1、2008 年普通高校招生统一考试全国卷理综卷(物理部分)二、选择题(本题共 8 小题。在每个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,有选错的得 0 分)14对一定量的气体, 下列说法正确的是A气体的体积是所有气体分子的体积之和B气体分子的热运动越剧烈, 气体温度就越高C气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的D当气体膨胀时,气体分子之间的势能减小,因而气体的内能减少14、BC 解析:气体分子距离远大于分子大小,所以气体的体积远大于所有气体分子体积之和,A 项错;温度是物体分子平均动能的标志,是表示分子热运动剧烈
2、程度的物理量,B 项正确;气体压强的微观解释是大量气体分子频繁撞击产生的,C 项正确;气体膨胀,说明气体对外做功,但不能确定吸、放热情况,故不能确定内能变化情况,D 项错。15一束单色光斜射到厚平板玻璃的一个表面上,经两次折射后从玻璃板另一个表面射出,出射光线相对于入射光线侧移了一段距离。在下列情况下,出射光线侧移距离最大的是A红光以 30的入射角入射B红光以 45的入射角入射C紫光以 30的入射角入射D紫光以 45的入射角入射15、D 解析:因为同种介质对紫光的折射率较大,故入射角相同时,紫光侧移距离较大,A、B 项错;设入射角为 i,折射角为 r,则侧移距离 indx2s)co1(i,可见
3、对于同一种色光,入射角越大,侧移距离越大,D 项正确。16 如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块 A 和 B 紧挨着匀速下滑,A 与 B 的接触面光滑。已知 A 与斜面之间的动摩擦因数是 B 与斜面之间动摩擦因数的 2 倍,斜面倾角为。B 与斜面之间的动摩擦因数是A tan23B cot23Ctan Dcot16、A 解析:A、B 两物体受到斜面的支持力均为 cosmg,所受滑动摩擦力分别为:fA = Amgcos,f B = Bmgcos,对整体受力分析结合平衡条件可得: 2mgsin =Amgcos Bmgcos,且 A = 2B,解之得: B = tan,A 项正确。17 一列简谐横波
4、沿 x 轴正方向传播,振幅为 A。t=0 时, 平衡位置在 x=0 处的质元位于y=0 处, 且向 y 轴负方向运动;此时,平衡位置在 x=0.15m 处的质元位于 y=A 处该波的波长可能等于A0.60mB0.20mC0.12mD0.086m17、AC 解析:因为波沿正方向传播,且 x=0 处质点经平衡位置向 y 轴负方向运动,故此时波形图为正弦函数图像,则 x=0.15m )41(n,当 n=0 时, m60.,A 项正确;当 n=1 时, m12.0,C 项正确;当 n3 时, 0.,D 项错。18 如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球 a 和 ba 球质量
5、为 m,静置于地面;b 球质量为 3m, 用手托住,高度为 h,此时轻绳刚好拉紧从静止开始释放 b 后,a 可能达到的最大高度为AhB1.5hC2hD2.5h 18、B 解析:在 b 落地前,a、b 组成的系统机械能守恒,且 a、b 两物体速度大小相等,根据机械能守恒定律可知: ghvmghm2)3(13,b 球落地时,a 球高度为 h,之后 a 球向上做竖直上抛运动,过程中机械能守恒, 221gvgmv,所以 a 可能达到的最大高度为 1.5h,B 项正确。19一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电量不变的小油滴,油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压
6、为零,经一段时间后,油滴以速率 v 匀速下降;若两极板间的电压为 U,经一段时间后,油滴以速率 v 匀速上升。若两极板间电压为U,油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是A2v、向下B2v、向上C3 v、向下D3 v、向上19、C 解析:当不加电场时,油滴匀速下降,即 mgkvf;当两极板间电压为 U 时,油滴向上匀速运动,即 mgkvF电 ,解之得: F2电 ,当两极间电压为U 时,电场力方向反向,大小不变,油滴向下运动,当匀速运动时, kv电 ,解之得:v=3v,C 项正确。20中子和质子结合成氘核时,质量亏损m ,相应的能量E=mc 2=2.2MeV 是氘核的结合能。下列说法正确的是A用能量
7、小于 2.2MeV 的光子照射静止氘核时,氘核不能分解为一个质子和一个中子B用能量等于 2.2MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零C用能量大于 2.2MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和为零D用能量大于 2.2MeV 的光子照射静止氘核时,氘核可能分解为一个质子和一个中子,它们的动能之和不为零20、AD 解析:只有静止氘核吸收光子能量大于其结合能时,才能分解为一个质子和一个中子,故 A 项正确,B 项错误;根据能量守恒定律,光子能量大于氘核结合题,则多余的能量以核子动能形式呈现,故 C 项错,D 项正确。2
