2011年秋四科联赛物理试题及答案
第二十一届（2011年）全国初中物理竞赛试题-完整版
2011年第二十—届全国初中应用物理竞赛试题一、本题共10小题，每小题2分，共20分。
以下各小题给出的四个选项中只有一个是正确的, 把正确选项前面的字母填在题后的括号内。
1.目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS （全球卫星定位系统）接收器的装置。
GPS 接收器 通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。
卫星向GPS 接收器传送信息依靠 的是 （）A.红外线B.紫外线C.电磁波D.激光于这两种方法比较省力勺是（）A.图甲朗方法比较省力。
法比较省力。
列说法中2.图1为工人师傅用于推车运送纯净水的 图片，对法中哪种方的判断，下B.图乙的方C.图甲和图乙两种方法所用力的大小相等。
D.无法判断。
图33. 如图2所示，教室里的天花板下面装有多挡位吊扇， 当吊扇正常工作时，对于吊扇对天花板的拉力大小与其重力大小的判断，下列说法中正确的是（）A. 吊扇在高挡位工作时，拉力等于重力。
B. 吊扇在低挡位工作时，拉力大于重力。
C. 电扇在任意挡位工作时，拉力等于重力。
D. 电扇在任意挡位工作时，拉力小于重力。
4. 在学校的田径运动会上，小亮注意到发令台上有一块“板子”，如图3所示：关于这块板子的作用，他做了如下猜想，其中正确的是（）A.主要用来反射发令枪的枪声，所以必须正对着终点计时裁判的方向。
B.主要用来衬托发令枪冒出的白烟，所以应该是深色或黑色的。
C.主要用来减弱噪声，所以要把它放在看台和发令枪之间OD.主要用来遮阳，所以要把它放在裁判员的头的上方。
5.随着我国航天员在轨道舱内停留时间的增加，在轨道舱内进行体育锻炼必将成为航天员需要完成的一项重要工作；下列适合航天员在轨道舱中进行体育锻炼的运动项目是（）A.举哑铃B.跳绳C.踢毯子D.拉弹簧拉力器6.动车组列车进站前的减速过程分为两个阶段进行:第一阶段采用“再生刹车”技术，速度从250km/h减至90km/h,这期间停止动力供给，列车依靠惯性继续前行，并带动发电机发电：第二阶段采用机械刹车，速度从90km/h开始不断减小直至停止：关于列车进站过程中的能量转化,下列说法中正确的是（）A.第一阶段减小的动能全部转化为电能，即电能等于减小的动能。
2011全国物理竞赛复赛试题及答案
得分 评卷人
图1
1．当风速为 6.0m/s 时，风力发电机的输出功率将变为 50W，在这种情况下，将蓄电池的电量由 20%充 至 90%需多长时间？ 2．如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为 240W/m2，要想太阳能电池的最大功率 达到 36W，太阳能电池板的面积至少要多大？ 3．若遇到阴天无风的天气，仅靠蓄电池供电，最多可供灯具正常发光多长时间？
1．图 6 为安装示意图，安装时要将 L 形挂钩用膨胀螺钉固定在承重墙上，上表是热水器的部分数据， 请估算 L 形挂钩受到的最大向下拉力 F 及 对应此时膨胀 F 承重墙 螺钉与承重墙体间的摩擦力 f。 悬挂孔 L 形挂钩 2．这台热水器共有三挡加热功率，销 售人员曾介绍 E 悬挂架 说：热水器内部有两个加热管。请你根据 销售人员的介 D 绍，猜测并画出内部加热电路的主要结构 （简化的等效 安全阀 出水管 B 进水管 电路图） 。然后依据你的猜想，计算出每个 加热管的电阻 C A 值。 图6 3．产品说明书上标明：当达到设定 温度，停止加 热后，如果水温降到低于设定温度 4℃时，热水器将自动以设置功率将桶内的水加热至设定温度，如此反复 直至手动停止加热。小芳想到了国家提倡的峰谷电价制度的有关规定：2011 年起，本地的分时电价为：峰 时段 (08： 00～ 22： 00)0.6 元 /度，谷时段 (22： 00～次日 08： 00)0.3 元 /度。她想，如果每天下午 6 点洗浴 时需要把 20℃的冷水加热至 50℃，可以下午直接加热，也可以早晨 8 点前加热好，让热水器自动保温至 下午 6 点，哪种方式更省钱呢？为此她利用热水器提供的测温功能测量了水温从 50℃降至 46℃需要 190 分钟，已知 c 水 =4.2× 103J/(kg•℃)，请帮她通过计算做出哪种方式更省钱的判断。
2011年物理真题全国卷(新课标)答案
2011年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）理科综合能力测试物理部分二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I 引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是A ．B ．C ．D ．答案：B解析：根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B 。
15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。
此后，该质点的动能可能A ．一直增大B ．先逐渐减小至零，再逐渐增大C ．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D ．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大 答案：ABD解析：当恒力方向与速度在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至零，再逐渐增大。
当恒力方向与速度不在一条直线上，质点的动能可能一直增大，也可能先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大。
所以正确答案是ABD 。
16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。
假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是 A ．运动员到达最低点前重力势能始终减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D ．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 答案：ABC解析：运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势能始终减少， A 项正确。
蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加，B 项正确。
蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功，所以机械能守恒，C 项正确。
重力势能的改变与重力势能零点选取无关，D 项错误。
17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1∶2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V ，额定功率为22W ；原线圈电路中接有电压表和电流表。
2011全国高中物理竞赛DOC版
2011年全国高中物理竞赛复赛答案（DOC版）、参考解答：解法一取直角坐标系Oxy ，原点O 位于椭圆的中心，则哈雷彗星的椭圆轨道方程为22221x y a b += （1） a 、b 分别为椭圆的半长轴和半短轴，太阳S 位于椭圆的一个焦点处，如图1所示．以e T 表示地球绕太阳运动的周期，则e 1.00T =年；以e a 表示地球到太阳的距离（认为地球绕太阳作圆周运动），则e 1.00AU a =，根据开普勒第三定律，有3232a T a T =e e（2）设c 为椭圆中心到焦点的距离，由几何关系得c a r =-0 （3）22c a b -= （4）由图1可知，P 点的坐标cos P P x c r θ=+ （5） sin P P y r θ= （6） 把（5）、（6）式代入（1）式化简得()2222222222sin cos 2cos 0P P P P P ab r b cr bc a b θθθ+++-= （7）根据求根公式可得()22222cos sin cos P P P Pb ac r a b θθθ-=+ （8） 由(2)、(3)、(4)、(8)各式并代入有关数据得0.896AU P r = (9) 可以证明，彗星绕太阳作椭圆运动的机械能为 s2Gmm E =a-(10) 式中m 为彗星的质量．以P v 表示彗星在P 点时速度的大小，根据机械能守恒定律有2s s 122P P Gmm Gmm m r a ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭v （11） 得P =v （12） 代入有关数据得414.3910m s P -⨯⋅v = (13) 设P 点速度方向与0SP 的夹角为ϕ(见图2)，根据开普勒第二定律[]sin 2P P P r ϕθσ-=v （14）其中σ为面积速度，并有πabTσ=（15） 由（9）、（13）、（14）、（15）式并代入有关数据可得图1127ϕ= （16）解法二取极坐标，极点位于太阳S 所在的焦点处，由S 引向近日点的射线为极轴，极角为θ，取逆时针为正向，用r 、θ表示彗星的椭圆轨道方程为1cos pr e θ=+ （1）其中，e 为椭圆偏心率，p 是过焦点的半正焦弦，若椭圆的半长轴为a ，根据解析几何可知()21p a e =- （2）将（2）式代入（1）式可得()θcos 112e e a r +-= （3）以e T 表示地球绕太阳运动的周期，则e 1.00T =年；以e a 表示地球到太阳的距离（认为地球绕太阳作圆周运动），则e 1.00AU a =，根据开普勒第三定律，有3232a T a T =e e（4） 在近日点0=θ，由（3）式可得1r e a=-（5）将P θ、a 、e 的数据代入（3）式即得0.895AU P r = （6）可以证明，彗星绕太阳作椭圆运动的机械能 s2Gmm E =a-(7) 式中m 为彗星的质量．以P v 表示彗星在P 点时速度的大小，根据机械能守恒定律有2s s 122P P Gmm Gmm m r a ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭v （8） 可得P =v （9） 代入有关数据得414.3910m s P -⨯⋅v = (10) 图2设P 点速度方向与极轴的夹角为ϕ，彗星在近日点的速度为0v ，再根据角动量守恒定律，有()sin P P P r r ϕθ-=v v 00 （11）根据（8）式，同理可得=0v （12） 由（6）、（10）、(11)、(12)式并代入其它有关数据 127ϕ= (13)评分标准：本题20分 解法一（2）式3分，（8）式4分，（9）式2分，（11）式3分，(13) 式2分,（14）式3分,（15）式1分，（16）式2分．解法二（3）式2分，（4）式3分，（5）式2分，（6）式2分，（8）式3分，(10) 式2分,（11）式3分,（12）式1分，（13）式2分．二、参考解答：1．建立如图所示坐标系Oxy .两杆的受力情况如图：1f 为地面作用于杆AB 的摩擦力，1N 为地面对杆AB的支持力，2f 、2N 为杆AB 作用于杆CD 的摩擦力和支持力，3N 、4N 分别为墙对杆AB 和CD 的作用力，mg 为重力.取杆AB 和CD 构成的系统为研究对象，系统平衡时, 由平衡条件有4310N N f +-= （1） 120N mg -= （2）以及对A 点的力矩()3411sin sin sin cos cos cos 022mgl mg l l N l N l l CF θθαθθα⎛⎫+---+-= ⎪⎝⎭即()3431sin sin cos cos cos 022mgl mgl N l N l l CF θαθθα---+-= （3） 式中CF 待求.F 是过C 的竖直线与过B 的水平线的交点，E 为BF 与CD 的交点．由几何关系有sin cot CF l αθ= （4） 取杆CD 为研究对象，由平衡条件有422c o s s i n 0N N f θθ+-= （5） 22sin cos 0N f mg θθ+-= （6） 以及对C 点的力矩41cos sin 02N l mgl αα-= （7） 解以上各式可得41t a n 2N m g α=（8） 331sin 1tan sin tan tan 22cos 2sin N mg αααθαθθ⎛⎫=--+ ⎪⎝⎭ （9）13tan sin 1tan sin 2cos 2sin f mg θαααθθ⎛⎫=-+⎪⎝⎭（10）12N mg = （11）21sin tan cos 2N mg θαθ⎛⎫=-⎪⎝⎭ （12） 21cos tan sin 2f mg θαθ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭（13）CD 杆平衡的必要条件为22c f N μ≤ （14）由（12）、（13）、（14）式得()2sin cos tan cos sin C C μθθαμθθ-≤+ （15）AB 杆平衡的必要条件为11A f N μ≤ (16)由（10）、（11）、（16）式得tan sin 2sin 43tan sin cos A αααμθθθ-≤- （17）因此，使系统平衡，α应满足的条件为（15）式和（17）式．2．将题给的数据代入（15）式可得a r c t a n 0.38521α︒≤=(18)将题给的数据代入（17）式，经数值计算可得19.5α≥︒ (19)因此，α的取值范围为19.521.1α≤≤(20)评分标准：本题20分 第1问15分（1）、（2）、（3）式共3分，（4）式1分，（5）、（6）、（7）式共3分，(9) 、(10) 式各1分,(12)到（17）式各1分．第2问5分（18）式1分，（19）式3分，（20）式1分． 三、参考解答：解法一1． 设在时刻t ，小球和圆筒的运动状态如图1所示，小球位于P 点，绳与圆筒的切点为T ，P 到T 的距离即绳的拉直部分的长度为l ，圆筒的角速度为ω，小球的速度为v .小球的速度可以分解成沿着绳子方向的速度1v 和垂直于绳子方向的速度2v 两个分量.