3．据报道，预计在2010年发射的“嫦娥二号”卫星的环月工作轨道也近似为圆轨道，轨道高度100 km.若还知道“嫦娥二号”卫星的运行周期以及引力常量和月球的平均半径，仅利用以上条件不能求出的是(　)

A．月球表面的重力加速度

B．月球对卫星的吸引力

C．卫星绕月球运行的速度

D．卫星绕月球运行的加速度

解析：本题考查了万有引力定律与匀速圆周运动有关的问题，意在考查学生的理解能力、推理能力．月球对卫星的万有引力提供向心力，G＝m(R+h)，可以首先求出月球的质量；利用g＝G可以求出月球表面的重力加速度；a＝(R+h)就是卫星绕月球运行的加速度；卫星绕月球运行的速度可以由v＝求出；由于卫星的质量未知，所以没法求得月球对卫星的吸引力．可见只有选项B符合题目要求．

答案：B

2．如图所示，一束由两种单色光混合的复色光沿PO方向射向一上、下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面，得到三束光Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，则(　)

A．光束Ⅰ仍为复色光，光束Ⅱ、Ⅲ为单色光，且三束光一定相互平行

B．增大α角且α≤90°，光束Ⅱ、Ⅲ会远离光束Ⅰ

C．光束Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象，则光束Ⅲ也一定能使该金属发生光电效应现象

D．减小α角且α>0°，光束Ⅲ可能会从上表面消失

解析：本题考查了光的折射、反射、光电效应、全反射等知识，意在考查学生的学科综合理解和应用能力．光沿PO射到界面上时，同时发生了反射和折射，光束Ⅰ为直接反射的光，为复色光；折射进入玻璃的光由于折射率不同而发生色散，然后在玻璃板的下表面反射后在上表面进行折射而形成光束Ⅱ、光束Ⅲ，

如图所示，光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光束Ⅲ的大，所以光束Ⅱ、Ⅲ为单色光；由光路可逆可知，三束光彼此平行，A正确；当α＝90°时，反射光与入射光重合，因此当α增大时，光束Ⅱ、Ⅲ靠近光束Ⅰ，B错；由于光束Ⅱ在玻璃中的折射率比光束Ⅲ大，光束Ⅱ的频率比光束Ⅲ高，所以光束Ⅱ照射某金属表面能发生光电效应现象，则光束Ⅲ不一定能使该金属发生光电效应现象，C错；由于光路可逆，因此只要光能从上表面射入，则一定能从上表面射入空气，不会发生全反射，D错．

答案：A

1．如图所示，导热气缸中间用固定栓T将可无摩擦移动的绝热隔板固定，隔板质量不计，左右两室分别充有一定量的氢气和氧气(视为理想气体)．初始时，氢气的压强大于氧气的压强，外界环境温度恒定不变，突然松开固定栓，直至系统最后重新达到平衡，下列说法中正确的是(　)

A．系统重新平衡时氧气分子的平均动能比初始时的小

B．系统重新平衡时氢气分子的平均动能比初始时的小

C．对氧气，重新平衡时相同时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定增加

D．从松开固定栓到系统重新达到平衡的过程中，氧气分子的平均动能先增大后减小

解析：本题考查了气体的内能、压强、分子动能等知识，意在考查学生的理解和应用能力．初始时和系统重新平衡时，氢气和氧气的温度与外界环境温度相同，分子的平均动能不变，所以A、B错；系统重新平衡后，氧气的温度不变，体积减小，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数一定增加，压强增大，所以C对；在系统达到重新平衡的过程中隔板对氧气做功，温度升高，重新平衡后又与环境温度相同，所以D对．

答案：CD

13．(21分)质量为m、长L的平板小车，放在光滑的水平面上，左端靠近一固定轻弹簧的自由端(不连接)，用一水平外力缓慢推动小车将弹簧压缩，当弹簧被压缩了x₀时，将小车用销钉固定，此时弹簧的弹性势能为E_p.现将一质量也为m、与小车之间动摩擦因数为μ的小金属块放在小车的右端，如图所示，突然去掉固定销钉，小车被弹簧推开，同时金属块与小车开始发生相对滑动．小车离开弹簧后，两者又继续相对滑动了一段时间，最终金属块恰好停在了小车的最左端．求：

