2011届高考物理第一轮复习单元测试题11
2011年全国统一高考物理试卷新课标及答案
2011年全国统一高考物理试卷（新课标）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．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．1．（6分）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B．C．D．2．（6分）质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（）A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3．（6分）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关4．（6分）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A5．（6分）电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变6．（6分）卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径为3.8×105km，运动周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s）（）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s7．（6分）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A．B．C．D．8．（6分）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）A．B． C．D．二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题；每个试题考生都必须作答．第13题～18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节，使，记下此时R N的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的，此即为待测微安表头内阻的测量值．10．利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是；（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出﹣t图线；（3）由所画出的s/t﹣t图线，得出滑块加速度的大小为a=m/s2（保留2位有效数字）．11．甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．12．如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d＜x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的，不计重力和两粒子之间的相互作用力，求：（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小；（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差．三、（二）选考题：．[物理--选修3-3]13．对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大14．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为P0=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．四、[物理--选修3-4]15．一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（）A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同16．一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点入射角为30°，∠MOA=60°，∠NOB=30°．求（ⅰ）光线在M点的折射角；（ⅱ）透明物体的折射率．五、[物理--选修3-5]17．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为．若用波长为λ（λ＜λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．18．如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知离开弹簧后C的速度恰好为v0．求弹簧释放的势能．2011年全国统一高考物理试卷（新课标）参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．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．1．（6分）（2011•新课标）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B．C．D．【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．故选B．2．（6分）（2011•新课标）质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（）A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【分析】一质点开始时做匀速直线运动，说明质点所受合力为0，从某时刻起受到一恒力作用，这个恒力就是质点的合力．根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况．【解答】解：A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确．B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大．故B正确．C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小．故C错误．D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大．故D正确．故选ABD．3．（6分）（2011•新课标）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【分析】运动员人高台下落过程中，重力做正功，重力势能始终减小．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加．