安徽寿县一中·《2010−高考试题》──天津理综主编:毕德照共5页第1页2010年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合能力测试一、单项选择题(每小题6分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的)1.(2010天津理综·1)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【答案】A【解析】变化的磁场可以产生电场,变化的电场可以产生磁场。A正确。电磁波在真空和介质中传播速度不同,B错误。电磁波是由变化的电场和变化的磁场由近及远的传播形成,C错误。电磁波可以产生反射、折射、衍射和干涉,D错误。2.(2010天津理综·2)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【答案】B【解析】β衰变是原子核中的质子转化为中子和电子,但电子不是原子核的组成部分,A错误。玻尔理论的假设是把量子化代入到原子能量,B正确。放射性元素的半衰期不随温度、状态及化学变化而变化。C错误。比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固,D错误。3.(2010天津理综·3)质点做直线运动的υ—t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【答案】B【解析】由题图得前8s内的位移x=12×3×2m+12×5×(−2)m=−2m则平均速度=xt=28m/s=−0.25m/s,负号表示方向向左。B正确。4.(2010天津理综·4)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=1mf=5HzB.A=0.5mf=5HzC.A=1mf=2.5HzD.A=0.5mf=2.5Hz【答案】D【解析】由题图的振幅A=0.5m,波长λ=4m。经0.6s,N点开始振动得波速υ=1150.6xtm/s=10m/s所以频率:f=104Hz=2.5Hz,D正确。5.(2010天津理综·5)在静电场中,将一正电荷从a移动到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aC.b点的电势一定比a点高D.该电荷的动能一定减小【答案】C【解析】正电荷从a移动到b点,电场力做了负功,电势能增加,说明b点的电势一定比a点高,选项C正确。电场强度的大小与电势的高低无关,无法确定,A错误。b点的电势比a点高,即a、b在不同的等势面上,但电场线方向不一定从b安徽寿县一中·《2010−高考试题》──天津理综主编:毕德照共5页第2页指向a,B错误。虽然电荷的电势能增加,如有重力做功,该电荷的动能不一定减小,D错误。二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)6.(2010天津理综·6)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【答案】A【解析】由于2224MmGmrrT→r=2324GMT,T变小,r变小,A正确。又2nMmGmar→an=2GMr,r变小,an增大,B错误。由22MmGmrr→υ=GMr,r变小,υ增大,C错误。由22MmGmrr→ω=3GMr,r变小,ω增大,D错误7.(2010天津理综·7)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【答案】AD【解析】由于理想变压器原线圈接到电压有效值不变,则副线圈电压不变,V2示数不变,V1与V2示数的比值不变,C错误、D正确。开关S闭合后,变压器副线圈的负载电阻减小,V2不变,由欧姆定律可得A1示数变大,由于理想变压器P2=P1,V1与V2示数的比值不变,所以A1与A2示数的比值不变,A正确、B错误。正确选项AD。8.(2010天津理综·8)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【答案】BC【解析】由光电效应方程12mυm2=hν−W0,由题图可得b光照射光电管时使其逸出的光电子最大初动能大,b光的频率大,波长小。A错误。b光的频率大,在玻璃中的折射率nb大,由C=arcsin1n从同种玻璃射入空气发生全反射时,b光的临界角小,a光大,B正确。发生双缝干涉时,Δx=dL,b光波长小,相邻条纹间距b光小,a光大,C正确。在玻璃中的折射率nbna,b光的偏折程度大,D错误。正确选项BC。第Ⅱ卷注意事项:1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。2.本卷共4题,共72分。9.(18分)(2010天津理综·9⑴)如图所示,在高为h的平台边缘抛出小球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υA应大于_______,A、B两球初速度之比AB为________。安徽寿县一中·《2010−高考试题》──天津理综主编:毕德照共5页第3页【答案】2gsh、sh【解析】由于A做平抛运动有:s=υAt................................................①hA=12gt2...........................................②要使两球在空中相遇,必须满足:hA<h.................................................③由①②③得:12g2()As<h→υA>2gshB球做竖直上抛运动有:hB=υBt−12gt2...................................④两球相遇在竖直方向上有:hA+hB=h.............................................⑤将②④代入⑤中得:h=υBt.................................................⑥由①和⑥两式求得:ABsh(2010天津理综·9⑵)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的拉橡皮条,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【答案】①BD②BD【解析】①实验中两次拉伸橡皮条要将橡皮条拉伸相同长,即将橡皮条和绳的结点拉到相同位置。②为了减小实验误差,尽可能使弹簧秤、细绳、橡皮条与木板平行;为了能更好地确定力的方向,细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些。(2010天津理综·9⑶)要测量电压表V1的内阻RV,其量程为2V,内阻约为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。【答案】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的实验电路如上右图所示;⑶RV=1221URUU,U1表示V1的电压,U2表示V1和R2联的总电压。【解析】①由于电压表的内阻很大,流过的电流较小,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,电流表A不能准确测量出流过电压表V1的电流。②由于电压表V1接入电路后,由电流通过时其两端电压可以直接读出,因而利用串联分压的特点,选用标准电压表V2和定值电阻R2,反复测量通过滑动变阻器R3控制即可。测量电压表V1内阻RV的实验电路如图。③根据串联电路的特点:安徽寿县一中·《2010−高考试题》──天津理综主编:毕德照共5页第4页1212VUUURR(式中U1表示V1的电压,U2表示V1和R2串联的总电压),所以RV=1221URUU10.(2010天津理综·10)(16分)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,至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16h。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。【答案】24ghg【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,根据机械能守恒有:mgh=12mυ12.................................①求得:υ1=2gh设碰撞后小珠反弹的速度大小为υ1′,同理有:mg16h=12mυ′12..................................②求得:υ1′=8gh设碰后物块的速度大小υ2,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律有mυ1=−mυ1′+5mυ2............................③求得:υ2=8gh...........................................④物块在水平面上所受摩擦力的大小为:F=5μmg.............................................⑤设在水平面上滑行的时间为t,根据动量定理有:−Ft=0−5mυ2..................................⑥求得:t=24ghg...........................................⑦11.(2010天津理综·11)(18分)如图所示,质量m1=0.1kg,电阻R1=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,