8、1 如图,一个边长为 l 的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场; 一个边长也为 l 的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直;虚线框对角线 ab 与导线框的一条边垂直,ba 的延长线平分导线框在 t=0 时, 使导线框从图示位置开始以恒定速度沿 ab 方向移动,直到整个导线框离开磁场区域以 i 表示导线框中感应电流的ab强度,取逆时针方向为正下列表示 i-t 关系的图示中,可能正确的是21、C 解析:从正方形线框下边开始进入到下边完全进入过程中,线框切割磁感线的有效长度逐渐增大,所以感应电流也逐渐拉增大,A 项错误;从正方形线框下边完全进入至下边刚穿出磁场边界时,切割磁感线有效长度不变,故感
9、应电流不变,B 项错;当正方形线框下边离开磁场,上边未进入磁场的过程比正方形线框上边进入磁场过程中,磁通量减少的稍慢,故这两个过程中感应电动势不相等,感应电流也不相等,D 项错,故正确选项为 C。22 (18 分)(1) (5 分)某同学用螺旋测微器测量一铜丝的直径,测微器的示数如图所示,该铜丝的直径为_mm(2) (13 分)右图为一电学实验的实物连线图 该实验可用来测量待测电阻 Rx 的阻值( 约 500) 图中两具电压表量程相同, 内阻都很大 实验步骤如下:调节电阻箱, 使它的阻值 R0 与待测电阻的阻值接近; 将滑动变阻器的滑动头调到最右端合上开关 S将滑动变阻器的滑动头向左端滑动,
10、使两个电压表指针都有明显偏转记下两个电压表 和 的读数 U1 和 U2 V1 V2多次改变滑动变阻器滑动头的位置, 记下 和 V1的多组读数 U1 和 U2 V2求 Rx 的平均值回答下面问题:()根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理图,其中电阻箱的符号为 , 滑动变阻器的符号为 ,其余器材用通用的符号表示。()不计电压表内阻的影响,用 U1、U 2 和 R0 表示 Rx 的公式为 Rx=_()考虑电压表内阻的影响, 用 U1、U 2、R 0、 的内阻 r1、 的内阻 r2 表示 Rx 的公 V1 V2式为 Rx=_22、 (1)4.5924.594;(2)I 电路如图:.II 012R
11、UxIII. 1021021)(rrx解析:(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为 4.5mm,可动刻度部分读数为 0.093mm,所以所测铜丝直径为 4.593mm。(2)不计电压表内阻,根据串联分压原理,有: 012021RUx(3)可考电压表内阻影响,则 R 与 R 的并联电阻与 R 与 的并联电阻串联分压,即: )1()1(220rUrRx解得: 1021021)(rrUx。23(15 分) 如图, 一质量为 M 的物块静止在桌面边缘, 桌面离水平面的高度为 h一质量为 m 的子弹以水平速度 v0 射入物块后,以水平速度 v0/2 射出 重力加速度为 g 求(1)此过程中系统损失的机械能;
12、(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。23、解:(1)设子弹穿过物块后的速度为 V,由动量守恒得MVvm200 (3 分)解得: 系统损失的机械能为: 2202011MVvmE (3 分)由两式可得: 2038 (3 分)(2)设物块下落到地面所需时间为 t,落地点距桌面边缘的水平距离为 s,则: 21gth (2 分)Vs (2 分)由三式可得: ghMmvs0 (2 分)24 (19 分)如图,一直导体棒质量为 m、长为 l、电阻为 r,其两端放在位于水平面内间距也为 l 的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出) ;导轨置于匀强磁场中,磁场的磁
13、感应强度大小为 B,方向垂直于导轨所在平面。开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度 v0。在棒的运动速度由 v0 减小至 v1 的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度 I 保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻,求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。24、解:导体棒所受的安培力为:F=BIl (3 分)由题意可知,该力的大小不变,棒做匀减速运动,因此在棒的速度从 v0 减小到 v1 的过程中,平均速度为: )(2110v ( 3 分)当棒的速度为 v 时,感应电动势的大小为:E=Blv (3 分)棒中的平均感应电动势为: vBl (2 分)综合式可
