2011年天津市大学生物理竞赛试卷解析

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天津市大学物理竞赛试题答案及评分标准

天津市大学物理竞赛试题答案及评分标准

20XX 年“拓普杯”天津市大学生物理竞赛参考答案及评分标准一、请写出国际单位制中七个基本物理量单位的名称和量纲。

答:长度(m )2分 质量(kg )2分 时间(s )2分 电流(A )1分 热力学温度(K )1分 发光强度(cd )1分 物质的量(mol )1分二、一列静止长度为600米的超快速火车通过一个封闭式的火车站,据站长讲车站全长为450米,火车通过时正好装进车站,即站长观察到火车后端刚好在进口处的同时其前端刚好在出口处。

求: (1)火车的速率是多少? (2) 对火车上的乘务员来说,他观测到的车站长度是多少?解:(1)2021V L L C=- 4分220714L V C L =-=2分(2)221V L L C'=- 2分337.5m = 2分三、航天英雄乘坐的神州六号舱容积为9.0立方米,在标准状态下,求:(1)舱内空气的质量是多少?(2)舱内氮气的分压是多少?(3)在正常照度下,人眼瞳孔直径为 3.0mm ,在可见光中眼最敏感的波长λ=550nm 。

若晴好白天飞船位于长城正上方350公里处,设长城宽度5.0米,航天英雄能直接看清长城吗?(按质量百分比计,氮气76﹪,氧气23﹪,氩气1﹪,其它气体可略,它们的分子量分别为28, 32, 40)解:标准状态,气化P 0=1atm,气温为0 0c ,空气平均mol 质量3109.28-⨯=μ千克/摩尔。

1. 内质量: 330V 910M 28.91011.6V 22.4μ-⨯=∙=⨯⨯=(千克) 3分2. 由气体状态方程可得:RT MV μ=0P 2分RT M V P 222NN N μ=1分0.78442828.90.76MM P P 222N N 0N =⨯=∙=∴μμ()atm 0.78440.7844P P 0N 2==∴ 1分 3. 依瑞利判据知人眼的最小分辨角为51.222.210radDϕλδ-==⨯ 2分可分辨最小间距:77102.23500005y =⨯⨯=∙=-ϕδδL (米) 1分 看不到长城!四、将质量相同、温度分别为T 1、T 2 的两杯水在等压下绝热地混合,试问:(1)此系统达到最后状态,计算此过程的熵变。

2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(天津)

2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(天津)

绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷(天津)试卷副标题注意事项:1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上第I 卷(选择题)请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1.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.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3.质点做直线运动的位移x 与时间t 的关系为(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/s4.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像如图2所示,则A. t =0.005s 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100HZ5.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1U ,板间场强为1E 现将电容器所带电荷量变为2Q ,板间距变为12d ,其他条件不变,这时两极板间电势差2U ,板间场强为2E ,下列说法正确的是 A. 2121,U U E E == B. 21212,4U U E E == C. 2121,2U U E E == D. 21212,2U U E E ==6.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0x ∆>,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7.位于坐标原点处的波源A 沿y 轴做简谐运动。

2011年天津市高考物理试卷-推荐下载

2011年天津市高考物理试卷-推荐下载

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 C.方向向右,大小不变
3.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 5m C.任意相邻的 1s 内位移差都是 1m
2m/s 4.在匀强磁场中,一矩形金属线框绕与磁感线
B.伦琴射线的发现
D.氢原子光谱的发现
B.方向向左,逐渐减小 D.方向向右,逐渐减小
B.前 2s 内的平均速度是 6m/s D.任意 1s 内的速度增量都是
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 E1
C.U2 U1, E2 2E1
6.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
B.U2 2U1, E2 4E1
D.U2 2U1, E2 2E1
B.角速度 w gR
D.向心加速度
a

Gm R2
且 P2 的像挡住 P1 的像,如此观察,当玻璃砖转到图中虚线位置时,上述现
象恰好消失,此时只需测量出
率,请用你的方法表示出折射率 n
(4)某同学测量阻值约为 25kΩ 的电阻 RX ,现备有下列器材: A.电流表(量程 100μA, 内阻约 2kΩ);
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_________________________________________.
②_________________________________________.

