2010年高考试卷(精美解析版)-福建理综

安徽寿县一中·《2010−高考试题》──福建理综主编：毕德照共6页第1页2010年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）理科综合能力测试二、选择题(本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得6分，选错的得0分)13.(2010福建理综·13)中国已投产运行的1000kV特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程。假设甲、乙两地原采用500kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P。在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1000kV特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为A．4PB．2PC．2PD．4P【答案】A【解析】由P=UI可知输出电压由500kV升高到1000kV时，电路中的电流将减为原来的一半；由P额=I2R线可知电路中损耗的功率变为原来的14，选项A正确。14.(2010福建理综·14)火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目。假设火星探测器在火星表面附近圆形轨道运行的周期T1，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为T2，火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，则T1与T2之比为A．3pqB．31pqC．3pqD．3qp【答案】D【解析】探测器绕火星表面飞行时，万有引力提供向心力，则有：2111122114MmGmRRT→T1=2π311RGM飞船绕地球表面飞行时，万有引力提供向心力，则有：2222222224MmGmRRT→T2=2π322RGM则有：3112221()TRMTRM=3qp，选项D正确。15.(2010福建理综·15)一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示。若该波的周期T大于0.02s，则该波的传播速度可能是A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s【答案】B【解析】解法一：质点振动法⑴若向右传播，在0时刻x=4m处的质点往上振动，设经历Δt时间时质点运动到波峰的位置，有：Δt=(14+n)T→T=40.084141tnn当n=0时，T=0.08s＞0.02s，符合要求，此时υ=0.080.08Tm/s=1m/s当n=1时，T=0.016s＜0.02s，不符合要求。⑵若向左传播，在0时刻x=4m处的质点往下振动，设经历Δt时间时质点运动到波峰的位置，有：Δt=(34+n)T→T=40.084343tnn当n=0时，T=0.083s＞0.02s，符合要求，此时υ=0.080.08/3Tm/s=3m/s当n=1时，T=0.087s＜0.02s，不符合要求。综上所述，只有B选项正确。解法二：波的平移法⑴若波向右传播，则波传播的距离为：Δx=0.02+0.08n即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，Δt=0.02s所以：υ=0.020.080.02xnt=1+4nT=0.0841n当n=0时，T=0.08s＞0.02s，符合要求，此时υ=1+4n=1m/s当n=1时，T=0.016s＜0.02s，不符合要求。⑵若波向左传播，则波传播的距离为：安徽寿县一中·《2010−高考试题》──福建理综主编：毕德照共6页第2页Δx=0.06+0.08n即0时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，Δt=0.02s所以：υ=0.060.080.02xnt=3+4nT=0.0843n当n=0时，T=0.083s＞0.02s，符合要求，此时υ=3+4n=3m/s当n=1时，T=0.087s＜0.02s，不符合要求。综上所述，只有选项B正确。16.(2010福建理综·16)质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2，则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为A．18mB．54mC．72mD．198m【答案】B【解析】拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动0～3s时：F=fmax，物体保持静止，s1=0；3～6s时：Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动，a=842Ffmm/s2=2m/s2υ=at=6m/ss2=12at2=12×2×32m=9m6～9s时：F=f，物体做匀速直线运动，s3=υt=6×3m=18m9～12s时：Ff，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动，s4=υt+12at2=(6×3+12×2×32)m=27m所以0～12s内物体的位移为：s=s1+s2+s3+s4=54m，选项B正确。17.(2010福建理综·17)如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则()A．t1时刻小球动能最大B．t2时刻小球动能最大C．t2~t3这段时间内，小球的动能先增加后减少D．t2~t3这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0即重力等于弹簧弹力时加速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧；t2时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t2－t3这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减少，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。