2011年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)
2011浙江高考理综物理试题及答案(word清晰版)
2010年高考浙江理综试卷中物理试题14. 如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。
下列说法正确的是 （ ）A. 在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B. 上升过程中A 对B 的压力大于A 对物体受到的重力C. 下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力15. 请用学过的电学知识判断下列说法正确的是（ ）A. 电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B. 制作汽油桶的材料用金属比用塑料好C. 小鸟停在单要高压输电线上会被电死D. 打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险16. 在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示。
则可判断出（ ）A. 甲光的频率大于乙光的频率B. 乙光的波长大于丙光的波长C. 乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率D. 甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能17. 某水电站，用总电阻为2.5 的输电线输电给500km 外的用户，其输出电功率是3×106kW 。
现用500kV 电压输电，则下列说法正确的是（ ）A. 输电线上输送的电流大小为2.0×105AB. 输电线上由电阻造成的损失电压为15kVC. 若改用5kV 电压输电，则输电线上损失的功率为9×108kWD. 输电线上损失的功率为△P ＝U 2/r ，U 为输电电压，r 为输电线的电阻18. 在O 点有一波源，t =0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。
t 1=4s 时，距离O 点为3m 的A 点第一次达到波峰；t 2=7s 时，距离O 点为4m 的B 点第一次达到波谷。
则以下说法正确的是（ ）A. 该横波的波长为2mB. 该横波的周期为4sC. 该横波的波速为1m/sD. 距离O 点为1m 的质点第一次开始向上振动的时刻为6s 末19. 半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接，两板间距为d ，如图（左）所示。
2011年广东高考物理试题(word版,附详细答案)
2011广东高考物理试题一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分13.如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是 A.铅分子做无规则热运动 B.铅柱受到大气压力作用 C.铅柱间存在万有引力作用 D.铅柱间存在分子引力作用 解析：考查分子力、大气压力、万有引力之间的区别。
选D14.图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M 、N 两筒间密闭了一定质量的气体，M 可沿N 的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M 向下滑动的过程中 A.外界对气体做功，气体内能增大 B.外界对气体做功，气体内能减小 C.气体对外界做功，气体内能增大 D.气体对外界做功，气体内能减小 解析：由热力学第二定律△U=Q+W ，Q=0，W >0，△U >0.选A15.将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 解析：由E=tBNS t N∆∆=∆∆φ，AB 错，C 正确。
B 原与B 感的方向可相同亦可相反。
D 错。
选C 16.如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。
下列判断正确的是 A. F 1 > F 2> F 3 B. F 3 > F 1> F 2 C. F 2> F 3 > F 1 D. F 3> F 2 > F 1 解析：由力的平行四边形法则及三角形知识得B正确。
选B二、双项选择题：本大题共5小题，每小题6分，共30分。
2011年全国卷II卷高考物理试卷含答案(word版)
2011年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅱ）一、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．共48分）1．（6分）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．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2．（6分）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；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；b点在两导线之间，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（）A．a点 B．b点 C．c点 D．d点3．（6分）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，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（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光4．（6分）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs．假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（）A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为l×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J5．（6分）已知氢原子的基态能量为E，激发态能量E n=，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A．B．C．D．6．（6分）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，（）A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大7．（6分）质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A．mv2B．C．Nμmgl D．NμmgL8．（6分）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A．当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为．当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m 处质元的位移和运动方向分别为（）A．、沿y轴正方向B．，沿y轴负方向C．、沿y轴正方向D．、沿y轴负方向二、实验题(共18分）9．（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为m．（结果保留l位有效数字）10．（12分）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：（1）仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为（填“红”或“黑”）色；（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为Ω．电流表的读数为mA，电阻箱的读数为Ω：（3）将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为mA；（保留3位有效数字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为V．（保留3位有效数字）三、解答题11．（15分）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小：（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．12．（19分）如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从平面MN上的P0点水平右射入I区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．求粒子首次从Ⅱ区离开时到出发点P0的距离．粒子的重力可以忽略．13．（20分）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响．2011年全国统一高考物理试卷（全国卷Ⅱ）参考答案与试题解析一、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．共48分）1．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A．气体吸收的热量可以完全转化为功B．