年天津市大学生物理竞赛试题

年天津市大学生物理竞赛试题

年天津市大学生物理竞赛试卷注意: 类考生需做至题,类考生做至题及、题。

各题都需写出具体过程和结果。

请将所有答案写在答题纸上,答在此页上无效!交卷时此试卷和答题纸草稿纸一并上交。

注意:以下至题全体考生必答(要求写出具体计算过程与结果)。

.有一质点从开始作半径为的圆周运动,其弧长公式()十一 ()。

求:{)质点从到第秒末的位移?()质点从开始到第秒末的平均速率?()质点运动加速度何时有极值?. 有一长为内壁光滑的水平管道,其一端绕竖直轴以匀角速ω转动,管中有一小球(视为质点)从另一端沿管道以初速度 ω向管道中心滑来。

求:()小球滑到距中心为时的速度;()小球滑到距离中心为所用的时间?如图所示,光滑水平桌面上有一静止、质量为的半径为的四分之一圆弧面三角状物块,圆弧面也是光滑的。

今有质量也是、初始速度为的小物体(看成质点),从圆弧面底端沿圆弧面向上滑动,脱离顶端后继续上升,上升最大高度离桌面为。

试问小物体初始速度为是多少?.有一容积为升的容器在标准状态下将其密封,之后注入克纯净水。

若对系统加热至℃(水全部汽化),问此时容器内的压力多大?设气体为理想气体,已知水的摩尔质量为。

. 求某种理想气体分子速率的倒数,从到最概然速率的算术平均值(用表示),理想气体满足麦克斯韦速率分布律。

.有一半径为、带电量为零的导体球,球外有一正点电荷,它到球心距离为。

求:()导体球的电势是多少?()若把导体球接地,导体球感应电荷’ 是多少?()对上述两种情况,导体球上的感应电荷在球心的电场强度为多少?.如图所示,有一长度为的均勻带电细棒,带电量为,以速度向前运动,速度方向垂直于棒,求棒的延长线上距棒近端的距离为处的磁感强度的大小为多少?题图.一平行板电容器,两极板都是半径为厘的圆形导体板,在充电时,其电场强度的变化率为 伏(·秒), 求 ()两极板间位移电流;()求极板板内边缘处的磁感应强度?注意:、题为类考生必答题,类考生作答无分。

2011年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)

2011年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)
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=
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年全国部分地区大学生物理竞赛的一道运动学填空题详解与该类题近年的特点分析

2011年全国部分地区大学生物理竞赛的一道运动学填空题详解与该类题近年的特点分析

u n i v e r s i t i e s j n C h i n a h a s b e e n h e l d 2 8 t h. b u t d i s c u s s i o n s a b o u t c o m p e t i t i o n q u e s t i o n s we r e I e s s .A d e t a i l s o l u t i o n o f a k i n e ma t i c c o mp l e t i o n a p p e a r e d i n t h e 2 0 1 1 c o mp e t i t i o n .a n d a n a n a l ys i s f o r
中 国地 质 大 学 ( 北 京 ) 数理 学 院 ,北 京 1 0 0 0 8 5
A d e t a i I s o l u t i o n o f a k i n e ma t i c c o mp l e t i o n a p p e a r e d i n 2 0 1 1 u n i v e r s i t y p h y s i c s c o mp e t i t i o n o f p a r t s u n i v e r s i t i e s
的 学 生 或 其 他 物 理 学 爱好 者 有 所 启 迪 或 帮
助。
1 2 0 1 1 运动学填空题及其详解
1 . 1原题 ( 每空 3 分) 如 图所 示 ,小 球 从竖 直 平面 的 0 点斜向 上 方 抛 出 ,抛 射 角 为 0,速 度 大 小 为 。
T h e a s n u a l u n i v e r s i t y p h y s i c s c o mp e t i t i o n o

2011年高考天津理综物理试题解析

2011年高考天津理综物理试题解析

2011年高考天津理综物理试题解析广西合浦廉州中学秦付平一、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.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【精讲精析】物理学史、常识考查题,简单题,其中光电效应实验说明光具有粒子性,A选项错误;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;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;所以选择C。

【答案】C2.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【精讲精析】考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法,简单题。

对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。

取A、B系统整体分析有,a=μg,B与A具有共同的运动状态,取B为研究对象,由牛顿第二定律有:,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。

【答案】:A3.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1s内的位移是5m B.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是2m/s【精讲精析】匀变速直线运动的考查,简单题。

第1s内的位移只需将t=1代入即可求出x=6m,A错误;前2s内的平均速度为,B错;由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2,C错;由加速的定义可知D选项正确【答案】D4.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A.t =0.005s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的频率为100Hz【精讲精析】交变电流知识的考查。

高考天津理综物理试题目解析

高考天津理综物理试题目解析

高考天津理综物理试题目解析2011年高考天津理综物理试题解析广西合浦廉州中学秦付平一、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.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【精讲精析】物理学史、常识考查题,简单题,其中光电效应实验说明光具有粒子性,A选项错误;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;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;所以选择C。