以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置．【解答】解：A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小．故A正确．B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加．故B正确．C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故C正确．D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关．故D错误．故选ABC．4．（6分）（2011•新课标）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2A【分析】灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，计算电流，根据变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比即可求解．【解答】解：灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，电流为=0.1A，根据电压、电流与匝数的关系知，原线圈中电压为=110V，电流为=0.2A，A正确．故选A5．（6分）（2011•新课标）电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变【分析】通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理表示出弹体的出射速度．根据速度的表达式进行求解．【解答】解：通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有BIl•L=mv2，磁感应强度的大小与I成正比，所以B=kI解得．A、只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的倍，故A 错误B、只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故B正确C、只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的倍，故C错误D、将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D正确．故选BD．6．（6分）（2011•新课标）卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径为 3.8×105km，运动周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s）（）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s【分析】同步卫星和月球都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，求出轨道半径比，从而得出同步卫星的轨道半径以及高度，根据速度公式求出时间．【解答】解：根据万有引力提供向心力，解得：r=，已知月球和同步卫星的周期比为27：1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9：1．同步卫星的轨道半径r′=×3.8×105=4.2×104km．所以接收到信号的最短时间t=≈0.25s．故选B．7．（6分）（2011•新课标）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a 运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A．B．C．D．【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择．【解答】解：A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D 正确．故选D8．（6分）（2011•新课标）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）A．B． C．D．【分析】当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系．当F比较大时，m2相对于m1运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象．【解答】解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：a==，a∝t；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：a1=，μ、m1、m2都一定，则a1一定．对m2：a2===t﹣μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于，则两木板相对滑动后a2图象大于两者相对静止时图象的斜率．故A正确．故选：A二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题；每个试题考生都必须作答．第13题～18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．（2011•新课标）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．【分析】先接通1，使待测电表有一示数，再接通2调节电阻箱使待测电表的示数相同，此时电阻箱的示数即为待测电表的内阻．【解答】解：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N 的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．故答案为：（1）R0，标准电流表；（2）R N，标准电流表的读数仍为I；（3）平均值．10．（2011•新课标）利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是s=v1t﹣at2；（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出﹣t图线；（3）由所画出的s/t﹣t图线，得出滑块加速度的大小为a= 2.1m/s2（保留2位有效数字）．【分析】可以把光电门甲至乙的匀加速运动看成反向的匀减速运动，写出测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式．由位移时间关系式整理得到﹣t图线的表达式，并找出图线的斜率和加速度关系．【解答】解：①已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量．