2011江苏高考物理第九题
关于2011年江苏高考物理试卷选择题第9题解答的分析研究
如果 、 ｍ 都相对绸带运动 ，那么 ， 和ｍ 受 到的
对于这样的逻辑 ， 笔者不敢雷 同。第一 、 对于轻 质 的绸带 ， 其 质量 能不能为０ ， 要视具体情况而言 ， 不 能一概而论 ，如果此题真的认 为绸带的质量 为０ ， 那 么题 目为何不直截 了当给出绸带 的质量 为０ 或绸带 的质量不计 ， 而言是其为轻质的呢？第二 ， 如果按照 答案 的逻辑从 物体 的质量ｍ和加 速度。 这个 角度来 分析其 受到的合外力 的话 ，那么 由牛 顿第 二定律Ｆ 合 ＝ ｍ 。 来看 ， 即使 ｍ很小 ， 如果 ａ 相 当相 当的大 ， 则 也可能 比较大 ， 也不会 因ｍ 很小而很小 。 单从数学 的
得 到肘相对绸带运动 ，这与 相对绸带静止相矛盾 ， 所 以这种情况也是不可能存在 。
Ａ． 两物块所受摩擦力 的大小总是相等 Ｂ ． 两物块不可能同时相对绸带静止 Ｃ ． 不可能相对绸带发生滑动 Ｄ ． ｍ 不可能相对斜面向上滑动
答案 ： ＡＣ 支撑这一答案 的基石是 ： “ 绸带是轻质的 ，那 么 其 质量 ｍ ＝ ０ ， 因此绸带受 到的合外 力为０ ， 所以 和ｍ 对绸带 的摩擦力大小总是相等。”
Ｍ ｇｓ ｉ ｎａ－ｍｇ ｓ ｉ ｎ ｎ ａ＋ Ｍｍｏ ｇ ｓ ｉ ｎ ａ
，一
２ Ｍ ｍｇ ｓ ｉ ｎ ａ＋ｍｍ ｏ ｇ ｓ ｉ ｎ ａ
— —
我们不难看出， 当 较小时 和 是有可能小于
２ ． Ｍ相 时 绸 带 运 动 ｆ １ ） ｍ相 对 绸 带静 止
如 果绸 带相对 斜 面静 止而肘相 对绸 带 运动 的
话， 则有股 到的最大静摩擦力 ｆ ｏ ｓ ＜ 岭ｉ ｎ ，
因 而对 ｍ而 言 ， 也 就 ￣＇ ＃ ａ ｎ ｇ ｃ ｏ ｓ ａ ＜ ｍ ｇ ｓ ｉ ｎ ａ ， 由此 ｍ相 对 绸带运动 ， 这与ｍ 相对绸带静止相 矛盾 ， 所 以这 种情 况是不可能存在。
从2011高考江苏卷第9题谈绳状物体的张力_程贤楼
图景；再根据相遇位置建立物体间的位移关系方程； 图象，如果两个物体的位移图象相交，则说明两物体
巩固训练 1. 如图 4 所示，四个完全相同的弹簧都处于水平 位置，它们的右端受到大小皆为 的拉力作用，而左 端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，② 中弹簧的左端受大小也为 的拉力作用，③中弹簧的 左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹 簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动. 若认为弹簧的质量都为零，以 1、2、3、4 依次表示四个 弹簧的伸长量，则有（ ）
①
②
③
④
图4
A. 2 > 1 B. 4 > 3 C. 1 > 3 D. 2 = 4
2. 如图 5 所示，一根质量为 、长为 的匀质链
条，一端位于光滑的水平桌面上，另一端少许下垂于
桌子边缘，并绕过光滑的定滑轮从静止开始下滑. 设
桌面足够高，则链条在下滑的过程中，对滑轮产生的
最大压力是
（）
A.
1 4
C.
物理·
从2011高考江苏卷第9题
谈绳状物体的 张力
□ 程贤楼
在高中物理中经常碰到绳状（绳子、弹簧、链条 项正确. 因此选 A、C.
