1、2010年物理原创试题（1）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欧洲航天局的第一枚月球探测器“智能1号”曾于2006年9月成功撞月。已知“智能1号”月球探测器环绕月球沿椭圆轨道运动，用m表示它的质量，h表示它近月点的高度，表示它在近月点的角速度，a表示它在近月点的加速度，R表示月球的半径，g表示月球表面处的重力加速度。忽略其他星球对“智能1号”的影响。则“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力的大小等于（ ）Ama Bm CmD以上结果都不对2某中学正在举行垒球比赛。垒球场是平坦的
2、，当击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则 （ ）A垒球落地时速度的大小仅由初速度决定B垒球落地时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定C垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定D垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定3如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一重球，另一端系在弹簧秤上，弹簧秤固定在小车上开始时小车处于静止状态。当小车匀加速向右运动时，下述说法中正确的是（ ）A弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大B弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小C弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大4在2006年2月26号闭
3、幕的都灵冬奥会上，张丹和张昊一起以完美表演赢得了 双人滑比赛的银牌在滑冰表演刚开始时他们静止不动，随着优美的音乐响起后在相互猛推一下后分别向相反方向运动假定两人的冰刀与冰面间的摩擦因数相同，已知张丹在冰上滑行的距离比张昊远，这是由于（ ）A在推的过程中，张昊推张丹的力大于张丹推张昊的力B在推的过程中，张昊对张丹做的功大于张丹对张昊做的功C在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度D在分开后，张丹的加速度大于张昊的加速度5如图所示是法拉第在1831年做的一个电磁感应实验的示意图。他把两个线圈绕在一个铁环上，A 线圈与电源、滑动变阻器 R 组成一个回路 ，B 线圈与开关S、电流表G组成另一个回路。通
4、过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件关于该实验下列说法正确的是（ ）。SABRG.ab.A闭合开关S的瞬间，电流表G中有 ab 的感应电流B闭合与断开开关S的瞬间，电流表G中都没有感应电流C闭合开关S 后，在增大电阻 R 的过程中，电流表G中有ab的感应电流D闭合开关S 后，在增大电阻 R 的过程中，电流表G中有b a 的感应电流t1 t2 t3 t4 t5FOtO6利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值。如图所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。实验时，把小球举高到绳子的悬点O处，然后放手让小球自由下落。 由此图线所提供的信息，以下判断下列说法中正确的是（ ）
5、At2时刻小球速度最大Bt1t2期间小球速度先增大后减小Ct3时刻小球动能最小Dt1与t4时刻小球动能一定相同abIBd7金属导体板宽为d，通以如图所示方向的电流，其中自由电子定向运动的速度为v，整个导体板置于磁感应强度为B的匀强磁场中。则下面说法正确的是（ ）A导体左侧聚集较多的电子，使右侧的电势高于左侧的电势B导体右侧聚集较多的电子，使左侧的电势高于右侧的电势C由于电子的聚集，使得左右两侧电势差为2BdvD由于电子的聚集，使得左右两侧电势差为Bdv8如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，abcPQ通过该区域的运动轨迹
6、，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是 （ ）A三个等势面中，等势面a的电势最高B带电质点一定是从P点向Q点运动C带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小D带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小二、非选择题（本题包括3小题，共计52分）图19（16分）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，不论使用电流表内接法还是电流表外接法，都会产生系统误差。为了消除系统误差，某研究性学习小组设计了如图1所示的测量电路。（1）请完成下列操作过程：第一步：先将R2的滑动头调到最左端，单刀双掷开关S2合向a，然后闭合电键S1，调节滑动变阻器R1和R2，使电压表和电流表的示数尽量大些（不超过量程），读
7、出此时电压表和电流表的示数U1、I1.图2第二步：保持两滑动变阻器的滑动触头位置不变， .（2）根据以上记录数据写出被测电阻的表达式= .（3）根据实验原理图1连接好实物图2.10（16分）如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在重力作用下落回深坑，夯实坑底。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4 ms，滚轮对夯杆的压力FN =2104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数=0.3，夯杆质量 m=1103kg，坑深 h=6.4 m，取 g=10ms2求：（1）夯杆自坑底开始匀加速上升，当速度增加到4