根据机械能守恒定律和角动量守恒定律有()()()()22222001211112222M R m R M R m ωωω+=++v v (1) 2220012+=++MR mR MR mR ml ωωωv v (2)因为绳子不可伸长，1v 与切点T 的速度相等，即2ωR =1v (3) 解(1)、(2)、(3)式得()()02222ωωmlR m M ml R m M ++-+= (4) ()()022222ωml R m M lR m M +++=v (5)由(4)式可得l = (6)这便是在卫星角速度减至ω时绳的拉直部分的长度l ．2．由（6）式，当0=ω得=L （7）这便是绳的总长度L . 3．如图2所示，从时刻t 到t t +∆，切点T 跟随圆筒转过一角度1t ωθ∆=∆，由于绳子的拉直部分的长度增加了l ∆，切点相对圆筒又转过一角度2lRθ∆=∆，到达T '处，所以在t ∆时间内，切点转过的角度12lt Rθθωθ∆∆=∆=+∆+∆ （8） 切点从T 变到T '也使切线方向改变了一个同样的角度θ∆，而切线方向的改变是小球具有垂直于绳子方向的速度2v 引起的，故有 2tlθ∆∆=v （9） 由(1)、(2)、(3)式可得()20l ωω=+v （10） 由(8)、（9）、（10）三式得0l R t ω∆=∆ （11） （11）式表示l 随t 均匀增加，故l 由0增加到L 所需的时间为()2t'0s L t R ω== （12）解法二1．撤去插销后两个小球的运动情况相同，故可取一个小球作为对象进行研究，先研究任何时刻小球的速度.在t 时刻，相对卫星系统质心参考系小球运动状态如图1所示，绳子的拉直部分与圆筒面的切点为T ，小球到切点T 的距离即绳的拉直部分的长度为l ，小球到转轴O 的距离为r ，圆筒的角速度为ω.由于圆筒的转动和小球相对圆筒的运动，绳将展开，切点位置和绳的拉直部分的长度都要改变.首先考察小球相对于圆筒的运动.在t 时刻，OT 与固定在圆筒上的半径0OP 的夹角为φ，如图2所示.由于小球相对圆筒的运动，经过时间t ∆，切点从圆筒上的T 点移到T '点，OT '与0OP 的夹角变为φφ+∆，绳的拉直部分的长度由l 变为l '，小球由P 运动到P '，PP '便是小球相对圆筒的位移.当t ∆很小时l l '≈，故PP l l φφ''=∆≈∆于是小球相对圆筒的速度大小为l l tφφφω∆==∆v (1) 方向垂直于TP ．φω是切点相对圆筒转动的角速度．再考察圆筒相对质心参考系的转动，即与圆筒固连在一起的转动参考系相对质心参考系的运动.当圆筒的角速度为ω时，位于转动参考系中的P 点(小球所在处)相对质心系的速度r ωω=v (2)方向垂直于OP ．可以把ωv 分解成沿着TP 方2m12φω+ v向的分量1ωv 和垂直TP 方向的分量2ωv ，如图3所示，即1R ωω=v (3)2l ωω=v (4) 小球相对质心系的速度v 是小球相对圆筒的速度和圆筒参考系中的P 点相对质心系速度的合成，由图3可得v 的大小=v (5)因l R φ= (6) 故有=v （7）因为系统不受外力作用，故系统的动能和角动量守恒，故有()()222220011112222M R mR M R m ωωω+=+v （8） ()2220012MR mR MR mR ml ωωφωωω+=+++v v v （9）由(7)、(8)两式有()22220mM mφωωωωφ=+++ （10）由(1)、(3)、(4)、(6)、(9)各式得()20mM mφωωφωω=+++ （11）由(10)、(11)两式得φωωωω+=+0故有0ωωφ= （12）上式说明绳子与圆筒的切点相对圆筒转动的角速度等于卫星的初始角速度，是一个恒量，将(12）式代入（11）式得φ=（13） 由(6)、(13)两式得l = （14） 这便是在卫星角速度减至ω时绳的拉直部分的长度l ．2．由（14）式，当0=ω得绳总长度, 即L = （15） 3．因φω是一个恒量，φ随时间的t 的变化规律为t 0ωφ= （16）当0=ω时，由（13）式可得卫星停旋时的φs φ=（17） 设卫星停转所用的时间为s t ，由（16）、（17）式得0s s t φω==（18） 评分标准：本题25分． 解法一第1问12分．（1）、（2）式各3分，（3）式2分，（6）式4分． 第2问3分．（7）式3分．第3问10分．（8）、（9）式各3分，（10）式2分，（11）、（12）式各1分． 解法二第1问18分．（1）式3分，（2）式2分，（7）式2分，（8）式3分，（9）式3分，（12）式2分，（14）式3分，第2问3分．（15）式3分．第3问4分．（16）式2分，（17）式1分，（18）式1分．四、参考解答：1．根据题意，粒子的初速度只有y 方向和z 方向的分量，设它们为0y v 和0z v .因为粒子在z 方向不受电场力和磁场力作用，故粒子在z 方向以初速度0z v 作匀速运动.粒子在Oxy 面内的运动可以看作由以下两部分运动的合成：可把粒子在y 方向的初速度表示为001001y y y y =-++v v v v (1) 其中010y E B =-v (2) 沿y 负方向．与01y v 相关的磁场力010Bx y f q B =-v (3) 沿x 负方向.粒子受到的电场力0E Ex f f qE == (4) 沿x 正方向．由(2)、(3)、(4)式可知，粒子在x 方向受到的电场力和磁场力正好抵消，故粒子以大小为E B 的速度沿y 负方向运动．除此之外，由（1）式可知，粒子还具有初速度 00200y y E B =+v v (5) 沿y 正方向，与02y v 相关的磁场力使粒子以速率02y v 在Oxy 面内作匀速圆周运动，以r 表示圆周运动的半径，有202020y y q B mr=v v (6)可得020y m r qB =v (7)由周期的定义和(7)式可得圆周运动的周期2mT =qB π (8) (8)式表明，粒子运动的周期与粒子在y 方向的初速度无关．经过时间T 或T 的整数倍所考察的粒子就能同时回到Oyz 平面.2．增加的电场2E对粒子在Oxy 平面内的运动无影响，但粒子在z 方向要受到此电场力作用．以z a 表示在此电场力作用下的加速度，有0cos z ma qE t ω= (9) 或c o s z qE a =t mω (10) 这是简谐运动的加速度，因而有2z a =z ω- （11）由(10)、（11）可得t mqE z ωωcos 102-= (12) 因未增加电场时，粒子在z 方向作初速度为0z v 的匀速运动，增加电场后，粒子在z 方向的运动是匀速运动与简谐运动的叠加，即有021cos z qE z t t mωω=-v （13）粒子在Oxy 平面内的运动不受电场2E的影响．设0ω为粒子在Oxy 平面内作圆周运动的角速度，则有 002πqB T mω== (14)由图示可得与圆周运动相联系的粒子坐标随时间t 的变化关系()01cos x r t ω'=- (15) 0sin y r t ω'= (16) 考虑到粒子在y 方向还具有速度为01y v 的匀速运动，并利用(2)、(5)、(7)、(14)以及己知条件，可得带电粒子的运动规律：000001cos y E qB m x t qB B m ⎛⎫⎛⎫=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭v (17) 0000000sin y E E qB m y t t B qB B m⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭v (18) 00020cos z mE qB z t t qB m=-v (19)评分标准：本题20分．第1问12分．（2）、（3）、（4）式共5分，（5）、（6）、（7）式共4分，（8）式及相关说明共3分．第2问8分．（12）式2分，（14）式到（19）式各1分. 五、答案与评分标准 本题15分．1．01TV V L I I e ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭(2分），L I （2分），0ln 1L T I V I ⎛⎫+ ⎪⎝⎭ （2分），201T V V L VI VI e ⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭（1分）． 2．0.62V （2分）；0.54V （2分）；49mW （2分）；6.0Ω （2分）．六、参考解答：在电加热器对A 室中气体加热的过程中，由于隔板N 是导热的，B 室中气体的温度要升高，活塞M 将向右移动.当加热停止时，活塞M 有可能刚移到气缸最右端，亦可能尚未移到气缸最右端. 当然亦可能活塞已移到气缸最右端但加热过程尚未停止.1. 设加热恰好能使活塞M 移到气缸的最右端，则B 室气体末态的体积02B V V = （1）根据题意，活塞M 向右移动过程中，B 中气体压强不变，用B T 表示B 室中气体末态的温度，有00BBV V T T =（2） 由(1)、(2)式得02B T T = （3）由于隔板N 是导热的，故A 室中气体末态的温度02A T T = （4） 下面计算此过程中的热量m Q .在加热过程中，A 室中气体经历的是等容过程，根据热力学第一定律，气体吸收的热量等于其内能的增加量，即05()2A A Q R T T =- （5） 由(4)、(5)两式得052A Q RT =（6） B 室中气体经历的是等压过程，在过程中B 室气体对外做功为00()B B W p V V =- （7）由(1)、(7)式及理想气体状态方程得0B W RT = （8） 内能改变为05()2B B U R T T ∆=- （9） 由(4)、(9)两式得052∆=B U RT （10） 根据热力学第一定律和(8)、(10)两式，B 室气体吸收的热量为072=∆+=B B B Q U W RT (11) 由(6)、(11) 两式可知电加热器提供的热量为06m A B Q Q Q RT =+= （12）若0m Q Q =，B 室中气体末态体积为02V ，A 室中气体的末态温度02T .2．若0m Q Q >，则当加热器供应的热量达到m Q 时，活塞刚好到达气缸最右端，但这时加热尚未停止，只是在以后的加热过程中气体的体积保持不变，故热量0m Q Q -是A 、B 中气体在等容升温过程中吸收的热量.由于等容过程中气体不做功，根据热力学第一定律，若A 室中气体末态的温度为AT '，有 00055(2)(2)22m AA Q Q R T T R T T ''-=-+- （13） 由(12)、(13)两式可求得00455AQ T T R '=+ （14） B 中气体的末态的体积02BV =V ' （15） 3. 若0m Q Q <，则隔板尚未移到气缸最右端，加热停止，故B 室中气体末态的体积B V ''小于02V ，即02BV V ''<．设A 、B 两室中气体末态的温度为A T ''，根据热力学第一定律，注意到A 室中气体经历的是等容过程，其吸收的热量05()2A A Q R T T ''=- （16） B 室中气体经历的是等压过程，吸收热量 0005()()2B A B Q R T T p V V ''''=-+- （17） 利用理想气体状态方程，上式变为 ()072B A Q R T T ''=- （18） 由上可知006()A B A Q Q Q R T T ''=+=- （19）所以A 室中气体的末态温度06AQ T T R''=+ （20） B 室中气体的末态体积00000(1)6BA V QV T V T RT ''''==+ （21） 评分标准：本题20分．得到0m Q Q =的条件下（1）、（4）式各1分；（12）式6分，得到0m Q Q >的条件下的（14）式4分，（15）式2分；得到0m Q Q <的条件下的（20）式4分，（21）式2分．七、答案与评分标准： 本题20分．1． 3R (3分) 2． 6R (3分)第1第3空格各2分；其余3个空格全对3分，有一个错则不给这3分．第1第3空格各2分；其余3个空格全对3分，有一个错则不给这3分． 八、参考解答： 1. 反应能()()332p n H He Q m m m m c ⎡⎤=+-+⎣⎦（1） 式中c 为光速．代入数据得0.764MeV Q =- （2）上式表明这是一吸能核反应．2．为了求入射质子阈能，反应前后各粒子都应沿同一直线运动．设质子的入射速度大小为p v ，反应后32He 的速度大小为3He v ，中子的速度大小为n v ，根据动量守恒和能量守恒有33p p n n He He m m m =+v v v (3) 33222p p n n He He 111222m m m Q =++v v v （4） 由（3）、（4）式可得3333322n n p p p n22He He n p n p He He He 220m m m m m m m m Q m m m ⎛⎫⎛⎫+--++= ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭v v v v (5) 令333332n nHe He p n pHe 2p p 2Hep He22m m m a m m m b m m m m c Qm ⎫+⎪=⎪⎪⎪=-⎬⎪⎪-⎪=+⎪⎭v v (6) 把(6)式代入(5)式得2n n 0a b c ++=v v (7)(7)式有解的条件是240b ac -≥ (8) 由(6)式可知，c 可能大于零，亦可能小于零.若0c <，则(8)总成立，中子速度一定有解，反应一定能发生；若0c >，则由 (6)、(8)两式得33n 2He p p n pHe 12m m m Q m m m +≥+-v (9) 即只有当入射质子的动能满足(9)式时，中子速度才有解，反应才能发生，所以入射质子的阈能为3pn p He 1th m T Q m m m ⎛⎫=+⎪ ⎪+-⎝⎭(10) 利用(1)式，在忽略2Q 项的情况下，(10)式可简化为 3p H 1th m T Q m ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭(11) 代入有关数据得1.02MeV th T = (12)3．