等）物体，而许多同学对此往往把握不好. 2011 年高
拓展 本题的关键为“轻质丝绸”，其质量为
考江苏卷第 9 题就考查了这类问题，该题较难，有很 零. 若 、 分别沿丝绸向下滑动，则丝绸所受 、
错解 若斜面的倾角较大，两物块沿斜面向 下的分力大于滑动摩擦力，两物块都沿斜面向下滑 动，两物块所受的摩擦力分别为 Mgcos 、mgcos ， 所以 A、C 错；而本题为多选题，因此选 B、D.
正解 丝绸与斜面之间光滑，又因为（ > ），所以 与丝绸保持相对静止，且一起下滑，B 项 错误、C 项正确；若 与丝绸间的最大静摩擦力大于 mgsin 时， 能与丝绸保持相对静止且沿斜面向上运 动，若最大静摩擦力小于 mgsin 时， 沿斜面下滑， 与丝绸之间为滑动摩擦力，D 项错误；无论 与丝绸 之间为静摩擦力还是滑动摩擦力，摩擦力的大小等于 丝绸中的张力，也等于丝绸对 的摩擦力，根据牛顿 第三定律可知，两物块所受摩擦力总是大小相等，A
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12．【选做题】本题包括 A、B、C 三小题，请选定其中两题，并在相应的答题区域内作答。
若三题都做，则按 AB 两题评分。
A．（选修模块 3－3）（12 分）
(1)如题 12A-1 图所示，一淙用的“永动机”转轮由 5 根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有
v3T
A．恒星的质量为
2 G
4 2v3 B．行星的质量为 GT 2
vT
C．行星运动的轨道半径为
2
2 v
D．行星运动的加速度为
T
8．一粒子从 A 点射入电场，从 B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中
左侧前三个等势面衢平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有
A．粒子带电荷
B．粒子的加速度先不变，后变小
二、多项选择：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全 部选对得 4 分，选对不全得 2 分，错选或不答的得 0 分。 6．美国科学家 Willard S.Boyle 与 George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区 2009 年度诺贝尔物理学奖。CCD 是将光学量转变成电学量的传感器。下列器件可作为传感 器的有 A．发光二极管 B。热敏电阻 C。霍尔元件 D。干电池 7．一行星绕恒星作圆周运动。由天文观测可得，其运动周期为 T，速度为 v，引力常量为 G，则
2 sin
B．
C． 1 mg tan D． 1 mgco t
2
mg
2co s
2
2．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流 I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且
一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中
A．穿过线框的磁通量保持不变
2011江苏高考物理第九题
原型启发——对2011年江苏高考物理第9题的分析平功远（深圳市光明新区高级中学，广东深圳518106）2011年江苏高考物理第9题，是一道选择题，物理情景新颖，觉得很陌生，又似曾相识，分析时有一定难度，很容易得到错误的答案。
如果能巧妙地借鉴熟悉的物理情景，化陌生为熟悉，让人有柳暗花明又一村的感觉。
题目：如图1所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。
现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。
两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动1 初战遇阻设两物块与绸带间的动摩擦因数为μ，假想先将绸带按住，在mg sinα＜μmg cosα，即α＜ta n－1μ的条件下，有M与绸带间的静摩擦力为f1=Mg sinα，m与绸带间的静摩擦力为f2=mg sinα，将绸带放开后，因为静摩擦力与重力沿斜面的分力平衡，M、m都将处于平衡状态，又f1、f2都小于各自的最大静摩擦力，所以M、m都将与绸带保持相对静止。
对绸带，由于f1＞f2，放手后，绸带将沿斜面向左侧加速滑动。
上面的分析得到了三个结论：（1）M、m都将处于平衡状态；（2）M、m都将与绸带保持相对静止；（3）绸带将沿斜面向左侧加速滑动。
这几个结论是矛盾的，显然上面的分析存在问题。
这种分析错在哪里，应该怎样分析呢？本题给我们的启示是，在碰到陌生的物理情景时，可以根据头脑中熟悉的物理模型，通过类比和适当的模型转换，建立类似的物理情景，从而取得突破，达到迅速求解的目的。
以上都是原型启发。
2011年江苏物理高考第九题分析_教育学论文
2011年江苏物理高考第九题分析_教育学论文论文导读:：2011年江苏物理高考第九题分析，教育学论文。
论文关键词：2011年江苏物理高考第九题分析2011年江苏物理高考试卷的第九题就题型来看好像是很常见，但是加了一个轻质丝绸带，许多学生不知道如何分析，错误率很高，得分率较低，学生无法把所学的内容综合分析且融会贯通。
