2010年物理原创试题

河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-1-2010年物理原创试题（2）一、选择题（共8小题。在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。全选对得6分，选对但选不全得3分，有错选或不选得0分。）1．如图所示，A、B两物体相距s=7m，物体A以vA=4m/s的速度向右匀速运动。而物体B此时的速度vB=10m/s，向右做匀减速运动，加速度a=－2m/s2。那么物体A追上物体B所用的时间为（）A．7sB．8sC．9sD．10s2．如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（）A．三个等势面中，a的电势最高B．带电质点在P点具有的电势能较在Q点具有的电势能大C．带电质点通过P点时的动能较通过Q点时大D．带电质点通过P点时的加速度较通过Q点时大3．如图所示，纸面内有一通电导线，要使该导线受到沿纸面向右的安培力，则磁场的方向可能为（）A．垂直于导线向右B．与纸面成一定角度（不等于零）向里C．与纸面成一定角度（不等于零）向外D．垂直于纸面向外4．人造地球卫星可以绕地球做匀速圆周运动，也可以沿椭圆轨道绕地球运动。对于沿椭圆轨道绕地球运动的卫星，以下说法正确的是（）A．近地点速度一定大于7.9km/sB．近地点速度一定在7.9km/s－11.2km/s之间C．近地点速度可以小于7.9km/sD．远地点速度一定小于在同高度圆轨道上的运行速度5．如图所示，空间存在匀强电场，方向竖直向下，从绝缘斜面上的M点沿水平方向抛出一带电小球，最后小球落在斜面上的N点。已知小球的质量为m、初速度大小为v0、斜面倾角为θ，电场强度大小未知。则下列说法中正确的是（）A．可以确定小球一定带正电荷B．可以求出小球落到N点时的速度C．可以求出小球到达N点过程中其重力所做的功D．可以求出小球到达N点所用的时间vAvBABsPabcQ河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-2-6．如图所示的图象能正确反映下面哪两个量的变化规律（）A．初速度不为零的匀变速直线运动的速度与时间，y表示速度，x表示时间B．路端电压与外电阻，y表示路端电压，x表示外电阻C．物体在水平拉力作用下沿水平面由静止开始运动，y表示水平拉力，x表示加速度D．研究弹簧的弹力与弹簧的长度关系的实验中，y表示弹簧的伸长量，x表示弹力的大小7．在如图所示的电路中，R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的阻值为0~50Ω，当滑动触头P由I向b滑动的过程中，灯泡L的亮度变化情况是（）A．逐渐变亮B．逐渐变暗C．先变亮后变暗D．先变暗后变亮8．如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，磁感应强度为B的匀强磁场．质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L（Ld），线圈下边缘到磁场上边界的距离为h．将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，则在整个线圈穿过磁场的全过程中（从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场），下列说法中正确的是（）A．线圈可能一直做匀速运动B．线圈可能先加速后减速C．线圈的最小速度一定是mgR／B2L2D．线圈的最小速度一定是Ldhg2二、非选择题（本题包括3小题，共计52分）9．（16分）（1）通常用的游标卡尺，在游标尺上有20个小等分刻度，它们的总长度为19mm，它的每一分度与主尺的最小分度1mm相差201mm。如图所示为用20分度的游标卡尺测量一金属钢笔杆某处直径时的示数，则钢笔杆此处的直径为_________mm。（2）在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图（1）所示。他测得的数据如下表所示：123456U/V1.421.361.081.211.141.07I/A0.040.080.120.160.200.24①实验误差分系统误差和偶然误差两种。该实验的系统误差主要是由________________________引起的。采用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______LhdB图（1）0.2001.00U/VI/A1.50图（2）河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-3-误差。②在图（2）给出的U－I坐标系中根据表中的数据画出U－I图线（横、纵坐标的起点已经规定好），从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。③求得电动势E=______V，内阻r=_____Ω．（均保留2位有效数字）。10．（16分）有人想水平地夹住一叠书，他用手在这叠书的两端施加的水平压力F=225N，如图所示，如每本书的质量为0.90kg，手与书之间的动摩擦因数为10.45，书与书之间的动摩擦因数为20.35，求此人最多能夹住多少本书。（已知最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，g取10m/s2。）11．（20分）在竖直平面内有一圆形绝缘轨道，半径为R=0.4m，匀强磁场垂直于轨道平面向里，一质量为m=1×10-3kg、带电荷量为q=+3×10-2C的小球，可在内壁滚动，如图甲所示。开始时，在最低点处给小球一个初速度v0，使小球在竖直平面内逆时针做圆周运动，图乙（a）是小球在竖直平面内做圆周运动的速率v随时间t变化的情况，图乙（b）是小球所受轨道的弹力F随时间t变化的情况，结合图象所给数据，（取g=10m/s2）求：（1）匀强磁场的磁感应强度（2）小球的初速度v0（3）在0～t3s这段时间内，小球克服摩擦力所做的功是多少？