【答案】C2.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【精讲精析】考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法,简单题。

对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。

取A、B系统整体分析有,a=μg,B与A具有共同的运动状态,取B为研究对象,由牛顿第二定律有:,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。

【答案】:A3.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1s内的位移是5mB.前2s内的平均速度是6m/sC.任意相邻1s内的位移差都是1m D.任意1s内的速度增量都是2m/s【精讲精析】匀变速直线运动的考查,简单题。

第1s内的位移只需将t=1代入即可求出x=6m,A错误;前2s内的平均速度为,B 错;由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2,C错;由加速的定义可知D选项正确【答案】D4.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A.t =0.005s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的频率为100Hz【精讲精析】交变电流知识的考查。

2011年天津市高考物理试卷解析版

2011年天津市高考物理试卷解析版

2011年天津市高考物理试卷解析版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)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】1U:物理学史;J1:粒子散射实验.【专题】54M: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)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】27:摩擦力的判断与计算;2A:滑动摩擦力与动摩擦因数;37:牛顿第二定律.【专题】4A: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a=μ(m A+m B)gm A+m B=μg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。

天津市大学生物理竞赛真题(含答案)

天津市大学生物理竞赛真题(含答案)

2012年“拓普杯”天津市大学物理竞赛考生姓名: 所在学校:所在考场: 准考证号:1. 质量均为m 的两个弹性小球(视为质点)A 、B ,位于光滑水平桌面的x 轴上,A 静止于坐标原点上;B 不受其他因素影响时的运动规律为:x=12+4t-t 2(M )。

求:(1)B 从第0秒到第5时,以多大速度开始运动?2.如图所示,水平桌面上A 、B 、C 是三个半径均为R 的圆柱体初始堆放状态,柱间、柱与桌面间的摩擦可忽略不计。

圆柱质量:M (A) =2m ,M (B)=m ,M (C )=m ,当撤去约束后初始速度均为零。

求圆柱A 触及桌面时的速度是多少?3. 如图所示,两无限大几何平面间距为d 。

它们之间的区域分布着电荷,电荷体密度p=kx (k 为大于0的系数)求:(1)电荷分布区域内电场强度E 的大小和方向;(2)两平面之间的电势差。

4. 平放置、折射率为1.50的玻璃片上面有一小滴折射率为1.36的油。

油滴会慢慢地摊展成中央厚边缘薄的圆形膜,在太阳光下借助读数显微镜从正上方观察。

试问:(1)摊展过程中边缘、内部干涉条纹如何移动?内部干涉条纹数目、间距如何变化?(2)边缘明暗程度如何,成什么颜色?(3)当中央膜厚为0.476微M 时,中心成什么颜色?5. 某透明物质的全反射临界角是450,问:(1)此物质折射率?(2)此物质起偏角?(3)当光从透明物质内射向分界面时起偏角又是多少?(4)有一束光强为I 0、振动方向在入射面内的线偏光以布儒斯特角(入射角)投向该透明物质,反射光、折射光的光强各为多少?(忽略吸收)6. 中国速度的象征——京沪高速。

它是由每根长100M 的钢轨铺就而成。

有观察者站在铁轨旁,他离其中一根钢轨AB (端点分别为A 和B )的两端点的距离均为100M ,列车以360公里/小时高速贴地行驶,鸣着汽笛疾飞而过。

列车司机说笛声频率为800赫兹。

试问:(1)当列车刚进入钢轨AB 的起始端A 点时,观察者感觉到的笛声频率为多少?(2)列车驶离钢轨时。

天津市大物竞赛历年考试真题

天津市大物竞赛历年考试真题

天津市大物竞赛历年考试真题一、选择题在天津市大学生物理竞赛中,以下哪项是物理学中描述力的基本性质的定律?A. 牛顿第一定律B. 欧姆定律C. 焦耳定律D. 法拉第电磁感应定律关于波动理论,下列说法正确的是:A. 机械波可以在真空中传播B. 横波和纵波的传播速度相同C. 波的干涉是波特有的现象D. 波的衍射现象说明波不具有直线传播的特性光电效应实验中,当入射光的频率增大时:A. 饱和光电流一定增大B. 遏止电压一定增大C. 光电子的最大初动能一定增大D. 逸出功一定增大在原子物理学中,关于原子核的衰变,以下哪项描述是正确的?A. α衰变放出的是电子B. β衰变放出的是氦原子核C. γ衰变放出的是光子D. 所有衰变过程都放出中子关于热力学定律,下列说法错误的是:A. 热力学第一定律揭示了能量守恒与转换的关系B. 热力学第二定律说明热量不可能自发地从低温物体传到高温物体C. 热力学第三定律指出绝对零度无法达到D. 热力学定律适用于所有宏观和微观的物理过程二、填空题在量子力学中,描述微观粒子运动状态的数学工具是____________。