题目如下：如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。
现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。
两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（A）两物块所受摩擦力的大小总是相等（B）两物块不可能同时相对绸带静止（C）M不可能相对绸带发生滑动（D）m不可能相对斜面向上滑动通过调查，这道题出错的同学有不少选择了D选项，究其原因，主要是不知道如何分析轻绸带，还是按没有绸带的方法分析，斜面夹角较小时，两物体相对静止；夹角较大时，两物体都向下滑动。
也有部分同学选了A选项，但是理由说不清。
下面我们分析一下这道题。
一、定性分析先取M、m为研究对象，进行受力分析，它们均受重力、支持力、摩擦力，见右边受力分析图。
再取绸带为研究对象，由牛顿第三定律得，轻质绸带分别受到两物体给它的摩擦力作用，这两个力的大小怎么判断呢？最简单的方法是：轻绸带不计质量，又绸带与斜面间无摩擦，绸带只受到两个摩擦力作用，因而无论绸带怎么运动这两个力的大小都相等。
也有的学生借助于已学的轻绳模型教育学论文，即如果轻绳两端悬挂物体跨过定滑轮放在斜面两端，由于不计绳的质量、不考虑滑轮与绳的摩擦，无论物体怎样运动，两物体给绳的拉力都相等。
以此类推，用轻质绸带替代轻绳，不计质量，且与斜面无摩擦，M、m相当于两边悬挂的物体，绸带受到的摩擦力等同于物体给绳的拉力，由此可推出两物体给绸带的摩擦力应相等。
2011年江苏卷物理高考试卷(原卷 答案)
绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物 理本试卷共15题，共120分。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折叠、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题：本题共5个小题，每小题3分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g 。
若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为A ．2sin mg αB ．2cos mgα C ．1tan 2mg α D ．1cot 2mg α2．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。
线框由静止释放，在下落过程中A ．穿过线框的磁通量保持不变B ．线框中感应电流方向保持不变C ．线框所受安培力的合力为零D ．线框的机械能不断增大3．如图所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到A 点和B 点后，立即沿原路线返回到O 点，OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直，且OA OB =。
若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为A ．t 甲<t 乙B ．t 甲=t 乙C ．t 甲>t 乙D ．无法确定4．如图所示，演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A ．0.3 JB ．3 JC ．30 JD ．300 J5．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。
原型启发_对2011年江苏高考物理第9题的分析_平功远
这里 , 人与绳之间的 摩擦力 相当于原 题中 物体与 绸带 间的摩擦力 , 人与绳之 间的相 对运动 相当于 物体与绸 带间 的相对运动 . 从上面的分析知道 , 两人与 绳之间的 摩擦 力总是 大小 相等 , 且等于乙 与绳 之间 的摩 擦力 . 由此 得到 结 论 , M 、m 与绸带间的摩擦力大小总是相等 , 且等于 m 与绸带间的摩 擦力 . 故原题选项 ( A ) 正确 . 4 问题解决 通过上面的原型启发和 原型过 渡 , 下 面来 分析原 题的 情景 . 设两物 块与绸带间的 摩擦 力大小 为 f , 下面 分 3 种情 况来讨论 . ( 1) mg sin = mg cos , 即 = tan . m 将静止在右侧斜面上 , 物块 与绸带间 的摩擦 力大小 为 f = mg sin . 对 M , 由牛顿第二定律有 M g sin - f = M a, 得到 a = ( M - m ) g sin . M 此时 , M 将与绸带 保持 相对静 止 , 一起 沿左 侧斜 面加 速下滑 , m 将静止在右侧斜面上 , 相对绸带加速下滑 . ( 2) mg sin < mg cos , 即 < tan- 1 假设 m 沿右侧斜面以加速度 a 上滑 , M 沿左侧斜面
m 沿右侧斜面加速下滑 , 相对绸带加速下滑 . 从以上分析可 知 , M 总是 与绸带 保持 相对 静止 , 故 选 项 ( C) 正确 . 综上所述 , 本题答案是 ( A) 、 ( C) . 本题给我们的启示是 , 在碰到陌生的物理情景时 , 可以 根据头脑中熟悉的物理模型 , 通过类比和适当的模型转换 , 建立类似的物理情景 , 从而取得突破 , 达到求解的目的 . ( 收稿日期 : 2011- 07- 04)
