2010年福建(整理好)

13．(2010福建) 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．P/4

B．P/2

C．2P D．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损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)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．pq3 B．1q3pq3 C．pq3 D．p 【答案】D

【解析】设中心天体的质量为M，半径为R，当航天器在星球表面飞行时，由GMmR2m(2T)2R和MV43R3解得

3GT2，

即

T31G；又因为

MMMR3T3V4，1qR3R3，所以TMT2p．选项D3正确．

15．(2010福建)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/s B．3m/s C．4m/s D．5m/s

【答案】B

【解析】解法一：质点振动法

（1）设波向右传播，则在0时刻x4m处的质点往上振动， 设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则t(14n)T，

即T4t4n10.084n1． 当n0时，T0.0s80s.，0符合要求，此时v0.08T0.081m/s；

当n1时，T0.016s0.02s，不符合要求．

（2）设波向左传播，则在0时刻x4m处的质点往下振动，

设经历t时间时质点运动到波峰的位置，则t(34n)T，

即T4t4n30.084n3．

当n0时，T0.03s80.0s2，符合要求，此时vT0.080.083m/s；

3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

（1）设波向右传播，只有当波传播的距离为x0.020n.时，实线才会和虚线重合，即080时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，t0.02s，

所以vxt0.020.08n0.0214n， T0.08v4n1，

当n0时，T0.0s80s.，0符合要求，此时- 1 -

v14n1m/s；

当n1时，T0.016s0.02s，不符合要求．

（2）设波向左传播，只有当波传播的距离为x0.060n.时，实线才会和虚线重合，即080时刻的波形才会演变成0.02s时的波形，t0.02s，

所以vx0.060.08tn0.0234n， Tv0.084n3，

当n0时，T0.03s80.0s2，符合要求，此时v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)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．18m B．54m C．72m D．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：F>fmax，物体由静止开始做匀加速直线运动，

aFf84m/s2m22m/s2 ，

v=at=6m/s， s212at212232m9m ，

6-9s时：F=f，物体做匀速直线运动，

s3=vt=6×3=18m，

9-12s时：F>f，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vt1at263123222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)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变化的图象如图（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)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（q>0），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．EkqR1kqR2R2ar222

1R2arB．EkqR123kqR3

R21ar22R2ar222C．EkqarR2kqar2

1ar2R2ar2D．Ekqarar3kq3

R21ar22R2ar222【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

- 2 -

EE12kqa[R22]3/2，将r=a代入CD选项可以排除C． 14a19．(2010福建)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1、2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．

19．(2010福建)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关系的图象如图所示．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 （3）（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】（1）ncos1cos 大 （2）D （3）如图 2【解析】（1）nsinisin(901)cossinrsin(901，应选宽一2)cos2些的玻璃砖．

（2）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．

（3）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ER99mA3.0A，显然不能用电流表来测电流，

x1000

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)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v0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】（1）

E0 （2）xE02mLB0BqE 0【解析】（1）能从速度选择器射出的的离子满足：qE0qB0v0

解得：vE00B

0（2）离子进入匀强偏转电场E后做类平跑运动，则

xv0t，

at2L2，

由牛顿第二定律得qEma，

解得：xE02mLB0qE． - 3 -

21．(2010福建)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a棒再次滑回到磁场上边界PQ处时，又恰能沿导轨匀速向下运动．已知a棒、b棒和定值电阻的阻值均为R，b棒的质量为m，重力加速度为g，导轨电阻不计．求 ⑴a棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中，a棒中的电流强度

Ia与定值电阻中的电流强度Ic之比； ⑵a棒质量ma；

⑶a棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F．

【答案】（1）

IaI1 （2）3m （3）7mgsin b222【解析】（1）a棒沿导轨向上运动时，a棒、b棒及电阻R中

放入电流分别为Ia、Ib、Ic，有

IRRIbRb， IaIbIR，

解得：

IaI12． b（2）由于a棒在上方滑动过程中机械能守恒，因而a棒在磁场中向上滑动的速度大小v1与在磁场中向下滑动的速度大小v2相

等，即v1v2v，设磁场的磁感应强度为B，导体棒长为L，在磁场中运动时产生的感应电动势为 EBLv，

当a棒沿斜面向上运动时， IEb， 23R2BIbLmbgsin，

向上匀速运动时，a棒中的电流为Ia'，则

Ia'E2R， BIa'Lmagsin，

由以上各式联立解得：m3ma2． （3）由题可知导体棒a沿斜面向上运动时，所受拉力

FBI7mgsinaLmgsin2． 22．（(2010福建)如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面．t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量m均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2．求 ⑴物体A刚运动时的加速度aA； ⑵t=1.0s时，电动机的输出功率P；

⑶若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并

在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s．则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

【答案】（1）（2）（3） 【解析】（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第

二定律得

（1）1859年麦克斯韦从理论上推导出了气体分子速率的分布规律，后来有许多实验验证了这一规律．若以横坐标表示分子1mAgmAaA，

速率，纵坐标f()表示各速率区间的分子数占总分子数的百代入数据解得aA0.5m/s2

分比．下面四幅图中能正确表示某一温度下气体分子速率分布（2）t1.0s时，木板B的速度大小为

规律的是 ．（填选项前的字母） vaBt1m/s，

木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有

F1mAg2(mAmB)gmBaB，

解得：F=7N，

电动机输出功率 PFv7W．

（3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉【答案】D

力为F'，则

【解析】图象突出中间多两边少的特点，答案选D． P'F'v， （2）如图所示，一定质量的理想气体密封在绝热（即与外界不发解得F'5N，

生热交换）容器中，容器内装有一可以活动的绝热活塞．今对木板B受力满足F(m活塞施以一竖直向下的压力F，使活塞缓慢向下移动一段距离1mAg2AmB)g0， 后，气体的体积减小．若忽略活塞与容器壁间的摩擦力，则被所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀密封的气体 ．（填选项前的字母） 加速直线运动直到A、B速度相等．设这一过程时间为t'，有

A．温度升高，压强增大，内能减少 v1a1(t1t')，

B．温度降低，压强增大，内能减少 这段时间内片的位移s1v1t'，

C．温度升高，压强增大，内能增加

P'(t2D．温度降低，压强减小，内能增加

2t't1)2(mAmB)gs212(mv21AmB)A2(mAmB)v1，

【答案】C

由以上各式代入数据解得：

【解析】外力F做正功，W>0；绝热，Q=0；由热力学第一木板B在t1.0s到3.8s这段时间内的位移

定律UQW0，内能增加，温度升高；另外，由PV/TC可ss1s23.03m．

以判断出压强增大

28．(2010福建)

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29．(2010福建)

（1）14C测年法是利用14C衰变规律对古生物进行年代测定的方法．若以横坐标t表示时间，纵坐标m表示任意时刻14C的质量，m0为t＝0时m0的质量．下面四幅图中能正确反映14C衰变规律的是 ．（填选项前的字母）

【答案】C

m1t【解析】由公式m0(2)可知C答案正确．

（2）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则 ．（填选项前的字母）

A．小木块和木箱最终都将静止

B．小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C．小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右

运动 D．如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将

一起向左运动 【答案】B

【解析】系统不受外力，系统动量守恒，最终两个物体以相同的速度一起向右运动，B正确．

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