由动量守恒和能量守恒有33p p n n He He =+m m m v v v (12)33222p p n n He He111222m m m Q =++v v v (13) 以θ表示反应中产生的中子速度方向与入射质子速度方向的夹角，如图所示，根据余弦定律有 ()()()33222nnp pn p n p He He 2cos m m m m m θ=+-v v v v v (14)令2p p p 12T m =v (15) 2n n n 12T m =v (16)3332He He He 12=T m v (17)把(15)、(16)、(17)式代入(13)、(14)两式得3He Q T T T =--p n （18）33n n p p He He 222m T m T m T θ=+- （19）由（18）、（19）式，消去3He T 后，得()3333p p HeHe n nnHe He 0m m T Q m T m m θ---=+ （20）令 3nHe S θ=，()333p p HeHe nHe mm T Q m R m m --=+ （21）得n 20T R -= （22）根据题给的入射质子的动能和第1问求得的反应能Q 的值，由(21)式可知0R >，故（22）式的符合物理意义的解为S =+ （23）将具体数据代入（21）、（23）式中，有n 0.132M e V T = (24) (如果得到 131.0=n T MeV ,也是对的.) p p m v第2问的其他解法 解法一为了研究阈能，只考虑碰撞前后各粒子都沿同一直线运动的情况．若碰撞后32He 和中子的速度相同，即粘在一起运动(完全非弹性碰撞)，则在碰撞过程中损失的机械能最多，若所损失的机械能正好等于反应能，则入射质子的动能最小，这最小动能便是阈能. 设质子的入射速度大小为p v ，反应后32He 和中子的速度大小为v ，根据动量守恒和能量守恒有3p p n He ()m m m =+v v (1) 322p p n He 11()22m m m Q =++v v (2) 由（1）、（2）式可得33n 2He p p n pHe 12m m m Q m m m +=+-v (3) 所以阈能为3pn p He 1th m T Q m m m ⎛⎫=+⎪ ⎪+-⎝⎭(4) 利用第1问中的(1)式，并注意到 32H 1<<Qm c有333332n pHe H H 2H H 11111⎛⎫==- ⎪ ⎪+-⎛⎫⎝⎭+⎪ ⎪⎝⎭Q m m m m m c Q m m c 在忽略2Q 项的情况下，(4)式可简化为3p H 1th m T Q m ⎛⎫=+⎪ ⎪⎝⎭(5) 代入有关数据得1.02MeV th T = (6)第2问8分(1)、(2)式各3分，(4)式或(5)式1分，(6)式1分． 解法二在牛顿力学中可以证明，质点系的总动能可以表示为质点系的总质量以质心速度运动的动能即所谓质心动能与各质点相对质心运动的动能之和.若质点系不受外力作用，则质点系的动量守恒，质心速度不变，故质心动能亦恒定不变；如果质点系内部的相互作用导致质点系机械能的变化，则可变化的机械能只能是各质点相对质心运动的动能. 在本题中，如果质子p 与氚31H 发生反应后，生成的中子n 和氦32He 相对质心都静止，则质子p 与氚31H 相对质心运动的动能之和全部转化成反应能，反应后系统的动能只有质心的动能，在这请况下，转化成其他形式能量的机械能最多，入射质子的动能最小，这最小动能便是阈能.所以入射质子的阈能等于系统质心的动能与反应能之和.以p 'v 和3H 'v 分别表示质子p 和氚31H 相对质心的速度，有3322p p H H 1122Q =m m ''+v v (1) 因系统质心的速度3p p c p H=+m m m v v (2)而33p H p p c p Hm m '=-=+v v v v m (3)33p pc H p H0m m '=-=-+v v v m (4)由(1)、(3)、(4)式得332H p p p H12m Q m m m =+v (5) 在牛顿力学中，系统的总质量是恒定不变的，这就导致系统质心的动能在反应前后恒定不变的结论，但在本题中，损失掉的机械能导致系统总质量的变化，使反应前系统的总质量与反应后系统的总质量不相等，即33p n H He +≠+m m m m ．如果仍沿用牛顿力学的结论，对一个孤立系统，其质心速度是不会改变的，故反应后质心的动能应为 ()()33222c n c p c c 2He H 111222=+=++Q E m m m m cv v v 而()33322p p p 2c 2222p H Hp HQ 1122m m Q QQ c c c m m m m m =⋅=⋅⋅++v v 由此可见，在忽略2Q 的条件下()()3322n p He H 1122c c m m m m +=+v v而入射质子的阀能()32p H 12th c T m m Q =++v (6) 由(2)、(5)、(6)式得3p H 1th m T Q m ⎛⎫=+ ⎪ ⎪⎝⎭(7)代入有关数据得1.02MeV th T = (8)第2问8分(1)、(5) 、(6)式各2分， (7)式1分，、(8)式1分. 解法三考虑反应前后各粒子都沿同一直线运动的情况，若入射质子与与静止的31H 发生完全非弹性碰撞，即反应后产生的中子和32He 以相同的速度运动，则入射质子的动能就是阈能.以10m 表示质子的静止质量，20m 表示31H 的静止质量，30m 表示中子的静止质量，40m 表示31He 的静止质量，设质子的入射速度大小为p v ，反应后32He 和中子的速度大小都为v ，根据动量守恒和能量守恒有1p m m m +=v (1)222120m m c m c m c++=(2)式中1m 是质子的动质量.由(1)、(2)两式得 1p 120+m m m v v = (3)把(3)式代入(1)式，经整理得()()2222221201p 3040+-=+m m c m m m c v (4)由1m =(5)可得221p221102-=m m m cv (6)若入射质子的阈能为th E ，有22110th m c m c E =+ (7) 由(4)、(6)、(7)式可得()()2230401020202th m m m m E m +-+= (8)利用题给条件并引入反应能，得 333p n H HeH2th m m m m E Q m +++= (9)或有()3333p 2H p HH H22th Q+m m m m c E Q Q m m ++=≈ (10)代入有关数据得1.02MeV th T = (11)第2问8分(1)、(2) 、(8)式各2分， (9)或(10)式1分， (11)式1分．。
四科联赛物理模拟试(有答案)
四科联赛物理模拟试卷一、填空题(每空1分，共16分)1. 古诗《小儿垂钓》中有“路人借问遥招手，怕得鱼惊不应人”。
（1）这个钓鱼的小儿面对路人的询问，只是招招手却默不作声。
这是因为他知道声音不仅能在空气中传播，还能在中传播。
（2）小儿招手（选填“会”或“不会”）产生波动，鱼儿听不见的原因是。
2．科学家根据星球光谱的红移现象推断宇宙正在膨胀，星球正在离我们越来越远。
其实在日常生活中声音也有类似的现象，在火车从我们身边疾驶而过的瞬间，尽管火车发出的汽笛声频率是不变的，但我们听起来声音的音调却是（选填“由高变低”或“由低变高”）答案：由高变低3. 去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。
其中：（1）获取饮用水。
如图1，用大塑料袋套在树叶浓密的嫩枝上，扎紧袋口。
随着植物中水的不断和，经过一段时间，塑料袋的内表面上就会出现一层水珠。
（2）用影子辨别方向。
如图2所示，将一根直杆竖直插在水平地面上的O点。
中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距O点最近的点A，则OA所指示的方向就是（选填“东”“西”“南”“北”）方向，这一判断应用的光学知识是。
4. 当摄影师用一台镜头焦距固定的照相机给全班同学照完毕业像后，接着又要给小明同学照半身像，这时摄影师应该（填“增大”或“减小”）照相机镜头和小明同学的距离，同时（填“增大”或“减小”）镜头到底片的距离。
5.“大胆猜想与小心求证”是科学研究的基本要求。
如图是课堂上老师的演示实验。
在静止指向南北方向的小磁针上方平行地放一根直导线。
闭合开关，原来静止的小磁针转动了。
某同学看了实验后想到：小磁针转动肯定是因为受到力的作用。
这个力是谁施加给它的呢?他认为有这几种可能：可能是风吹；可能是小磁针旁磁铁的吸引；可能是铁质物体接近小磁针；还可能是直导线中有电流通过时产生了磁场。
(1)为了验证是“直导线中通过的电流产生的磁场使小磁针转动”这一事实，最简单的实验操作是。
2011年全国统一高考物理试卷(新课标)及解析
2011年全国统一高考物理试卷（新课标）一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．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．1．（6分）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B．C．D．2．（6分）质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（）A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3．（6分）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关4．（6分）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2 A5．（6分）电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变6．（6分）卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径为3.8×105km，运动周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s）（）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s7．（6分）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A．B．C．D．8．（6分）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）A．B．C．D．二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题；每个试题考生都必须作答．第13题～18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节，使，记下此时R N的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的，此即为待测微安表头内阻的测量值．10．利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是；（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出﹣t图线；（3）由所画出的s/t﹣t图线，得出滑块加速度的大小为a=m/s2（保留2位有效数字）．11．甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．12．如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d＜x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的，不计重力和两粒子之间的相互作用力，求：（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小；（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差．三、（二）选考题：．[物理--选修3-3]13．对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E．当气体温度升高时，气体的内能一定增大14．如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管，下部有长l1=66cm的水银柱，中间封有长l2=6.6cm的空气柱，上部有长l3=44cm的水银柱，此时水银面恰好与管口平齐．已知大气压强为P0=76cmHg．如果使玻璃管绕底端在竖直平面内缓慢地转动一周，求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度．封入的气体可视为理想气体，在转动过程中没有发生漏气．四、[物理--选修3-4]15．一振动周期为T、振幅为A、位于x=0点的波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动．该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播，波速为v，传播过程中无能量损失．一段时间后，该振动传播至某质点P，关于质点P振动的说法正确的是（）A．振幅一定为AB．周期一定为TC．速度的最大值一定为vD．开始振动的方向沿y轴向上或向下取决于它离波源的距离E．若P点与波源距离s=vT，则质点P的位移与波源的相同16．一半圆柱形透明物体横截面如图所示，底面AOB镀银（图中粗线），O表示半圆截面的圆心，一束光线在横截面内从M点入射，经过AB面反射后从N点射出．已知光线在M点入射角为30°，∠MOA=60°，∠NOB=30°．求（ⅰ）光线在M点的折射角；（ⅱ）透明物体的折射率．五、[物理--选修3-5]17．在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为．若用波长为λ（λ＜λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h．18．如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连．将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体．现A以初速度v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起．以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离．已知离开弹簧后C的速度恰好为v0．求弹簧释放的势能．2011年全国统一高考物理试卷（新课标）参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分．