因为时速度v1是下滑的末速度，所以我们可以看下滑的逆过程，所以满足的关系式是：s=v1t﹣at2②根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出﹣t图线；③由s=v1t﹣at2整理得：=v1﹣at由表达式可知，加速度等于斜率大小的两倍．所以由图象得出滑块加速度的大小为a=2.1m/s2故答案为：①s=v1t﹣at2；②如图；③2.1．11．（2011•新课标）甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．【分析】分别对甲乙两车研究，用加速度a，时间间隔t0等相同的量表示总位移，再求出路程之比．【解答】解：设汽车甲在第一段时间时间间隔t0末的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为s1，加速度为a，在第二段时间间隔内行驶的路程为s2．由题，汽车甲在第二段时间间隔内加速度为2a．设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s'，则有s=s1+s2，s'=s1′+s2′．由运动学公式得v=at0 ①s1=②③将①代入③得s2=2a，④由②+④得s=s1+s2=设乙车在时间t0的速度为v'，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′．同样有v'=（2a）t0⑤⑥⑦将⑤代入⑦得s2′=⑧由⑥+⑧得s'=s1′+s2′=．所以甲、乙两车各自行驶的总路程之比为⑨答：甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比为5：7．12．（2011•新课标）如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d＜x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的，不计重力和两粒子之间的相互作用力，求：（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小；（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差．【分析】（1）根据洛伦兹力提供向心力，运用几何关系求出粒子的轨道半径，结合牛顿第二定律求出粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小．（2）通过洛伦兹力提供向心力，得出a粒子在区域Ⅱ中的轨道半径是区域Ⅰ中的一半，结合几何关系得出a粒子离开区域Ⅱ时，a粒子的纵坐标．根据时间关系通过几何关系求出当a离开区域Ⅱ时，b粒子的纵坐标，从而得出a、b两粒子的y坐标之差．【解答】解：（1）设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为R a1，粒子速率为v a，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P'，如图由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得①由几何关系得∠PCP′=θ②，③，式中θ=30°由①②③式得④（2）设粒子a在II内做圆周运动的圆心为O a，半径为R a2，射出点为P a（图中未画出轨迹），∠P′O a P a=θ′．由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得⑤由①⑤式得⑥C、P'和O a三点共线，且由⑥式知O a点必位于⑦的平面上．由对称性知，P a点与P'点纵坐标相同，即y1=R a1cosθ+h⑧式中，h是C点的y坐标设b在I中运动的轨道半径为R b1，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得⑨设a到达P a点时，b位于P b点，转过的角度为α．如果b没有飞出I，则。
2011年全国高考物理试题及答案-新课标
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（物理）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
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．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
此后，该质点的动能可能A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。
现闭合开关，灯泡正常发光。
若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则A．110,0.2==U V I AB．110,0.05==U V I AC．==,0.2U I AD．==U I,18．电磁轨道炮工作原理如图所示。
待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。
电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。
轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。
通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。
现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变19．卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。
2011年山东高考试题理综(物理部分带答案)
2011年山东高考 理科综合能力测试物理部分 第I 卷（必做，共88分）二、选择题（本题包括7小题，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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）16．了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。
以下符合事实的是A ．焦耳发现了电流热效应的规律B ．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C ．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D ．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 答案：AB解析：1840年英国科学家焦耳发现了电流热效应的规律；库仑总结出了点电荷间相互作用的规律；法拉第发现了电磁感应现象，拉开了研究电与磁关系的序幕；伽利略通过将斜面实验合力外推，间接证明了自由落体运动的规律。