参考答案FF河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-4-1．B解析：物体B从开始到停下来所用的时间Bvta=5s，在此时间内B前进的距离sB=tvB=25m，A前进的距离sA=vAt=20m。故此时刻A、B相距（5＋7）m=12m，所以再经过3sA才能追上B，故物体A追上物体B所用的时间为8s2．ABD解析：带正．电的粒子“仅在电场力作用下”是题眼，据此作出电场力方向是关键，电场力一定垂直于等势面（电场力的方向与该点电场强度E方向或通过该点电场线一致）且指向轨迹曲线的内侧（曲线运动条件）。电场线由电势高的点指向电势低的点，A正确；对等差等势面来说，等势面密的地方电场强度大，电荷受电场力也大，产生的加速度就大，B正确；从P到Q，电场力做正功，动能增大，电势能减小，C错D对。3．CD解析：考查左手定则。安培力垂直于I、B所在的平面，而I、B之间可以垂直也可有任意夹角。可知磁场在垂直于安培力的平面内。CD都正确。4．CD解析：本题考查学生对第一宇宙速度的理解，以及对卫星能沿椭圆轨道运动条件的理解。本题极易错选A）5．B解析：小球做类平抛运动，电场力既可向上也可向下，故小球带正电、负电都可以，A错；利用平抛知识有：tan20tvtvxyy，速度偏向角设为，则tan2tan0vvy，可求出小球落到N点时的速度（包括大小和方向），B正确；由动能定理可以求出小球到达N点过程中重力和电场力对小球所做的总功，但重力做功不能确定。C错；因小球运动的加速度不能确定，故小球到达N点的时间不能确定，D错。6．AC解析：初速度不为零的匀变速直线运动的速度公式tvvat0，因此速度和时间呈线性关系，选项A正确。根据闭合电路欧姆定律可得，路端电压RrREIRU，选项B错误。物体在水平拉力作用下沿水平面由静止开始运动，由牛顿第二定律mafF，得y表示水平拉力，x表示加速度，C正确。根据胡克定律xkF，y表示弹簧的伸长量，x表示弹力的大小，图线应该过原点，故D错误。7．B解析：灯泡的亮度由灯的实际功率大小决定，灯丝电阻不变，研究通过灯丝电流的大小可知灯的亮度。当滑动触头由a向b滑动过程中，滑动变阻器连入电路部分的电阻增大，总电阻增大，总电流I=rRE总减少，灯泡的实际功率PL=I2RL减小，灯泡变暗。选项B正确。8．D解析：由于L＜d，总有一段时间线圈全部处于匀强磁场中，磁通量不发生变化，不产生感应电流，因此不受安培力，而做自由落体运动，因此不可能一直匀速运动，A项错误。已知线圈下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，由于线圈下边缘到达磁场下边界前一定是加速运动，所以只可能是先减速后加速，而不可能是先加速后减速，B项错误。mgR/B2L２是安培力和重力平衡时所对应的速度，而本题线圈减速过程中不一定能达到这一速度，C项错误。从能量守恒的角度来分析，线圈穿过磁场过程中，当线圈上边缘刚进入磁场时速度一定最小。从开始自由下落到线圈上边缘刚进入磁场过程中用动能定理，河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-5-设该过程克服安培力做的功为W，则有：mg(h＋L)－W=21mv2。再在线圈下边缘刚进入磁场到刚穿出磁场过程中用动能定理，该过程克服安培力做的功也是W，而始、末动能相同，所以有：mgd－W=0。由以上两式可得最小速度v=Ldhg2。D项正确。9．（16分）解析：（1）10.55（4分）（2）①电压表的分流；偶然（2分）②描点如图（4分）；3（2分）③1.5；1.8（4分）【试题评析】本题所考查的第一个实验是游标卡尺的读数。考查学生基本仪器的使用和读数能力；第二个实验考查学生对实验误差的认识和减小实验误差所采用的处理方法；考查学生利用测量数据，处理并表达测量结果的能力。本题充分体现了近年来高考实验命题的新趋势。10．（16分）解析：由对称性可知，每只手与书之间的最大静摩擦力是他所能夹住书总重力的一半，即得NmgF211（4分）解得109.022545.0221mgFN=22.5（2分）取N=22（本）（2分）最外侧的两本书与中间的书之间最先达到最大静摩擦力，设最外侧的两本书最多能夹起N本书，由平衡条件，有mgNF22（2分）5.17109.022535.0222mgFN（2分）取17N（本）（2分）故该人最多能夹住2N19本书。（2分）【试题评析】本题所考查的知识点是受力分析、平衡条件。以日常生活中比较熟悉的情景做背景，使学生不会感到陌生，体现了新课程标准“力求实现试题素材和解答要求对于所有考生的公平性，避免偏题、怪题，尽力考虑城市和农村不同教学条件和能力，避免需要特殊背景知识和特殊解答方式的题目”这一命题要求。本题对学生的思维要求较高，又保证了“选拔性”考试所需要的区分度。11．（20分）解析：（1）从乙图（a）可知，小球第二次到达最高点时，速度大小为4m/s，而由乙图（b）可知，此时轨道与球间的弹力为零，（2分）由牛顿第二定律得：mg＋qvB=mv2/R①（3分）将①代入数据解得B=0.25T②（2分）（2）从图乙（b）可知，小球第一次过最低点时，轨道与球之间的弹力为F=0.11N，（2分）根据牛顿第二定律得：F―mg＋qv0B=mv02/R③（3分）0.2001.00U/VI/A1.50河南教考资源信息网版权所有·严禁转载-6-将③代入数据解得v0=8m/s.④（2分）（3）由动能定理可得20221212mvmvWRmgf（4分）代入数值解得，小球克服摩擦力所做的功2106.1fWJ（2分）【试题评析】本题是以圆环轨道约束下的竖直面内的圆周运动为载体，考查学生综合运用力、电知识分析解决物理问题的能力。此题把受力分析、牛顿运动定律、左手定则（判断洛伦兹力方向）、向心力公式、功能关系等多个知识点综合在一起，突出考查考生理解能力、分析综合能力、从物理图象中获取信息并用数学知识求解物理问题等多项能力。充分体现了高考以能力立意的命题要求。