【全国首发】2011年高考物理试题汇编(必修2 天体运动)【小博士实验室荣誉出品】
2011年全国统一高考物理试卷新课标及答案
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=0.2A5.(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=0.2A【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v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是s=v1t﹣at2;(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= 2.1m/s2(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v1、测量值s和t四个物理量.因为时速度v1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s2=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。
天体运动高考题精选资料
2011届物理天体专题1、如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r ,a 为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r ,小轮半径为2r ,b 点在小轮上,到小轮中心的距离为r 。
c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上。
若传动过程中皮带不打滑,则( )①a 点和b 点的线速度大小相等②a 点和b 点的角速度大小相等③a 点和c 点的线速度大小相等④a 点和d 点的向心加速度大小相等A.①③B. ②③C. ③④D.②④2、如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O 点,在O 点正下方的P 点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时( ) ①小球的瞬时速度突然变大②小球的加速度突然变大 ③小球的所受的向心力突然变大④悬线所受的拉力突然变大A. ①③④B. ②③④C. ①②④D.①②③3、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A 和B ,在各自不同的水平布做匀速圆周运动,以下说法正确的是( )A. V A >V BB. ωA >ωBC. a A >a BD.压力N A >N B4、设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆轨道运动,则与开采前相比 ( ) ①地球与月球间的万有引力将变大; ②地球与月球间的万有引力将变小;③月球绕地球运动的周期将变长; ④月球绕地球的周期将变短。
A. ①③B. ②③C.①④D.②④5、地球表面处的重力加速度为g ,则在距地面高度等于地球半径处的重力加速度为( )A. gB. g/2C. g/4D. 2g6.一宇宙飞船绕地心做半径为r 的匀速圆周运动,飞船舱内有一质量为m 的人站在可称体重的台秤上。
用R 表示地球的半径,g 表示地球表面处的重力加速度,g /表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度,N 表示人对秤的压力,下面说法正确的是 ( )A .0=NB .g r R g 22='C .0='gD .g rR m N =7.一物体在地球表面上的重力为16N,它在以5m/s 2的加速度加速上升的火箭中的示重9N,则此时火箭离地面的高度是地球半径R 的( )A.2倍B.3倍C.4倍D.0.5倍8.一名宇航员来到某星球上,如果该星球的质量为地球的一半,它的直径也为地球的一半,那么这名宇航员在该星球上的重力是他在地球上重力的……………………( )A. 4倍B. 0.5倍C. 0.25倍D. 2倍9、火星与地球的质量之比为P ,半径之比为q ,则火星表面的重力加速度和地球表面的重力加速度之比为( ) A. 2q p B.2pq C.q p D.pq 10. 2010·上海月球绕地球做匀速圆周运动的向心加速度大小为a ,设月球表面的重力加速度大小为1g ,在月球绕地球运行的轨道处由地球引力产生的加速度大小为2g ,则( )(A )1g a = (B )2g a = (C )12g g a += (D )21g g a -=11.有一星球的密度与地球的密度相同,但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,则该星球的质量将是地球质量的( ) A.41; B.4倍; C.16倍; D.64倍。
2011年新课标II卷物理带详解
绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试(课标卷II )理科综合能力测试(物理)本试卷分第I 卷(选择题)和第II 卷(非选择题)两部分,共40题,共300分,共16页。
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,现将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔记清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无线;再猜告知、试题卷上答题无效。
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。
第Ⅰ卷二、选择题:本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
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.关于一定量的气体,下列叙述正确的是A .气体吸收的热量可以完全转化为功B .气体体积增大时,其内能一定减少C .气体从外界吸收热量,其内能一定增加D .外界对气体做功,气体内能可能减少【答案】AD【解析】 由热力学第一定律:Q +w=ΔU ,在一定的条件下,控制温度不变,气体吸收的热量可以完全转化为功,其内能的变化为零,A 正确;B 选项气体单纯体积增大内能会减少,但如果在体积增大的同时吸收热量气体的内能就不一定减小;C 选项气体只是从外界吸收热量,内能会增加,但是在吸收热量的同时对外做功内能就不一定增加;D 选项只是外界对气体做功,气体内能会增加,但是如果同时气体对外放热,气体内能就可能减少。
15.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I ;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
2011年高考物理真题分类汇编(详解+精校)