17．甲、乙为两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度低于甲的运行高度，两卫星轨道均可视为圆轨道。
以下判断正确的是 A ．甲的周期大于乙的周期 B ．乙的速度大于第一宇宙速度 C ．甲的加速度小于乙的加速度 D ．甲在运行时能经过北极的正上方 答案：AC解析：对地球卫星，万有引力提供其做圆周运动的向心力，则有222224n Mm v G m mr mr ma r r Tπω====，可知半径越大速度越小，半径越大加速度越小，同步卫星的轨道与赤道共面，第一宇宙速度为最大环绕速度，可见 A 正确、C 正确。
18．如图所示，将小球a 从地面以初速度0v 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放，两球恰在2h处相遇（不计空气阻力）。
则 A ．两球同时落地B ．相遇时两球速度大小相等C ．从开始运动到相遇，球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D ．相遇后的任意时刻，重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 答案：C解析：相遇时间为t 则有2122h gt =，20122h v t gt =-两式联立得0ht v =，相遇是甲的速度为0h gt gv =，乙的速度为000hv gt v g v -=-，故两者速度不一定相等、也不能同时落地，相遇b之后的速度不同，故重力的功率也不相同；根据动能定律，两球重力做功分别为2mgh 、2mgh-，故C 正确。
2011年高考物理试题分类汇编(全一本)-答案
目录2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案 (2)2011普通高校招生考试试题汇编-相互作用参考答案 (6)2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律参考答案 (7)2011普通高校招生考试试题汇编-曲线运动参考答案 (8)2011普通高校招生考试试题汇编-万有引力参考答案 (11)2011普通高校招生考试试题汇编-功和能的关系参考答案 (12)2011普通高校招生考试试题汇编-静电场 (20)2011普通高校招生考试试题汇编-恒定电流 (24)2011普通高校招生考试试题汇编-磁场参考答案 (27)2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应参考答案 (36)2011普通高校招生考试试题汇编-交变电流参考答案 (39)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-4参考答案 (41)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-5参考答案 (43)2011普通高校招生考试试题汇编-力学实验参考答案 (46)2011普通高校招生考试试题汇编-电学实验参考答案 (48)2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案1（2011安徽第16题）．答案：A解析：物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ，平均速度为11x v t ∆=，即为12t时刻的瞬时速度；物体在后一段x ∆所用的时间为2t ，平均速度为22x v t ∆=，即为22t 时刻的瞬时速度。
速度由1v 变化到2v 的时间为122t t t +∆=，所以加速度 211212122()()v v x t t a t t t t t -∆-==∆+，A 正确。
2(2011海南第8题）.BC 解析：A ，0—5s,物体向正向运动，5—6s 向负向运动， 故5s 末离出发点最远，A 错B 由面积法求出0—5s 的位移s 1=35m, 5—6s 的位移s 2=-5m,总路程为：40m,B对C 由面积法求出0—4s 的位移s=30m ，平度速度为：v=s/t=7.5m/s C 对D 由图像知5～6s 过程物体加速，合力和位移同向，合力做正功，D 错3（2011新课标理综第15题）.解析：主要考查力和运动关系。
《2011年高考全国卷理综物理试题及答案WORD解析版》
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分二、选择题：本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合小题。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合 题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得题目要求，有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3 分，有选错的得分，有选错的得0分。
分。
14.14.关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A. A.气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功B.B.气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少C C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．气体从外界吸收热量，其内能一定增加D ．外界对气体做功，气体内能可能减少解析： A 违背热力学第二定律，BCD 考察热力学第一定律：Q w U +=D 做功和热传递都可以改变内能故选D15如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ，且12I I ；a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且a 、b 、c 与两导线共面；与两导线共面；b b 点在两导线之间，点在两导线之间，b b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是磁感应强度可能为零的点是A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点解析：要合磁感应强度为零，必有1I 和2I 形成两个场等大方向，只有C 点有可能，选C16雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。