气体体积增大时，其内能一定减少C．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【分析】解答本题应熟练准确掌握热力学第一定律的内容，明确做功和热传递均可改变物体的内能．【解答】解：根据热力学第一定律，做功和热传递都可以改变内能，所以含有‘一定’的B和C错误，而D正确；理想气体的等温变化是一个内能不变的过程，当体积增大对外做功时同时必须从外界吸热等大的热量，故A正确；故选A D．2．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1＞I2；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；b点在两导线之间，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（）A．a点 B．b点 C．c点 D．d点【分析】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置．【解答】解：两电流在该点的合磁感应强度为0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系．根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为a或c，又I1＞I2，所以该点距I1远距I2近，所以是c点；故选C．3．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）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，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（）A．紫光、黄光、蓝光和红光B．紫光、蓝光、黄光和红光C．红光、蓝光、黄光和紫光D．红光、黄光、蓝光和紫光【分析】根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序．【解答】解：由折射图象可知a光的偏折程度最大，说明水滴对a 的折射率最大，故a的频率最大，由v=λf可知，a的波长最小，abcd偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光．故选B．4．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）通常一次闪电过程历时约0.2～0.3s，它由若干个相继发生的闪击构成．每个闪击持续时间仅40～80μs，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中．在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V，云地间距离约为l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C，闪击持续时间约为60μs．假定闪电前云地间的电场是均匀的．根据以上数据，下列判断正确的是（）A．闪电电流的瞬时值可达到1×105AB．整个闪电过程的平均功率约为l×1014WC．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J【分析】（1）由于云地间的电场是匀强电场，根据场强的公式可以求得电场强度的大小；（2）根据电流强度的定义式可以求得电流的平均值的大小；（3）根据电场做功的公式，可以直接计算出释放的能量．【解答】解：根据电流强度的定义式可得，电流A（注意单位的正确换算），所以A正确．释放的能量等于电场力做功W=QU=6×1.0×109=6×109J，所以D错误；所以第一次闪电的平均功率为W，由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的平均功率小于第一次的闪电功率，所以B错误．电场强度的大小为V/m，所以C正确．故选A C．5．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）已知氢原子的基态能量为E，激发态能量E n=，其中n=2，3…．用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速．能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A．B．C．D．【分析】最大波长对应着光子的最小能量，即只要使使氢原子从第一激发态恰好电离即可．根据题意求出第一激发态的能量值，恰好电离时能量为0，然后求解即可．【解答】解：第一激发态即第二能级，是能量最低的激发态，则有：；电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级0的过程，需要吸收的光子能量最小为：所以有：，解的：，故ABD错误，C正确．故选C．6．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要24小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”；最后奔向月球．如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，（）A．卫星动能增大，引力势能减小B．卫星动能增大，引力势能增大C．卫星动能减小，引力势能减小D．卫星动能减小，引力势能增大【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力，列式求出线速度、周期的表达式，由题意知道周期变大，故半径变大，故速度变小，由于要克服引力做功，势能变大．【解答】解：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有F=F向故G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②a=③根据题意两次变轨分别为：从“24小时轨道”变轨为“48小时轨道”和从“48小时轨道”变轨为“72小时轨道”，则结合②式可知，在每次变轨完成后与变轨前相比运行周期增大，运行轨道半径增大，运行线速度减小，所以卫星动能减小，引力势能增大，D正确．故选D．7．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）A．mv2B．C．Nμmgl D．NμmgL【分析】本题考查动量守恒、功能关系及能量守恒定律．【解答】解：由于箱子M放在光滑的水平面上，则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的，直到箱子和小物块的速度相同时，小物块不再相对滑动，有mv=（m+M）v1系统损失的动能是因为摩擦力做负功△E k=﹣W f=μmg×NL==选项BD正确，AC错误．故选：BD．8．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）一列简谐横波沿x轴传播，波长为1.2m，振幅为A．当坐标为x=0处质元的位移为且向y轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为．当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时，x=0.4m处质元的位移和运动方向分别为（）A．、沿y轴正方向B．，沿y轴负方向C．、沿y轴正方向D．、沿y轴负方向【分析】根据x=0处质元和x=0.4m处质元的位移关系，结合波形及x=0.2m处质元的振动方向，判断出波的传播方向，确定x=0.4m处质元的位移．【解答】解：坐标为x=0处质元与坐标为x=0.4m处质元间距为0.4m小于半个波长，坐标为x=0.2m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动，坐标为x=0.4m处质元也向y轴负方向运动．当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时经历时间是半个周期的奇数倍．在这段时间坐标为x=0.4m处质元运动到对称点即位移为，运动方向与原来相反，C正确．故选C．二、实验题(共18分）9．（6分）（2011•全国卷Ⅱ）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水．待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上．②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定．③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小．④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积．⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上．完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是④①②⑤③．（填写步骤前面的数字）（2）将1cm3的油酸溶于酒精，制成300cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴．现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13m2．由此估算出油酸分子的直径为5×10﹣10m．（结果保留l位有效数字）【分析】将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积．则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．