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．1．（6分）（2011•新课标）为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的．在如图四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A．B．C．D．【分析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向．【解答】解：地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确．故选B．2．（6分）（2011•新课标）质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能（）A．一直增大B．先逐渐减小至零，再逐渐增大C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大【分析】一质点开始时做匀速直线运动，说明质点所受合力为0，从某时刻起受到一恒力作用，这个恒力就是质点的合力．根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况．【解答】解：A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确．B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大．故B正确．C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小．故C错误．D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大．故D正确．故选ABD．3．（6分）（2011•新课标）一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关【分析】运动员人高台下落过程中，重力做正功，重力势能始终减小．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加．以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置．【解答】解：A、运动员到达最低点前，重力对运动员一直做正功，运动员的重力势能始终减小．故A正确．B、蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力方向向上，运动员的位移向下，弹性力对运动员做负功，弹性势能增加．故B正确．C、以运动员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒．故C正确．D、重力势能的改变与重力做功有关，取决于初末位置的高度差，与重力势能零点的选取无关．故D错误．故选ABC．4．（6分）（2011•新课标）如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表．现闭合开关，灯泡正常发光．若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A．U=110V，I=0.2A B．U=110V，I=0.05AC．U=110V，I=0.2A D．U=110V，I=0.2 A【分析】灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，计算电流，根据变压器中电压与匝数成正比，电流与匝数成反比即可求解．【解答】解：灯泡正常发光说明副线圈的电压为220V，电流为=0.1A，根据电压、电流与匝数的关系知，原线圈中电压为=110V，电流为=0.2A，A正确．故选A5．（6分）（2011•新课标）电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）A．只将轨道长度L变为原来的2倍B．只将电流I增加至原来的2倍C．只将弹体质量减至原来的一半D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变【分析】通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理表示出弹体的出射速度．根据速度的表达式进行求解．【解答】解：通电的弹体在轨道上受到安培力的作用，利用动能定理有BIl•L=mv2，磁感应强度的大小与I成正比，所以B=kI解得．A、只将轨道长度L变为原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的倍，故A 错误B、只将电流I增加至原来的2倍，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故B正确C、只将弹体质量减至原来的一半，弹体的出射速度增加至原来的倍，故C错误D、将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变，弹体的出射速度增加至原来的2倍，故D正确．故选BD．6．（6分）（2011•新课标）卫星电话信号需要通过地球卫星传送．如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需要最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径为3.8×105km，运动周期约为27天，地球半径约为6400km，无线电信号的传播速度为3×108m/s）（）A．0.1s B．0.25s C．0.5s D．1s【分析】同步卫星和月球都是绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，求出轨道半径比，从而得出同步卫星的轨道半径以及高度，根据速度公式求出时间．【解答】解：根据万有引力提供向心力，解得：r=，已知月球和同步卫星的周期比为27：1，则月球和同步卫星的轨道半径比为9：1．同步卫星的轨道半径r′=×3.8×105=4.2×104km．所以接收到信号的最短时间t=≈0.25s．故选B．7．（6分）（2011•新课标）一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a 运动到c，已知质点的速率是递减的．关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）A．B．C．D．【分析】根据物体做曲线运动的条件和受力特点分析电荷受的电场力方向，再由负电荷所受的电场力方向与场强方向相反进行选择．【解答】解：A、电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．B、负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．C、图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．D、图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．故选D8．（6分）（2011•新课标）如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（）A．B．C．D．【分析】当F比较小时，两个物体相对静止，一起加速运动，加速度相同，根据牛顿第二定律得出加速度与时间的关系．当F比较大时，m2相对于m1运动，两者加速度不同，根据牛顿第二定律分别对两个物体研究，得出加速度与时间的关系，再选择图象．【解答】解：当F比较小时，两个物体相对静止，加速度相同，根据牛顿第二定律得：a==，a∝t；当F比较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：a1=，μ、m1、m2都一定，则a1一定．对m2：a2===t﹣μg，a2是t的线性函数，t增大，a2增大．由于，则两木板相对滑动后a2图象大于两者相对静止时图象的斜率．故A正确．故选：A二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9题～12题为必考题；每个试题考生都必须作答．第13题～18题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题9．（2011•新课标）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路．图中，A0是标准电流表，R0和R N分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池．完成下列实验步骤中的填空：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表的读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．【分析】先接通1，使待测电表有一示数，再接通2调节电阻箱使待测电表的示数相同，此时电阻箱的示数即为待测电表的内阻．【解答】解：（1）将S拨向接点1，接通S1，调节R0使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时标准电流表读数I；（2）然后将S拨向接点2，调节R N，使标准电流表的读数仍为I，记下此时R N 的读数；（3）多次重复上述过程，计算R N读数的平均值，此即为待测微安表头内阻的测量值．故答案为：（1）R0，标准电流表；（2）R N，标准电流表的读数仍为I；（3）平均值．10．（2011•新课标）利用图所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t．改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示．完成下列填空和作图：（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1、测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式是 s=v 1t ﹣at 2 ；（2）根据表中给出的数据，在答题纸的图上给出的坐标纸上画出﹣t 图线；（3）由所画出的s/t ﹣t 图线，得出滑块加速度的大小为a= 2.1 m/s 2（保留2位有效数字）．【分析】可以把光电门甲至乙的匀加速运动看成反向的匀减速运动，写出测量值s 和t 四个物理量之间所满足的关系式．由位移时间关系式整理得到﹣t 图线的表达式，并找出图线的斜率和加速度关系．【解答】解：①已知滑块沿斜面下滑时做匀加速运动，滑块加速度的大小a 、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v 1、测量值s 和t 四个物理量．因为时速度v 1是下滑的末速度，所以我们可以看下滑的逆过程，所以满足的关系式是：s=v1t﹣at2②根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出﹣t图线；③由s=v1t﹣at2整理得：=v1﹣at由表达式可知，加速度等于斜率大小的两倍．所以由图象得出滑块加速度的大小为a=2.1m/s2故答案为：①s=v1t﹣at2；②如图；③2.1．11．（2011•新课标）甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变．在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半．求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比．【分析】分别对甲乙两车研究，用加速度a，时间间隔t0等相同的量表示总位移，再求出路程之比．【解答】解：设汽车甲在第一段时间时间间隔t0末的速度为v，第一段时间间隔内行驶的路程为s1，加速度为a，在第二段时间间隔内行驶的路程为s2．由题，汽车甲在第二段时间间隔内加速度为2a．设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s'，则有s=s1+s2，s'=s1′+s2′．由运动学公式得v=at0 ①s1=②③将①代入③得s 2=2a，④由②+④得s=s1+s2=设乙车在时间t0的速度为v'，在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′．同样有v'=（2a）t0⑤⑥⑦将⑤代入⑦得s2′=⑧由⑥+⑧得s'=s1′+s2′=．所以甲、乙两车各自行驶的总路程之比为⑨答：甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比为5：7．12．（2011•新课标）如图，在区域Ⅰ（0≤x≤d）和区域Ⅱ（d＜x≤2d）内分别存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为B和2B，方向相反，且都垂直于Oxy平面．一质量为m、带电荷量q（q＞0）的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域Ⅰ，其速度方向沿x轴正向．已知a在离开区域Ⅰ时，速度方向与x轴正向的夹角为30°；此时，另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从P点沿x轴正向射入区域Ⅰ，其速度大小是a的，不计重力和两粒子之间的相互作用力，求：（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小；（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差．【分析】（1）根据洛伦兹力提供向心力，运用几何关系求出粒子的轨道半径，结合牛顿第二定律求出粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小．（2）通过洛伦兹力提供向心力，得出a粒子在区域Ⅱ中的轨道半径是区域Ⅰ中的一半，结合几何关系得出a粒子离开区域Ⅱ时，a粒子的纵坐标．根据时间关系通过几何关系求出当a离开区域Ⅱ时，b粒子的纵坐标，从而得出a、b两粒子的y坐标之差．【解答】解：（1）设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C（在y轴上），半径为R a1，粒子速率为v a，运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P'，如图由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得①由几何关系得∠PCP′=θ②，③，式中θ=30°由①②③式得④（2）设粒子a在II内做圆周运动的圆心为O a，半径为R a2，射出点为P a（图中未画出轨迹），∠P′O a P a=θ′．由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得⑤由①⑤式得⑥C、P'和O a三点共线，且由⑥式知O a点必位于⑦的平面上．由对称性知，P a 点与P'点纵坐标相同，即y1=R a1cosθ+h⑧式中，h是C点的y坐标设b在I中运动的轨道半径为R b1，由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得⑨设a到达P a点时，b位于P b点，转过的角度为α．如果b没有飞出I，则⑩，，（11）式中，t是a在区域II中运动的时间，而（12），（13）由⑤⑨⑩（11）（12）式得α=30°（14）由①③⑨（14）式可见，b没有飞出．P b点的y坐标为y2=R b1（2+cosα）+h由①③⑧⑨式及题给条件得，a、b两粒子的y坐标之差为．答：（1）粒子a射入区域Ⅰ时速度的大小．（2）当a离开区域Ⅱ时，a、b两粒子的y坐标之差为．。