(1)当金属块相对小车停止相对滑动时两者速度的大小；

(2)从撤掉销钉到小车离开弹簧的时间．

解析：(1)两者最后速度为v，由能量守恒得：

E_p＝×2mv²+μmgL

v＝

(2)弹簧恢复原状时，车与弹簧分离，设时间为t，分离时车的速度为v₁，金属块的速度为v₂，此过程弹簧对小车做功等于E_p

对车：由动能定理得E_p＝μmgx₀+mv

对金属块：由动量定理μmgt＝mv₂

车离开弹簧后，系统动量守恒mv₁+mv₂＝2mv

由以上各式得：

t＝

12．(18分)如图所示，M₁N₁N₂M₂是位于光滑水平桌面上的刚性“U”型金属导轨，导轨中接有阻值为R的电阻，它们的质量为m，导轨的两条轨道间的距离为l，PQ是质量也为m的金属杆，可在轨道上滑动，滑动时保持与轨道垂直，杆与轨道的动摩擦因数为μ，杆与导轨的电阻均不计．杆PQ位于图中的虚线处，虚线的右侧为一匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，磁感应强度的大小为B.已知导轨的N₁N₂部分离图中虚线的距离为s＝.现有一位于导轨平面内且与轨道平行的外力作用于PQ上，使之在轨道上以v₀的速度向右做匀速运动．求：

(1)经过多长时间导轨的N₁N₂部分运动到图中的虚线位置；

(2)在导轨的N₁N₂部分运动到图中的虚线位置的过程中，外力所做的功．

解析：(1)对导轨，设经过时间t₁速度达到v₀，根据动量定理得：μmgt₁＝mv₀

解得：t₁＝

在t₁时间内，导轨运动的位移为s₁＝

PQ运动的位移为s₂＝

在t₁时间后，导轨做匀速运动，再经过t₂＝＝.

所以经过t＝t₁+t₂＝导轨的N₁N₂部分运动到图中的虚线位置．

(2)PQ切割磁感线产生的感应电动势为E＝Blv₀

回路中的感应电流为：I＝

在t₁时间内，外力的大小为：F₁＝μmg+

在t₂时间内，外力的大小为：F₂＝

在导轨的N₁N₂部分运动到图中的虚线位置的过程中，外力所做的功为：W＝F₁v₀t₁+F₂v₀t₂＝mv+.

评析：有关电磁感应综合题可能是2010年高考的热点，本题紧扣2010年高考命题，且难度适中．本题综合考查了动量定理、电磁感应和电路的分析计算．求解本题时关键要弄清物理过程，知道刚性“U”型金属导轨不受安培力作用，只是在摩擦力作用下做加速运动．

11．(15分)如图所示，一辆平板汽车上放一质量为m的木箱，木箱与汽车车厢底板左端距离为L，汽车车厢底板距地面高为H，木箱用一根能承受最大拉力为F_m的水平细绳拴在车厢上，木箱与车厢底板间的动摩擦因数为μ(最大静摩擦力可按滑动摩擦力计算)．

(1)若汽车从静止开始启动，为了保证启动过程中细绳不被拉断，求汽车的最大加速度a；

(2)若汽车在匀速运动中突然以a₁(a₁>a)的加速度匀加速行驶，求从开始加速后，经多长时间木箱落到地面上．

解析：(1)设木箱与车厢底板的最大静摩擦力为F_fm，汽车以加速度a启动时，细绳刚好不被拉断，以木箱为研究对象，根据牛顿第二定律可得：F_fm+F_m＝ma

而：F_fm＝μmg

由以上两式可解得：a＝+μg

(2)当汽车加速度为a₁时，细绳将被拉断，木箱与车厢底板发生相对滑动，设其加速度为a₂，则：μmg＝ma₂.

设经过t₁时间木箱滑出车厢底板，则应满足：

(v₀t₁+a₁t)－(v₀t₁+a₂t)＝L

木箱离开车厢底板后向前平抛，经时间t₂落地，则：H＝gt

而：t＝t₁+t₂

解得：t＝+.

评析：求最大加速度，就是要求最大的合力，即当绳的拉力达到最大值时，木箱与车厢底板的摩擦力达到最大静摩擦力为F_fm.