8、 ms时，夯杆上升的高度；（2）夯杆自坑底上升的最大高度；（3）每次滚轮将夯杆提起的过程中，电动机对夯杆所做的功x/my/mO0.3F11（20分）如图所示，一个被x轴与曲线方程（m）所围的空间中存在着匀强磁场。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.2T。正方形金属线框的边长是L=0.40m，电阻是R=0.1，它的一边与x轴重合，在拉力F的作用下，以v=10m/s的速度水平向右匀速运动。试求：（1）拉力F的最大功率是多少？（2）拉力F要做多少功才能把线框拉过磁场区？参考答案1AB解析：“智能1号”在近月点所受月球对它的万有引力，即为它所受的合外力，由牛顿第二定律得，故A正确。由万有引力定律得
9、，又月球表面上，由以上两式得 m，故B选项正确；由于“智能1号”月球探测器环绕月球沿椭圆轨道运动，在近月点上万有引力小于其所需的向心力，故C选项错误。2D解析：垒球击出后做平抛运动，在空中运动的水平位移与初速度及击球点的高度均有关，在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定。3C解析：小车向右加速运动，悬绳向左偏，则绳中拉力大于重力，弹簧秤读数变大，系统在竖直方向受地面的支持力不变，故C正确。）4BC解析：根据牛顿第三定律可知，作用力和反作用力是等大、反向的，A不正确；张丹滑行的距离远，说明张丹获得的初动能大，所以张昊对张丹做的功较多，B正确；由于冰刀与冰面的动摩擦因数相同，根据牛顿第二定律可
10、知加速度也大小相同，根据匀变速运动的规律可知位移大小反映初速度的大小，所以在刚分开时，张丹的初速度大于张昊的初速度，故C正确，D不正确5BD解析：闭合与断开开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流。闭合开关S 后，在增大电阻 R 的过程中，通过线圈B的磁通量减小了，根据楞次定律可得：电流表G中有 b a 的感应电流。故BD正确。6B解析：本题考查力和运动的关系以及还原图象为物理过程的能力。绳中拉力与重力相等时，速度最大，绳中拉力最大时，小球速度为零。B选项正确。7BD解析：金属导体导电是自由电子的定向移动形成的，电流向下，自由电子向上运动，根据左手定则可知电子偏向右
11、侧，在右侧聚集较多的电子，使b点的电势低于a点的电势，所以A选项错，B选项对。当电子所受的电场力和洛仑兹力平衡时电子停止偏转，有Uab=Bdv，即D选正确。8D解析：先由等势面与电场线垂直，画出电场线，再根据轨迹向电场力的方向弯曲，判断电场力的方向，进而确定电场线方向。可以判定电场线从等势面c指向等势面a，故等势面a的电势最低；带电质点从P点到Q点电场力做正功，若从Q点到P点电场力做负功，都有通过P点时的动能比通过Q点时小。D正确。9（16分）解析：（1）第二步：将单刀双掷开关S2合向b，读出此时电压表和电流表的示数U2、I2。（4分）（2）当S2合向a时有：当S2合向b时有：解以上两式得：。
12、（6分）（3）如图所示。（6分）【试题评析】本题考查学生“能根据要求灵活运用已学过的自然科学理论、实验方法和仪器，设计简单的实验方案并处理相关的实验问题”的能力。具体体现在：对实验原理的理解和迁移；减小实验误差应采取的措施及方法；给出实验条件和器材，依据实验原理，完成实验步骤；利用测量数据，表达测量结果等。本题充分体现了近年来高考实验命题的要求。10（16分）解析：（1）夯杆自坑底开始匀加速上升，由牛顿第二定律得 （3分）夯杆上升的高度 （2分）解得h1=4 m （2分）（2）当夯杆底端到达坑口时，两个滚轮彼此分开，夯杆竖直上抛 （2分）解得h2=0.8 m （2分）所以，夯杆自坑底上升的最大
13、高度H=h+h2=7.2 m （1分）（3）电动机对夯杆所做的功等于夯杆增加的机械能，即W=mgH=7.2104 J （4分）【试题评析】本题以力学知识在生产和生活中的应用为背景，考查学生综合运用所学知识分析解决实际问题的能力，体现了知识与能力，以能力考核为主；理论与实际，以解决现实问题为中心的高考命题指导思想。因为考生在解决实际问题时，最能显示其能力大小，而且还能引导学生关注身边发生的现象和事件，关注科技进步和社会发展。预计命题所选的素材会是一些常听到的、常看到的、常被关注的但不一定认真思考过的问题。除现代科技外，涉及天体运行、航天技术、体育运动、人体科学、医药卫生、通信交通等各个方面的问题
14、，仍应是关注的重点。11（20分）解析：（1）当线框的一条竖直边运动到x=0.15m处时，线圈的感应电动势最大。Em=BLv=0.20.210V=0.4V （3分）根据欧姆定律可得最大电流为：A （3分）所以拉力F的最大值为：Fm=BLIm=0.240.2 N =0.16 N （2分）拉力F最大功率为：Pm=Fmv=0.1610 W =1.6 W （2分）（2）把线框拉过磁场区域时，因为有效切割长度是按正弦规律变化的，所以，线框中的电流也是按正弦规律变化的（有一段时间线框中没有电流）。电动势的有效值是：V （3分）通电时间为：s （3分）拉力做功：J （3分）【试题评析】本题是以电磁感应为背景的学科内综合题。此类试题往往涉及力学知识（如牛顿运动定律、运动学规律、功能关系、能量守恒等）、电学知识（如电磁感应定律、楞次定律、直流电路知识、磁场知识等）等多个知识点，突出考查考生理解能力、分析综合能力，尤其从实际问题中抽象概括构建物理模型的创新能力。本题在命题上有几个创新：匀强磁场被约束在正弦曲线所围的区域内，线框运动时将产生按正弦规律变化的交流电。极值分析，即线框中产生的感应电动势存在最大值；与交变电流的知识相联系，考查有效值等概念。w.w.w.k.s.5.u.c.o.m