设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，光线在过此截面的平面内，a a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.A.紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B.B.紫光、蓝光、黄光和红光C.C.红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D. D. D.红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光解析：按照偏折程度从小到大的排序为d 、c 、b 、a 、故：折射率为:d c b a n n n n <<<频率为：d c b a f f f f <<<选B 1717．．通常一次闪电过程历时约0.20.2～～O.3s O.3s，，它由若干个相继发生的闪击构成。
2011年高考物理一轮复习单元测试题(17套)
单元测试(一)：直线运动时量：60分钟 满分：100分一、本题共8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不选的得0分．1.下列关于平均速度和瞬时速度的说法中正确的是（ ）A ．做变速运动的物体在相同时间间隔里的平均速度是相同的B ．瞬时速度就是运动的物体在一段较短的时间内的平均速度C ．平均速度就是初、末时刻瞬时速度的平均值D ．某物体在某段时间内的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止2．如图1-1所示的是两个从同一地点出发沿同一方向运动的物体A 和B 的速度图象，由图可知（ ）A ．A 物体先做匀速直线运动，t 1后处于静止状态B ．B 物体做的是初速度为零的匀加速直线运动C ．t 2时，A 、B 两物体相遇D ．t 2时，A 、B 速度相等，A 在B 前面，仍未被B 追上，但此后总要被追上的3．沿直线做匀加速运动的质点在第一个0.5s 内的平均速度比它在第一个1.5s 内的平均速度大2.45m/s ，以质点的运动方向为正方向，则质点的加速度为（ ）A. 2.45m/s 2B. -2.45m/s 2C. 4.90m/s 2D. -4.90m/s 24．汽车进行刹车试验，若速度从8 m/s 匀减速到零所用的时间为1s ，按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后位移不得超过5.9 m,那么上述刹车试验是否符合规定（ ）A.位移为8m ，符合规定B.位移为8m ，不符合规定C.位移为4 m ，符合规定D.位移为4m ，不符合规定5．做匀加速直线运动的物体，依次通过A 、B 、C 三点，位移x AB ＝x BC ，已知物体在AB 段的平均速度大小为3m/s ，在BC 段的平均速度大小为6m/s ，那么，物体在B 点的瞬时速度的大小为（ ）A. 4 m/sB. 4.5 m/sC. 5 m/sD. 5.5 m/s6．一只气球以10m/s 的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m 处有一小石子以20m/s 的初速度竖直上抛，若g 取10 m/s 2，不计空气阻力，则以下说法正确的是 （ ）A.石子一定能追上气球B.石子一定追不上气球C.若气球上升速度等于9m/s ，其余条件不变，则石子在抛出后1s 末追上气球D.若气球上升速度等于7m/s;其余条件不变，则右子在到达最高点时追上气球图1-1图1-37．一列车队从同一地点先后开出n 辆汽车在平直的公路上排成直线行驶，各车均由静止出发先做加速度为a 的匀加速直线运动，达到同一速度v 后改做匀速直线运动，欲使n 辆车都匀速行驶时彼此距离均为x ，则各辆车依次启动的时间间隔为（不计汽车的大小） （ ）A ．2υaB ．υ2aC ．x 2υD ．x υ8. 做初速度为零的匀加速直线运动的物体，由静止开始，通过连续三段位移所用的时间分别为1s 、2s 、3s ，这三段位移长度之比和三段位移的平均速度之比是（ ）A ．1: 2 : 3 , 1: 1: 1B ．1: 4 : 9 , 1: 2 : 3C ．1: 3 : 5 , 1: 2 : 3D ．1: 8 : 27 , 1: 4 : 9二．本题共2小题，共16分．把答案填在相应的横线上或按题目要求做答．9．某同学在研究小车运动实验中，获得一条点迹清晰的纸带．每隔0.02s 打一个点，该同学选择A 、B 、C 、D 四个计数点，测量数据如图1-2所示，单位是cm ．(1)小车在B 点的速度是＿＿rn/s;(2)小车的加速度是＿＿＿m/s 2．10．一个有一定厚度的圆盘，可以绕通过中心垂直于盘面的水平轴转动，用下面的方法测量它匀速转动时的角速度．实验器材：电磁打点计时器，米尺，纸带，复写纸．实验步骤：A ．如图1-3所示，将电磁打点计时器固定在桌面上，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在待测圆盘的侧面上，使得圆盘转动时，纸带可以卷在圆盘侧面上．B ．启动控制装置使圆盘转动，同时接通电源，打点计时器开始打点．C ．经过一段时间，停止转动和打点，取了纸带，进行测量．(1)由已知量和测得量表示的角速度的表达式为ω＝＿＿＿＿＿＿，式中各量的意义是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿．(2)某次实验测得圆盘半径r =5.50×10-2m ，得到的纸带的一段如图1-4所示，求得角速度为＿＿＿．三．本题共3个小题，每小题12分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．11．天空有近似等高的浓云层。
2011年物理试题及答案(含解析)
2011年全国高考物理试题（新课标1）第I卷二、选择题。
本题共8小题，每小题6分。
在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
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．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是答案：B解析：主要考查安培定则和地磁场分布。
根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。
15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
此后，该质点的动能可能A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大答案：ABD解析：主要考查力和运动关系。
当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至零，再逐渐增大。
当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大。
16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关答案：ABC解析：主要考查功和能的关系。
运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少，A项正确。
蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B 项正确。
蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C项正确。
重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D项错误。
17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。
(word完整版)2011北京高考理综物理试题及答案,推荐文档
理科综合能力测试（北京卷）第1页（共5页） 绝密★使用完毕前2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）本试卷共14页，300分。
考试时长150分钟。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量：H 1C 12O 16Na 23S 32Cl 35.5第一部分（选择题 共120分）本卷共20小题，每小题6分，共120分。
在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
13．表示放射性元素碘131（13153I ）β 衰变的方程是A ．131127453512I Sb He →+ B ．13113153541I Xe e -→+C ．131130153530I I n →+D ．131130153521I Te H →+14．如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S 时，在光屏P 上观察到干涉条纹。
要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以 A ．增大S 1与S 2的间距 B ．减小双缝屏到光屏的距离 C ．将绿光换为红光 D ．将绿光换为紫光15．由于通讯和广播等方面的需要，许多国家发射了地球同步轨道卫星，这些卫星的A ．质量可以不同B ．轨道半径可以不同C ．轨道平面可以不同D ．速率可以不同16．介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点，A ．它的振动速度等于波的传播速度B ．它的振动方向一定垂直于波的传播方向C ．它在一个周期内走过的路程等于一个波长D ．它的振动频率等于波源的振动频率17．如图所示电路，电源内阻不可忽略。
开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大18．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
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第57讲 带电粒子在复合场中的运动体验成功1.如图所示，空间存在着方向竖直向下的匀强电场E 和垂直纸面向里的匀强磁场B ，现有一个质量为m 的带电液滴在竖直平面内做圆周运动，下列说法不正确．．．的是( ) A.液滴在运动过程中的速率不变B.液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为mgEC.液滴一定沿顺时针方向运动D.液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动解析：液滴能做圆周运动，说明它所受到的合外力等于洛伦兹力，qE ＝mg ，F 合＝qvB ，而洛伦兹力只改变带电粒子的运动方向，故选项A 、B 正确；又由左手定则可知，液滴应沿顺时针方向旋转，故选项C 正确、D 错误.答案：D2.如图所示，M 、N 两平行金属板间存在着正交的匀强电场和匀强磁场，一不计重力的带电粒子从O 点以初速度v 沿着和两板平行的方向射入场区后，做匀速直线运动，经过时间t 1飞出场区；如果两板间只有电场，粒子仍以原来的速度v 从O 点进入电场，经过时间t 2飞出电场；如果两板间只有磁场，粒子仍以原来的速度v 从O 点进入磁场，经过时间t 3飞出磁场，则t 1、t 2、t 3之间的关系为( )A.t 1＝t 2＜t 3B.t 2＞t 1＞t 3C.t 1＝t 2＝t 3D.t 1＞t 2＝t 3解析：设板长为l ，当两板间有正交的电场和磁场时，t 1＝lv 0；当两板间只有电场时，把粒子的受力和运动都沿水平和竖直方向分解，水平方向的分运动为匀速运动，故t 2＝lv；当两板间只有磁场时，粒子做圆周运动，速率保持不变，运动路程l ′＞l ，故t 3＞lv 0.答案：A3.如图甲所示，一带电粒子以水平初速度v 0(v 0＜EB)先后进入方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场区域.已知电场方向竖直向下，两个区域的宽度相同且紧邻在一起.在带电粒子穿过电场和磁场的过程中(其所受重力忽略不计)，电场和磁场对粒子所做的总功为W 1；若将电场和磁场正交重叠，如图乙所示，粒子仍以水平初速度v 0穿过重叠场区，在带电粒子穿过电场和磁场的过程中，电场和磁场对粒子所做的总功为W 2.比较W 1和W 2，则( )A.一定是W 1＞W 2B.一定是W 1＝W 2C.一定是W 1＜W 2D.可能是W 1＜W 2，也可能是W 1＞W 2 甲 乙解析：磁场对粒子不做功，故W ＝qU .无论粒子带正电还是带负电，进入磁场时所受到的洛伦兹力的方向都与电场力的方向相反，故图乙中洛伦兹力使电荷向电场力方向的偏转位移变小，或者使电荷向电场力的反方向偏转，故W 2＜W 1.答案：A4.为了测量某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计.此流量计由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口，在垂直于上下底面的方向上加磁感应强度为B 的匀强磁场，在前后两个侧面固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U .若用Q 表示污水流量(单位时间内流出的污水体积)，下列说法正确的是( )A.若污水中正离子较多，则前侧面比后侧面的电势高B.前侧面的电势一定低于后侧面的电势，这与哪种离子多无关C.污水中离子的浓度越高，电压表的示数将越大D.电压U 与污水流量Q 成正比，与a 、c 无关解析：由左手定则知，污水中的正离子向后侧面偏转，负离子向前侧面偏转，故前侧面的电势一定低于后侧面的电势，选项B 正确；当前后侧面之间的电势差增至某一值时，离子不再偏转，此时有：q Uc＝qvB ，故前后侧面所能达到的稳定电压U ＝cvB ，与离子的浓度无关，选项C 错误；污水流量Q ＝b ·c ·v ＝b ·c ·U Bc ＝UbB ，即Q 与a 、c 无关.答案：BD5.在如图甲所示的直角坐标系中，原点O 处固定有正点电荷Q ，另有平行于y 轴的匀强磁场.一个质量为m 、带电荷量为＋q 的微粒，恰能以y 轴上O ′(0，a )点为圆心做匀速圆周运动，其轨迹平面与xOz 平面平行，角速度为ω，旋转方向如图中箭头所示.