根据爱因斯坦的质能方程E=mc²,当物体的质量减少Δm时,释放的能量为____________。

电磁波在真空中传播的速度等于____________,这是物理学中一个重要的常数。

在杨氏双缝干涉实验中,当光源的波长增大时,干涉条纹的间距将____________。

根据热力学第一定律,系统吸收的热量Q、系统对外做的功W和系统内能的变化ΔU之间的关系为____________。

三、简答题请简述量子力学中的不确定性原理,并说明其对于微观粒子运动状态描述的影响。

描述光电效应的实验现象,并解释爱因斯坦的光电效应方程的物理意义。

请解释热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述,并讨论它们之间的等效性。

在波动光学中,为什么白光通过双缝干涉会产生彩色条纹?请解释其物理原理。

请讨论在天津市大学生物理竞赛中,物理学实验的重要性以及它对于理论知识的补充和验证作用。

高考理综物理天津卷

高考理综物理天津卷

2011年高考理综物理(天津卷)1.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1、C 【解析】其中光电效应实验说明光具有粒子性,A 选项错误;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;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;所以选择C 。

2.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2、A 【解析】对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。

取A 、B 系统整体分析有A =()()A B A B f m m g m m a μ+=+地,a =μg ,B 与A 具有共同的运动状态,取B 为研究对象,由牛顿第二定律有:=AB B B f m g m a μ==常数,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。

3.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制单位),则改质点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/s3、D 【解析】第1s 内的位移只需将t =1代入即可求出x =6m ,A 错误;前2s 内的平均速度为225227m/s 22s v ⨯+===,B 错;由题给解析式可以求得加速度为a =2m/s 222m x aT ∆==,C 错;由加速的定义可知D 选项正确4.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。

2011年高考试题——理综试题解析答案(天津卷)Word版

2011年高考试题——理综试题解析答案(天津卷)Word版

2011年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)理科综合能力测试(物理部分)第Ⅰ卷一、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.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 .氢原子光谱的发现答案:C解析:光电效应实验说明光具有粒子性,A 错误;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 错误;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 错误; 卢瑟福的α粒子散射实验揭示原子具有核式结构,C 正确。

2.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 答案:A解析:对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。

取A 、B 系统整体分析有A =()()AB A B f m m g m m a μ+=+地,a =μg ,B 与A 具有共同的运动状态,取B 为研究对象,由牛顿第二定律有:=AB B B f m g m a μ==常数,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。

A 正确。

3.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制单位),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1s 内的位移差都是1mD .任意1s 内的速度增量都是2m/s答案:D解析:第1s 内的位移只需将t =1代入即可求出x =6m ,A 错误;前2s 内的平均速度为225227m/s 22s v ⨯+===,B 错;由题给解析式可以求得加速度为a =2m/s 222m x aT ∆==,C 错;由加速的定义可知D 正确4.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 A .t =0.005s 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311V D .线框产生的交变电动势的频率为100Hz 答案:B解析:由图2可知,该交变电动势瞬时值的表达式为311sin100e t π=。

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������������ −
������������
=
273 116
+ −
21 21
=
3.09
单位时间需往外抽送的热量为单位时间通过墙壁传入室内的热量,即
������������ = 0.2 × (116 − 21) = 19 kW
因此卡诺热机的功率(即单位时间所做的功)为
������
=
������������ ������
(2)以电流表读数������、内阻������������、伏特表读数������、内阻������������这四个作为已知条件,写出内接法和
外接法测量电阻值������′与实际电阻������的绝对误差、相对误差的数学表达式;(3)当待测电阻������较
大或较小时,分别采用哪种电路图(内接法和外接法)更合适。

������ℎ
������������������������������ = ������ 2π → ������ = ������������������ = 2π������������
������
=
ℎ ������
=
2���������� ������
即,第������圆轨道的周长是该轨道上运动电子的德布罗意波波长������的������倍。
d(������0
+
������)
=
������0+������

������0
(������

2������0
+
������02 ������
)
d������
=
1 2
[(������0
+
������)2

������02]

