2011年全国各地高考物理解析版.doc

2011年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物 理一、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，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AB FmgF900-900-C D 答案：A解析：楔形石块受力如图，根据力的合成可得：，所以， A正确。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线框所受安掊力的合力为零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；感应电流在磁场中受安培力作用，上框边比下框边始终处于较强的磁场区域，线框所受安掊力的合力向上不为零，C错误；下落过程中克服安培力做功，机械能转化为内能，机械能减少，D错误。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At甲t乙Bt甲t乙Ct甲t乙D无法确定v0vv合答案：C解析：设游速为v，水速为v0，OA=OB=l，则甲时间；乙沿OB运动，乙的速度矢量图如图，合速度必须沿OB方向，则乙时间，联立解得：， C正确。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A0.3J B3J C30J D300J答案：A解析：生活经验告诉我们：10个鸡蛋大约1斤即0.5kg，则一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛高度h=0.6m，则做功约为W=mgh=0.05100.6J=0.3J，A正确。5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。匀强磁场与导轨平面垂直。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：t=0时，将形状S由1掷到2，电容器放电，开始时，因安培力作用使导体棒产生加速度，导体棒速度增大，产生反向感应电动势，使电流减小，安培力减小，加速度减小，减小至零时，速度达最大值vm做匀速运动，电容器两极电压为BLvm（L为导轨宽度），A、B、C错误，D正确。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)的重要发明荣获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干电池答案：BC解析：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，热敏电阻和霍尔元件可作为传感器，B、C正确。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A恒星的质量为 B行星的质量为C行星运动的轨道半径为 D行星运动的加速度为答案：ACD解析：根据、 得：、,A、C正确，B错误；根据、得：，D正确。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彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有A粒子带负电荷B粒子的加速度先不变，后变小C粒子的速度不断增大D粒子的电势能先减小，后增大E答案：AB解析：由于电场线与等势面垂直（如图），电场线先向右后向上偏，而粒子却向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A正确；又等势面先平行并且密集，后变稀疏，说明电场强度先不变，后变小，则粒子受电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B正确；电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C错误；而电场力先做负功，所以电势能先增大，D错误； 9如图所示，倾角为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(Mm)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CM不可能相对绸带发生滑动Dm不可能相对斜面向上滑动答案：AC解析：由于绸带与斜面之间光滑，并且Mm，所以M、m和绸带一起向左滑动，加速度为a，由牛顿第二定律对整体：；对M有：；对m有：，解得，即A、C正确，B、D错误。三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。10(8分)某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M。弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置。分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白 记录O点的位置和拉线的方向。(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为_N。(2)下列不必要的实验要求是_。(请填写选项前对应的字母)(A)应测量重物M所受的重力(B)弹簧测力计应在使用前校零(C)拉线方向应与木板平面平行(D)改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置(3)某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请你提出两个解决办法。答案：(1)3.6 (2)D (3)改变弹簧测力计B拉力的大小； 减小重物M的质量（或将A更换为较大的测力计，改变弹簧测力计B拉力的方向）解析：(1)如图，弹簧测力计A的示数为3.6N；(2) “验证平行四边形定则”，只要验证每次FA、FB和Mg满足平行四边形即可，D不必要。 (3) 弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，说明拉弹簧测力计A的力大了，由力的平行四边形定则可得：改变弹簧测力计B拉力的大小；减小重物M的质量；改变弹簧测力计B拉力的方向，可以减小弹簧测力计A的拉力，或将A更换为较大的测力计。11(10分) 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。(1)将电阻箱接入a、b之间，闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U与R的数据如下表：电阻R/5.010.015.025.035.045.0电压U/V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出U-R关系图象。(2)用待测电阻RX替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V。利用(1)中测绘的U-R图象可得RX=_ 。(3)使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。若仍用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象测定某一电阻，则测定结果将_(选填“偏大”或“偏小”)。现将一已知阻值为10的电阻换接在a、b之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和(1)中测绘的U-R图象实现对待测电阻的准确测定？答案：（1）见右下图 （2）20（1921都算对） （3）偏小；改变滑动变阻器阻值，使电压表示数为1.50V.解析：（1）根据实验数据描点作出U-R关系图象，见右下图。 （2）根据U-R关系图象，电压表示数为2.00V时，Rx的阻值为20，读取1921可以。 （3）因为电压表示数，当电池的内阻r增大时，同一个R，则电压表读数将变小，按原来的UR图象，则电阻的测量值小于真实值，即偏小。要使电压表读数为1.50V，因为电池内阻r增大，应该把滑动变阻器阻值R调小，以至于使R+r不变。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33）（12分）(1)如题12A-1图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展而 “划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是A转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水，水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量答案：D解析：轻推转轮后，叶片开始转动，由能量守恒定律可知，叶片在热水中吸收的热量在空气中释放和使叶片在热水中的膨胀做功，所以叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，D正确。(2)如题12A-2图所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2。则在此过程中，气体分子平均动能_(选增“增大”、“不变”或“减小”)，气体内能变化了_。答案：增大；解析：由于对气缸缓慢加热，温度升高，气体分子平均动能增大；根据热力学第一定律,其中气体对外做功。气体内能变化。(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kgmol-1，密度=0.895103kgm-3.若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？(取NA=6.021023mol-1.球的体积V与直径D的关系为，结果保留一位有效数字)答案：10m2解析：一个油酸分子的体积 ，由球的体积与直径的关系得分子直径，最大面积 ，解得：S=10m2。B（选修模块34）（12分）(1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C。假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是(A)同时被照亮(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)无法判断答案：C解析：当铁塔B发出一个闪光，同时到达A、C两铁塔被反射，但列车沿AC方向以接近光速行驶，经铁塔A反射的光相对列车的速度远小于经铁塔C反射的光相对列车的速度，经铁塔C反射的光先到达观测者，看到C先被照亮，C正确。入射光线折射光线反射光线法线界面i(2)一束光从空气射向折射率为的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为_。真空中的光速为c ，则光在该介质中的传播速度为_ 。答案：600；解析：根据折射定律：及 ，得 ， 根据，得。 (3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。答案：解析：单摆周期公式，且，解得C（选修模块35）（12分）(1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是答案：A解析：黑体辐射规律：随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，A图正确。(2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量_(选填“越大”或“越小”)。已知氢原子的基态能量为E1(E12) (3) 见解析解析：(1) 设细线中的张力为T，根据牛顿第二定律且解得： (2) 设M落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v0，M落地后m的加速度为a0。