试求匀强磁场的磁感应强度的大小和方向.解析：微粒的受力情况如图乙所示，由左手定则知磁感应强度的方向为y 轴负方向，设粒子做圆周运动的轨迹半径为R ，有：库仑力F ＝k Qqa 2＋R 2且cos θ＝aa 2＋R 2F 洛＝BωRq由题意可得：k Qqa 2＋R 2cos θ＝mg 甲乙BωRq －k Qqa 2＋R2·sin θ＝mω2R 即BωRq －mg ·Ra ＝mω2R解得：B ＝mωq ＋mgωaq .答案：mωq ＋mg ωaq，方向沿y 轴负方向6.霍尔效应是1879年由美国物理学家E.H.Hall 首先在金属材料中发现的，至今，能将磁信号转换成电信号的线性磁敏性元件——霍尔元件已在很多领域(电器、电子测量仪表等)得到应用.如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上制作成四个电极E 、F 、M 、N ，就成了一个霍尔元件.已知图中元件为载流子带正电的P 型半导体材料，单位体积中含载流子的个数为n .若在E 、F 间通入恒定的电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现的电压U H 称为霍尔电压.(1)电流和磁场如图所示，试判定M 、N 两端电势的高低.(2)试证明：U H ＝R IBd，R 为与材料有关的常量.(3)Rd＝k 被定义为霍尔元件的灵敏度(R 为上问关系式中的常量)，则采用哪些方法可提高元件的灵敏度？解析：(1)P 型半导体的载流子带正电荷，由左手定则知，通电后载流子向N 极偏移，故φN ＞φM .(2)载流子向N 极偏移使得N 、M 之间形成电压后，载流子又受到与N 、M 面垂直的电场力作用.设M 、N 两表面的间距为a ，载流子的电荷量为q ，定向移动的速度为v ，在U H 达到稳定时，有：q ·U Ha＝qvB 又由电流的定义可得：I ＝nqadv故有：U H ＝1nq ·BI d ，其中1nq＝R 只与材料本身的特性有关.(3)由第(2)问可得k ＝R d ＝1nqd，故知减小厚度d 、减小半导体中载流子的密度可以增大该霍尔元件的灵敏度.答案：(1)N 端电势比M 端电势高 (2)略 (3)略金典练习二十九 带电粒子在复合场中的运动选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.设空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图所示.已知一离子在电场力和洛伦兹力的作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 点是运动的最低点，不计重力，下列说法不正确．．．的是( ) A.离子必带正电荷B.A 点和B 点位于同一高度C.离子在C 点时的速度最大D.离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点解析：不需考虑离子受的重力，离子只受电场力和洛伦兹力作用，由轨迹可以判断离子必带正电荷；因为离子到达B 点时的速度为零，由动能定理可以判断从A 到B 电场力做的功为零，A 点和B 点位于同一高度；C 点是运动的最低点，从A 到C 电场力做的正功最多，离子在C 点时的速度最大；离子带正电荷，可知离子到达B 点后，将向右重复ACB 的运动过程，离子不会沿原曲线返回A 点.答案：D2.如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为T 0，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示.现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则[2007年高考·全国理综卷Ⅱ]( )A.若磁场方向指向纸里，则质点运动的周期将大于T 0B.若磁场方向指向纸里，则质点运动的周期将小于T 0C.若磁场方向指向纸外，则质点运动的周期将大于T 0D.若磁场方向指向纸外，则质点运动的周期将小于T 0解析：加磁场以前有：mr ·4π2T 20＝F 库加指向纸里的磁场有：mr ·4π2T 21＝F 库－F 洛加指向纸外的磁场有：mr ·4π2T 22＝F 库＋F 洛故T 1>T 0、T 2<T 0，选项A 、D 正确.答案：AD3.如图所示，有一重力为G 的带电小球，从两竖直的带等量异号电荷的平行板电容器的上方高h 处自由落下.两板间还有匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里.则小球在通过板间的过程中( )A.一定做曲线运动B.可能做匀速直线运动C.可能做变加速直线运动D.机械能可能不变解析：设小球刚进入复合场时速度为v ，若v <EB，则小球将向电场力方向偏转做曲线运动；若v ≥EB，则小球将向洛伦兹力方向偏转做曲线运动.A 正确.只要小球在水平方向上发生了偏转，电场力就对小球做功使得小球机械能不守恒.答案：A4.如图所示，竖直平面内的光滑绝缘轨道ABC ，AB 为倾斜直轨道，BC 为圆形轨道，圆形轨道处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙两小球，甲球带正电，乙球不带电，从轨道AB 上不同高度处由静止释放，都恰好通过圆形轨道的最高点，则( )A.经过最高点时，甲、乙两小球的速度相等B.经过最高点时，甲球的速度比乙球的小C.释放甲球的位置比释放乙球的位置高D.释放甲球的位置比释放乙球的位置低解析：由于乙球不带电，且恰好能通过圆形轨道的最高点，因此重力提供向心力，其速度v 2＝gR (R 为圆形轨道的半径).又甲球带正电，且恰好能通过圆形轨道的最高点，向下的洛伦兹力与重力的合力提供向心力，故其速度大于gR ，选项A 、B 错误.整个过程机械能守恒，因为甲球恰好通过圆形轨道最高点时的速度大于乙球的速度，所以释放甲球的位置比释放乙球的位置高，选项C 正确.答案：C5.如图所示，在平行金属板A 、B 间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向为垂直纸面向里.一个质子以初速度v 0垂直于电磁场沿直线OO ′入射，恰能沿OO ′运动，则( )A.A 板的电势高于B 板的B.电子以初速度v 0垂直于电磁场沿OO ′从左端入射，仍沿OO ′做直线运动C.42He 以初速度v 0垂直于电磁场沿OO ′从左端入射，仍沿OO ′做直线运动D.42He 以初速度v 0垂直于电磁场沿OO ′从右端入射，仍沿OO ′做直线运动解析：质子受到方向竖直向上的洛伦兹力作用，可知电场力竖直向下，φA ＞φB ，选项A 正确.电子沿OO ′运动，电场力、洛伦兹力都反向，且由平衡条件qvB ＝qE 可知，v ＝EB，即v与q 、m 无关，故选项B 、C 正确.当42He 从右端入射时，电场力方向向下，洛伦兹力方向向下，不能做直线运动，选项D 错误.答案：ABC6.如图所示，已知一质量为m 的带电小球在光滑绝缘的水平面上经电压U 加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E 和匀强磁场B 的复合场中(E 和B 已知)，小球在此空间的竖直平面内做匀速圆周运动，则( )A.