【解答】解：（1）“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（教师完成，记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积（题中的④）→准备浅水盘（①）→形成油膜（②）→描绘油膜边缘（⑤）→测量油膜面积（③）→计算分子直径（③）（2）计算步骤：先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=，再计算油膜面积，最后计算分子直径=m．故答案为：（1）④①②⑤③（2）5×10﹣10．10．（12分）（2011•全国卷Ⅱ）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：（1）仪器连线如图1所示（a和b是多用电表的两个表笔）．若两电表均正常工作，则表笔a为黑（填“红”或“黑”）色；（2）若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为14.0Ω．电流表的读数为53.0 mA，电阻箱的读数为 4.6Ω：（3）将图l中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为102mA；（保留3位有效数字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为 1.54V．（保留3位有效数字）【分析】当用多用电表测电阻时，电源在表内，要使电流从图中电流表正极流进，从负极流出，因此表笔a连接电源的正极，所以表笔a为黑色的．多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积；电流表的读数要注意量程．【解答】解：（1）多用电表在使用时必须使电流从红表笔（正接线柱）流进，黑表笔（负接线柱）流出，串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进，负接线柱流出，所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔．（2）多用电表用×1倍率测量，读数为：14.0×1=14.0Ω电流表的量程是60m A，所以不能在表盘上直接读数，需要改装为10，20，30，40，50，60的表盘，然后读数为：53.0 m A电阻箱的读数为：0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω（3）（4）多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律，多用电表内部的电路等效的直流电源（一般为电池）、电阻、表头与待测电阻串联，当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流I g=，将R g取为r+r g+R为多用电表的内阻，当待测电阻等于R g时，这时表头半偏，表针指在欧姆表盘的中值上，所以R g又称为中值电阻．当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω．在（2）中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω，干路电流是53.0 m A，则电源电动势是E=I（R内+R外）=0.053×（15+14）=1.537V．则满偏电流I g=m A．故答案为：（1）黑；（2）14.0，53.0，4.6；（3）102；（4）1.54．三、解答题11．（15分）（2011•全国卷Ⅱ）如图，两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置，导轨间距离为L1电阻不计．在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡．整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直．现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放．金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好．已知某时刻后两灯泡保持正常发光．重力加速度为g．求：（1）磁感应强度的大小：（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率．【分析】导体棒释放后做加速度减小的加速运动，直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动．在加速阶段感应电动势和感应电流增大，两灯泡逐渐变亮，只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变，所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动．【解答】解：（1）两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动，根据平衡条件：mg=BIL①两灯泡保持正常发光I=2I m ②P=I m2 R ③连立①②③化简得磁感应强度的大小④（2）两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR ⑤根据法拉第电磁感应定律E=BLv ⑥连立⑤⑥化简得灯泡正常发光时导体棒的运动速率．12．（19分）（2011•全国卷Ⅱ）如图，与水平面成45°角的平面MN将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速度v0从平面MN 上的P0点水平右射入I区．粒子在Ⅰ区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为E；在Ⅱ区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．求粒子首次从Ⅱ区离开时到出发点P0的距离．粒子的重力可以忽略．【分析】在分离电磁场中粒子先做类平抛运动，后做匀速圆周运动，两运动的衔接条件为速度大小和速度方向．求粒子首次从II区离开时到出发点P0的距离必须知道在电场中的平抛位移和在磁场中运动的弦长，根据电场力方向和左手定则正粒子都向N侧运动，所以d=电场位移S+磁场圆的弦L．【解答】解：正粒子垂直电场进入做类平抛运动，初末位置在45°角的平面MN 上，说明位移方向角是45°，根据分解公式得x=v0t①②③④⑤⑥速度与水平方向的夹角θ：tanθ=2tan45°=2⑦连立①②③④⑤⑥化简得⑧进入磁场时与边界MN的夹角为θ﹣45°做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律得⑨作出原轨迹，则弦长和半径满足关系⑩连立⑨⑩得所以粒子首次从II区离开时到出发点P0的距离为13．（20分）（2011•全国卷Ⅱ）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击．通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因．质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上．质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿．现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示．若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度．设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响．【分析】子弹射穿质量为2m、厚度为2d的钢板，由动量守恒和功能关系可以求出他们最后的速度和子弹受到的阻力f；子弹先射穿第一块钢板，我们仍然采用动量守恒和已知阻力做的功求出子弹的速度V1，再用速度V1穿进第二块钢板，仍然利用动量定理和功能关系求出子弹在第二块钢板中进入的深度d0．【解答】解：质量为m的子弹以某一速度V0垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿且钢板和子弹获得速度为V，则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少得：mv0=（m+2m）v…①…②质量为m的子弹以某一速度V0垂直射穿第一块钢板，获得速度V1，钢板速度V2，则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少mv0=mv1+mv2…③…④质量为m的子弹以速度V1垂直射向第二块钢板在第二块钢板中进入深度d0，公共速度V3，则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少mv1=2mv3…⑤…⑥联立以上六式化简得答：子弹射入第二块钢板的深度。
2011年高考试题(天津卷)理综参考答案
2011年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合参考答案I卷共6题，每题6分，共36分1—6 CACDBDⅡ卷共3题，共44分。
7．（16分）（1）组织液主动运输（2）乳糖、酪蛋白（3）内质网（4）氨基酸、甘油三酯（5）免疫球蛋白增加与相应抗原特异性结合，发挥体液免疫功能8．（14分）（1）分解细胞壁（2）诱导原生质体融合（3）两亲本失活部位不同，融合后活性部位互补（4）石油（5）不加发酵液的石油污水（6）S此期间，目的菌及其产生的絮凝活性高分子化合物的含量高9．（14分）（1）G2 6（2）A、B、C（3）4月份不放牧，5—10月份放牧强度保持在G2水平（4）有机物生成量（CO2的消耗量或O2生成量）（5）二（6）分解者物理答案I卷共8题，每题6分，共48分1．C 2．A 3．D 4．B 5．C 6．BD 7．ABD 8．AC Ⅱ卷共4题，共72分。