10．(10分)某同学为了测出电流表A₁的内阻r₁的精确值，备用如下器材：

(1)要求电流表A₁的示数从零开始变化，且能测出多组数据，尽可能减小误差．请画出测量用的电路图，并在图中标出所用器材的代号．

(2)若选测量数据中的一组来计算电流表A₁的内阻r₁，则电流表A₁内阻r₁的表达式为r₁＝________，式中各符号的意义是______________．

解析：(1)本题虽然既有电压表也有电流表，但由于电流表A₁两端的最大电压约为1.5 V，而电压表的量程为15 V，只有满偏的，所以用电压表测量的误差较大．因为电流表的内阻都是未知的，因此不能测量电压．由于题目中提供了一个定值电阻，则可用电阻来测量电压，可采取如图所示的电路．

(2)改变滑动变阻器滑片的位置，我们可以得到电流表的读数分别为I₁，I₂，则有：I₁r₁＝(I₂－I₁)R₀，故r₁＝R₀.

答案：(1)如图

(2)R₀　I₁、I₂分别表示电流表A₁、A₂的读数，R₀为5 Ω.

评析：求解本题时不少考生错选电压表测量电流表的电压，但电压表的量程太大，几乎没有偏转，所以根本不能精确地测出电流表两端的电压．

9．(8分)某物理兴趣小组，利用图甲装置“探究自由落体的下落高度与速度之间的关系”，图中速度显示器能显示出小球通过光控门的速度．现通过测出小球经过光控门时每次的速度来进行探究．

另配有器材：多功能电源、连接导线、重垂线、铁架台等．

实验步骤如下：

a．如图甲所示，将光控实验板竖直固定，连好电路；

b．在光控实验板的合适位置A处固定好小球及光控门B，并测出两者距离h₁；

c．接通光控电源，使小球从A处由静止释放，读出小球通过B时的速度值v_B1；

d．其他条件不变，调节光控门B的位置，测出h₂、h₃…，读出对应的v_B2、v_B3….

e．将数据记录在Excel软件工作簿中，利用Excel软件处理数据，如图乙所示，小组探究，得出结论．

在数据分析过程中，小组同学先得出了v_B－h图象，继而又得出v－h图象，如图乙、丙所示：

请根据图象回答下列问题：

(1)小组同学在得出v_B－h图象后，为什么还要作出v－h图象？______________.

(2)若小球下落过程机械能守恒，根据实验操作及数据处理，你能否得出重力加速度g，如果能，请简述方法______________．

解析：因为v²＝2gh，所以作出的v_B－h图象，不是一条直线，v与h成正比，比例常数为图象的斜率k，求出g＝k/2.

答案：(1)先作出的v_B－h图象，不是一条直线，根据形状无法判断v_B、h关系，进而考虑v－h图象，从而找出v、h之间的线性关系．

(2)能，根据图丙图象的斜率可以求出g＝k/2

8．如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子以某一初速度v₀沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U和v₀的变化情况为(　)

A．d随v₀增大而增大，d与U无关

B．d随v₀增大而增大，d随U增大而增大

C．d随U增大而增大，d与v₀无关

D．d随v₀增大而增大，d随U增大而减小

解析：本题考查了带电粒子在电场中的偏转和在匀强磁场中的圆周运动．设带电粒子射出电场时速度的偏转角为θ，如图所示，有cosθ＝，又R＝，而d＝2Rcosθ＝2cosθ＝，A正确．

答案：A

第Ⅱ卷(非选择题，共72分)

7．如图所示，在一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点．已知入射方向与边AB的夹角为θ＝30°，E、F分别为边AB、BC的中点，则(　)

A．该棱镜的折射率为

B．光在F点发生全反射

C．光从空气进入棱镜，波长变小

D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行

解析：本题考查了光的折射定律和光的全反射现象．由n＝，得n＝，A正确；由于E、F分别为AB、BC的中点，且三棱镜等边，则光线EF平行于AC边，光线EF在BC边上的入射角为30°，故不会发生全反射，B、D错；由n＝及v＝λf可知光在介质中的波长小于在真空中的波长，C正确．

答案：AC