14、得: 102 (2 分)导体棒中消耗的热功率为: rIP2 (2 分)负载电阻上消耗的热功率为: 12PIE (2 分)由以上三式可得: rvBlP102 (2 分)25 (20 分)我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息,让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为 M 和 m,地球和月球的半径分别为 R 和 R1,月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为 r 和 r1,月球绕地球转动的周期为 T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面,求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡
15、而不能到达地球的时间(用 M、m 、R 、R 1、r、r 1 和 T 表示,忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响) 。25、解:如下图所示:设 O 和 分别表示地球和月球的中心在卫星轨道平面上,A 是地月连心线 O与地月球表面的公切线 ACD 的交点,D 、C 和 B 分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星轨道的交点过 A 点在另一侧作地月球面的公切线,交卫星轨道于 E 点卫星在圆弧BE上运动时发出的信号被遮挡设探月卫星的质量为 m0,万有引力常量为 G,根据万有引力定律有:rTrMG22 (4 分)rmr21021 (4 分)式中, T1 表示探月卫星绕月球转动的周期由以上两式可得:3121
16、rmM设卫星的微波信号被遮挡的时间为 t,则由于卫星绕月球做匀速圆周运动,应有: 1Tt (5 分)上式中 AOC, B由几何关系得: 1cosRr (2 分)11cosRr (2 分)由得: 1131arcosarcosRmMTt (3 分) 2009 年普通高校招生统一考试全国卷理综卷(物理部分)二、选择题(本题共 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。全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分)14. 下列关于简谐振动和简谐波的说法,正确的是A媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波
17、速相等C波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍。答案 AD【解析】本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致 A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B 错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C 错.根据波的特点 D 正确.15. 两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在 00.4s 时间内的 v-t 图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间 t1分别为A 和 0.30s B3 和 0.30s 13C 和 0.28s
18、 D3 和 0.28s答案 B【解析】本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得 ,根据牛顿第二定律有 ,得 ,由tva乙甲 a3 乙甲 mF313乙甲,得 t=0.3s,B 正确.tsm4.01/14.02乙16. 如图,水平放置的密封气缸内的气体被一竖直隔板分隔为左右两部分,隔板可在气缸内无摩擦滑动,右侧气体内有一电热丝。气缸壁和隔板均绝热。初始时隔板静止,左右两边气体温度相等。现给电热丝提供一微弱电流,通电一段时间后切断电源。当缸内气体再次达到平衡时,与初始状态相比A右边气体温度升高,左边气体温度不变B左右两边气体温度都升高C左边气体压强增大D右边气体内能的增
19、加量等于电热丝放出的热量答案 BC【解析】本题考查气体.当电热丝通电后,右的气体温度升高气体膨胀,将隔板向左推,对左边的气体做功,根据热力学第一定律,内能增加,气体的温度升高.根据气体定律左边的气体压强增大.BC 正确,右边气体内能的增加值为电热丝发出的热量减去对左边的气体所做的功,D错。17. 因为测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I 图线。用此电源与三个阻值均为 3 的电阻连接成电路,测得路端电压为 4.8V。则该电路可能为答案 B【解析】本题考查测电源的电动势和内阻的实验.由测量某电源电动势和内阻时得到的 U-I图线可知该电源的电动势为 6v,内阻为 0.5.此电源与三个均为 3 的电
20、阻连接成电路时测的路端电压为 4.8v,A 中的路端电压为 4v,B 中的路端电压约为 4.8V.正确 C 中的路端电压约为 5.7v,D 中的路端电压为 5.4v.18. 氢原子的部分能级如图所示。已知可见光的光子能量在 1.62eV到 3.11eV 之间。由此可推知, 氢原子A. 从高能级向 n=1 能级跃迁时了出的光的波长比可见光的短B. 从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光均为可见光C. 从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率比可见光的高D. 从 n=3 能级向 n=2 能级跃迁时发出的光为可见光答案 AD【解析】本题考查波尔的原理理论. 从高能级向 n=1 的能级跃迁的过程中