9．（18分）（1）减速上升或加速下降（2）1.706（1.704—1.708均可）（3）玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ1θsin（4）B C①电流表应采用内接的方法 ②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 10．（16分） （1）粘合后的两球飞出轨后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2212gt =①解得gR t 2= ②（2）设球A 的质量为m ，碰撞前速度大小为v 1把球A 冲进轨道最低点时的重力势能为0，由机械能守恒定律知mgR mv mv 22121212+= ③设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v 2，由动量守恒定律知212mv mv =④飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有t v R 22=⑤综合②③④⑤式得gR v 22=⑥11．（8分）（1）棒cd 受到的安培力IlB F cd =①棒cd 在共点力作用下平衡，则︒=30sin mg F cd②由①②式，代入数据得 I=1A ③ 根据楞次定律可知，棒cd 中的电流方向由d 至c ④（2）棒ab 与棒cd 受到的安培力大小相等 F ab =F cd对棒ab ，由共点力平衡知IlB mg F +︒=30sin⑤代入数据解得 F=0.2N（3）设在时间t 内棒cd 产生Q=0.1J 热量，由焦耳定律知 ⑥Q=I 2Rt ⑦设棒ab 匀速运动的速度大小为v ，其产生的感应电动势 E=Blv ⑧由闭合电路欧姆定律知 I RE 2=⑨由运动学公式知在时间t 内，棒ab 沿导轨的位移 x=vt ⑩ 力F 做的功 W=Fx○11 综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J○12 12．（20分）（1）核反应方程为He C H N 4211611147+→+①设碳11原有质量为m 0，经过t 1=2.0h 剩余的质量为m r ，根据半衰其定义有%6.1212120120201≈⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫ ⎝⎛=t r m m②（2）设质子质量为m ，电荷量为q ，质子离子加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知Rv mqvB 2= ③质子运动的回旋周期为qBmv R T ππ22==④由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期T 与频率f 的关系得Tf 1=⑤设在t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率t mv N P 221⋅=⑥输出时质子的等效电流tNq I =⑦由上述各式得fBR PI 2π=⑧若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样得分。
2011年天津市高考物理试卷答案与解析
2011 年天津市高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题6 分，共30 分．每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（ 6 分）（ 2011?天津）下列能揭示原子具有核式结构的实验是（）A ．光电效应实验B ．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验 D ．氢原子光谱的发现【考点】粒子散射实验．【专题】原子的核式结构及其组成．【分析】本题比较简单，考查了近代物理中的几个重要试验及发现，要了解这些试验及发现的内容及其重要物理意义．【解答】解： A 、光电效应实验说明光具有粒子性， A 选项错误；B、 X 射线（伦琴射线）的发现是19 世纪末 20 世纪初物理学的三大发现（X 射线 1896 年、放射线 1896 年、电子 1897 年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生， B 选项错误；C、α粒子散射实验中极少数α粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核， C 正确D、氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征， D 选项错误．故选 C．【点评】本题考查对物理学史、常识的识记能力，对于类似知识要注意平时的积累与记忆．2．（ 6 分）（ 2011?天津）如图所示， A 、 B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中 B 受到的摩擦力（）A ．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小【考点】牛顿第二定律；滑动摩擦力．【专题】整体法和隔离法．【分析】整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法．1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．本题中两物体相对静止，可以先用整体法，整体受重力、支持力和向后的摩擦力，根据牛顿第二定律先求出整体加速度，再隔离物体 B 分析，由于向前匀减速运动，加速度向后，故合力向后，对 B 物体受力分析，受重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律，可以求出静摩擦力的大小．【解答】解： A 、B 两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对 A 、 B 整体根据牛顿第二定律有然后隔离 B ，根据牛顿第二定律有f AB=m B a=μm Bg 大小不变，物体 B 做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选 A．【点评】对于连接体问题可以用整体法求加速度，用隔离法求解系统内力！3．（ 6 分）（2011?天津）质点做直线运动的位移x 与时间 t 的关系为 x=5t+t 2（各物理量均采用国际单位），则该质点（）A ．第 1s 内的位移是 5mB．前 2s 内的平均速度是 6m/sC．任意相邻的 1s 内位移差都是 1mD．任意 1s 内的速度增量都是2m/s【考点】匀变速直线运动的公式．【分析】根据匀变速直线运动的位公式对比即可得出结论．【解答】解： A 、将 t=1 代入即可求出第1s 内的位移是x=6m ， A 错误；B、前 2s 内的平均速度为m/s， B 错误；C、与22对比可知 a=2m/s，则△ s=aT =2m，C 错误；D、由加速的定义式可知 D 选项正确．故选： D．【点评】本题考查的就是匀变速直线运动的公式的应用，根据公式即可求得，比较简单．4．（ 6 分）（ 2011?天津）在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示．产生的交变电动势的图象如图乙所示，则（）A ． t=0.015s 时线框的磁通量变化率为零B． t=0.01s 时线框平面与中性面重合C．线框产生的交变电动势有效值为311VD．线框产生的交变电动势频率为100Hz【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交变电流．【专题】计算题；压轴题；恒定电流专题．【分析】由图 2 可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值，根据周期和频率的关系可求频率．【解答】解：A 、t=0.015s 时，感应电动势最大，由法拉第电磁感应定律E=n可知，磁通量的变化率最大，不是零，故 A 错误；B、由图 2 可知 t=0.01s 时， e=0，说明此时线圈正经过中性面，故 B 正确；C、由图 2 可知T=0.02s，E m=311V ．根据正弦式交变电流有效值和峰值的关系可得，该交变电流的有效值为，故 C 错误．D、据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：，故D错误．故选： B．【点评】本题考察的是有关交变电流的产生和特征的基本知识．5．（ 6 分）（2011?天津）板间距为 d 的平等板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U1，板间场强为 E1．现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板间电势差 U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（）A ． U2=U1， E2=E1B ．U 2=2U 1， E2=4E1C． U2=U 1， E2=2E1 D ．U 2=2U 1， E2=2E1【考点】平行板电容器的电容．【专题】压轴题．【分析】根据电容公式判断出电容的变化，再根据电容定义式得出电势差的变化，再根据匀强电场公式判断出场强的变化．