18.(2010福建理综·18)物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示为两个彼此平行且共轴的半径分别为R1和R2的圆环，两圆环上的电荷量均为q（q0），而且电荷均匀分布。两圆环的圆心O1和O2相距为2a，联线的中点为O，轴线上的A点在O点右侧与O点相距为r（ra）。是分析判断下列关于A点处电场强度大小E的表达式（式中k为静电力常量）正确的是A．E=12222212[()][()]kqRkqRRarRarB．E=123322222212[()][()]kqRkqRRarRarC．E=222212()()[()][()]kqarkqarRarRar安徽寿县一中·《2010−高考试题》──福建理综主编：毕德照共6页第3页D．E=3322222212()()[()][()]kqarkqarRarRar【答案】D【解析】当r=0时，点位于圆心O处，可以把O1、O2两个带电圆环均等效成两个位于圆心处的点电荷，根据场强的叠加容易知道，此时总场强E=0，将r=0代入各选项，排除AB选项；当r=a时，A点位于圆心O2处，带电圆环O2由于对称性在A点的电场为0，根据微元法可以求得此时的总场强为E=E1=223/212[4]kqaRa，将r=a代入CD选项可以排除C。第Ⅱ卷（非选择题共192分）必考部分第Ⅱ卷必考部分共9题，共157分。19.（18分）(2010福建理综·19⑴)（6分）某同学利用“插针法”测定玻璃的折射率，所用的玻璃砖两面平行。正确操作后，做出的光路图及测出的相关角度如图所示。①次玻璃的折射率计算式为n=__________（用图中的θ1、θ2表示）；②如果有几块宽度大小不同的平行玻璃砖可供选择，为了减少误差，应选用宽度_____（填“大”或“小”）的玻璃砖来测量。(2010福建理综·19⑵)（6分）某实验小组研究橡皮筋伸长与所受拉力的关系。实验时，将原长约200mm的橡皮筋上端固定，在竖直悬挂的橡皮筋下端逐一增挂钩码（质量均为20g），每增挂一只钩码均记下对应的橡皮筋伸长量；当挂上10只钩码后，再逐一把钩码取下，每取下一只钩码，也记下对应的橡皮筋伸长量。根据测量数据，作出增挂钩码和减挂钩码时的橡皮筋伸长量l与拉力F关系的图像如图所示。从图像中可以得出_______。（填选项前的字母）A．增挂钩码时l与F成正比，而减挂钩码时l与F不成正比B．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量比减挂钩码时的大C．当所挂钩码数相同时，增挂钩码时橡皮筋的伸长量与减挂钩码时的相等D．增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度(2010福建理综·19⑶)（6分）如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材，器材及其规格列表如下为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差，实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半，而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线，在所给的实验器材图中选择若干合适的器材，连成满足要求的测量Rx阻值的电路。【答案】⑴n=12coscos大⑵D⑶如图安徽寿县一中·《2010−高考试题》──福建理综主编：毕德照共6页第4页【解析】⑴n=12sin(90)sinsinsin(90)ir=12coscos，应选宽一些的玻璃砖。⑵本小题解题的关键在于弄清为什么两个图象会错开。实验中由于增挂钩码时所挂钩码数过多，导致橡皮筋超出弹性限度，弹簧无法及时回复原长，两条图象才会出现差异。⑶要准确就需要对实验原理（伏安法、变阻器接法）、误差分析有深刻理解。由于待测电阻约1000Ω，滑动变阻器最大电阻为100Ω，要使电表读数发生变化，滑动变阻器必须使用分压式接法。当电源电动势全部加在待测电阻上时，流过的电流约为I=91000xERA=9mA＜＜3.0A显然不能用电流表来测电流，而应该把其中一个电压表V1当电流来使用。根据比值法容易判断出待测电阻是大电阻，伏安法应使用内接法。20.(2010福建理综·20)（15分）如图所示的装置，左半部为速度选择器，右半部为匀强的偏转电场。一束同位素离子流从狭缝S1射入速度选择器，能够沿直线通过速度选择器并从狭缝S2射出的离子，又沿着与电场垂直的方向，立即进入场强大小为E的偏转电场，最后打在照相底片D上。已知同位素离子的电荷量为q(q＞0)，速度选择器内部存在着相互垂直的场强大小为E0的匀强电场和磁感应强度大小为B0的匀强磁场，照相底片D与狭缝S1、S2连线平行且距离为L，忽略重力的影响。⑴求从狭缝S2射出的离子速度υ0的大小；⑵若打在照相底片上的离子在偏转电场中沿速度v0方向飞行的距离为x，求出x与离子质量m之间的关系式（用E0、B0、E、q、m、L表示）。【答案】⑴00EB；⑵x=002EmLBqE【解析】⑴能从速度选择器射出的的离子满足：qE0=qB0υ0........................................①解得：υ0=00EB⑵离子进入匀强偏转电场E后做类平跑运动，则x=υ0t..................................................②L=12at2.............................................③由牛顿第二定律得：qE=ma...........................................④解得：x=002EmLBqE21.(2010福建理综·21)（19分）如图所示，两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为θ的绝缘斜面上，导轨上端连接一个定值电阻。导体棒a和b放在导轨上，与导轨垂直开良好接触。斜面上水平虚线PQ以下区域内，存在着垂直穿过斜面向上的匀强磁场。现对a棒施以平行导轨斜向上的拉力，使它沿导轨匀速向上运动，此时放在导轨下端的b棒恰好静止。当a棒运动到磁场的上边界PQ处时，撤去拉力，a棒将继续沿导轨向上运动一小段距离后再向下滑动，此时b棒已滑离导轨。当