21、辐射出的最小光子能量为 9.20ev,不在 1.62eV 到 3.11eV 之间,A 正确.已知可见光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间从高能级向 n=2 能级跃迁时发出的光的能量 3.40evB 错. 从高能级向 n=3 能级跃迁时发出的光的频率只有能量大于 3.11ev 的光的频率才比可见光高,C错.从 n=3 到 n=2 的过程中释放的光的能量等于 1.89ev 介于 1.62 到 3.11 之间,所以是可见光 D 对.19. 图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N 质量相等,所带电荷的绝对值也相等。现将 M、N 从虚线上的 O点以相同速率射出,两粒
22、子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点 a、b、c 为实线与虚线的交点,已知 O 点电势高于 c 点。若不计重力,则A. M 带负电荷,N 带正电荷B. N 在 a 点的速度与 M 在 c 点的速度大小相同C. N 在从 O 点运动至 a 点的过程中克服电场力做功D. M 在从 O 点运动至 b 点的过程中,电场力对它做的功等于零答案 BD【解析】本题考查带电粒子在电场中的运动.图中的虚线为等势线,所以 M 点从 O 点到 b 点的过程中电场力对粒子做功等于零,D 正确.根据 MN 粒子的运动轨迹可知 N 受到的电场力向上 M 受到的电场力向下,电荷的正负不清楚但为异种电荷.A 错.o
23、 到 a 的电势差等于 o 到 c的两点的电势差,而且电荷和质量大小相等,而且电场力都做的是正功根据动能定理得 a 与c 两点的速度大小相同,但方向不同,B 对.20. 以初速度 v0竖直向上抛出一质量为 m 的小物体。假定物块所受的空气阻力 f 大小不变。已知重力加速度为 g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为A、 和 B、 和20(1)vfgm0gf20(1)vfgm0gfC、 和 D、 和20(1)vfgm0gf20(1)vfgm0gf答案 A【解析】本题考查动能定理.上升的过程中,重力做负功,阻力 做负功,由动能定理得f, ,求返回抛出点的速度由全程使用动能定理重21)(
24、ovfhgh20(1)vfgm力做功为零,只有阻力做功为有 ,解得 ,A 正确2212ov0mgfv21. 一玻璃砖横截面如图所示,其中 ABC 为直角三角形(AC 边末画出) ,AB 为直角边ABC=45;ADC 为一圆弧,其圆心在 BC 边的中点。此玻璃的折射率为 1.5。P 为一贴近玻璃砖放置的、与 AB 垂直的光屏。若一束宽度与 AB 边长度相等的平行光从 AB 边垂直射入玻璃砖,则A. 从 BC 边折射出束宽度与 BC 边长度相等的平行光B. 屏上有一亮区,其宽度小于 AB 边的长度C. 屏上有一亮区,其宽度等于 AC 边的长度D. 当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时,屏上亮区先逐渐变
25、小然后逐渐变大答案 BD【解析】本题考查光的折射和全反射.宽为 AB 的平行光进入到玻璃中直接射到 BC 面,入射角为 45o临界角 ,所以在 BC 面上发生全反射仍然以宽度大小为 AB 长度的竖5.1arcsin直向下的平行光射到 AC 圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于 AB 的长度,B对.D 正确.第卷 非选择题22、 (5 分)某同学利用多用电表测量二极管的反向电阻。完成下列测量步骤:(1) 检查多用电表的机械零点。(2) 将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当的量程处。(3) 将红、黑表笔_,进行欧姆调零。(4) 测反向电阻时,将_表笔接二极管
26、正极,将_表笔接二极管负极,读出电表示数。(5) 为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘_(填“左侧” 、 “右侧”或“中央” ) ;否则,在可能的条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3) 、 (4) 。(6) 测量完成后,将选择开关拔向_位置。答案(3)短接(4)红 黑(5)中央(6)OFF【解析】本题考查多用电表的使用.首先要机械调零.在选择量程后还要进行欧姆调零而且每一次换量程都要重复这样的过程.(3)将红黑表笔短接,即为欧姆调零.测量二极管的反向电阻时应将红笔接二极管的正极,黑接负极.欧姆表盘的刻度线分布不均匀,在中央的刻度线比较均匀,所以尽量让指针指向表盘的中央.测量完成后