八年级四科联赛科学试卷
2011学年度第二学期三区三校八年级四科联赛科学卷供卷学校：路桥三中供卷老师：徐巧红审核老师：王荷琴总分：100分考试时间：90分钟温馨提示：请仔细审题，细心答题，相信你一定会有出色的表现！考试说明：1、本卷共四大题，35小题，分卷Ⅰ和卷Ⅱ2、可能用到的相对原子质量：C-12 H-1 N-14 S-32 Na-23卷Ⅰ一、选择题（本题有20小题，每小题2分，共40分。
请选出各题中一个符合题意的正确选项，不选、多选、错选，均不给分。
）1、实验课上，小柯在低倍镜下看清某种细胞结构后，将显微镜轻移到小妍面前给她看，而小妍看到的却是较暗的视野，她首先应操作的是（）A．目镜B．物镜转换嚣C．反光镜D．粗准焦螺旋2、若图中的a、b分别代表蕨和西瓜两种植物，阴影部分代表它们之间的共同点。
则下列选项中不属于．．．阴影部分的是（）A．由细胞组成B．能进行光合作用C．有根、茎和叶的分化D．能利用种子繁殖3、浸没在水中的乒乓球，放手后会上升，在其上浮还未露出水面的过程中，浮力大小变化的情况是（）A．浮力不断变大，但始终小于重力；B．浮力一直不变，但始终小于重力；C．浮力不断变小，最后小于重力；D．浮力一直不变，但始终大于重力。
4、叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积，叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大。
右图表示叶面积指数与光合作用和呼吸作用的两个生理过程的关系。
下列叙述中，错误的是（▲）A．A点时，光合作用和呼吸作用强度相等B．叶面积指数越大，光合作用越强C．叶面积指数大约为5时，对农作物增产最有利D．两条曲线围成的部分代表有机物的积累量5、在吸气时，肺内的容积及气压的变化是 ( )A．肺容积增大，气压增大 B．肺容积增大，气压下降C．肺容积缩小，气压不变 D．肺容积缩小，气压下降6、如图所示，长颈漏斗中装有双氧水，集气瓶中装有二氧化锰，整个装置气密性良好，滴加双氧水的过程中下列叙述不正确．．．的是( ▲ )A．瓶内产生的气体是氧气 B．气球缩小C．红墨水右移 D．在此反应中二氧化锰起催化作用7、小明家台灯的插头插在如图所示的插座上，插座上有一个开关和一个指示灯（相当于电阻很大的灯泡）。
2012——2013第一学期四科联赛物理试题
物理练习题一．单项选择题（共15题，每题3分）1.下列所举各类"运动"中不属于机械运动的是 ( )A. 抛出的右块在空中运动.B. 小船在水面上滑行运动C. 生产技术革新运动.D. 月亮绕地球的运动.2.下列判断物体运动情况的说法中，以地面为参照物的是（）A．太阳从东方升起 B．客车里的乘客认为司机是静止的C．月亮躲进云里 D．飞机里的飞行员看到大地在运动3.观察如图所示的小旗,关于甲、乙两船相对于楼房的运动情况，下列说法正确的是（）A.甲船向右运动,乙船一定静止B.甲船向左运动,乙船一定运动C.甲船向右运动,乙船可能静止D.甲船向左运动,乙船可能运动4.1999年5月深圳塞格广场工地上，有一栋高291．6 m的大楼正在施工，下午3时，刮起了大风，一大片乌云飞快地飘过大楼上空，突然有人惊呼：“楼要倒了!”结果引起临近数千人在大街上惊叫狂奔，造成这种判断失误是由于这些人选用的参照物是（）A．乌云 B．地面 C．自己 D．大楼5.由匀速直线运动公式V=s/t可知,匀速直线运动的速度( )A.与路程成正比B.与时间成正比C.随路程和时间的变化而变化D.与路程和时间无关6.某一物体做变速直线运动,已知它在前一半路程的速度为4m/s,后一半路程的速度为6m/s,那么它在整个路程中的平均速度是 ( )A.4米/秒B.4.8米/秒C.5米/秒D.6米/秒7.一个人骑自行车沿平直的公路行驶,第一秒内通过的路程是2m,第二秒内通过的路程是3m,第三秒内通过的路程是4m,则( )A.前2s内的平均速度是3m/sB.前2s内的平均速度是2m/sC.3s 内的平均速度是3m/sD.后2s 内的平均速度是4m/s8.一列客车以20米/秒的速度行驶,突然迎面开来一列长300米的货车,坐在窗口的乘客看见货车从他跟前经过的时间是10秒,则货车的速度应为( )A.30米/秒B.10米/秒C.20米/秒D.无法确定9.下列关于声现象的说法中，正确的是（）A．悦耳动听的歌声是由歌唱家的声带振动发生的；B．声音传播不需要介质，真空也能传声；C．声音在钢铁中的传播速度小于在水中的传播速度；D．声音中水中的传播速度小于在空气中的传播速度。
2011届九月物理答案
2011届九月物理1、C 【解析】A 选项中合力为2F 3，B 选项中合理为0，C 选项中合理为2F 2，D 选项中合理为2F 3，在直角三角形中斜边F 2＞F 3，故C 正确。
【规律总结】本题考查三角形定则，①三角形求和力：两个力中一个力的箭头与另一个力的尾巴对齐，成为力的顺接，合力的尾巴与一个力的尾巴对齐，且与另一个力的箭头对齐；②三个共点力的平衡：三个力首尾相接围成封闭的三角形；③多个力的合力：所有力顺接后，第一个力的尾巴为起点，最后一个力的箭头为终点，连接起点和终点，画出的一条有向线段即为这些力的合力。
【知识点】要求学生掌握三角形定则，三角形定则是平行四边形定则中延伸出来的，又比平行四边形定则更加灵活、更加实用，常常在动态平衡问题中使用。
【应用举例】（2009年宁夏卷）21．水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的摩擦因数为μ（0<μ<1）。
现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动。
设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90ºA ．F 先减小后增大B ．F 一直增大C ．F 的功率减小D ．F 的功率不变【解析】物体受到四个力作用，由于支持力与滑动摩擦力符合f ＝μN ，即μ＝f N，说明滑动摩擦力与支持力的合力F 1方向与竖直方向的夹角α为一定值，满足tan α＝μ＝f N。
这样将物体的受力变成了重力G 、拉力F 和F 1力，三个力的动态平衡中，易得当F 与F 1垂直时（即θ＝α）时最小，F 力随着θ的增大先减小后增大，且F 1一直减小，A 对；F 力的功率的求取按照瞬时功率的公式P F ＝Fv cos θ，考虑到F 先减小后增大，而cos θ一直减小，无法判断力F 的功率变化。
但从能量守恒的角度看，F 力的功率时刻等于滑动摩擦力的功率，即P F ＝P f ＝fv ，F 1力一直减小，则支持力和滑动摩擦力均一直减小，故P F 减小，C 对。
2、B 【解析】通过滑轮的绳子上的力只改变力的方向，不改变力的大小，根据不计质量的动滑轮的共点力平衡可知，等大的两个力的合力（即大小恒等于重物的重力）不变，夹角越大，绳子上的力越大，B 对。
2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛初赛试卷参考答案与试题解析
2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛试卷参考答案与试题解析1、分析：GPS接收器接收的是电磁波．解答：解：GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航．卫星向GPS接收器传送信息依靠的是电磁波．故选A．2、分析：分别对甲乙两种情况进行受力分析．两图最大的区别是一拉一推，导致小车对地面的压力不同，由此产生的小车与地面之间的摩擦力不同，当然摩擦力越小越省力．解答：解：拉车时，人对车的拉力一般是斜向上的，这样会减小车对地面的压力，从而减小了车与地面之间的摩擦力，所以较省力；而推车时，人用力方向一般是斜向下的，这样会增大车对地面的压力，从而增大了车与地面之间的摩擦力，所以推车较费力．故选A．3、分析：风扇静止，静止就是一种平衡状态，平衡状态时受到的就是一对平衡力，从而判断出重力G和拉力T的关系；电风扇转动时，风扇叶片就会对空气施加一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，所以风扇叶受到了一个空气施加的反作用力，此时风扇叶片虽然转动，但位置没有变化，此时风扇叶片依然受到的是平衡力，根据平衡力的知识分析．解答：解：电风扇静止时受到的重力和固定杆对它的拉力是一对平衡力，即拉力T1=重力；电风扇转动时，风扇叶对空气施加了一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，空气对风扇叶施加了一个向上的反作用力；此时风扇叶受到了三个力的作用，重力G、固定杆对扇叶的拉力T2、空气对扇叶施加的力T′，风扇在这三个力的作用下在竖直方向上静止，所以G=T2+T′，所以T2＜G．故选D．4、分析：由于光速远远大于声速，为了记录的成绩更加准确，所以在运动场上，终点计时员是看到发令枪冒出的白烟计时，而不是听枪声计时，由此入手，即可确定黑色板子的作用．解答：解：在赛场上终点计时员是看到发令枪冒出的白烟计时的，为了便于计时员清晰的看到发令枪冒出的白烟，所以选用深色的板子来衬托发令枪冒出的白烟．故选B．5、分析：在轨道舱内，物体处于完全失重状态．根据运动时是否受到重力的影响来分析解答此题．解答：解：在失重状态下，可以用很小的力举哑铃、跳绳、踢毽子，起不到锻炼身体的作用；在失重状态下，要拉开弹簧拉力器，与在正常的不失重状态下一样，需要航天员施加较大的拉力，航天员可以通过拉弹簧拉力器来锻炼身体．故选D．6、分析：物体由运动而具有的能叫动能，影响动能大小的因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大；发电机是将其他形式的能转化为电能的机器．解答：解：A、B、第一阶段减速过程中，由于速度变小，所以动能变小，由于继续行驶并带动发电机发电，故将一部分动能转化为电能．减小的动能有一部分转化为电能，即电能小于减小的动能；故A错误，B正确；C、D、第二阶段减小的动能有一部分转化为内能，有一部分转化成了电能，所以内能小于减小的动能，故C错误，D错误．故选B．7、分析：判断一个物体是运动还是静止，要看它与所选的参照物之间是否有位置变化，有位置变化则相对运动，无位置变化则相对静止．解答：解：北极星差不多正对着地轴，从地球北半球上看，它的位置几乎不变；北斗星在不同的季节和夜晚不同的时间，出现于天空不同的方位．所以天刚黑下来的时候，我们观察并记录一次北斗星与北极星相对于地面的位置；半夜的时候，我们再次观察并记录北斗星与北极星相对于地面的位置．比较这两次的记录结果，我们会发现北斗星相对于地面的位置发生了改变，而北极星相对于地面的位置没变，所以说北斗星是运动的，北极星是静止的．故选C．8、分析：由题干可以看出，炒花生或栗子，与炒其他食物的不同之处就是“要往锅里放一些沙子（或粗盐）”，要分析这样做的原因，就要分析放一些沙子（或粗盐）后在炒的过程中会有哪些变化，然后与题中的四个选项进行对比，便不难得出答案了．解答：解：A、放入沙子（或粗盐），对火焰的燃烧并没有影响，不能改变炒锅的温度，该选项错误．B、放入沙子（或粗盐）后，就会使被炒的食品与沙子（或粗盐）混合起来，使得花生或栗子受热均匀且避免与锅底直接接触时间过长，可以避免栗子变焦，该选项的说法是正确的．C、即便是不加沙子（或粗盐），花生或栗子中的水分在高温的环境下，同样会蒸发掉的，所以加不加沙子，并不是食品更加干酥脆的根本原因，该选项错误．D、加入沙子后，的确可以吸收部分热量，但是对于锅中被炒物体的温度来说，并没有影响，所以选项D的说法也是错误的．故选B．9、分析：哈哈镜由凸面镜和凹面镜组成．凸面镜对光线有发散作用，成缩小的虚像；凹面镜对光线有会聚作用，成放大的虚像．解答：解：哈哈镜中凸起的部分就相当于一个凸面镜，成缩小的像，所以人像变短；凹下去的部分相当于一个凹面镜，成放大的像，所以人像变长．故选B．10、分析：（1）由甲图可知，两电阻串联，根据题意可知有光照射时光敏电阻R1阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和定值电阻两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R1两端电压的变化；由图象知R1的电压U1=2V，根据串联电路电压的特点求出R2的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和求出R1的电阻．（2）R1无激光照时，R1与R2串联，由图象可得R1的电压U1′=4V，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出电路中的电流和此时R1的电阻，即可得出有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比和光敏电阻的阻值之比．（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置，可以求出平均每小时通过的产品个数．