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1、12010 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合物理部分理科综合共 300 分,考试用时 150 分钟。物理试卷分为第一卷(选择题)和第二卷两部分,第一卷 1 至 3 页, 第二卷 4 至 6 页,共 120 分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第卷注意事项:1 每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。2 本卷共 8 题,每题 6 分,共 48 分。一、单项选择题(每小题 6 分
2、,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. 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2.下列关于原子和原子核的说法正确的是A 衰变现象说明电子是原子核的组成部分B波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3.质点做直线运动的 v-t 图像如图所示,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A0.25m/s 向右B0.25m/s 向左C1m/s 向右D
3、1m/s 向左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AA=1m f=5HZBA=0.5m f=5HZCA=1m f=2.5 HZDA=0.5m f=2.5 HZ25.在静电场中,将一正电荷从 a 点移到 b 点,电场力做了负功,则Ab 点的电场强度一定比 a 点大B电场线方向一定从 b 指向 aCb 点的电势一定比 a 点高 D该电荷的动能一定减小二、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,有的有多个正确。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,选错或
4、不答的得 0 分)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、L 2,电路中分别接了理想交流电压表 V1、V 2 和理想交流电流表 A1,A 2,导线电阻不计,如图所示。当开关 S 闭合后 A. A1 示数变大,A 1 与 A2 示数的比值不变B. A1 示数变大,A 1 与 A2 示数的比值变大C. V2 示数变小,V 1 与 V2 示数的比值变大D. V2 示数
5、不变,V 1 与 V2 示数的比值不变8.用同一光管研究 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2010 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合 物理部分第二卷注意事项: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)(1)如图所示,在高为 h 的平台边缘水平抛出小球 A
6、,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 VA 应大于 ,A 、B 两球初速度之比 为 BAv。3(2)在探究合力的方法时,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地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。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) 1A. 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
7、.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置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) 2A. 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(3)要测量电压表 V1 的内阻 RV,其量程为 2V,内阻约 2K。实验室提供的器材有:电流表 A,量程 0.6A,内阻约 0.1;电压表 V2,量程 5V,内阻为 5K;定值电阻 R1,阻值 30;定值电阻 R2,阻值为 3K;滑动变阻器 R3,最大阻值 100,额定电流 1.5A;电源 E,电动势 6V,内阻
8、约 0.5;开关 S 一个,导线若干。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 1算出 RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 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, 2实验必须在同一电路中,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接好) ,并标出所选元件的相应字母代号: 由上问写出 V1 内阻 RV 的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。 310.(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