⑵然后将S拨向接点2,调节_____,使____________,记下此时RN 的读数;
⑶多次重复上述过程,计算RN读数的________,此即为待测微安 表头内阻的测量值。
【9】(2011年高考·浙江理综卷)在“探究导体电阻与其影响因 素的定量关系”试验中,为了探究3根材料未知,横截面积均 为S=0.20mm2的金属丝a、b、c的电阻率,采用如图所示的实验电路。M 为金属丝c的左端点,O为金属丝a的右端点,P是金属丝上可移动的接 触点。在实验过程中,电流表读数始终为I=1.25A,电压表读数U随OP 间距离x的变化如下表:
图1 A V P a b S E 图2
A
3 0.6
~
Ω Ω ×1k ×100 ×10 ×1 Ω OFF 2.5 10 50 250 500 2.5
50 mA 100 10 1 500 10 250 V
~
+
V 红 黑 电源
+
图3
数 据点
a
b
c
d
e
U/V
0.00
0.50
1.00
1.50.
2.00
I/A
G1 G2 P S mA mA 待测电流表
供选择的仪器如下:①待测电流表G1 (0~5mA,内阻约300Ω),② 电流表G2 (0~10mA,内阻约100Ω),
③定值电阻R1 (300Ω),④定值电阻R2 (10Ω),⑤滑动变阻器R3 (0~1000Ω),⑥滑动变阻器R4 (0~20Ω),
⑦干电池(1.5V),⑧电键S及导线若干。 ⑴定值电阻应选___,滑动变阻器应选___。(在空格内填写序号)
2011年高考物理各地试题分类汇编及解析9
2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律1(安徽第17题).一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。
如图(a )所示,曲线上的A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径。
现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b )所示。
则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是 A .20v g B .220sin v g α C .220cos v g α D .220cos sin v g αα答案:C解析:物体在其轨迹最高点P 处只有水平速度,其水平速度大小为v 0cosα,根据牛顿第二定律得20(cos )v mg m αρ=,所以在其轨迹最高点P 处的曲率半径是220cos v gαρ=,C 正确。
2(新课标理综第21题).如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2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a 1和a 2,下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是(A )解析:主要考查摩擦力和牛顿第二定律。
木块和木板之间相对静止时,所受的摩擦力为静摩擦力。
在达到最大静摩擦力前,木块和木板以相同加速度运动,根据牛顿第二定律2121m m kt a a +==。
木块和木板相对运动时, 121m g m a μ=恒定不变, g m kt a μ-=22。
所以正确答案是A 。
图(a ) 图(b )3(2011天津第2题).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【解析】:考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法,简单题。
2011年全国统一高考物理试卷全国卷ⅱ含解析版
2011年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅱ)一、选择题(本题共8小题.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.共48分)1.(6分)关于一定量的气体,下列叙述正确的是( )A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加D.外界对气体做功,气体内能可能减少2.(6分)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是( )A.a点B.b点C.c点D.d点3.(6分)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4.(6分)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是( )A.闪电电流的瞬时值可达到1×105AB.整个闪电过程的平均功率约为l×1014WC.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J5.(6分)已知氢原子的基态能量为E1,激发态能量E n=,其中n=2,3….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速。
2011年高考理综物理部分(全国卷)解析版
2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(物理部分)二、选择题:本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
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. 关于一定量的气体,下列叙述正确的是()A •气体吸收的热量可以完全转化为功B •气体体积增大时,其内能一定减少C •气体从外界吸收热量,其内能一定增加D •外界对气体做功,气体内能可能减少答案:D解析:A违背热力学第二定律,BCD考察热力学第一定律:Q w U做功和热传递都可以改变内能故选D。
15. 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I i和I 2,且11 I 2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是(A . a点B. b点C. c点D. d点答案:C解析:要合磁感应强度为零,必有I1和I2形成两个场等大方向,只有C点有可能,选C.16•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()太阳光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 答案:B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:n dn c n b n a 频率为:f d f c f b f a ,选 B.17•通常一次闪电过程历时约 0.2〜0.3 s ,它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅40〜80阳,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为91. 0X10 V ,云地间距离约为I km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60阳。