根据牛顿第二定律 匀变速直线运动 解得： (k2) (3) 平抛运动 解得因为，所以，得证。15(16分)某种加速器的理想模型如题15-1图所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有一小孔a、b，两极板间电压uab的变化图象如图15-2图所示，电压的最大值为U0、周期为T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为m0、电荷量为q的带正电的粒子从板内a孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0后恰能再次从a 孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了。(粒子在两极板间的运动时间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力)(1)若在t=0时刻将该粒子从板内a孔处静止释放，求其第二次加速后从b孔射出时的动能；(2)现在利用一根长为L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对管外磁场的影响)，使题15-1图中实线轨迹(圆心为O)上运动的粒子从a孔正下方相距L处的c孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；(3)若将电压uab的频率提高为原来的2倍，该粒子应何时由板内a孔处静止开始加速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？答案：(1) (2)如图 (3) 解析：(1) 质量为m0的粒子在磁场中作匀速圆周运动， 则当粒子的质量增加了，其周期增加根据题15-2图可知，粒子第一次的加速电压粒子第二次的加速电压粒子射出时的动能 解得(2) 磁屏蔽管的位置如图所示 (3) 在时，粒子被加速，则最多连续被加速的次数，得分析可得，粒子在连续被加速的次数最多，且时也被加速的情况时，最终获得的动能最大。粒子由静止开始被加速的时刻 (n=0,1,2,)最大动能 解得 .2011年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）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：AChh2v0ab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，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，将小球从地面以初速度竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球从距地面处由静止释放，两球恰在处相遇（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，球动能的减少量等于球动能的增加量 D相遇后的任意时刻，重力对球做功功率和对球做功功率相等答案：C解析：相遇时间为t则有，两式联立得，相遇是甲的速度为，乙的速度为，故两者速度不一定相等、也不能同时落地，相遇之后的速度不同，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、，故C正确。19如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁。开始时a、b均静止。弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力Ffb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间abAFfa大小不变 BFfa方向改变CFfb仍然为零 DFfb方向向右答案：AD解析：两物块相同，由受力分析可知两物体受到弹簧拉力大小相等，方向相反，绳子对b的拉力等于弹簧对b的拉力，若a平衡且有摩擦力，则绳对a拉力大小等于b受到得绳子拉力大小相等，此摩擦力小于最大静摩擦力，故当间断右侧细绳后，a受力情况不变，b受到的摩擦力与弹簧拉力平衡，大小与a受到的摩擦力相等。绳子剪断后受力分析FFFN FNmgmgFfaFfb绳子剪断前受力分析FFFN FNmgmgFfaFb20为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图。保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压。某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示。以下正确的是ABC为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移P u1用户u2图甲 0t/10-2u2/V12图乙答案：BD解析：根据图像知周期为T=210-2s，电压的最大值为V，故用户得到电压的瞬时值为，B正确；用户获得电压为交流电的有效值，此时有效值为190V，根据变压比，增大电压则需要减少原线圈的匝数P要适当上移，D正确。MNabcd21如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是 Ab点场强大于d点场强Bb点场强小于d点场强Ca、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差D试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能答案：BC解析：根据等量同种电荷的电场线分布可知b点场强小于d点场强，B正确，A错误；由对称性可知a、b两点的电势差等于b、c两点间的电势差，C正确；MN左侧电势大于零，而右侧小于零所以试探电荷+q在a点的电势能大于在c点的电势能，D错误。c、dh3h图甲22如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处。磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直。先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用ac表示c的加速度，Ekd表示d的动能，xc、xd分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是acxcOoh2h3h4h5hacxcOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hEkdxdOoh2h3h4h5hABCD图乙答案：BD解析：c导体棒落入磁场之前做自由落体运动，加速度恒为g,有，c棒进入磁场以速度v做匀速直线运动时，d棒开始做自由落体运动，与c棒做自由落体运动的过程相同，此时c棒在磁场中做匀速直线运动的路程为，d棒进入磁场而c还没有传出磁场的过程，无电磁感应，两导体棒仅受到重力作用，加速度均为g，知道c棒穿出磁场，B正确。c棒穿出磁场，d棒切割磁感线产生电动势，在回路中产生感应电流，因此时d棒速度大于c进入磁场是切割磁感线的速度，故电动势、电流、安培力都大于c刚进入磁场时的大小，d棒减速，直到穿出磁场仅受重力，做匀加速运动，结合匀变速直线运动，可知加速过程动能与路程成正比，D正确。第II卷（必做120分+选做32分，共152分）【必做部分】23.（12分）hHx挡板（1）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案。如图所示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端。开始时小球和滑块均静止，剪断细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音。用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移。（空气阻力对本实验的影响可以忽略）滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为_。滑块与斜面间的动摩擦因数为_。以下能引起实验误差的是_。a滑块的质量b当地重力加速度的大小c长度测量时的读数误差 d小球落地和滑块撞击挡板不同时答案： cd解析：滑动沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，有，小球做自由落体运动，有，所以。对滑块受力分析，根据牛顿第二定律得.AVRE rS图甲即解得由分析知，c、d能引起实验误差。（2）某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率。I/AU/V 所得实验数据如下图，请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出的图像。U/V1.961.861.801.841.641.56I/A0.050.150.250.350.450.55 根据所画的图像，可求得电流时电源的输出功率为_。（保留两位有效数）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计。在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是 。（Rx阻值未知）a b c dAVRSAVRSAVRSAVRSRxRx图乙RxRx0I/AU/V0.10.20.30.40.50.60.71.51.61.71.81.92.02.1答案：如图所示 0.37（或0.36） bc解析：如图所示由U-I图象可知，当I=0.2A时，U=1.84V。由P=UI得：P=1.840.2W=0.368W按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患是：滑动变阻器的滑片移动到最右端时，相当于把电流表直接接在电源两极，会烧坏电流表。而图乙中的a仍然出现图甲的问题；b中的Rx在滑动变阻器的滑片移动时起分流作用保护电流表；c中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时起限流作用保护电流表；d中的Rx在滑动变阻器的滑片移动到最右端时，Rx与r串联相当于电源内阻，等于直接把电流表接在电源两极。b、c正确。Bl1FAxl2h24.（15分）如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg。B与A左段间动摩擦因数=0.4。开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m。（取g=9.8m/s2）求：（1）B离开平台时的速度vB。（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间tB和位移xB（3）A左端的长度l2答案：（1）2m/s （2）0.5s 0.5m （3）1.5m解析：（1）B离开平台做平抛运动。竖直方向有 水平方向有 由式解得代入数据求得 （2）设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学知识得 联立式，代入数据解得 （3）设B刚开始运动时A的速度为,由动能定理得 设B运动时A的加速度为由牛顿第二定律和运动学知识有 联立式，代入数据解得 25.（18分）mPQMNB1B2L1L2LIII-q扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图：、II两处的条形匀强磁场区边界竖直，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为-q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入区，射入时速度与水平和方向夹角=300（1）当区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时，粒子从区右边界射出时速度与水平方向夹角也为300，求B0及粒子在区运动的时间t0（2）若区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0，求粒子在区的最高点与区的最低点之间的高度差h（3）若L2=L1=L、B1=B0，为使粒子能返回区，求B2应满足的条件图1B1B2L1L2LIII（4）若B1B2，L1L2，且已保证了粒子能从区右边界射出。