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第 32 卷第 11 期 2011 年
应用假设法解一道高考选择题——2011年高考江苏卷第9题
应用假设法解一道高考选择题——2011年高考江苏卷第9题胡学兵【摘要】针对较抽象的物理情景应用假设法分析摩擦力得出物体的运动情况,强化学生对假设法的应用,深化对摩擦力的理解.【期刊名称】《物理通报》【年(卷),期】2011(040)012【总页数】2页(P49-50)【关键词】摩擦力;斜面;轻质绸带;理想化模型【作者】胡学兵【作者单位】江苏省淮阴中学,江苏淮阴223002【正文语种】中文【中图分类】O4-4【原题】如图1所示，倾角为α的等腰三角形底面固定在水平面上.一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧；绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M，m（M＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上.两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有A.两物块所受摩擦力的大小总是相等B.两物块不可能同时相对绸带静止C.M不可能相对绸带发生滑动D.m不可能相对斜面向上滑动从题目所给的信息，很难直接解决所问的问题.该题对学生的能力要求很高，对于难点的突破，笔者充分使用了假设法.希望以下的讨论能够得到同行的指教，发现其中不足，以共同提高.图11 必须理解的问题（1）轻质绸带：理想化的模型，绸带中的张力沿绸带方向处处相等.（2）斜面模型：动摩擦因数μ与斜面倾角α的关系决定了物体在斜面上如何运动. 1）当μ＜tanα，有mgsinα＞μmgcosα.物体沿斜面匀加速下滑，滑动摩擦力f＝μmgcosα；2）当μ＝tanα，有mgsinα＝μmgcosα.物体沿斜面匀速下滑或静止，摩擦力f＝μmgcosα＝mgsinα；3）当μ＞tanα，有 mg sinα＜μmgcosα.物体静止在斜面上，静摩擦力f＝mgsinα.（3）物体在绸带上，与绸带的动摩擦因数为μ，存在以下几种可能：1）当μ＜tanα，有mgsinα＞μmgcosα，物体与绸带运动无关，相对斜面匀加速下滑；2）当μ＝tanα，有mgsinα＝μmgcosα，物体与绸带运动方向有关，相对斜面沿斜面加速下滑或静止；3）当μ＞tanα，有mgsinα＜μmgcosα，物体相对绸带静止，相对斜面沿斜面（向上或向下）运动或静止.2 假设法分析（1）假设1：当动摩擦因数μ＜tanα，有mgsinα＞μmgcosα，物体与绸带运动无关，相对斜面匀加速下滑.假设三种可能：1）M，m均相对斜面匀加速下滑且绸带不动；2）M，m均相对斜面匀加速下滑且绸带随M一起运动；3）M，m均相对斜面匀加速下滑且绸带随m一起运动.上述三种情况1）中，两个物体与绸带间的摩擦力均为滑动摩擦力，则绸带两端所受的摩擦力分别为μMgcosα，μmgcosα，与轻质绸带中的张力处处相等矛盾，故不成立.2）中，两个物体的与绸带间的摩擦力分别为静摩擦力、滑动摩擦力，则绸带与m之间的摩擦力为μmgcosα，与M之间的摩擦力在零至μMgcosα区间内.只要两端的摩擦力相等就可以成立；而μmgcosα在区间内，故成立.3）中，两个物体的与绸带间的摩擦力分别为滑动摩擦力、静摩擦力，则绸带与M之间的摩擦力为μMgcosα，与m之间的摩擦力在零至μmgcosα区间内；而μMgcosα不在区间内，故不成立.总之，当μ＜tanα，M与绸带一起沿斜面匀加速下滑，m相对斜面匀加速下滑，相对绸带运动.（2）假设2：当动摩擦因数＝tanα，有mgsinα＝μmgcosα，物体与绸带运动方向有关，相对斜面沿斜面加速下滑或静止.假设三种可能：1）M，m均相对斜面静止且绸带不动；2）M相对斜面加速下滑，m待定；3）M相对斜面静止，m待定.上述的三种情况1）中，两个物体与绸带间的摩擦力均为静摩擦力，则绸带两端所受的摩擦力分别为Mgsinα，mgsinα，与轻质绸带中的张力处处相等矛盾，故不成立.2）中，M与绸带间的摩擦力必有f＜Mgsinα＝μMgcosα，即静摩擦，故m 与绸带之间的摩擦力为μmgcosα，存在f＝μmgcosα，故成立.3）中，M与绸带间的摩擦力为Mgsinα＝μMgcosα，而m与绸带之间的摩擦力在零至μmgcosα区间内，而μMgcosα不在区间内，故不成立.总之，当μ＝tanα，M与绸带一起沿斜面匀加速下滑，m相对斜面静止.（3）假设3：当动摩擦因数μ＞tanα，有mgsinα＜μmgcosα，物体相对斜面沿斜面向上或沿斜面向下或静止，物体相对绸带静止.假设三种可能：1）M，m相对斜面均静止；2）M相对斜面沿斜面向上加速，且M，m均相对绸带静止；3）M相对斜面沿斜面向下加速，且M，m均相对绸带静止.上述的三种情况1）中，两个物体与绸带间的摩擦力均为静摩擦力，则绸带两端所受的摩擦力分别为Mgsinα，mgsi nα，与轻质绸带中的张力处处相等矛盾，故不成立.2）中，M与绸带间的摩擦力要大于Mgsinα，而m与绸带之间的摩擦力要小于mgsinα，两端的摩擦力不可能相等，故不成立.3）中，M与绸带间的摩擦力要小于Mgsinα，而m与绸带之间的摩擦力要大于mgsinα，故两端的摩擦力可能相等，所以假设成立.总之，当μ＞tanα，M与绸带一起沿斜面匀加速下滑，m相对斜面沿斜面匀加速向上运动，且相对绸带静止.综上分析，M与绸带相对静止，m与绸带相对静止或相对运动，故选项A，C正确.此题比较新颖，笔者觉得很适合利用假设法去突破.如果能够这样给学生讲解，想必会给教学带来很好的效果.。
