量h= J s.请通过计算判断，氢原子从第二激发态跃迁到第一激发态过程中发出的光照射金属钠板， 能否发生光电效应。
【解析】（1）选C 本题考查光电效应规律
（2）减小；光电子受到金属表面层中力的阻碍作用（或需要克服逸出功）
（3）氢原子放出的光子能量 ,带入数据的
金属钠的逸出功 ，带入数据得
因为 ,所以不能发生光电效应
四．计算题： 本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的提， 答案中必须明确写出数值和单位。
13．（15分）如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为m、有效电阻为R的导体棒在距磁场上边界h处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求：
（1） 磁感应强度的大小B；
（2） 电流稳定后， 导体棒运动速度的大小v；
（3） 流经电流表电流的最大值
14. (16分)
在游乐节目中，选手需要借助悬挂在高处的绳飞越到水面的浮台上，小明和小阳观看后对此进行了讨论。如图所示，他们将选手简化为质量m=60kg的质点， 选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角 = ，绳的悬挂点O距水面的高度为H=3m.不考虑空气阻力和绳的质量，浮台露出水面的高度不计，水足够深。取重力加速度 ， ，
（1） 求选手摆到最低点时对绳拉力的大小F；
（2） 若绳长l=2m, 选手摆到最高点时松手落入手中。设水碓选手的平均浮力 ，平均阻力 ，求选手落入水中的深度 ；
（3） 若选手摆到最低点时松手， 小明认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；小阳认为绳越短，落点距岸边越远，请通过推算说明你的观点。
【解析】（1）设选手运动到最低点时的速度为v，由机械能守恒定律得
由牛顿第二定律和圆周运动知识得 F′－mg＝m
解得 F′＝（3－2cos ）mg
由牛顿第三定律知人对绳的拉力大小为
F＝F′＝1080N
（2）动能定理 mg（H－lcos ＋d）－（f1＋f2）d＝0
则d=
解得
(3)选手从最低点开始做平抛运动
x=vt
H-l=
且有①式
解得
当 时，x有最大值，解得l=1.5m
因此，两人的看法均不正确。当绳长钺接近1.5m时，落点距岸边越远。
【命题意图与考点定位】本题以生活中游乐节目设题，体现学以致用，考查机械能守恒、圆周运动向心力，动能定理，平抛运动规律和求极值问题。题目设置难度中等。
15．（16分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压 作周期性变化，其正向电压为 ，反向电压为 ，
电压变化的周期为2r，如图乙所示。在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。
（1）若 ，电子在0—2r时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；
（2）若电子在0—2r时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度 随时间t变化的关系；
（3）若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值。
（2）在2nT~(2n+1)T,(n=0,1,2, ……,99)时间内 ⑦
加速度的大小 a′2=
速度增量 △v2=-a′2T ⑧
(a)当0≤t-2nt
解得 v=[t-(k+1)nT] ,(n=0,1,2, ……,99) ⑩
(b)当0≤t-(2n+1)T
解得v=[(n+1)(k+1)T-kl] ,(n=0,1,2, ……,99) ○12
（3）电子在2(N-1)T~(2N-1)T时间内的位移x2N-1=v2N-2T+ a1T2
电子在(2N-1)T~2NT时间内的位移x2N=v2N-1T- a′2T2
由○10式可知 v2N-2=(N-1)(1-k)T
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