【解答】解：根据电容公式说明电容变为 2 倍，根据电容定义式，发现电量变为原来的 2 倍，电容也变为原来的 2 倍，所以电势差不变，根据场强关系，d变为原来的，所以场强变为 2 倍，故 A 、 B、 D 错误， C 正确．故选 C．【点评】解决本题的关键是熟练运用电容的定义式、决定式．二、选择题（每小题 6 分，共 18 分．在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分．）6．（ 6 分）（2011?天津）甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为△x，若△x 甲＞△ x 乙，则下列说法正确的是（）A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量D．在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光【考点】光的干涉；波长、频率和波速的关系；光子．【专题】光的折射专题；物理光学综合专题．【分析】光是横波，偏振现象是横波特有的现象；双缝干涉的条纹间距满足公式△ x=；光速、波长和频率满足公式C=λγ，而光子的能量满足公式E=hγ；光的频率越小，在同一种介质中的折射率越小，结合公式n=可求光在介质中的传播速度．【解答】解：A 、偏振现象是横波特有的现象，由于光是横波，故甲乙都可以发生偏振现象．故 A 错；B、根据双缝干涉的条纹间距△x=可知对于同一个实验装置，波长越大，条纹间距越大，由△ x 甲＞△x 乙可知甲光的波长一定大于乙光的波长，故 B 正确；C、根据 C=λγ可知甲光的频率小于乙光的频率，而光子的能量E=h γ，故甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量，故 C 错； D、由于不同的单色光频率小，折射率小，即甲光折射率小，根据n=可知甲光的传播速度大，故 D 正确．故选 BD．【点评】该部分所考查的大多是基础性题目，难度不是太大，但综合性很强，只要掌握了基础知识就能顺利解决．7．（ 6 分）（ 2011?天津）位于坐标原点处的波源A 沿 y 轴做简谐运动． A 刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示． B 是沿波传播方向上介质的一个质点，则（）A ．波源 A 开始振动时的运动方向沿y 轴负方向B．此后的周期内回复力对波源 A 一直做负功C．经半个周期时间质点 B 将向右迁移半个波长D．在一个周期时间内 A 所受回复力的冲量为零【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．【专题】压轴题．【分析】根据题中波的传播方向可知波源 A 开始振动方向．由功的公式分析此后的周期内回复力做功的正负．由简谐波的对称性研究冲量．【解答】解： A 、由 A 刚好完成一次全振动时的图线可知波由 A 向 B 传播，可判断 A 此时刻沿 y 轴负方向运动，与0 时刻的开始振动时的运动方向相同，故 A 正确．B、在此后的周期内，质点 A 向 y 轴负方向向波谷运动，回复力沿y 轴正方向，则回复力做负功，故 B 正确．C、质点不随波迁移，故 C 错误．D、由简谐运动的对称性可知，回复力在一个周期内的冲量为零，故 D 正确．故选 ABD【点评】本题考查意图是机械波的形成和特征．机械波在形成过程中各质点起振方向与波源起振方向相同，质点不随波迁移．8．（6 分）（ 2011?天津）质量为 m 的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M ，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（）A ．线速度v=B ．角速度ω=C．运行周期T=2 π D ．向心加速度a=【考点】万有引力定律及其应用．【专题】压轴题．【分析】研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用．不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力．【解答】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：A 、=m? v=故A正确；2B、 mg=m ω R? ω=故B错误；C、 mg=m R? T=2 π故C正确；D、=ma? a=故D错误．故选 AC．【点评】应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算．三、实验题（共 1 小题， 18 分）9．（ 18 分）（ 2011?天津）（ 1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是 G，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，则测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态能是减速上升或加速下降；．（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示．该金属丝的直径是1.706 mm．（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针 P1、P2圆心 O 在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、 P2的像，且 P2的像挡住P1的像，如此只需测量出玻璃砖的直径边绕 O 转过的角度θ，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率n=（4）某同学测量阻值约为25k Ω的电阻 R X，现备有下列器材：A ．电流表（量程 122μA ，内阻约 2kΩ）；B．电流表（量程 500μA ，内阻约 300Ω）；C．电压表（量程 15V ，内阻约 100kΩ）；D．电压表（量程 50V ，内阻约 500k Ω）；E．直流电源（ 20V ，允许最大电流 1A ）；F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定功率 1W）；G．电键和导线若干．电流表应选 B ．电压表应 C ．（填字母代号）该同学正确选择仪器后连接了图 3 所示的电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：① 电流表采用了外接的方法．② 滑动变阻器采用了限流式的接法．【考点】伏安法测电阻；超重和失重；光的折射定律；实验中常用仪器及其正确操作方法．【专题】压轴题．【分析】（ 1）测力计的示数小于G，砝码的加速度向下，处于失重状态，电梯向下加速或向上减速．（2）螺旋测微器的固定刻度最小分度为1mm，可动刻度最小分度为0.01mm ，由固定刻度读出整毫米数，可动刻度读出毫米的小数部分．（3）在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且 P2的像挡住 P1的像，这现象刚好消失，意味着刚好发生全反射，此时玻璃砖内光线的入射角恰好等于临界角C，玻璃砖转过θ，法线也转过θ，则θ=C，根据临界角求出折射率．（4）采用阻值的比较法选择电流表的接法，根据变阻器的总电阻与待测电阻的关系选择变阻器的接法．【解答】解：（ 1）加速度方向向下，物体处于失重状态，故可能是减速上升或加速下降．（ 2）螺旋测微器的固定刻度读数为 1.5mm，可动刻度要有估读，读数为20.6×0.01mm=0.206mm ．本题读数为 1.5mm+0.206mm=1.706mm ．（ 3）由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到 P1、P2的像，做出如图所示的光路图可知，测出玻璃直径边转过的角度θ，则法线转过的角度也为θ，玻璃砖内入射角为θ，临界角为θ，则 n=（ 4）电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据电路中电流、电压的最大值选择电流表和电压表的量程，量程不能太大导致电表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，采用阻值比较法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”（ I）本题中，待测电阻R x的阻值约为25k Ω，直流电源电动势为 20V ，经粗略计算电路中最大的电流约为μA ，所以电流表选择 B；虽然电压表 C 的量程不足，可以变阻器调节使电压不超过量程．电压表 D 的量程超过太多，读数偏小，故电压表选择 C表．（ II ）由于=4＜ =83.3则电流表应采用内接的方法；则存在的问题有① 电流表采用外接的方法② 滑动变阻器采用限流式的接法．故本题答案：（1）减速上升或加速下降；（ 2）1.706；（ 3）玻璃砖直径边绕 O 点转过的角度；（4） B ，C，①电流表采用了外接的方法；② 滑动变阻器采用了限流式的接法【点评】本题（ 3）考查应用全反射测量玻璃折射率的实验技能．题（4）考查按要求设计电路的能力．四、解答题（共 3 小题，满分54 分）10．（ 16 分）（ 2011?天津）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为 R，MN 为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球 A 以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M 时与静止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N 为 2R．