解答：解：（1）由甲图可知：R1、R2串联，由光敏电阻有光照射时阻值较小可知，当有光照射时，R1的阻值变小，电路的总电阻变小；根据I=可知，电路中的电流变大；根据U=IR可知，R2两端的电压变大；根据串联电路总电压等于各分电压之和可知，R1两端的电压变小，即R1两端的电压较低，由图象知R1的电压U1=2V，则U2=U﹣U1=6V﹣2V=4V，电路中的电流：I===0.01A，光敏电阻的阻值：R1===200Ω，故A不正确．（2）R1无激光照时，由图象可得U1′=4V，U2′=U﹣U1′=6V﹣4V=2V，所以，有光照射和无光照射时保护电阻R2两端的电压之比U2：U2′=4V：2V=2：1，故B不正确；I′===0.005A，此时电阻R1的阻值：R1′===800Ω，所以，光照射和无光照射时光敏电阻的阻值之比R1：R1′=200Ω：800Ω=1：4，故C不正确；（3）由图象可知：每经过0.6s，就有一个产品通过计数装置．n==6000个，故D正确．故选D．11、分析：（1）增大的压强方法：增大压力或减小受力面积；减小压强的方法：减小压力或增大受力面积．（2）减小摩擦的方法：增加物体间的正压力或增大接触面的粗糙程度；减小摩擦的方法：减小正压力或减小接触面的粗糙程度．（3）能量的转化：通过做功，能量可以由一种形式转化为另一种形式．（4）光的传播：在同一均匀介质中光沿直线传播；面镜可以使光发生反射，该改变光的传播方向；透镜可以使光发生折射，改变光的传播方向．（5）滑轮组的作用：可以改变力的大小或方向．解答：答：①手柄上的花纹增加了手柄的粗糙程度，可增大手柄与手之间的摩擦力．②箭身细长，减小了箭与空气的接触面积，从而减小空气阻力．③弓箭或钢球离开弩弦时获得一定的速度，由于惯性能继续向前运动．④箭头尖锐，箭头与物体接触时减小了受力面积，从而增大了压强．⑤利用弩的弹力发弓箭时，弩的弹性势能转化为箭的动能．⑥肩托的使用，增大了弓与人的接触面积，增大了拉弓时弓对人的压力的受力面积，使压强减小．⑦目标发出或反射的光沿直线传播，经瞄具进入人眼，准确锁定目标．⑧目标发出或反射的光沿直线传播，经光学瞄准镜折射后进入人眼，便于精确瞄准．⑨滑轮组可以使人拉弓的力变小，使放箭时更省力．12、分析：冬天，温度较低，空气中的水蒸气遇到冷的窗玻璃会液化成小水珠或凝华成小冰粒．当通电时这些金属膜会发热，小水滴受热汽化，小冰粒受热熔化成小水珠又汽化了．便于司机通过驾驶室上方的反光镜观察车后面的情况．解答：答：金属膜的主要作用：①在冬季，使附着在窗玻璃表面上的小水滴汽化或小冰粒熔化并汽化，使附着在玻璃窗外表面上和积雪熔化；②便于司机通过驾驶室上方的反光镜观察车后面的情况．13、分析：（1）刻度线喷在刻度尺背面，刻度尺薄的一侧；光透过透明刻度尺发生折射，数字与刻度线不透光在后面纸上形成阴影．（2）使用刻度尺测量物体长度时，刻度线要尽可能地靠近被测物体；利用刻度尺画线时，刻度尺越薄，线段长短的误差越小．解答：答：（1）刻度线喷在刻度尺背面，刻度尺薄的一侧，由图丙知C处为反面，且此处刻度尺较薄，则刻度线在C处；目的是让刻线靠近被测物体，减小测量误差；（2）刻度尺有刻度的一边做的较薄，是为了在使用刻度尺画线的时候笔尖贴近刻度尺，线更容易画直；同时由于笔尖贴近刻度线，更容易画出符合要求的线段．14、分析：（1）由小彩灯上标的“4V 0.2A”可知，小彩灯正常发光时的电压为4V，而家庭电路的电压为220V，所以小彩灯的连接方式应为串联，再根据串联电路的电压关系求灯的个数；（2）该灯丝烧断后，220V的电压会加在这个彩灯上，使细金属丝表面上的氧化铜被击穿，电路导通，其它小彩灯能发光．解答：解：（1）要使灯泡正常发光，应将灯泡串联，让小彩灯串联后的总电压为220V，由串联电路的特点知串联个数：n==55个；故答案为：55．（2）如图所示，当某个小彩灯L的灯丝烧毁时，AB间形成断路，220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架AB之间；氧化层被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通，此时烧坏的这个灯只相当于一段导线（如图），起到连接作用，这样220V的电压又重新分加在其它的未烧坏的彩灯上，使它们能继续工作．但是每个灯上的电压有一点儿升高，不过还不至于烧毁灯丝．当然，烧毁的小彩灯太多时，其余小彩灯也会因为电压过高而被烧毁．15、分析：（1）电路中开关控制用电器时，开关和用电器是串联的；光控开关和声控开关同时控制一盏灯，同时符合光暗到一定程度，而且有一定的声音时电灯才发光，两个开关和灯泡应该是串联的．（2）雷雨天，通过对开关S1、S2的操作，取消自动功能，灯始终不会被点亮，说明开关S1、S2中有一个起总开关的作用；则另一开关与声控开关和光控开关串联后并联．当正常天气时，可以闭合总开关，断开另一个开关，晚上同样起到拍拍手，灯就亮了，过一会自动熄灭．解答：解：（1）用导线将光控开关、声控开关、电灯以及电源依次连接即可如下图所示：（2）先将声控开关和光控开关串联，然后再与S1并联，并联后与灯泡、开关S2以及电源顺次连接，如图所示：16、分析：放大法：物理实验中常遇到一些微小物理量的测量．为提高测量精度，常需要采用合适的放大方法，选用相应的测量装置将被测量进行放大后再进行测量．解答：答：手捏玻璃瓶，玻璃瓶会发生形变，但形变太小，不能直接观察．但采用图中所示方法后，通过细玻璃管内水柱的上升间接知道了瓶子发生的形变，利用液柱变化放大了瓶子的形变，这就是微小现象放大法．除此以外，还有很多地方也用到了这种方法．如：①将正在发声的音叉靠近用细线悬吊着的乒乓球，通过乒乓球反复被弹开显示音叉在振动；②温度计的玻璃管做的很小，用液柱的长度变化显示液体的热胀冷缩；③金属盒压强计用指针的摆动显示金属盒的形变程度；④用托盘天平的指针是否指在分度盘的中央显示天平的横梁是否平衡．17、分析：（1）减小液体的蒸发表面积可有效减慢蒸发，这样也会使液体不会很快变凉，碗中的油层便起到了很好的减缓水的蒸发散热的作用．（2）从题可知，肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min，在这2min时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2℃，从而可以计算出肉和汤混合后的温度．而把肉放进汤里，肉的温度升高，吸收热量，汤的温度降低，放出热量，根据热平衡方程Q吸=Q放便可以计算出汤的质量．解答：解：（1）碗中油由于其密度比水小且不易蒸发，漂浮在水的表面上，使水的蒸发面积减小，则减小了水的蒸发而带走热量，使汤的温度不易降低．（2）∵肉片必须至少在大于80℃的汤中保持2min，在这2min时间里，由于向外界散热整体温度将下降约2℃，∴肉和汤混合后的温度至少为：t=80℃+2℃=82℃，把肉放进汤里，肉的温度升高，吸收热量，汤的温度降低，放出热量，t0汤=97℃，c汤=4.2×103J/（kg•℃），m肉=0.2kg，t0肉=22℃，c肉=3.5×103J/（kg•℃），根据热平衡方程Q吸=Q放得：c肉m肉（t﹣t0肉）=c汤m汤（t0汤﹣t），即：3.5×103J/（kg•℃）×0.2kg×（82℃﹣22℃）=4.2×103J/（kg•℃）×m汤×（97℃﹣82℃）解得：m汤≈0.67kg．答：（1）碗中油层的作用是使水的蒸发面积减小，则减小了水的蒸发而带走热量，使汤的温度不易降低．（2）为实现上述的温度要求，碗中汤的质量至少为0.67kg．18、分析：（1）微波炉的效率等于水吸收的热量与微波炉消耗的电能之比；①已知发光二极管闪烁的次数，根据“3200imp/kW•h（它表示每消耗电能1kW•h，该电能表上面的发光二极管闪烁3200次）”可计算出在4min内微波炉消耗的电能；②已知水的体积，利用m=ρV可以计算出水的体积；③已知水的质量，水的初温、末温、利用Q=cm△t计算出水吸收的热量；（2）现在的微波炉是间断性工作的，通过调整工作与停止的时间比调整功率．解答：解：（1）①4min微波炉消耗的电能：W==×3.6×106J=2.88×105J；②水的质量：m=ρV=1.0×103kg/m3×10﹣3m3=1kg；③水吸收的热量：Q=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（72℃﹣20℃）=2.18×105J；微波炉的效率：η=×100%=×100%=76%；（2）微波炉是间断性工作的：①当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率连续工作时，设定为高火档；②当微波炉中的微波管在额定电压下以额定功率间歇工作时，设定为非高火档；③并且工作时间与不工作时间的比值越小，微波炉的档位越低．答：（1）微波炉烧水时的效率为76%；（2）通过调整微波炉的工作与停止的时间比调整功率．19、分析：分两种情况分析：（1）压力传感开关受到竖直向下的拉力达到10N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水．由于压力传感开关受到竖直向下的拉力等于圆柱体重减去受到的浮力，可求圆柱体受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体排开水的体积，进而求出圆柱体浸入水中深度为水面2与圆柱体下表面7之间的深度，此时桶内水面处于右图位置2处，桶内水的体积V3=40L，根据h3=得出水面2与桶底3之间的深度，可求圆柱体下表面7与桶底3之间的深度h7、圆柱体B露出水面深度为9与2之间的长度h9；（2）压力传感开关受到竖直向下的拉力达到4N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水．由于压力传感开关受到竖直向下的拉力等于圆柱体重减去受到的浮力，可求圆柱体受到的浮力，利用阿基米德原理求圆柱体排开水的体积，进而求出圆柱体浸入水中深度为水面2与圆柱体下表面7之间的深度、圆柱体露出水面深度为圆柱体顶端8与水面1之间的长度h5，圆柱体A浸入水中的深度为4到5间的深度h8，此时桶内水面处于如图的位置1处，桶内水的容积为V4=200L，根据h4=得出水面1与桶底3之间的深度，进而求出圆柱体下表面7与桶底3之间的深度h7、圆柱体B露出水面深度为9与2之间的长度h9，水面1到桶底6之间的长度h6，最后求出，圆柱体A顶端到桶底的距离就是拴在圆柱体A上绳子长度L1=h6﹣h5，也就是图中5与9之间的高度；圆柱体A、B之间的绳子长度L2=h4﹣h浸2﹣h7．解答：解：（1）压力传感开关受到竖直向下的拉力达到10N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水．由于压力传感开关受到竖直向下的拉力等于圆柱体重减去受到的浮力，圆柱体受到的浮力：F浮1=2G﹣F1=2×6N﹣10N=2N，圆柱体排开水的体积：V排1===2×10﹣4m3=200cm3，圆柱体浸入水中深度为水面2与圆柱体下表面7之间的深度：h浸1===0.05m=5cm，此时桶内水面处于右图位置2处，桶内水的体积V3=40L，根据h3===0.08m=8cm得出水面2与桶底3之间的深度为8cm，圆柱体下表面7与桶底3之间的深度h7=h3﹣h浸1=8cm﹣5cm=3cm，圆柱体B露出水面深度为9与2之间的长度h9=h2﹣h浸1=12cm﹣5cm=7cm；（2）压力传感开关受到竖直向下的拉力达到4N时闭合，通过控制水泵从进水口向桶内注水．由于压力传感开关受到竖直向下的拉力等于圆柱体重减去受到的浮力，圆柱体受到的浮力：F浮2=2G﹣F2=2×6N﹣4N=8N，圆柱体排开水的体积：V排2===8×10﹣4m3=800cm3，圆柱体浸入水中深度为水面2与圆柱体下表面7之间的深度：h浸2===20cm，圆柱体露出水面深度为圆柱体顶端8与水面1之间的长度h5=2h2﹣h浸2=2×12cm﹣20cm=4cm，圆柱体A浸入水中的深度为4到5间的深度h8=h2﹣h5=12cm﹣4cm=8cm，此时桶内水面处于如图的位置1处，桶内水的容积为V4=200L，根据h4===0.4m=40cm得出水面1与桶底3之间的深度为40cm，圆柱体下表面7与桶底3之间的深度h7=h3﹣h浸1=8cm﹣5cm=3cm，圆柱体B露出水面深度为9与2之间的长度h9=h2﹣h浸1=12cm﹣5cm=7cm；水面1到桶底6之间的长度h6=h1﹣h4=50cm﹣40cm=10cm，圆柱体A顶端到桶底的距离就是拴在圆柱体A上绳子长度：L1=h6﹣h5=10cm﹣4cm=6cm，也就是图中5与9之间的高度；圆柱体A、B之间的绳子长度：L2=h4﹣h浸2﹣h7=40cm﹣20cm﹣3cm=17cm．答：两段细线的长度分别为6cm、17cm．20、分析：（1）根据公式P=Fv先求出最大机械输出功率；再求出需要的电功率和垂直于太阳光的太阳能电池板得到的太阳辐射最大功率，最后求出车上的太阳能电池板能提供的最大功率；几个数据进行比较即可得出结论；（2）可以从车的重量、受到的阻力、机械损耗、车速等方面考虑．解答：解：（1）v=72km/h=20m/s；驱动电机需要达到的最大机械输出功率：P机=Fv=kmgv=0.02×750kg×10N/kg×20m/s=3000W；需要的电功率P电==≈3333W；P大==W=676W；P电池=η3P大S=15%×676×8W=811W＜3333W；以上数据为天气晴朗、太阳能电池板始终垂直于阳光时的数据，实际上汽车上的电池板很难做到始终于阳光垂直，其实际提供的电功率会小于P电池；不能满足驱动电机的需求．（2）减轻车体自身的重力、降低车辆行驶时的阻力、减小机械损耗、降低车辆设计最高时速、提高电机的效率、兼容其他能源动力、使用蓄电池供电、在车的顶部安装折叠式太阳能电池板、停车时将太阳能电池板转化的电能存入蓄电池、研发高效率太阳能电池板等．。
2011年高考物理各地试题分类汇编及解析
2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-41(广东第18题).光电效应实验中，下列表述正确的是A.光照时间越长光电流越大B.入射光足够强就可以有光电流C.遏止电压与入射光的频率有关D.入射光频率大于极限频率才能产生光电子2（2011安徽第15题）．实验表明，可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长λ的变化符合科西经验公式：24BC n A λλ=++，其中A 、B 、C 是正的常量。
太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如下图所示。