为使粒子从区右边界射出的方向与从区左边界射出的方向总相同，求B1、B2、L1、L2之间应满足的关系式。答案：（1） （2） （3）解析：（1）如图1所示，设粒子射入磁场I区的速度为v，在磁场I区做圆周运动半径为，由动能定理和牛顿第二定律得 由几何关系得 联立得 设粒子在I区做圆周运动周期为T，运动时间为t 联立式解得 （2）设粒子在磁场II区做圆周运动半径为，由牛顿第二定律得 图2B1B2L1L2LIII 由几何知识得 联立式解得 （3）如图2所示，为使粒子能再次返回到I区应满足 联立式解得 （4）如图3（或图4）所示，设粒子射出磁场I区时速度与水平方向的夹角为，由几何知识可得 联立式解得 图3B1B2L1L2LIII 图4B1B2L1L2LIII【选做部分】36.（8分）物理选修3-3（1）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程。以下说法正确的是 。 a液体的分子势能与体积有关 b晶体的物理性质都是各向异性的 c温度升高，每个分子的动能都增大 d露珠呈球状是由于液体表面张力的作用答案：a d解析：物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，a正确。晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，b错误。温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，c错误。液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，d正确。（2）气体温度计结构如图所示。玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连。开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在O点处，右管D中水银面高出O点h1=14cm。后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出O点h2=44cm。（已知外界大气压为1个标准大气压，1标准大气压相当于76cmHg）求恒温槽的温度。此过程A内气体内能 （填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将 (填“吸热”或“放热”)。答案：364K 增大 吸热ABCDO橡胶管解析： 设恒温槽的温度为，由题意知A内气体发生等容变化由查理定律得 联立式解得理想气体的内能只由温度决定，A气体的温度升高，所以内能增大。由热力学第一定律知，气体不对外做功，气体将吸热。37、 （8分）（物理物理3-4）x/my0123456789A-A（1）如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2=0.01s时的波形图。已知周期T0.01s。波沿x轴_(填“正”或“负”）方向传播。求波速。答案：正 100m/s解析：t1=0时，P质点向y轴负方向运动，由波的形成与传播知识可以判断波沿x轴正向传播。由题意知 联立式代入数据求得（2）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角AOB=60。一束平行于角平分线OM的单色光由OA射入介质，经OA折射的光线恰平行于OB。求介质的折射率。折射光线中恰好射到M点的光线_(填“能”或“不能”）发生全反射。答案： 不能i解析：依题意作出光路图，如图所示。由几何知识知入谢角i=600,折射角=300。根据折射定律代入数据求得。, ,而。，以不能发生全反射。38（8分）【物理-物理3-5】(1)碘131核不稳定，会发生衰变，其半衰变期为8天。碘131核的衰变方程： _（衰变后的元素用X表示）。经过_天有75%的碘131核发生了衰变。答案： 16解析：核衰变遵守电荷量和质量数守恒，所以 根据半衰期概念，得 即 解得t=16天。 (2)如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0。为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度。（不计水的阻力）答案：4v0解析：设乙船上的人抛出货物的最小速度为，抛出货物后的速度为，甲船上的人接到货物后速度为，由动量守恒定律得： 为避免两船相撞应满足： 联立式得： 2011年全国普通高等学校招生统一考试上海 物理试卷第I卷(共56分)一单项选择题（共16分，每小题2分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上）。1电场线分布如图昕示，电场中a，b两点的电场强度大小分别为已知Ea和Eb，电势分别为a和b，则AEaEb，ab BEaEb，abCEaEb，ab DEaEb，ab答案：C解析：根据电场线疏密表示电场强度大小，EaEb；根据沿电场线电势降低，ab，所以本题选C。2卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是答案：D解析：实验结果是：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回，所以选D。3用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使该金属产生光电效应的措施是A改用频率更小的紫外线照射 B改用X射线照射C改用强度更大的原紫外线照射 D延长原紫外线的照射时间答案：B解析：因为要产生光电效应，必须用能量更大，即频率更高的粒子，所以本题选B。