2011年全国各地高考物理汇编 第九章 电磁感应
2011年全国各地高考真题汇编第九章电磁感应2．（2011年江苏物理）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行.线框由静止释放，在下落过程中（）A．穿过线框的磁通量保持不变B．线框中感应电流方向保持不变C．线框所受安掊力的全力为零D．线框的机械能不断增大【答案】B【解析】因为磁感应强度随线框下落而减小，所以磁通量也减小，A错误，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，本题选B.【点评】本题考查电流的磁场和电磁感应中楞次定律等，难度：容易.20. (2011年上海物理)如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布.一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置a后无初速释放，在圆环从a摆向b的过程中（）A．感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B．感应电流方向一直是逆时针C．安培力方向始终与速度方向相反D．安培力方向始终沿水平方向【答案】AD【解析】本题考查组合场中的电磁感应问题和学生对组合场的分析能力.将圆环从a向b的运动分为三个过程：左侧、分界处、右侧.在左侧垂直纸面向里的磁场中，原磁场增强，根据楞次定律：感应磁场方向与原磁场方向相反即垂直纸面向外，再由右手定则判断知感应电流为逆时针方向；同理判断另两个过程；最后由左手定则判断每个过程的安培力的合力，可知安培力方向始终沿水平方向. 15. （2011年广东理综）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=tB NS 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.6. （2011年海南物理）如图，EOF 和E O F '''为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E O ''，FO ∥F O ''，且EO ⊥OF ；OO '为∠EOF 的角平分线，OO '间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里.一边长为l 的正方形导线框沿OO '方向匀速通过磁场，t =0时刻恰好位于图示位置.规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是（ ）【答案】C20. (2011年四川理综)如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T ,转轴O 1O 2垂直于磁场方向，线圈电阻为2 Ω.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1 A.那么( )A.线圈消耗的电功率为4 WB.线圈中感应电流的有效值为2 AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e = 4cos2t T π D. 任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=T πsin 2t Tπ 答案：AC解析：从图示位置开始计时时，电动势瞬时值满足e NBS COS NBS COS t ωθωω==，由题意知道，转过60°时的电动势为2V,所以电动势最大值为4 V ，C 选项正确；电流最大值为2 A ，所以有效值为2A ，B 错误；P =I 2R =4 W ，A 选项正确；e NBS COS ωθ=知道0max 2260BSCOS T T ππ=⨯=Φ,所以任意时刻的磁通量Φ=2T πsin 2t Tπ. 19．（2011年北京理综）某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁心的线圈L ，小灯泡A 、开关S 和电池组E ，用导线将它们连接成如图所示的电路.检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象.虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因.你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是（）A．电源的内阻较大B．小灯泡电阻偏大C．线圈电阻偏大D．