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2010年高考理科综合能力测试题（海南卷）物理部分答案及解析江苏省特级教师戴儒京第Ⅰ卷一、单项选择题（本题共6小题，每小题3分，共18分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1．1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了他自己送展的直流发电机的电流输出端。由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方面的一个瓶颈。此项发明是（）A．新型直流发电机B．直流电动机C．交流电动机D．交流发电机【解析】肯定是直流，排除C．D。已有发动机，所以选B。【答案】B本题考查推理能力。难度：易。2．一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿圆环轴线从静止开始释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环（）A．始终相互吸引B．始终相互排斥C．先相互吸引，后相互排斥D．先相互排斥，后相互吸引【解析】根据楞次定律，选D。【答案】D本题考查楞次定律。难度：易。3．下列说法正确的是（）A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动【解析】A错误，反例如匀速圆周运动；B错误，应是：加速度不变；C错误，是减速运动，不一定是匀减速运动；D正确。【答案】D本题考查速度、速率、加速度的概念和运动的概念。难度：易。4．如图，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，点为半圆弧的圆心，。电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M、N两点，这时点电场强度的大小为E1；若将N点处的点电荷移至P点，则点的场强大小变为E2．E1与E2之比为（）A．1：2B．2：1C．D．【解析】,,所以E1与E2之比为2：1。【答案】B本题考查电场的叠加。难度：易。5．如图，水平地面上有一楔形物块a，其斜面上有一小物体b，b与平行于斜面的细绳的一端相连，细绳的另一端固定在斜面上，a与b之间光滑，a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左运动，当它们刚运行至轨道的粗糙段时（）A．绳的张力减小，b对a的正压力减小B．绳的张力增加，斜面对b的支持力增加C．绳的张力减小，地面对a的支持力增加D．绳的张力增加，地面对a的支持力减小【解析】当a和b以共同速度在地面轨道的光滑段向左匀速运动，系统及物块b处于平衡状态，以水平方向为横坐标，竖直方向为纵坐标，物体b受力如下左图，根据b受力平衡，有，；解得：绳的张力，斜面对b的支持力，（也可以沿斜面横轴，垂直于斜面为纵轴建立坐标系直接得到以上结果）。则b对a的正压力大小。以斜面体为研究对象，得：地面对a的支持力。当它们刚运行至轨道的粗糙段时，a向左匀减速运动，有水平向右的加速度，物块b由于惯性相对于a向上滑动，则绳的伸长减小，即张力（弹力）T减小，由于物块b高度增大，所以b具有向上的加速度，是超重，所以地面对a的支持力增大，C正确。因为b具有向上的加速度，根据，与上式相比，因为T减小，所以N增大，所以A．B皆错误。【答案】C本题考查受力分析、牛顿第二定律及运动状态判断的能力，难度：难。6．在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑。若小物块与木板之间的动摩擦因数为，则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为（）A．B．C．D．【解析】木板水平时，小物块的加速度，设滑行初速度为，则滑行时间为；木板改成斜面后，小物块上滑的加速度，滑行时间，因此，A正确。【答案】A本题考查牛顿第二定律和直线运动规律的应用，难度：中等。二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分。）7．下列说法正确的是（）A．当线圈中电流不变时，线圈中没有自感电动势B．当线圈中电流反向时，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相反C．当线圈中电流增大时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反D．当线圈中电流减小时，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反【解析】由法拉第电磁感应定律可知，当线圈中电流不变时，不产生自感电动势，A正确；当线圈中电流反向时．相当于电流减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中原电流的方向相同，B错误；当线圈中电流增大时，自感电动势阻碍电流的增大，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相反，C正确；当线圈中电流减小时，自感电动势阻碍电流的减小，线圈中自感电动势的方向与线圈中电流的方向相同，D错误。【答案】AC本题考查自感电动势和楞次定律，难度：中等。8．如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（）A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统有向上的加速度，是超重，BD正确。【答案】BD本题考查受力分析、牛顿第二定律及超重和失重现象，难度：中等。9．如图，一理想变压器原副线圈匝数之比为4：1，原线圈两端接入一正弦交流电源，副线圈电路中R为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表，下列结论正确的是（）A．若电压表读数为6V，则输入电压的最大值为B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来的2倍，则输出功率增加到原来的4倍【解析】若电压表读数为6V，则输入电压为是有效值，因此其最大值为V，A正确；若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则输出电压也增加到原来的2倍，电流表示数应增加到原来的2倍，B错误；若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输出电流减小到原来的一半，输入功率等于输出功率即也减小到原来的一半，C错误；若保持负载电阻的阻值不变．