4如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中， 其压强A逐渐增大 B逐渐减小C始终不变 D先增大后减小答案：A解析：根据气体状态方程，因为沿直线从a到b，V逐渐变小，T逐渐变大，所以P逐渐变大，本题选A。5两个相同的单摆静止于平衡位置，使摆球分别以水平初速v1、v2 (v1v2)在竖直平面内做小角度摆动，它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2，则A f1f2，A1=A2 B f1f2，A1=A2C f1=f2，A1A2 D f1=f2，A1A2答案：C解析：根据单摆周期公式，相同的单摆，周期相同，频率，所以频率相同。根据摆动过程能量守恒，所以A1A2。本题选C。6右表是某逻辑电路的真值表，该电路是答案：D解析：附：相关知识： 126 / 126与门真值表输入输出ABY000010100111或门真值表输入输出ABY000011101111 与门的符号 或门的符号 非门的符号根据“与”门的真值表，再加上非门，就是题目的真值表，所以题目为“与非”门电路，其符号是D：与门符号和非门符号的组合。所以本题选D。7在存放放射性元素时，若把放射性元素置于大量水中；密封于铅盒中；与轻核元素结合成化合物则A措施可减缓放射性元素衰变 B措施可减缓放射性元素衰变C措施可减缓放射性元素衰变 D上述措施均无法减缓放射性元素衰变答案：D解析：放射性元素的半衰期不随外界条件改变，所以选D。8某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中f(v)表示v处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别为T、T、T，则ATTT BTTT CTT，TT DT=T=T答案：B解析：因为温度是分子平均动能大小的唯一标志，而分子平均动能取决于分子平均速率，根据图象可以得出TTT。所以本题选B。二单项选择题(共24分，每小题3分。每小题只有一个正确选项。答案涂写在答题卡上)。9天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图所示，由此可推知A来自于原子核外的电子B的电离作用最强，是一种电磁波C的电离作用较强，是一种电磁波D的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子答案：D解析：根据天然放射性元素放出的三种射线的穿透能力实验结果如图判断，应该是射线，是射线，是射线，射线的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子。所以本题选D。10两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图所示，其中实线表示波峰，虚线表示波谷，则A在两波相遇的区域中会产生干涉B在两波相遇的区域中不会产生干涉C点的振动始终加强D点的振动始终减弱答案：B解析：从图中看出，两列波的波长不同，中同一介质中波速相等，根据v=f，所以频率不同，所以在两波相遇的区域中不会产生干涉，B正确；因为不能干涉，所以虽然此时刻a点的振动加强，但不能始终加强，当然也不能始终减弱。所以本题选B。11如图，人沿平直的河岸以速度v行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为A BC D答案：C解析：将人的速度v沿绳方向分解，分速度即为船的速度。所以本题选C。12如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时A电压表V读数先变大后变小，电流表A读数变大B电压表V读数先变小后变大，电流表A读数变小C电压表V读数先变大后变小，电流表A读数先变小后变大D电压表V读数先变小后变大，电流表A读数先变大后变小答案：A解析：设滑动变阻器触点以上的电阻为R上，触点以下的电阻为R下 。因为滑动变阻器的有效电阻除最初和最终为零外，是R上和R下并联的结果， ，二者之和一定，二者相等时积最大，所以当触点在中间时电阻最大，根据全电路欧姆定律，= ，所以当触点在中间时电流最小，电压表V读数为电源的路端电压，所以当触点在中间时路端电压最大，所以所以电压表V读数先变大后变小，所以本题选A或C。再算电流表A读数即R下的电流I，根据电阻并联分流公式， ，联立以上3式，解得=，变化为，当滑动变阻器的滑动触头P从最高端向下滑动时，R上一直变大R下一直变小，从上式可以看出，电流表A读数I一直变大，所以本题选A。13如图，均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置，当a绕O点在其所在平面内旋转时，b中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环aA顺时针加速旋转 B顺时针减速旋转C逆时针加速旋转 D逆时针减速旋转答案：B解析：本题用逆向解题法。设A选项，当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时，相当于顺时针方向电流，并且在增大，根据右手定则，其内（金属圆环a内）有垂直纸面向里的磁场，其外（金属圆环b处）有垂直纸面向外的磁场，并且磁场的磁感应强度在增大，金属圆环b包围的面积内的磁场的总磁感应强度是垂直纸面向里（因为向里的比向外的磁通量多，向里的是全部，向外的是部分）而且增大，根据楞次定律，b中产生的感应电流的磁场垂直纸面向外，磁场对电流的作用力向外，所以b中产生逆时针方向的感应电流，根据左手定则，磁场对电流的作用力向外，所以具有扩张趋势，所以A错误；同样的方法可判断B选项正确，而C选项，b中产生顺时针方向的感应电流，但具有扩张趋势；而D选项，b中产生逆时针方向的感应电流，但具有收缩趋势，所以C、D都不选。所以本题选B。14两个等量异种点电荷位于x轴上，相对原点对称分布，正确描述电势随位置x变化规律的是图答案：A解析：根据等量异种点电荷电场线的分布，再由“沿电场线方向电势降低”的原理，两点电荷连线的中垂线上各点电势都为零，中垂线正电荷一侧电势都为正，中垂线负电荷一侧电势都为负，可