线圈的自然系数较大17. （2011年福建理综）如图，足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角（0＜θ＜90°),其中MN平行且间距为L，导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑，并与两导轨始终保持垂直且良好接触，ab棒接入电路的电阻为R，当流过ab棒某一横截面的电量为q时，帮的速度大小为v，则金属棒ab在这一过程中（）A.F 运动的平均速度大小为12νB.平滑位移大小为qR BLC.产生的焦耳热为qBL νD.受到的最大安培力大小为22sin B L Rνθ 答案：B解析：由于t I q =，R E I =，t BLx E =，解得BLqR x =，B 对；对于导体棒根据牛顿第二定律有ma F mg =-安θsin ，而安F 与速度v 有关，故a 不是常数，因此有220v v v =+≠，A 错；R v L B R BLv BL BIL F m 22===，D 错；由于电流做功而发热qE W Q ==，但由于E 从0到BLv E =变化而不恒定，因此有qBLv Q <，C 错.5．（2011年江苏物理）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计.匀强磁场与导轨一闪身垂直.阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触.T=0时，将形状S 由1掷到2.Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度.下列图象正确的是（ ）【答案】D 【解析】电容器放电，开始RE i ,因安培力作用产生加速度，速度增大，感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小，所以选D.【点评】本题考查电容器放电及电磁感应和安培力及加速度、速度等.难度：难.24．（2011年全国大纲理综）（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L ，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.答案：(1) 2PR B PL = (2) 2PR P v BL mg== 解析：（1）设小灯泡的额定电流为I 0，有20P I R = ①由题意，在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后，小灯泡保持正常发光，流经MN 的电流为02I I = ②此时金属棒MN 所受的重力和安培力相等，下落的速度达到最大值，有 mg BLI = ③联立①②③式得2mgR B L P = ④（2）设灯泡正常发光时，导体棒的速率为v ，由电磁感应定律与欧姆定律得E BLv = ⑤0E RI = ⑥联立①②③④⑤⑥式得 2P v mg = ⑦32．(2011年上海物理) (14 分)电阻可忽略的光滑平行金属导轨长S =1.15 m ，两导轨间距L =0.75 m ，导轨倾角为30°，导轨上端ab 接一阻值R =1.5 Ω的电阻，磁感应强度B =0.8 T 的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r =0.5 Ω，质量m =0.2 kg 的金属棒与轨道垂直且接触良好，从轨道上端ab 处由静止开始下滑至底端，在此过程中金属棒产生的焦耳热0.1r Q J =.(取210/g m s =)求：(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W 安；(2)金属棒下滑速度2/v m s =时的加速度a ．(3)为求金属棒下滑的最大速度m v ，有同学解答如下：由动能定理21-=2m W W mv 重安，…….由此所得结果是否正确？若正确，说明理由并完成本小题；若不正确，给出正确的解答.【解析】本题考查电磁感应中的功能关系，考查学生对电磁学的综合、运用能力.导体棒下滑，在磁场中做切割磁感线，产生感应电流，受安培力，向下做变加速运动，形成闭合回路，因安培力做功产生焦耳热，下滑到底端达到该过程的最大速度.（1）下滑过程中安培力的功即为在电阻上产生的焦耳热，由于3R r =，因此 30.3()R r Q Q J == （1分） ∴=0.4()R r W Q Q Q J =+=安（2分）（2）金属棒下滑时受重力和安培力 22=B L F BIL v R r=+安 （1分） 由牛顿第二定律22sin 30B L mg v ma R r︒-=+ （3分） ∴2222210.80.752sin 3010 3.2(/)()20.2(1.50.5)B L a g v m s m R r ⨯⨯=︒-=⨯-=+⨯+ （2分） (3)此解法正确. (1分)金属棒下滑时舞重力和安培力作用，其运动满足22sin 30B L mg v ma R r︒-=+ 上式表明，加速度随速度增加而减小，棒作加速度减小的加速运动.无论最终是否达到匀速，当棒到达斜面底端时速度一定为最大.由动能定理可以得到棒的末速度，因此上述解法正确.