重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；（2）小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小．【考点】机械能守恒定律；自由落体运动；平抛运动；动量守恒定律．【分析】（ 1）求平抛运动的时间，当然是从竖直方向的自由落体运动中求得．（2）小球 A 以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点的过程机械能守恒、 A 与 B 碰撞过程动量守恒，而碰撞完成后的速度就是 AB 一起平抛的初速度．列出机械能守恒和动量守恒的方程组，问题可解．【解答】解：（ 1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有⋯①解得⋯②（2）设球 A 的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由机械能守恒定律知⋯③设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，则 v2= =由动量守恒定律知mv1 =2mv 2⋯④飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有2R=v 2t⋯⑤综合②③④⑤式得v=2答：（ 1）两球从飞出轨道到落地的时间（2）小球 A 冲进轨道时速度为2．【点评】本题考查机械能守恒和动量守恒，分段列出相应的物理规律方程是解决问题的关键，11．（ 18 分）（ 2011?天津）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN 、PQ 间距为 l=0.5m ，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角．完全相同的两金属棒 ab、cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.02kg，电阻均为R=0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T ，棒 ab在平行于导轨向上的力 F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd 恰好能保持静止．取g=10m/s 2，问：（1）通过 cd 棒的电流 I 是多少，方向如何？（2）棒 ab 受到的力 F 多大？（3）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？【考点】电磁感应中的能量转化；匀速直线运动及其公式、图像；共点力平衡的条件及其应用；焦耳定律；右手定则．【专题】压轴题．【分析】（ 1）对 cd 研究： cd 保持静止，分析受力，由平衡条件求出安培力，即能求出电流．（2）再对棒 ab 研究，棒ab 沿导轨向上匀速运动，由平衡条件求出F．（3）由功能关系求得力 F 做的功．【解答】解：（ 1）棒 cd 受到的安培力F cd=IlB①棒 cd 在共点力作用下平衡，则F cd=mgsin30 °②由①② 式代入数据，解得I=1A ，方向由右手定则可知由 d 到 c．（2）棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等F ab=F cd对棒 ab 由共点力平衡有 F=mgsin30°+IlB代入数据解得 F=0.2N2（3）设在时间 t 内棒 cd 产生 Q=0.1J 热量，由焦耳定律可知Q=I Rt设 ab 棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势E=Blv由闭合电路欧姆定律知在时间 t 内，棒 ab 沿导轨的位移x=vt力 F 做的功 W=Fx综合上述各式，代入数据解得W=0.4J答：（ 1）通过 cd 棒的电流I 是 1A ，方向 d→c．（2）棒 ab 受到的力 F 是 0.2N ．（3）棒力 F 做的功 W 是 0.4J．【点评】本题是电磁感应中的力学问题，综合运用电磁磁学知识和力平衡知识．第 2 问题，也可以选择研究整体求解 F 的大小．12．（ 20 分）（ 2011?天津）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．（1）当今医学成像诊断设备 PET/CT 堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳 11 为示踪原子，碳 11 是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14 获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11 的半衰期τ为20min，经2.0h 剩余碳 11 的质量占原来的百分之几？（结果取 2 位有效数字）（2）回旋加速器的原理如图，D1和 D 2是两个中空的半径为R 的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为 f 的交流电源上，位于 D 1圆心处的质子源 A 能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速， D 1、D 2置于与盒面垂直的磁感应强度为B 的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与 P、 B、 R、 f 的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径 r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差 △ r 是增大、减小还是不变？【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理；牛顿第二定律； 动能定理的应用； 天然放射现象．【专题】 压轴题；带电粒子在复合场中的运动专题．【分析】（ 1）根据质量数守恒和核电荷数守恒书写核反应方程式． 根据半衰期的定义写成剩余质量和总质量的关系式即可求解．（2）根据电流的定义式I= 和 Q=Nq 以及 P= 求解．（3）求出 r k 所对应的加速次数和 r k+1 所对应的加速次数即可求出它们所对应的轨道半径，然后作差即可求出 r k 和 r k+1，从而求出 △ r k ，运用同样的方法求出 △r k+1，比较 △ r k 和 △ r k+1即可得出答案．141114He ⋯①【解答】 解：（ 1）核反应方程为 7 N+1 H →6C+2设碳 11 原有质量为 m 0，经过 t=2.0h 剩余的质量为m t ，根据半衰期定义，有：⋯②（ 2）设质子质量为 m ，电荷量为 q ，质子离开加速器时速度大小为v ，由牛顿第二定律知： ⋯③质子运动的回旋周期为：⋯④由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与质子回旋频率相同，由周期 T 与频率 f 的关系可得：⋯⑤设在 t 时间内离开加速器的质子数为N ，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率⋯⑥输出时质子束的等效电流为： ⋯⑦由上述各式得（3）方法一：设 k （ k ∈N *）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为 r k ， r k+1（ r k＜r k+1）， △ r k =r k+1﹣ r k ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k， v k+1， D 1、D 2之间的电压为U，由动能定理知qU=﹣⋯⑧由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，则 qU=（）⋯⑨整理得⋯⑩因 U 、 q、 m、 B 均为定值，令，由上式得⋯（ 11）相邻轨道半径 r k+1， r k+2之差△ r k+1 =r k+2﹣ r k+1同理因为 r k+2＞ r k，比较△ r k，△ r k+1得△ r k+1＜△ r k说明随轨道半径 r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△ r 减小方法二：设 k（ k∈N* ）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为r k， r k+1（ r k ＜r k+1），△ r k=r k+1﹣ r k，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为v k， v k+1， D 1、D 2之间的电压为U由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，故⋯（12）由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量△ E k=qU ⋯（ 13）以质子在 D 2盒中运动为例，第k 次进入 D2时，被电场加速（ 2k ﹣ 1）次速度大小为⋯（ 14）同理，质子第（k+1 ）次进入 D2时，被电场加速（ 2k+1 ）次，速度大小为综合上述各式可得整理得，同理，对于相邻轨道半径r k+1， r k+2，△ r k+1 =r k+2﹣ r k+1，整理后有由于 r k+2＞ r k，比较△ r k，△ r k+1得△ r k+1＜△ r k说明随轨道半径r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△ r减小，用同样的方法也可得到质子在 D1盒中运动时具有相同的结论．【点评】本题的难点是（ 3），要求△ r k需要知道 r k和 r k+1，同理算出△ r k+1，对△ r k和△r k+1，即可得出答案．。