2������0������
+
������02
ln
������0 + ������0
589.00 nm和589.59 nm两条谱线分辨开来,最理想应选择在哪一级工作?
解:(1)由光栅方程������ sin ������ = ������������可得 3������ 3 × 440
������ = sin ������3 = 0.3 = 4400 nm 由缺级公式(������ − ������)⁄������ = ������′⁄������(������表示主明纹缺失的级次),故
考虑到 4、8 级主明纹缺失,屏幕上可呈现的谱线级数为������ = 0, ±1, ±2, ±3, ±5, ±6, ±7, ±9;
(3)由光栅的分辨本领可知
∆������ 1 1
������
589
������ ≥ ������ = ������������ → ������ ≥ ������∆������ = 250 × (589.59 − 589) = 4
������
=
1 2
������2

������0������
+
������02
ln
������0 + ������0
������
������
=
����0������2 ������������2
1 (2
������2

������0������
+
������02
ln
������0 + ������0
=
6.14
k������
(2)夜间,卡诺热机要起到制热效果,即从外界向内输送热量,其制热系数为
������
=
������ℎ ������
=
������ℎ ������ℎ −
������������
=
273 + 21 21 + 151
=
1.71
单位时间需往内抽送的热量为单位时间通过墙壁往外流失的热量,即
因此卡诺热机的功率为 (注:结果与答案不同)
������ℎ = 0.2 × (21 + 151) = 34.4 kW
������
=
������ℎ ������
=
20.1
kW
4. 通有电流������的长直导线(视为无限长)弯曲成如图所示。弯曲部分为圆,半径为������,问圆
2/8
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������ ������ = ������ 在∆������时间内,落在单位面积镜面上的光子数量为
������ ������ = ������ ∆������ 由动量定理可得,单位面积的镜面反射时产生的辐射压力(即压强)为
������
=
������
2������ ∆������
=
2������ ������
������ )
由于容器不绝热,当容器达到平衡态时,容器的温度为������0,由克拉伯龙方程可得
������
=
������������������0 π������2������⁄3
=
3������0 ����2������
����0������2 ������2
1 (2
������2

������0������
+
������02
ln
������0 + ������0
������ )
=
3������0������0 2������
(1

2
������0 ������
+
2
������02 ������2
ln
������0 + ������0
������ )
3. “嫦娥奔月”激起人们欲上月球居住的愿望,月球上白天最高温度116 ℃,夜间的最低温
������′ ������ = ������ (1 − 4 ) 当������′ = 3时,a 最小,������ = ������⁄4 = 1100 nm;
(2)考虑− ������⁄2 < ������ < ������⁄2,由光栅方程可得
������
������
|������| = |������ sin ������| < |������| = 10
解:(1)内接法和外接法的电路图如下左图和右图。
(2)内接法测得的阻值、绝对误差和相对误差分别为
������′
=
������ ������
=
������(������
+ ������
������������)
=
������
+
������������
∆������ = ������′ − ������ = ������������
是多少?(2)当细杆转动到竖直位置时,转动角速度������、质心速度������分别为多少?
解:(1)由转动定律和质心运动定理及线量角量关系可得
������������

������ 2
=
1 3
������������2

������
������������ − ������ = ������������
������

������ ������
������������������
������������������ − ������
=
������ ������������������
(3)当阻值较大时,内接法更合适;当阻值较小时,外接法更合适。
6. 波长为440 nm的单色光垂直入射到平面透射光栅上,第三级谱线的衍射角������3,满足 sin ������3 = 0.3,第四级缺级。求:(1)此光栅的光栅常数 d 及光栅狭缝的最小可能宽度 a;(2) 列出屏幕上可能呈现的谱线的全部级数;(3)此光栅上总共有������ = 250条刻痕,要把波长为
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2011
许照锦
因此,在圆锥容器内的总的分子数为
������
=
������0 ������
π
������ 2 (������)
������

0
������2 (������0 +
������)
d������
������

0
(������0 + ������ − ������0)2 (������0 + ������)
因为第四级缺级,故第 5 级为最理想的工作级次(再高级次也可分辨,但光强会弱一些)。
7. 试证明玻尔氢原子第������圆轨道(半径为������������)的周长是该轨道上运动电子的德布罗意波波长 ������的������倍。
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证明:由玻尔假设可知
由德布罗意关系可得
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∆������ ������
=
������������ ������
=
������ ������
������������ −
������������
外接法测得的阻值、绝对误差和相对误差分别为
������′
=
������ ������
=
������
������ (���1��� +

������|
=
������
������2 + ������������
=
������������������ ������������������ −
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