则 A ．屏上c 处是紫光B ．屏上d 处是红光C ．屏上b 处是紫光D ．屏上a 处是红光答案：D解析：白色光经过三棱镜后产生色散现象，在光屏由上至下（a 、b 、c 、d ）依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
屏上a 处为红光，屏上d 处是紫光，D 正确。
3（2011全国卷1第16题）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、蓝光和紫光解析：按照偏折程度从小到大的排序为d 、c 、b 、a 、故：折射率为:d c b a n n n n <<<频率为：d c b a f f f f <<<选B4（2011全国卷1第21题）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2A -且向y 轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为A 。
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ab cA ．12A -、延y 轴正方向B ． 12A -，延y 轴负方向C ．A 、延y 轴正方向D ．A 、延y 轴负方向 解析：选C5（2011海南18模块3-4试题）.（12分）（1）（4分）一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示。
黄冈市2011春四科联赛八年级物理模拟试题
黄冈市2011年春八年级四科综合能力测评模拟试题物理卷测试时间：90分钟 试卷满分：100分一、选择题（每题只有一个选项是正确的，每题3分，共30分）1、目前，很多汽车的驾驶室里都有一个叫做GPS(全球卫星定位系统)接收器的装置。
GPS接收器通过接收卫星发射的导航信号，实现对车辆的精确定位并导航。
卫星向GPS 接收器传送信息依靠的是 ( )A ．红外线B ．紫外线C ．电磁波D ．激光2、潜泳的人，从水下向上看，会看到一彩色镶边、内有图像的圆面，那么 ( )A ．圆面内只能呈现水面上的部分景物B ．彩色镶边是由于水面四周各种物体的颜色所引起的C ．彩色镶边是由于不同颜色的光折射程度略有不同所致D ．圆面中图像呈现的是水面外的景物，且看到景物的高度比实际景物要低3、磁带录放机可高速播放正常录制的声音，在高速播放时最有可能听不到的声音是正常录音时 ( )A ．音调较低的声音B ．音调较高的声音C ．响度较小的声音D ．响度较大的声音4、人站在哈哈镜前，会由于哈哈镜的特殊形状而使人体不同部位的像或被拉长或被压短而变形，令人发笑。
现有一个如图5甲所示由两个水平方向的柱面镜连接而成的哈哈镜，竖直置于水平地面上。
当一个与哈哈镜等高的人站在其正前方(如图乙所示)，他看到的像的情况是( )A ．上半身的像被拉长B ．下半身的像被拉长C ．全身的像都被拉长D ．全身的像都被压短5、过年的时候，桌上的菜肴非常丰富，其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却，这主要是因为 ( )A ．油的导热能力比水差B ．油层阻碍了汤的热辐射C ．油层和汤中的水不易发生热交换D ．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发6、如图所示，将一柔软的导线弯成星形，并将其置于光滑水平桌面上，然后将电键S 闭合，则该星形回路将 ( )A ．不会变形B ．会变形，所围面积增大 S第4题图 第6题图C ．会变形，所围面积减小D ．会变形，所围总面积不变7、如图所示的电路中，当滑动变阻器R 的滑动片P 从a 端移到b 端的过程中 ( )A ．电压表V 的示数先增大后减小，电流表A 的示数增大B ．电压表V 的示数先增大后减小，电流表A 的示数减小C ．电压表V 的示数先减小后增大，电流表A 的示数增大D ．电压表V 的示数先减小后增大，电流表A 的示数减小8、（2009年湖北黄冈中学提前招生）一对火线和零线从一堵正方形的墙上走过，墙的正中央开了扇正方形的木窗，如图所示，火线在A 处和零线在B 发生了漏电，如果测得流过下边墙上的电流约是200mA ，那么总的漏电电流约为 （ ）A ．800mAB ．600mAC ．400mAD ．200mA9、氧化锡的电导（电阻的倒数）随周围环境中的CO （一氧化碳）浓度变化而变化，如图甲图中的直线反映了它的电导与CO 浓度的关系。
2011届高三年级第一次四校联考物理试题
2011届高三年级第一次四校联考物理试题本试题分第Ⅰ卷选择题和第Ⅱ卷非选择题两部分，满分100分,考试时间100分钟。
第Ⅰ卷 (选择题，共48分)一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每题给出的四个选项中，有一个或几个选项正确，选对的得4分，漏选的得2分，选错或不答的得0分）1．如图所示，一个物体在O点以初速度v开始作曲线运动，已知物体只受到恒力F作用，则物体速度大小变化情况是（）A.先减小后增大B.先增大后减小C.不断增大D.不断减小2．P、Q、 R三点在同一条直线上，物体做匀加速直线运动，经过P点的速度为v，经过Q点的速度为2v，到R点的速度为3v，则PQ:QR等于（）A. 1:3B. 3:8C. 3:5D. 4:93．如图所示，用一根轻质、光滑且不可伸长的绳子晾晒衣服，绳子的一端固定在墙角上的A 点，另一端系在竖直杆上。
通过光滑的挂钩将衣服悬挂在绳子上，并处于静止状态。
现保持绳子的一端固定在A点不变，将另一端缓慢地沿竖直杆从B点向上移动到B1位置。
在此过程中，下列判断正确的是（）A．绳子张力变小B．绳子张力变大C．绳子张力不变D．绳子张力先变小后变大4．据媒体报道，嫦娥二号卫星环月工作轨道为圆轨道，卫星离月球表面的高度为100km，运行周期117min．若还知道引力常量和月球平均半径，仅利用上述条件能求出的是（）A．月球表面的重力加速度B．月球对卫星的吸引力C．卫星绕月球运行的速度D．卫星绕月球运行的加速度5．一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这一过程中其余各力均不变。
那么，图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是（）6．物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角α的正切αtan随时间t变化的图象是图中的（）7．如图所示，质量为m的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则（）A.车厢的加速度为gsinθB.绳对物体1的拉力为m1g/cosθC.底板对物体2的支持力为(m2-m1)gD.物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθ8．如图所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A施加一水平力F，F-t关系图象如图（乙）所示。
2011全国物理竞赛复赛答案
2011年第二十一届全国初中应用物理竞赛复赛试题参考解答与评分标准说明：1. 提供的参考解答除选择题外，不一定都是惟一正确的。
对于那些与此解答不同的解答，正确的，同样得分。
2. 评分标准只是按一种思路与方法给出的。
在阅卷过程中会出现各种不同情况，可按照本评分标准的精神定出具体处理办法，但不要与本评分标准有较大偏离。
3. 问答题或计算题是按照分步方法给分的。
在评分标准中常常写出（1）式几分，（2）式几分……这里的式子是用来代表步骤的。
若考生并未写出这个式子，而在文字表达或以后的解题过程中反映了这一步骤，同样得分。
没有写出任何式子或文字说明，只给出最后结果的，不能得分。
4. 参考解答中的数字结果是按照有效数字的运算要求给出的，但对考生不做要求。
不要因为有效数字的错误而扣分。
5. 在最后定奖时，如果得分相同的人数超过获奖名额，因而难于选拔时，可对待选试卷进行加分评判。
加分评判的基本依据是：（1）所用方法或原理不是课本所讲的，具有创新性，应加分； （2）方法简便，应加分；（3）提出多种正确解法，应加分；（4）试卷表达规范，条理清楚，能充分利用数学工具，应加分。
上述各项的执行都需由竞赛领导小组做出规定（省统一分配奖励名额的由省决定， 地、市分配奖励名额的由地、市决定）。
一、（16分）参考答案1．红血球在血浆中下沉时受力情况如图答-1所示。
………………………………2分 红血球由静止开始下沉时，速度很小，根据f =6πηR v 可知，所受的粘滞阻力也非常小，由于血浆的密度ρ0小于红血球的密度ρ，红血球受到的浮力小于重力，所以刚开始f +F浮＜G ，红血球会加速下沉；随着红血球下沉速度变大，粘滞阻力增大，当f +F 浮=G 时，红血球就会匀速下沉。
…………………………………………………………………………4分2．当红血球在血浆中匀速下沉时，受到的几个力平衡，所以f +F 浮=G …………………………………………………………………………………………2分 因f =6πηRvF 浮=G 排=ρ0V 球g =ρ0×34πR 3g =34πρ0g R 3 ………………………………………………………2分G =mg =ρV 球g =ρ×34πR 3g =34πρg R 3……………………………………………………………2分所以有 6πηR v+34πρ0g R 3=34πρg R 3即9ηv+2ρ0g R 2=2ρg R 2所以有R =gv )(290ρρη- ………………………………………2分将η=1.8×10-3P a·s ，v=12mm ／h=31×10-5m/s ，ρ0=1.0×103kg/m 3，ρ=1.3×103kg/m 3，g =10N ／kg 代入并计算得： R = 3×10-6 m ……………………………………………………2分 二、（16分）参考答案1．需要时间：图答-1t=W P =12×500×3600×(90%-20%)50 s = 84 h ……………………………………………………6分 2．电池板面积：S=P 板ηP 阳= 36240×15%m 2= 1 m 2 …………………………………………………………………4分 3．可供灯具发光时间： t 灯=W P 灯=12×500×3600×(90%-20%)80 s = 52.5 h …………………………………………………6分 三、（16分）参考答案1．略 …………………………………………………………………………………………………3分 2．假设骑车人的质量约为50kg ，则地面受到的压强：()()Pa 1025.2m1040kg /N 10kg 40kg 50524⨯=⨯⨯+=+=+==-S g m m S G G S F p 车人车人………………………3分 说明：答案在（1.7～2.5）×105Pa 的均可得分 3．额定功率下的电流：A 5V48W 240===U P I (2)分4．蓄电池储存的电能：E=UIt=48V×12A×3600s = 2.07×106 J …………………………………………………………3分 5．因为电动自行车匀速行驶，所以：kE η=fsm 1014.4N3075.0J 1007.28.046⨯=⨯⨯⨯==f kE s η (3)分6．优点：不会排放尾气、噪音小。
特色专题-龟山中心学校2011年四科联赛物理试卷及答案
龟山中心学校四科联赛物理试卷（本卷考试时间60分钟，总分80分）一、选考题：请考生从给出的选考一或选考二中任选一模块作答，如果两模块都做，则只．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．按所做的选考一模块计分。
．．．．．．．．．．．．【选考一】每题只有一个选项是正确的，每题2分，共10分。
1、下列有关声波的表述，不正确．．．的是（）A＊“钟磬和鸣”，钟磬同时发音，各自音色不同B＊“震耳欲聋”是由于声波的频率太高C＊“闻鸡起舞”，鸡鸣声的传播也是能量的传播D＊“电闪雷鸣”，先看到闪电后听到雷鸣，是因为声速小于光速2、声波在传波过程中遇到较大障碍物时会产生回声。
据此，小丽和小强相互配合，使用秒表和米尺来测量声速。
面对某建筑物的墙壁，小丽手持一对木板对拍，调整对拍节奏，使得拍打的时刻和听到前次拍打产生的回声的时刻重合，小强负责记录拍打次数和时间，设小丽拍打N次所用时间为T（其中N不包括开始计时的那次拍打），距离墙壁的距离为L，则声速为（）A＊ NL/T B＊ NL/2T C＊ 2NL/T D＊ (N-1)L/T3、过年的时候，桌上的菜肴非常丰富，其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却，这主要是因为( )A＊油的导热能力比水差B＊油层阻碍了汤的热辐射C＊油层和汤中的水不易发生热交换D＊油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发4＊晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”，这种现象俗称为“飞机拉烟”。
产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。
在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是：（）A＊熔化B＊液化C＊蒸发D＊升华5、＊对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的白气并不明显＊如果突然停止加热,水面上很快出现许多白气＊这是因为 ( ) A＊沸腾时水不蒸发B＊停火后水开始大量蒸发C＊沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃D＊停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成白气【选考二＊】每题只有一个选项是正确的，每题2分，共10分。
2011年天津市大学生物理竞赛真题(含答案)
2011年第二届拓普杯天津市普通高等院校《大学物理》竞赛试题一、如图是长为L 质量为m 的均质细杆处于水平静止状态。
它的一端在光滑的轴上，细杆可绕轴自由转动，另一端用轻绳（不计质量）悬挂于天花板，轻绳垂直于水平面。