2011年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)
8、(6分)
（多选）质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A．线速度v＝ B．角速度ω＝
C．运行周期T＝2π D．向心加速度a＝
2011年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）
物理试题
一、选择题 ( 本大题 共 8 题, 共计 48 分)
1、(6分)
下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）
A．光电效应实验 B．伦琴射线的发现
C．α粒子散射实验 D．氢原子光谱的发现
2、(6分)
如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（ ）
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
5、(6分)
板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为 d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（ ）
A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1
F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）；
G．电键和导线若干．
电流表应选________，电压表应选________．（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①________________________________________________________________________；
2011年高考理科综合(广东卷)-物理试题 word 解析版
2011年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）理科综合能力测试-物理试题一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。
在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分13.(2011广东理综·13)如图3所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是A.铅分子做无规则热运动B.铅柱受到大气压力作用C.铅柱间存在万有引力作用D.铅柱间存在分子引力作用【答案】D【解析】考查分子力、大气压力、万有引力之间的区别。
选D14.(2011广东理综·14)图4为某种椅子与其升降部分的结构示意图,M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可沿N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中A.外界对气体做功，气体内能增大B.外界对气体做功，气体内能减小C.气体对外界做功，气体内能增大D.气体对外界做功，气体内能减小【答案】A【解析】由热力学第二定律△U=Q+W，Q=0，W>0，△U>0.选A15. (2011广东理综·15)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是 A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 【答案】C 【解析】由E =tBNS t N ∆∆=∆∆φ，AB 错，C 正确。
B 原与B 感的方向可相同亦可相反。
D 错。
选C16. (2011广东理综·16)如图5所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P 在F 1、F 2和F 3三力作用下保持静止。
下列判断正确的是 A.F 1>F 2>F 3 B.F 3>F 1>F 2 C.F 2>F 3>F 1 D.F 3>F 2>F 1【答案】B【解析】由力的平行四边形法则及三角形知识得B 正确。
高考物理试题计算题大题及答案解析(word版)
高考物理试题计算题大题及答案解析(word 版)1. （15分）如图18（a ）所示，一个电阻值为R ，匝数为n 的圆形金属线与阻值为2R 的电阻R 1连结成闭合回路。
线圈的半径为r 1 . 在线圈中半径为r 2的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图线如图18（b ）所示。
图线与横、纵轴的截距分别为t 0和B 0 . 导线的电阻不计。
求0至t 1时间内（1）通过电阻R 1上的电流大小和方向； （2）通过电阻R 1上的电量q 及电阻R 1上产生的热量。
⑴ 00B B t t ∆=∆； B E n n s t t φ∆∆==⋅∆∆ 而22s r π= 11E I R R =+，得到202103nB r I Rt π= 电流方向为从b 到a⑵通过电阻1R 上的电量20211103nB r t q I t Rt π==； 1R 上的热量22242021111229n B r t Q I R t Rt π== 2．（17分）如图20所示，绝缘长方体B 置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E 。
长方体B 的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数μ=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）。
B 与极板的总质量B m =1.0kg.带正电的小滑块A 质量A m =0.60kg ，其受到的电场力大小F=1.2N.假设A 所带的电量不影响极板间的电场分布。
t=0时刻，小滑块A 从B 表面上的a 点以相对地面的速度A v =1.6m/s 向左运动，同时，B （连同极板）以相对地面的速度B v =0.40m/s 向右运动。
问（g 取10m/s 2）（1）A 和B 刚开始运动时的加速度大小分别为多少？（2）若A 最远能到达b 点，a 、b 的距离L应为多少？从t=0时刻至A 运动到b 点时，摩擦力对B 做的功为多少？⑴A刚开始运动时的加速度大小22.0/A AFa m s m == 方向水平向右 B 刚开始运动时受电场力和摩擦力作用 由牛顿第三定律得电场力'1.2F F N ==摩擦力()0.8A B f m m g N μ=+=， B 刚开始运动时'22.0/B BF fa m s m +==方向水平向左⑵设B 从开始匀减速到零的时间为t 1，则有10.2BBv t s a == 此时间内B 运动的位移110.042B B v t s m == t 1时刻A 的速度11 1.2/0A A A v v a t m s =-=>，故此过程A 一直匀减速运动。
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（2）棒ab受到的力F多大？
（3）棒cd每产生Q＝0.1 J的热量，力F做的功W是多少？
4、(20分)
回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展．
（1）当今医学影像诊断设备PET/CT堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子．碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程．若碳11的半衰期τ为20 min，经2.0 h剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取2位有效数字）
A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
3、(6分)
质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t＋t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）
A．第1 s内的位移是5 m
B．前2 s内的平均速度是6 m/s
C．任意相邻的1 s内位移差都是1 m
4ห้องสมุดไป่ตู้(6分) B
根据题图可知，t＝0.005 s时，电动势为311 V，根据法拉第电磁感应定律可知，此时磁通量的变化率不为零，A项错误；t＝0.01 s时，电动势为零，线框与中性面重合，B项正确；线框产生电动势的有效值E有＝ ＝ V＝220 V，C项错误；周期T＝0.02 s，则频率f＝1/T＝50 Hz，D项错误．
8、(6分) AC
月球对航天器的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力，有 ＝ ＝mω2R＝m ＝ma，又万有引力等于重力，即 ＝m′g，可得v＝ ，ω＝ ＝ ，T＝2π，a＝g＝ ，A、C两项正确．
二、非选择题 ( 本大题 共 4 题, 共计 72 分)
1、(18分) （1）减速上升或加速下降 （2）1.705（1.704～1.708均可） （3）玻璃砖直径边绕O点转过的角度θ1/sinθ（4）B C 电流表应采用内接的方法 滑动变阻器应采用分压法
解析：（1）设竖直向下为正方向，对砝码有G－T＝ma，可知a＞0，即a的方向竖直向下，而速度的方向可能向上或向下，因此电梯的运动状态为减速上升或加速下降．
（2）主尺的读数为1.5 mm，可动尺的读数为20.5×0.01 mm＝0.205 mm，金属丝的直径为（1.5＋0.205） mm＝1.705 mm.