27、应将开关打到 off 档.23、 (13 分)某同学得用图 1 所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图 2 所示。图 2 中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10m, 、 和1P2是轨迹图线上的 3 个点, 和 、 和 之间的水平距离相等。3P1P23完成下列真空:(重力加速度取 )29.8m s(1) 设 、 和 的横坐标分别为 、 和 ,纵坐标分别为 、 和 ,1231x231y23从图 2 中可读出=_m, =_m, =_m1y12y12x(保留两位小数) 。(2) 若已测知抛
28、出后小球在水平方向上做匀速运动。利用(1)中读取的数据,求出小球从 运动到 所用的时间为1P2_s,小球抛出后的水平速度为_(均可用根号表示) 。ms(3) 已测得小球抛也前下滑的高度为 0.50m。设 和 分别为开始下滑时和1E2抛出时的机械能,则小球从开始下滑到抛出的过程中机械能的相对损失,=_%(保留两位有效数字)120%E答案(1)0.61 1.61 0.60(2)0.20 3.0(3)8.2【解析】本题考查研究平抛运动的实验.由图可知 P1 到 P2 两点在竖直方向的间隔为 6 格, P1 到 P3 两点在竖直方向的间隔为 16 格所以有 =0.60m. =1.60m. P1 到 P
29、2 两12y31y点在水平方向的距离为 6 个格.则有 =0.60m.12x(2)由水平方向的运动特点可知 P1 到 P2 与 P2 到 P3 的时间相等,根据 ,解得时间2atx约为 0. 2s,则有 smtxvo/0.32.(3)设抛出点为势能零点,则开始下滑时的机械能为 E1=mgh=mg/2,抛出时的机械能为 E2=4.5m,则根据 0.08221omv12E24.(15 分)如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率 ,Bkt为负的常量。用电阻率为 、横截面积为 的硬导线做成kS一边长为 的方框。将方框固定于纸面内,其右半部位于磁l场区域中。求(1) 导线中感应
30、电流的大小;(2) 磁场对方框作用力的大小随时间的变化答案(1) 8klsI(2)2l【解析】本题考查电磁感应现象.(1)线框中产生的感应电动势 kltsB21/在线框产生的感应电流 ,联立得,RIsl48I(2)导线框所受磁场力的大小为 ,它随时间的变化率为 ,由以上式联立BlFtltF可得 .82slktF25. (18 分)如图,在宽度分别为 和 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方1l2向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率v 从磁场区域上边界的 P 点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的 Q 点射
31、出。已知 PQ 垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到 PQ 的距离为 d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。答案2112arcsin()ldld【解析】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动.粒子在磁场中做匀速圆周运动,如图所示.由于粒子在分界线处的速度与分界线垂直,圆心 O 应在分界线上,OP 长度即为粒子运动的圆弧的半径 R.由几何关系得221)(dRl设粒子的质量和所带正电荷分别为 m 和 q,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得设 为虚线与分界线的交点, ,则粒子在磁场中的运动时间为 P POvRt1式中有 粒子进入电场后做类平抛运动,其初速度
32、为 v,方向垂直于电场.Rl1sin设粒子的加速度大小为 a,由牛顿第二定律得 maqE由运动学公式有 21atd 2vtl由式得 vldBE21由式得 )arcsin(21212 dldlt26. (21 分)如图,P、Q 为某地区水平地面上的两点,在 P 点正下方一球形区域内储藏有石油,假定区域周围岩石均匀分布,密度为 ;石油密度远小于 ,可将上述球形区域视为空vqB2腔。如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏高。重力加速度在原坚直方向(即 PO 方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常” 。为了
33、探寻石油区域的位置和石油储量,常利用 P 点附近重力加速度反常现象。已知引力常数为 G。(1) 设球形空腔体积为 V,球心深度为 d(远小于地球半径) , =x,求空腔所引起的PQQ 点处的重力加速度反常(2) 若在水平地面上半径 L 的范围内发现:重力加速度反常值在 与 (k1)之间k变化,且重力加速度反常的最大值出现在半为 L 的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积。答案(1) 23/2()GVdx(2) ,13/2kL)1(3/2kL【解析】本题考查万有引力部分的知识.(1)如果将近地表的球形空腔填满密度为 的岩石,则该地区重力加