9、的距离为 h。物块 B 质量是小球的 5 倍,置于粗糙的水平面上且位于 O 点的正下方,物块与水平面间的动摩擦因数为。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 。小球与物块均视为质点,不计空气阻力,重力加速度为16hg,求物块在水平面上滑行的时间 t。411.(18 分)如图所示,质量 m1=0.1kg,电阻 R1=0.3,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,放在绝缘水平面上,与水平面间的动摩擦因数 =0.2,相距 0.4m 的 MM、NN 相互平行,电
10、阻不计且足够长。电阻 R2=0.1 的 MN 垂直于 MM。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度 B=0.5T。垂直于 ab 施加 F=2N 的水平恒力, ab 从静止开始无摩擦地运动,始终与 MM、NN保持良好接触,当 ab 运动到某处时,框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g 取 10m/s2.(1)求框架开始运动时 ab 速度 v 的大小;(2)从 ab 开始运动到框架开始运动的过程中,MN 上产生的热量 Q=0.1J,求该过程 ab 位移 x 的大小。12.(20 分)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域。汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图,M、N为两块水
11、平放置的平行金属极板,板长为 L,板右端到屏的距离为 D,且 D 远大于 L,OO 为垂直于屏的中心轴线,不计离子重力和离子在板间偏离 OO 的距离。以屏中心 O 为原点建立 xOy 直角坐标系,其中 x 轴沿水平方向,y 轴沿竖直方向。(1)设一个质量为 m0、电荷量为 q0 的正离子以速度 v0 沿 OO 的方向从 O点射入,板间不加电场和磁场时,离子打在屏上 O 点。若在两极板间加一沿 +y 方向场强为 E 的匀强电场,求离子射到屏上时偏离 O点的距离 y0;(2)假设你利用该装置探究未知离子,试依照以下实验结果计算未知离子的质量数。上述装置中,保留原电场,再在板间加沿-y 方向的匀强磁
12、场。现有电荷量相同的两种正离子组成的离子流,仍从 O点沿 OO 方向射入,屏上出现两条亮线。在两线上取 y 坐标相同的两个光点,对应的 x 坐标分别为 3.24mm 和 3.00mm,其中 x 坐标大的光点是碳 12 离子击中屏产生的,另一光点是未知离子产生的。尽管入射离子速度不完全相同,但入射速度都很大,且在板间运动时 OO 方向的分速度总是远大于 x 方向和 y 方向的分速度。52010 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合 物理部分参考答案卷共 8 题,每小题分,共 48 分。1A 2B 3B 4D 5C 6A 7AD 8BC卷共 4 题,共 72 分。9 (18 分)(1)
13、 2gshs(2)BD BD(3)电流表 A 不能准确测量出流过电压表 V1的电流测量电压表 V1内阻 的实验电路如图所示R 21VUR表示的 电压 表示 和 串联的总电压1 2U1V2R10 (16 分)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 ,取小球运动到最低点重力势能为零,1v根据机械能守恒定律,有21ghv得 1设碰撞后小球反弹的速度大小为 ,同理有1v216hmg得 8v设碰撞后物块的速度大小为 ,取水平向右为正方向,根据动量守恒定律,有2v15m得 28ghv物块在水平面上滑行所受摩擦力的大小65Fmg设物块在水平面上滑行的时间为 ,根据动量定理,有t20tv得
14、4ght11 (18 分)(1) 对框架的压力ab1Fmg框架受水平面的支持力21N依题意,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则框架受到最大静摩擦力2F中的感应电动势abEBlv中电流MN12IR受到的安培力F IlB安框架开始运动时2安由上述各式代入数据解得6/vms(2)闭合回路中产生的总热量12RQ总由能量守恒定律,得21Fxmv总代入数据解得.12 (20 分)(1)离子在电场中受到的电场力0yFqE离子获得的加速度70yFam离子在板间运动的时间0Ltv到达极板右边缘时,离子在 方向的分速度y0yvat离子从板右端到达屏上所需时间0Dtv离子射到屏上时偏离 点的距离O0yt由上述各式,得0
15、2qELDmv(2)设离子电荷量为 ,质量为 ,入射时速度为 ,磁场的磁感应强度为 ,磁场对离子的洛伦兹力vBxFB已知离子的入射速度都很大,因而离子在磁场中运动时间甚短,所经过的圆弧与圆周相比甚小,且在板间运动时, 方向的分速度总是远大于在 方向和 方向的分速度,洛伦兹力变化甚微,故可作Oxy恒力处理,洛伦兹力产生的加速度xqvBam是离子在 方向的加速度,离子在 方向的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动,到达极板x x右端时,离子在 方向的分速度()xqvLat离子飞出极板到达屏时,在 方向上偏离 点的距离xO()xBDtmv当离子的初速度为任意值时,离子到达屏上时的位置在 方向上偏离 点的距离为 ,考虑到式,得yOy2qELyv由、两式得2kxm8其中2qBLDkE上式表明, 是与离子进入板间初速度无关的定值,对两种离子均相同,由题设条件知, 坐标x3.24mm 的光点对应的是碳 12 离子,其质量为 , 坐标 3.00mm 的光点对应的是未知离子,设其12mux质量为 ,由式代入数据可得2m14u故该未知离子的质量数为 14。