小球在空间受4个力作用B.小球一定带正电C.小球做圆周运动的半径r ＝1B 2UEqD.小球在复合场中运动时动量恒定解析：小球在空间受到重力、电场力、洛伦兹力三个力的作用，且小球受到的电场力与重力相互平衡，洛伦兹力提供向心力，故知小球带负电.又r ＝mvBq ＝m ·qU 2m Bq ，把qE ＝mg 代入可得：r ＝1B ·2UE q小球做圆周运动时动量不断变化，选项D 错误. 答案：C7.如图甲所示，在竖直放置的光滑绝缘环上套有一个质量为m 、带电荷量为－q 的小环，整个装置放在正交的匀强电场和磁场中，电场强度E ＝mgq.在小环从大环顶端无初速度下滑的过程中，从开始至小环受的洛伦兹力最大时滑过的弧度是( )A.π4B.π2C.3π4D.π 解析：小环在大环上滑动的过程中，重力、电场力对其做功，qE 、mg 的合力为左偏下45°方向.故小环从大环的顶端沿逆时针方向滑至图乙中B 点以前合外力做正功；过B 点以后再向A 滑动的过程，电场力做负功.故小环在B 点时的动能最大，受到的洛伦兹力最大.答案：C8.如图所示，平行板电容器的金属极板M 、N 的距离为d ，两板间存在磁感应强度为B ，方向垂直于纸面向外的匀强磁场，等离子群以速度v 沿图示方向射入.已知电容器的电容为C ，则( )A.当开关S 断开时，电容器的充电荷量Q ＞BvdCB.当开关S 断开时，电容器的充电荷量Q ＝BvdCC.当开关S 闭合时，电容器的充电荷量Q ＜BvdCD.当开关S 闭合时，电容器的充电荷量Q ＞BvdC解析：洛伦兹力使正离子向N 板偏转，负离子向M 板偏转，当q U MNd＝qvB 时离子不再偏转，故断开开关S 时，电容器两极所能达到的最大电压U C ＝Bvd ，最大充电荷量Q ＝BvdC ；当开关S 闭合时，平行金属板及等离子群相当于一电源，电源电动势E ＝BvdC ，由于内阻的存在，使得U C ′＝U MN ′＜E ＝Bvd ，故Q C ＜BvdC .答案：BC9.如图甲所示，实线表示在竖直平面内的电场线，电场线与水平方向成α角，垂直纸面向里的匀强磁场与电场正交.现有一带电液滴沿斜向上的虚线由a 至b 做直线运动，直线与水平方向成β角，且α＞β，则下列说法正确的是( )A.液滴一定做匀速直线运动B.液滴一定带正电C.电场线的方向一定斜向上D.液滴有可能做匀变速直线运动 解析：带电粒子在匀强磁场中甲 乙只受洛伦兹力作用做直线运动，且一定是匀速直线运动.液滴的受力情况如图乙所示.若洛伦兹力与图示方向相反，则无论电场力与场强方向相同还是相反，都不能使液滴平衡，故液滴一定带正电，电场线为斜向上方向.答案：ABC10.如图所示，质量为m 、带电荷量为＋q 的滑环P 套在水平放置的足够长的固定绝缘横杆上，横杆表面粗糙，整个装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中.现在瞬间给滑环一个水平向右的冲量I ，使其向右运动(环的直径大于杆的直径，环很小，可以当成质点研究)，下列判断正确的是( )A.P 环克服摩擦力做的功可能大于零而小于I 22mB.P 环克服摩擦力做的功可能为零C.P 环克服摩擦力做的功一定为I 22mD.P 环最终所受的合外力不一定为零解析：滑环获得向右的初速度v 0＝Im，当qv 0B ＜mg 时，滑环做加速度越来越大的减速运动，直至停止，故W f ＝E k ＝I22m；当qv 0B ＞mg 时，滑环先做加速度越来越小的减速运动，当速度减至v ＝mgBq后，将保持匀速直线运动.答案：AB非选择题部分共3小题，共40分.11.(13分)图示为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀强电场的电场强度E ＝1.2×105 V/m ，匀强磁场的磁感应强度B 1＝0.6 T ，偏转分离器的磁感应强度B 2＝0.8 T.(1)求能沿直线通过速度选择器的粒子的速度大小v .(2)已知质子的质量m H ＝1.67×10－27 kg ，所带的电荷量e ＝1.6×10－19 C ，求质子和氘核 21H 进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d .解析：(1)能沿直线通过速度选择器的粒子所受到的电场力和洛伦兹力等大、反向，即evB 1＝eE解得：v ＝E B 1＝1.2×1050.6m/s ＝2×105 m/s.(2)粒子进入磁场B 2后做圆周运动，洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，即evB 2＝m v 2R ，可得：R ＝mveB 2又质子的质量为m H ，氘核的质量为2m H ，则有： d ＝2m H ·v eB 2×2－m H ·v eB 2×2＝5.2×10－3 m.答案：(1)2×105m/s (2)5.2×10－3 m12.(13分)如图所示，在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中，有一倾角为θ且足够长的光滑绝缘斜面，磁场的磁感应强度为B ，方向垂直纸面向外，电场方向竖直向上.现有一质量为m 、带电荷量为＋q 的小球静止在斜面顶端，这时小球对斜面的正压力恰好为零.若迅速把电场方向反转为竖直向下，则小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？解析：电场反转前有：mg ＝qE 电场反转后，小球先沿斜面向下做匀加速直线运动，加速度a ＝2g sin θ，到对斜面压力减为零时开始离开斜面，此时有：qvB ＝(mg ＋qE )cos θv ＝at小球在斜面上滑行的距离：s ＝v 22a可得：小球沿斜面滑行的距离s ＝m 2g cos 2 θq 2B 2sin θ所用时间t ＝mqB cot θ.答案：m 2g cos 2 θq 2B 2sin θ m qBcot θ13.(14分)在电视机的设计制造过程中，考虑到地磁场对电子束偏转的影响，可采用某种技术将其消除.为确定地磁场的影响程度，需先测定地磁场的磁感应强度的大小，在地球的北半球可将地磁场的磁感应强度分解为水平分量B 1和竖直向下的分量B 2，其中B 1在水平方向，对电子束的影响较小可忽略，B 2可通过以下装置进行测量.如图甲所示，水平放置的显像管中的电子(质量为m ，电荷量为e )从电子枪的炽热灯丝上发出后(初速度可视为零)，先经电压为U 的电场加速，然后沿水平方向自南向北运动，最后打在距加速电场出口水平距离为L 的屏上，电子束在屏上的偏移距离为d .(1)试判断电子束偏向什么方向.(2)求地磁场的磁感应强度的竖直分量B 2.解析：(1)利用左手定则，可知电子束向东偏转.(2)由题意作出电子的运动轨迹如图乙所示，电子经电场加速，由动能定理得：eU ＝12mv 2电子在磁场中做圆周运动，利用几何知识得：R 2＝(R －d )2＋L 2洛伦兹力提供向心力，故有：evB 2＝m v 2R解得：R ＝mveB 2由以上各式得：B 2＝2d 2emUe (d 2＋L 2).答案：(1)向东偏转 (2)2d 2emUe (d 2＋L 2)。