34、速度便回到正常值.因此,重力加速度反常可通过填充后的球形区域产生的附加引力 来计gmrMG2算,式中的 m 是 Q 点处某质点的质量,M 是填充后球形区域的质量, V而 r 是球形空腔中心 O 至 Q 点的距离 在数值上等于由于存在球2xdrg形空腔所引起的 Q 点处重力加速度改变的大小.Q 点处重力加速度改变的方向沿 OQ 方向,重力加速度反常 是这一改变在竖直方向上的投影 联立以上式子得grd,2/32)(xdVGg(2)由式得,重力加速度反常 的最大值和最小值分别为 g2maxdVGg由提设有 、 2/32min)(Ldgkaxin联立以上式子得,地下球形空腔球心的深度和空腔的体积分别为
35、,13/2k)1(3/2kGV2010 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试第卷二、选择题(本题共 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,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 )14原子核 AZX与氘核 21H反应生成一个 粒子和一个质子。由此可知AA=2 , Z=1 B. A=2,Z=2 C. A=3,Z=3 D. A=3,Z=2【答案】D【解析】核反应方程为 ,应用质量数与电荷数的守恒2411AZeHA+2=4+1,Z+1=2+1,解得 A=3,Z=2,选项 D 正确。【考点】核反应方程,质量数与电荷数的守恒1
36、5一简谐横波以 4m/s 的波速沿 x 轴正方向传播。已知 t=0 时的波形如图所示,则A波的周期为 1sBx=0 处的质点在 t=0 时向 y 轴负向运动Cx=0 处的质点在 s 时速度为 014tDx=0 处的质点在 s 时速度值最大【答案】AB【解析】由图可得半波长为 2m,波长为 4m。周期 ,选项 A 正确。波沿41Tsx 轴正方向传播,则 x=0 的质点在沿 y 轴的负方向运动,选项 B 正确。x=0 的质点位移为振幅的一半,要运动到平衡位置的时间是 ,则 s 时,x=0 的质132t点不在平衡位置也不在最大位移处,故 CD 错误。【考点】波的图像识别、质点振动判断16如图,一绝热
37、容器被隔板 K 隔开 a 、 b 两部分。已知 a 内有一定量的稀薄气体,b内为真空,抽开隔板 K 后, a 内气体进入 b,最终达到平衡状态。在此过程中A气体对外界做功,内能减少B气体不做功,内能不变C气体压强变小,温度降低D气体压强变小,温度不变【答案】BD【解析】绝热容器内的稀薄气体与外界没有热交换,Q=0。稀薄气体向真空中扩散没有做功,W=0。根据热力学第一定律稀薄气体的内能不变,则温度不变。稀薄气体扩散体积增大,压强必减小。选项正确。【考点】热力学第一定律 密闭气体的温度、体积、压强关系17在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 104V/m.已知一半径为 1mm 的雨滴在此电场中不会下落
38、,取重力加速度大小为 10m/ s2,水的密度为 103kg/m3。这雨滴携带的电荷量的最小值约为A210 -9C B. 410-9C C. 610-9C D. 810-9C【答案】B【解析】带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止,则 mg=qE,得:=410-9C,选项 B 正确。3rgmgVqEE【考点】电场力与平衡条件应用18如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界 b 和下边界 d 水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面 a 开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面 a、b 之间的距离。若线圈下边
39、刚通过水平面 b、c(位于磁场中)和 d 时,线圈所受到的磁场力的大小分别为 Fb、F c 和 Fd,则AF dFcFb B. Fc Fb Fd D. Fc Fb Fd【答案】D【解析】线圈从 a 运动到 b 做自由落体运动,在 b 点开始进入磁场受到安培力作用 Fb,由于线圈线圈上下边的距离很短,进入磁场的过程时间很短,进入磁场后,由于磁通量不变,无感应电流产生,不受安培力作用,在 c 处Fc=0,但线圈在磁场中受重力作用,做加速运动,出磁场的过程在 d 处受到的安培力比 b 处必然大。故选项 D 正确。【考点】法拉第电磁感应定律及磁场对电流的作用。19图中为一理想变压器,其原线圈与一电压有
40、效值不变的交流电源相连:P 为滑动头。现令 P 从均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,直至白炽灯 L 两端的电压等于其额定电压为止。用 I1 表示流过原线圈的电流,I 2表示流过灯泡的电流,U 2 表示灯泡两端的电压, N2 表示灯泡消耗的电功率(这里的电流、电压均指有效值:电功率指平均值) 。下列 4 个图中,能够正确反映相应物理量的变化趋势的是abcdtI1O tI2O tU2OtN2OA B C D【答案】BC【解析】均匀密绕的副线圈最底端开始,沿副线圈匀速上滑,说明副线圈的匝数在均匀增大。根据理想变压器原理: 得: 均匀增大(k 为单位时间12Un2112Utn内增加的匝数)