（4）某同学测量阻值约为25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表（量程100 μA，内阻约2 kΩ）；
B．电流表（量程500 μA，内阻约300 Ω）；
C．电压表（量程15 V，内阻约100 kΩ）；
D．电压表（量程50 V，内阻约500 kΩ）；
E．直流电源（20 V，允许最大电流1 A）；
（3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差Δr是增大、减小，还是不变？
答案解析
一、选择题 ( 本大题 共 8 题, 共计 48 分)
1、(6分) C
2、(6分) A
由题意知，A、B整体的加速度a大小不变，方向向左．根据牛顿第二定律，对B有摩擦力f＝mBa，即f大小不变，方向向左，A项正确．
②________________________________________________________________________.
2、(16分)
如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为R，MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球A以某一速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时与静止于该处的质量与A相同的小球B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距N为2R.重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求
3、(6分) D
根据x＝5t＋t2可知，质点做初速度v0＝5 m/s、加速度a＝2 m/s2的匀加速直线运动．第1 s内的位移x1＝(5×1＋ ×2×12) m＝6 m，A项错误；前2 s内的位移x2＝(5×2＋ ×2×22)m＝14 m，前2 s内的平均速度 ＝ ＝ m/s＝7 m/s，B项错误；任意相邻1 s内的位移差Δx＝at2＝2×12m＝2 m，C项错误；任意1 s内的速度增量Δv＝at＝2×1 m/s＝2 m/s，D项正确．
二、非选择题 ( 本大题 共 4 题, 共计 72 分)
1、(18分)
（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态．他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G.他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是
________________________________________________________________________．
D．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光
7、(6分)
（多选）位于坐标原点处的波源A沿y轴做简谐运动．A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示，B是沿波传播方向上介质的一个质点，则（ ）
A．波源A开始振动时的运动方向沿y轴负方向
B．此后的 周期内回复力对波源A一直做负功
C．经半个周期时间质点B将向右迁移半个波长
（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中．若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）．
（3）玻璃砖转动时，射在其直径所在平面内的光线的入射角增大，当增大到等于临界角θ时，发生全反射现象．因sinθ＝1/n，可见只要测出临界角即可求得折射率n，而θ和玻璃砖直径绕O点转过的角度相等，因此只要测出玻璃砖直径边绕O点转过的角度即可．
（4）流过待测电阻的最大电流约为Im＝ A＝800 μA，因此选电流表B.直流电源的电压为20 V，选电压表C.由于待测电阻的阻值远大于电流表的内阻，因此电流表应采用内接法；滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，因此滑动变阻器应采用分压法．
D．在一个周期时间内A所受回复力的冲量为零
8、(6分)
（多选）质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动．已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）
A．线速度v＝ B．角速度ω＝
C．运行周期T＝2π D．向心加速度a＝
7、(6分) ABD
质点开始振动的状态和振动一个周期时的状态相同，即图示A的振动方向和开始时的相同，应沿y轴负方向，A项正确；此后的1/4周期内，A从平衡位置向最大负位移处运动，因此回复力一直做负功，B项正确；波传播的过程，质点不随波迁移，C项错误；经过一个周期，质点A的速度变化为零，动量的变化量为零，根据动量定理可知，回复力的冲量等于动量的变化量，即为零，D项正确．
D．任意1 s内的速度增量都是2 m/s
4、(6分)
在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则 …（ ）
图1
图2
A．t＝0.005 s时线框的磁通量变化率为零
B．t＝0.01 s时线框平面与中性面重合
C．线框产生的交变电动势有效值为311 V
F．滑动变阻器（最大阻值1 kΩ，额定功率1 W）；
G．电键和导线若干．
电流表应选________，电压表应选________．（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①________________________________________________________________________；
C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E1
6、(6分)
（多选）甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为Δx，若Δx甲＞Δx乙，则下列说法正确的是（ ）
A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生
B．真空中甲光的波长一定大于乙光的波长
C．甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量
D．线框产生的交变电动势频率为100 Hz
5、(6分)
板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场强为E1.现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为 d，其他条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（ ）
A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1
（2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等
Fab＝Fcd
对棒ab，由共点力平衡知
F＝mgsin30°＋BIl⑤
代入数据解得
F＝0.2 N．⑥
（3）设在时间t内棒cd产生Q＝0.1 J热量，由焦耳定律知
Q＝I2Rt⑦
设棒ab匀速运动的速度大小为v，其产生的感应电动势
E＝Blv⑧
由闭合电路欧姆定律知
5、(6分) C
根据U＝Q/C、C∝S/d、E＝U/d可得U∝Qd/S、E∝Q/S，则 ＝ ＝ ×2＝1， ，C项正确．
6、(6分) BD
光是电磁波，为横波，能发生偏振现象，A项错误；同一双缝干涉装置，相邻两个亮条纹的中心距离Δx∝λ，因此有真空中甲光的波长大于乙光的波长，在同一均匀介质中甲的传播速度较大，B、D两项正确；根据c＝λ·ν、E＝hν可知，波长越长，则其频率越小，光子的能量越小，即甲光的光子能量较小，C项错误．
2011年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）
物理试题