问：（1）在剪断轻绳这一瞬间，细杆质心加速度a 、细杆绕其质心转动角加速度β、轴的支撑力N 各是多少？（2）当细杆转动到竖直位置转动角速度ω、质心速度v ？ 解法：（1）设轴的支撑力为N ，则： 平动方程：ma N mg =- （1） 1分转动方程：βI Lmg =2（2） 1分由231mL I=， β2La = 代入（2）得 1分 g a43= 1分代入（1）式得： mg ma mg N41=-=细杆绕轴转动的角加速度：L g L a 232==β 1分 刚体的运动可看作：质心的平动和绕质心的转动的复合运动。
如图所示，故绕质心的转动角加速度 L g 23=='ββ1分(2) 竖直位角速度为ω，由机械守恒2223121212ωω⎪⎭⎫ ⎝⎛==mL I L mgL g 3=ω 3分 质心速度： gL L v c3212==ω 1分细杆转动平动解法2L g dt d 23==ωβ θωωθθωωβd d dt d d d dt d L g =⋅===23 2分 ⎰⎰=ωπωωθ02023d d L g L g 3=ω 1分 质心速度： gL L vc3212==ω 1分 二、如图所示，高为a 、底半径为b 的非绝热正圆锥容器，内装一种化学纯气体。
容器置于气压为P 0温度为T 0的大气中。
开始时，锥顶开口与大气相通，内部气体压强为P 0，但温度分布为T = T 0 + x ，此时将开口闭合，最终达到平衡时容器内气压P 是多少？ 解：利用初始条件求容器内气体总分子数N 由理想气体压强公式：0P nkT =（2分） （若写成PV C T=或00PV PV T T =也给2分） 分子数密度：000()()P P n x kT k T x ==+ （2分） x —x+dx 内的分子数为：2200()()P b dN n x y dx x dx k T x a ππ⎛⎫== ⎪+⎝⎭（2分）积分求总分子数：2000()aP b N x dx k T x a π⎛⎫= ⎪+⎝⎭⎰22000200aP b T x T dx ka T x π⎛⎫=-+ ⎪+⎝⎭⎰ 222000020ln2P b T a a aT T ka T π⎛⎫+=-+⎪⎝⎭（2分） 将开口闭合，最终达到平衡时，温度与大气相同为T 0，压强为P ，而分子数密度均匀。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
麻城市2011年综合能力测试物理试卷（本卷考试时间60分钟，总分80分）一、选考题：请考生从给出的选考一．．．．．，则．．只．．．．．．两模块都做．．作答，如果．．．．．．．模块．．．．．．．．．．或．选考二中任选一按．所做的．．．．．计分。
．．．选考一．．．模块【选考一】每题只有一个选项是正确的，每题2分，共10分。
1、下列有关声波的表述，不正确．．．的是（）A．“钟磬和鸣”，钟磬同时发音，各自音色不同B．“震耳欲聋”是由于声波的频率太高C．“闻鸡起舞”，鸡鸣声的传播也是能量的传播D．“电闪雷鸣”，先看到闪电后听到雷鸣，是因为声速小于光速2、声波在传波过程中遇到较大障碍物时会产生回声。
据此，小丽和小强相互配合，使用秒表和米尺来测量声速。
面对某建筑物的墙壁，小丽手持一对木板对拍，调整对拍节奏，使得拍打的时刻和听到前次拍打产生的回声的时刻重合，小强负责记录拍打次数和时间，设小丽拍打N次所用时间为T（其中N不包括开始计时的那次拍打），距离墙壁的距离为L，则声速为（）A. NL/TB. NL/2TC. 2NL/TD. (N-1)L/T3、过年的时候，桌上的菜肴非常丰富，其中多油的菜汤与少油菜汤相比不易冷却，这主要是因为( )A．油的导热能力比水差B．油层阻碍了汤的热辐射C．油层和汤中的水不易发生热交换D．油层覆盖在汤面，阻碍了水的蒸发4．晴朗无风的早晨，当飞机从空中飞过，在蔚蓝的天空中会留下一条长长的“尾巴”，这种现象俗称为“飞机拉烟”。
产生这一现象的原因之一是飞机在飞行过程中排出的暖湿气体遇冷所致。
在这一过程中，暖湿气体发生的物态变化是：（）A．熔化B．液化C．蒸发D．升华5、.对锅加热,锅内的水持续沸腾时,水面上的白气并不明显.如果突然停止加热,水面上很快出现许多白气.这是因为 ( )A. 沸腾时水不蒸发B. 停火后水开始大量蒸发C. 沸腾时水面上的蒸气温度高于100℃D. 停火后水面上方的温度明显低于水蒸气的温度,大量水蒸气液化为细小的水珠,形成白气【选考二．】每题只有一个选项是正确的，每题2分，共10分。
1、太阳光进入三棱镜后发生色散的情形如图所示。
则（）A ．屏上c 处是紫光B ．屏上d 处是红光C ．屏上b 处是紫光D ．屏上a 处是红光2、下列说法正确的是（ ） A ．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛 B ．我们能从某位置通过固定的任意透明的介质看见另一侧的所有景物 C ．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D ．在介质中光总是沿直线传播3、“B 超”可用于探测人体内脏的病变状况。
下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。
超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为1122sin sin v v θθ= （式中1θ是入射角,2θ是折射角，v 1 、v 2分别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。
已知210.9υυ=，入射点与出射点之间的距离是d ，入射角为i ，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h 为（ ）A ．29sin 210081sin d i i -B ．281100sin 10sin d ii -C ．281100sin 20sin d ii -D ．210081sin 18sin d ii-4．小明在用可变焦的光学照相机（一种镜头焦距大小可根据需要发生改变的光学照相机）给小兰拍了一张半身照之后，保持相机和小兰的位置不变，又给小兰拍了一张全身照。
关于这个过程对相机的调节，下列说法中正确的是：（ ） A ．焦距变大，像距也变大 B ．焦距变小，像距也变小C ．焦距变大，像距变小D ．焦距变小，像距变大5. 某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4 m ，右镜8 m ，如图3所示。
物体在右镜所成的像中从左向右数的第二个像与物体的距离是（ ） A ．24 m ； B ．32 m ； C ．40 m ； D ．48 m 。
图3二、选择题（每题只有一个选项是正确的，每题3分，共30分）1．在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛。
一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时，它受到的磁力( )A ．小于受到的弹力B ．大于受到的弹力C ．和受到的弹力是—对作用力与反作用力D ．和受到的弹力是—对平衡力2.一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到与速度方向相反一恒力作用。
此后，该质点的速度（ ）A. 一直增大B. 先逐渐减小至零，再逐渐增大C. 先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小D. 先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大3、 你是否有这样的经历：撑一把雨伞行走在雨中，如图4所示，一阵大风吹来，伞面可能被“吸”，严重变形。
下列有关这一现象及其解释，正确的是： （ ）A ．伞面被向下“吸”B ．伞上方的空气流速小于下方，压强大于下方；C ．伞上方的空气流速等于下方，压强和下方的相等。
D ．伞上方的空气流速大于下方，压强小于下方。
4、某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物的质量为50kg ，电源电压为1lOV ，不计电源电阻及各处摩擦。
电动机转动提起物体以V=0.9m ／s 的速度匀速上升（上升的重物的重力的机械功率P G =mg V ），电路中的电流大小为5A 。
则电动机线圈的电阻大小为(g=9.8N ／kg)( )A 、22欧B 、11欧C 、4.36欧D 、3.46欧5、如图3所示装置中，均匀木棒AB 的A 端固定在铰链上，悬线一端绕过一固定小定滑轮，另一端用线套套在木棒上使棒保持水平。
现使线套逐渐向右移动，但始终使木棒保持水平，则悬线上的拉力T （棒和悬线足够长）（ ）A ．逐渐变小B ．逐渐变大C ．先逐渐变大，后又逐渐变小D ．先逐渐变小，后又逐渐变大6、如图所示，在一个开口锥形瓶内注入适量水，然后将它放在水平桌面上。
此时水对瓶底的压力为5N ，现在将一个重为G1的木块放入瓶中，水对瓶底的压力变为6N ，再将一个重为G2的木块放入瓶中，水对瓶底的压力变为7N 。
木块与瓶始终不接触，水也没有溢出，则（ ） A ．G2> G1>1NB ．G1> G2>1NC ．G1< G2<1ND ．G2= G1=1N7、如图所示，盒子内有一个电压恒定为5伏的电源和四个阻值均为3欧的电阻连接成回路。
从电路中引出a 、b 、c 、d 四根导线。
今测得ab 之间电压是5伏，cd 之间电压是2伏，bd 之间电压是零。
要满足上述条件，ab 之间的可能电阻值是（ ）图4Ａ．7.2欧 Ｂ．5欧 Ｃ．4欧 Ｄ．3.6欧8．如图所示电路，电源内阻忽略不计。
开关S 闭合后，在变阻器R 0的滑动端向下滑动的过程中（ ） A ．电压表的示数增大，电流表的示数减小 B ．电压表的示数不变，电流表的示数增大 C ．电压表的示数不变，电流表的示数减小D ．电压表的示数减小，电流表的示数增大。
9．如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率ν1运行。
初速度大小为ν2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A 处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的ν-t 图像（以地面为参考系）如图乙所示。
已知ν2>ν1，则（）A ．2t 时刻，小物块离A 处的距离达到最大B ．2t 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C ．0~t 2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D ．0~t 3时间内，小物块始终受到摩擦力作用10．在测量电珠伏安特性实验中，同学们连接的电路中有四个错误电路，如题20图所示。
电源内阻不计，导线连接良好，若将滑动的变阻器的触头置于左端，闭合S ，在向右端滑动触头过程中，会分别出现如下四种现象：（ ） a ．电珠L 不亮；电流表示数几乎为零 b ．电珠L 亮度增加；电流表示数增大C. 电珠L 开始不亮；后来忽然发光；电流表从示数不为零到线圈烧断d ．电珠L 不亮；电流表从示数增大到线圈烧断 与上述a b c d 四种现象对应的电路序号为 A ．③①②④ B ．③④②①C ．③①④②D ．②①④③三、实验探究题（7分+10分）11、(7分)一个地质勘探小分队，在野外河边休息时发现了一种矿石，他们非常想尽快知道d o oooa b c这种矿石的密度大约是多少，但是手中只有皮尺、轻质直木棍和针线包中缝衣服用的细线，请你帮助他们利用现场可利用的物品，设计一个测定矿石密度的方案，并推导出计算矿石密度的表达式。
12、（10分）用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想仪表”即认为电流表的内阻为零，电压表的内电阻为无限大。
实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小，的其阻值很大的电阻。
所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联一个电阻，或并联一个电阻。
这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。
（1）、现有一个是量程为0.6A，内电阻为0.15欧的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由，若能，请说明用它能测量的最大电压值。
（2）、现要精确测量一个阻值约为8欧的电阻Rx，实验室提供下列器材。
电流表A1：量程100mA，内电阻r=4欧1：量程500μΑ，内电阻r2=750欧电流表A2电压表V：量程10V，内电阻r3=10k欧，变阻器R0：阻值约为10欧定值电阻R1：阻值约10k欧电池E：两端电压约1.5V，开关S，导线若干①、选出你测量时所需的适当器材，并画出电路图②、需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻Rx的表达式。
BR 1 R 3R 2 R x A SA甲四、综合应用题（11分+12分,共23分）13（11分）.小宁为了研究浸入水中的物体所受浮力的变化规律，设计了如图所示的实验，他将弹簧测力计上端固定，下端挂一粗细均匀的圆柱体金属块A ，其长度为L 。
开始时，他将金属块A 完全浸没在水中，容器的底部装有一由阀门B 控制的出水口。
实验时，他打开阀门B 缓慢放水，放到弹簧测力计的读数不再变化为止，立即关闭阀门B 。
在此过程中金属块始终不与容器底部接触，读出弹簧测力计示数的最小值和最大值分别为F 1和F 2，已知水的密度为ρ水．求：（1）金属块A 受到的最大浮力． （2）金属块A 的密度．（3）弹簧测力计的示数从最小值变化到最大值的过程中其示数F 随圆柱体金属块A 的下端侵入水中的深度χ的变化规律.14（12分）．如图所示电路，电源电压和定值电阻R 1都未知，R x 是调节范围足够大的电阻箱，R 2和R 3的电阻值分别是3R 和6R ，闭合开关S 后，当电阻箱电阻值调节为R 时电流表读数为I 0，当电阻箱电阻值再调节为6R 时电流表读数为3I 0/4. 求：⑴计算电阻箱电阻值调节为R 时R 3的电功率；⑵电源电压和定值电阻R 1的阻值；⑶如果在电路中A 、B 两点间接入一个电压表，不断改变电阻箱的阻值，将会得到一系列电压表和电流表的读数，请在乙图的坐标系U —I 中定性地画出电压表和电流表的读数所反映的图线。