(2分)21sin 302m mgS Q mv ︒-= （1分）∴ 2.74(/)m v m s === （1分） 【方法提炼】解决此类题目要分析导体棒的受力情况和运动情况，运用电磁学知识求解感应电动势，注意等效电路的串、并联关系，且要明确克服安培力做功等于电路中产生的电能即等于电路R 上产生的焦耳热，涉及变力做功要利用动能定理联立求解.24. (2011年四川理综)（19分）如图所示，间距l =0.3 m 的平行金属导轨a 1b 1c 1和a 2b 2c 2分别固定在两个竖直面内，在水平面a 1b 1b 2a 2区域内和倾角θ=︒37的斜面c 1b 1b 2c 2区域内分别有磁感应强度B 1=0.4 T 、方向竖直向上和B 2=1 T 、方向垂直于斜面向上的匀强磁场.电阻R =0.3 Ω、质量m 1=0.1 kg 、长为l 的相同导体杆K 、S 、Q 分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b 1、b 2点，K 、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好.一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m 2=0.05 kg的小环.已知小环以a =6 m/s 2的加速度沿绳下滑，K 杆保持静止，Q 杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F 作用下匀速运动.不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长.取g =10 m/s 2，sin ︒37=0.6，cos ︒37=0.8.求（1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q 杆所受拉力的瞬时功率.答案：（1）0.2 N （2）2 W解析：（1）设小环受到摩擦力大小为f ,则由牛顿第二定律得到11m g f m a -=......................................①代入数据得到0.2f N =.................................②说明：①式3分，②式1分（2）设经过K 杆的电流为I 1，由K 杆受力平衡得到11f B I L =.........................................③设回路总电流为I ,总电阻为R 总，有12I I =............................................④3=2R R 总...................................⑤ 设Q 杆下滑速度大小为v ，产生的感应电动势为E ，有E I R =总......................................⑥ 2E B Lv =....................................⑦12sin F m g B IL θ+=..................⑧拉力的瞬时功率为P Fv =.........⑨联立以上方程得到2P W =.......⑩11．（2011年天津理综）（18分）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 =0.1Ω，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？11．（18分）（1）棒cd 受到的安培力 cd F IlB =① 棒cd 在共点力作用下平衡，则 sin30cd F mg =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 sin30F mg IlB =+③ 代入数据解得 F =0.2N④ （3）设在时间t 内棒cd 产生Q =0.1J 热量，由焦耳定律可知 2Q I Rt =⑤ 设ab 棒匀速运动的速度大小为v ，则产生的感应电动势 E=Blv⑥ 由闭合电路欧姆定律知 2EI R =⑦ 由运动学公式知，在时间t 内，棒ab 沿导轨的位移 x =vt⑧ 力F 做的功 W =Fx⑨综合上述各式，代入数据解得 W =0.4J23. （2011年浙江理综）（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L =2 m 、宽为d =1 m 的金属“U”型轨导，在“U”型导轨右侧l =0.5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t =0时刻，质量为m =0.1kg 的导体棒以v 0=1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为m /1.0Ω=λ，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取2/10s m g =）.（1）通过计算分析4s 内导体棒的运动情况；（2）计算4s 内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s 内回路产生的焦耳热.答案：（1）导体棒在s 1前做匀减速运动，在s 1后以后一直保持静止.（2）A 2.0，电流方向是顺时针方向.（3）J 04.0解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有ma mg =-μ at v v t +=0 2021at t v x += 代入数据解得：s t 1=，m x 5.0=，导体棒没有进入磁场区域. 导体棒在s 1末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为m x 5.0=（2）前s 2磁通量不变，回路电动势和电流分别为0=E ，0=I 后s 2回路产生的电动势为V tB ld t E 1.0=∆∆=∆∆=φ 回路的总长度为m 5，因此回路的总电阻为Ω==5.05λR电流为A R E I 2.0==根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向（3）前s 2电流为零，后s 2有恒定电流，焦耳热为J Rt I Q 04.02==。
