2011 年江苏高考物理真题及答案
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.
C.
mg
2sin
1
2
B.
2
mg D.
tan
mg
s
co
1
mgco
2
t
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.0.3J
B.3J
C.30J
D.300J
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。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
A.恒星的质量为
3
v T
2
G
B.行星的质量为
2 3
4
v
2
GT
C.行星运动的轨道半径为
vT
2
D.行星运动的加速度为
2 v
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
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大
9.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
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
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:
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=_________ Ω。
(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 10Ω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?
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面“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
(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_____________。
(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=0.283kg·mol-1,密度ρ=0.895×103kg·m-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=6.02×1023mol-1.球的体积 V 与直径 D 的关系为
V
D
1
6
3
,结果保留一位有效数字)
B.(选修模块 3-4)(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
(2)一束光从空气射向折射率为 3 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________________ .
(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。
C.(选修模块 3-5)(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
(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(E1<0),电子质量为 m,基态氢原子中的电子
吸收一频率为γ的光子被电离后,电子速度大小为___________(普朗克常量为 h ).
(3)有些核反应过程是吸收能量的。例如在
X
14
7
17
O H
8
N
1
1
中,核反应吸收的能量
Q
[(
m m
0
)
(
m
X
)]
m c
N
2
H
,在该核反应中,X 表示什么粒子?X 粒子以动能 EK 轰击静止
的 14
7 N ,若 EK=Q,则该核反应能否发生?请简要说明理由。
四、计算题:本题共 3 小题,共计 47 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演
算步骤。只与出最后答案的不能得分。有数值的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(15 分)题 13-1 图为一理想变压器,ab 为原线圈,ce 为副线圈,d 为副线圈引出的一个
接头。原线圈输入正弦式交变电压的 u-t 图象如题 13-2 图所示。若只在 ce 间接一只 Rce=400 Ω
的电阻,或只在 de 间接一只 Rde=225 Ω的电阻,两种情况下电阻消耗的功率均为 80W。
(1)请写出原线圈输入电压瞬时值 uab 的表达式;
(2)求只在 ce 间接 400Ω的电阻时,原线圈中的电流 I1;
n
(3)求 ce 和 de 间线圈的匝数比 ce
n
de
。
14.(16 分)如图所示,长为 L、内壁光滑的直管与水平地面成 30°角固定放置。将一质量为
m 的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为 M=km 的小物块相连,小物块悬挂于
管口。现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的
转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变。(重力加速度为 g)
(1)求小物块下落过程中的加速度大小;
(2)求小球从管口抛出时的速度大小;
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于
2
2
L
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
1
100
不考虑粒子所受的重力)
m 。(粒子在两极板间的运动时间不计,两极板外无电场,
0
(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?