41、 ,选项 C 正确。灯泡两端电压由零开始增大时,灯泡的电阻也增大,所描绘的伏安特性曲线应该为 B,选项 B 正确、A 错误。灯泡的功率先增大的快(电阻小)侯增大的慢(电阻大) ,选项 D 错误。【考点】理想变压器原理 伏安特性曲线20频率不同的两束单色光 1 和 2 以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后,其光路如右图所示,下列说法正确的是A 单色光 1 的波长小于单色光 2 的波长B 在玻璃中单色光 1 的传播速度大于单色光 2 的传播速度C 单色光 1 通过玻璃板所需的时间小于单色光 2 通过玻璃板所需的时间D 单色光 1 从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光 2 从玻璃到空气的全反射临界
42、角【答案】AD【解析】由题图可知,1 的光线折射率大,频率大,波长小。在介质中传播速度小,因而产生全反射的临界角小。选项 AD 正确,B 错。由 ,在玻璃中传播的距离sin,传播的速度 ,所以光在玻璃中传播的时间cosdlcvn,1 光线的折射角小,所经历的时间应该长,选项 Ci2sinldtvc错误。【考点】折射定律 光在介质中的传播21已知地球同步卫星离地面的高度约为地球半径的 6 倍。若某行星的平均密度为地球平均密度的一半,它的同步卫星距其表面的高度是其半径的 2.5 倍,则该行星的自转周期约为A6 小时 B. 12 小时 C. 24 小时 D. 36 小时【答案】B【解析】地球的同步卫
43、星的周期为 T1=24 小时,轨道半径为 r1=7R1,密度 1。某行星的同步卫星周期为 T2,轨道半径为 r2=3.5R2,密度 2。根据牛顿第二定律和万有引力定律分别有3112124()GmRrrT32224()GmRrrT两式化简得 T2=T1/2=12 小时,选项 B 正确。【考点】牛顿第二定律和万有引力定律应用于天体运动。第 II 卷22 (5 分)利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落。打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。(1)为了测试中午下落的加速度,还需要的实验器材有 。 (填入正确选项前的字母)A.天平 B.
44、秒表 C.米尺(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重物加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此错误差的原因: 。【答案】 (1)C (2)打点计时器与纸带间的摩擦【解析】 (1)时间由打点计时器确定,用米尺测定位移。答案 C(2)打点计时器与纸带间的摩擦23(13 分)如图,一热敏电阻 RT 放在控温容器 M 内: 为毫安表,量程 6mA,内阻为数十欧姆;EA为直流电源,电动势约为 3V,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9;S 为开关。已知 RT 在 95时阻值为 150,在 20时的阻值约为 550。现要求在降温过程中测量在 9520 之间的多
45、个温度下 RT 的阻值。(1) 在图中画出连线,完成实验原理电路图(2) 完成下列实验步骤中的填空 依照实验原理电路图连线 调节控温容器 M 内的温度,使得 RT 温度为 95 将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全 闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数 I0 ,并记录 。 将 RT 的温度降为 T1 (20T 195) ;调节电阻箱,使得电流表的读数 ,记录 。 温度为 T1 时热敏电阻的电阻值 RT = 。 逐步降低 T1 的 数值,直至 20为止;在每一温度下重复步骤【答案】 (1)电路图如图 (2)电阻箱的读数 R0 仍为 I0 电阻箱的读数为 R1 015【解析】 (1)由于本实验
46、只有一只可以测量和观察的直流电流表,所以应该用“替代法” ,考虑到用电流表观察而保证电路中电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱和电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻 RT 阻值在 95和 20事已知的,所以热敏电阻的初始温度为 95,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持 150 和电阻箱的初值之和不变。如果热敏电阻的初始温度为 20,则电流表示数不变时,电阻箱和热敏电阻的阻值应保持 550 和电阻箱的初值之和不变。则可以测量任意温度下的电阻。(2)依照实验原理电路图连线调节控温容器 M 内的温度,使得 RT 温度为 95将电阻箱调到适当的初值,以保证仪器安全闭合开关。调节电阻箱,记录电流表的示数 I0 ,并记录电阻箱的读数 R0。将 RT 的温度降为 T1 (20