2011年高考试题——物理(江苏卷)含答案
2011年江苏高考物理试题及答案一、 单项题：本题共5小题，每小题3分，共计15分。
每小题只有一个．．．．选项符合题意。
1． 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g ，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为A ．2sin mg α B ． 2s mg co αC ． 1tan 2mg αD ．1t 2mgco α 2．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I ，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。
线框由静止释放，在下落过程中A ．穿过线框的磁通量保持不变B ．线框中感应电流方向保持不变C ．线框所受安掊力的全力为零D ．线框的机械能不断增大3．如图所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到A 点和B 点后，立即沿原路线返回到O 点，OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直，且OA ＝OB 。
若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为A ．t 甲＜t 乙B ．t 甲＝t 乙C ．t 甲＞t 乙D ．无法确定4．如图所示，演员正在进行杂技表演。
由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于A ．0.3JB ．3JC ．30JD ．300J5．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。
匀强磁场与导轨一闪身垂直。
阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。
T=0时，将形状S 由1掷到2。
Q 、i 、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。
下列图象正确的是二、多项选择：本题共4小题，每小题4分，共计16分。
每小题有多个选项符合题意。
全部选对得4分，选对不全得2分，错选或不答的得0分。
6．美国科学家Willard S.Boyle 与George E.Snith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明营区2009年度诺贝尔物理学奖。
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原型启发——对2011年江苏高考物理第9题的分析
平功远
（深圳市光明新区高级中学，广东深圳518106）
2011年江苏高考物理第9题，是一道选择题，物理情景新颖，觉得很陌生，又似曾相识，分析时有一定难度，很容易得到错误的答案。
如果能巧妙地借鉴熟悉的物理情景，化陌生为熟悉，让人有柳暗花明又一村的感觉。
题目：如图1所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。
现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。
两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
在α角取不同值
的情况下，下列说法正确的有
A．两物块所受摩擦力的大小总是相等
B．两物块不可能同时相对绸带静止
C．M不可能相对绸带发生滑动
D．m不可能相对斜面向上滑动
1 初战遇阻
设两物块与绸带间的动摩擦因数为μ，假想先将绸带按住，在mg sinα＜μmg cosα，即α＜ta n－1μ的条件
下，有
M与绸带间的静摩擦力为f1=Mg sinα，
m与绸带间的静摩擦力为f2=mg sinα，
将绸带放开后，因为静摩擦力与重力沿斜面的分力平衡，M、m都将处于平衡状态，又f1、f2都小于各自的最大静摩擦力，所以M、m都将与绸带保持相对静止。
对绸带，由于f1＞f2，放手后，绸带将沿斜面向左侧加速滑动。
上面的分析得到了三个结论：
（1）M、m都将处于平衡状态；
（2）M、m都将与绸带保持相对静止；
（3）绸带将沿斜面向左侧加速滑动。
这几个结论是矛盾的，显然上面的分析存在问题。
这种分析错在哪里，应该怎样分析呢？
本题给我们的启示是，在碰到陌生的物理情景时，可以根据头脑中熟悉的物理模型，通过类比和适当的模型转换，建立类似的物理情景，从而取得突破，达到迅速求解的目的。