输入电压增加到原来的2倍，输出电压增大到原来的2倍，则由可知输出功率增加到原来的4倍，D正确。【答案】AD本题考查交流电的最大值和有效值，理想变压器等，难度：中等。10．火星直径约为地球的一半，质量约为地球的十分之一，它绕太阳公转的轨道半径约为地球公转半径的1．5倍，根据以上数据，以下说法正确的是（）A．火星表面重力加速度的数值比地球表面的小B．火星公转的周期比地球的长C．火星公转的线速度比地球的大D．火星公转的向心加速度比地球的大【解析】由得，计算得火星表面的重力加速度约为地球表面的，A正确；由得，公转轨道半径大的周期长，B正确；由判断轨道半径大的线速度小，C错误；公转向心加速度，D错误。【答案】AB本题考查万有引力定律及行星的运动，难度：中等。第Ⅱ卷本卷包括必考题和选考题两部分。第11题～第16题为必考题，每个试题考生都必须做答。第17题～第19题为选考题，考生根据要求做答。三、填空题（本题共2小题，每小题4分，共8分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）11．利用静电除尘器可以消除空气中的粉尘，静电除尘器由金属管A和悬在管中的金属丝B组成，A和B分别接到高压电源的正极和负极，其装置示意图如图所示。A、B之间有很强的电场，距B越近，场强（填“越大”或“越小”）。B附近的气体分子被电离成为电子和正离子、粉尘吸附电子后被吸附到___（填“A”或“B”）上，最后在重力作用下落入下面的漏斗中。【解析】距B越近，电场线越密，如下图，所以电场强度越大，粉尘吸附电子后带负电所以被吸附到正极A上。【答案】越大，A。本题考查电场知识。难度：易。12．雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大；此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都（填“加速”、“减速”或“匀速”）下落。（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面时，（填“大”或“小”）雨滴的速度较小。【解析】由于雨滴受到的空气阻力与速度有关，速度越大阻力越大，因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀速运动；设雨滴半径为，则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力，由于，因此半径大的受到的空气阻力越大；由于雨滴受到的空气阻力与速度有关，速度越大阻力越大，即阻力越大速度越大，所以半径大的匀速运动的速度大，所以半径大先落地且落地速度大，小雨滴落地速度小。【答案】匀速大小本题考查力的平衡及综合分析能力，难度：难。四、实验题（本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。）13．图1为测量电压表V内阻r的电路原理图。图中两个固定电阻的阻值均为R，S1、S2是开关，E是电源（内阻可忽略）。（1）按电路原理图将图2中的实物图连线；（2）开关S1保持断开，合上开关S2，此时电压表的读数为U1；再合上开关S1，电压表的读数变为U2，电压表内阻r=（用U1、U2和R表示）。【答案】（1）实物图边线如图所示。（2）【解析】因电源内阻可忽略，所以第2步中读得的为电源电压，在第1步中，有，解得本题考查测电压表内阻实验原理和实物线路连接。难度：中等。14．利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置示意图如图1所示：（1）实验步骤：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。②用游标卡尺测量挡光条的宽度，结果如图2所示，由此读为mm。③由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s=cm。④将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。⑤从数字计数器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门2所用的时间。⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。（2）用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：①滑块通过光电门1和光电门2时瞬时速度分别为v1=和v2=。②当滑块通过光电门1和光电门2时，系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为EK1=和EK2=。③在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少=（重力加速度为g）。（3）如果，则可认为验证了机械能守恒定律。【答案】（1）②9．30③60．00（答案在59．96～60．04之间的，也对）（2）①，②,③（3）本题考查验证机械能守恒定律实验原理和游标卡尺读数。难度：中等。五、计算题（本题共2小题，第15题8分，第16题11分，共19分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。）15．如图中左边有一对平行金属板，两板相距为d，电压为V；两板之间有匀强磁场，磁感应强度大小为B0，方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里，图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域，区域内也存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间，沿同一方向射出平行金属板之间的区域，并沿直径EF方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的G点射出，已知弧所对应的圆心角为。不计重力，求：（1）离子速度的大小；（2）离子的质量。【解析与答案】（1）由题设知，离子在平行金属板之间做匀速直线运动，它所受到的向上的磁场力和向下的电场力平衡①式中，是离子运动速度的大小，是平行金属板之间的匀强电场的强度，有②由①②式得③（2）在圆形磁场区域，离子做匀速圆周运动，其半径为④根据下图和几何关系得⑤又⑥联立以上4式解得本题考查带电粒子在磁场中的运动。难度：较难。16．图1中，质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为。在木板上施加一水平向右的拉