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.。
2011年全国高考物理试题(附答案)
2011年普通高等学校招生全国统一考试理综试题解析版(全国卷新课标版)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 .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。
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 =0.2AB .U =110V ,I =0.05AC .U =1102V ,I =0.2AD .U =1102V ,I =0.22A18.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的磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I 成正比。
通电的弹体西东 I西东 I西东 I西东IAV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,理论上可采用的办法是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19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。
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。
2011年高考全国卷理综物理试题(含答案)
页脚内容12011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试 物理试题第I 卷二、选择题:本大题共8小题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
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.关于一定量的气体,下列叙述正确的是A .气体吸收的热量可以完全转化为功B .气体体积增大时,其内能一定减少C .气体从外界吸收热量,其内能一定增加D .外界对气体做功,气体内能可能减少15.如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流1I 和2I ,且12I I ;a 、b 、c 、d 为导线某一横截面所在平面内的四点,且a 、b 、c 与两导线共面;b 点在两导线之间,b 、d 的连线与导线所在平面垂直。
磁感应强度可能为零的点是A .a 点B .b 点C .c 点D .d 点16.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页脚内容2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17.通常一次闪电过程历时约0.2~O .3s ,它由若干个相继发生的闪击构成。
每个闪击持续时间仅40~80μs ,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中。
在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×910v ,云地间距离约为l km ;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C ,闪击持续时间约为60μs 。
假定闪电前云地间的电场是均匀的。
根据以上数据,下列判断正确的是A .闪电电流的瞬时值可达到1×510AB .整个闪电过程的平均功率约为l×1410WC .闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD .整个闪电过程向外释放的能量约为6×610J18.已知氢原子的基态能量为E 1,激发态能量21/n E E n =,其中n=2,3…。
物理人教版高中必修22011年高考物理真题分类汇编(详解 精校)功和能
2011年高考物理真题分类汇编(详解+精校)功和能1.(2011年高考·江苏理综卷)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 .300J1.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0.50.0510m kg ==,鸡蛋大约能抛高度h =0.6m ,则做功约为W=mgh =0.05×10×0.6J=0.3J ,A 正确。
2.(2011年高考·海南理综卷)一物体自t =0时开始做直线运动,其速度图线如图所示。
下列选项正确的是( )A .在0~6s 内,物体离出发点最远为30mB .在0~6s 内,物体经过的路程为40mC .在0~4s 内,物体的平均速率为7.5m/sD .在5~6s 内,物体所受的合外力做负功2.BC 解析:在0~5s,物体向正向运动,5~6s 向负向运动,故5s 末离出发点最远,A 错;由面积法求出0~5s 的位移s 1=35m, 5~6s 的位移s 2=-5m,总路程为:40m ,B 对;由面积法求出0~4s 的位移s=30m ,平度速度为:v =s/t =7.5m/s C 对;由图像知5~6s 过程物体加速,合力和位移同向,合力做正功,D 错3.(2011年高考·四川理综卷)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则v/m ·s -1 10A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态3.A 解析:在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,加速度方向向上,返回舱处于超重状态,动能减小,返回舱所受合外力做负功,返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。
2011年全国卷II卷高考物理试卷答案
2011年全国统一高考物理试卷答案(全国卷Ⅱ)2011年全国统一高考物理试卷(全国卷Ⅱ)参考答案与试题解析一、选择题(本题共8小题.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.共48分)1.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)关于一定量的气体,下列叙述正确的是()A.气体吸收的热量可以完全转化为功B.气体体积增大时,其内能一定减少C.气体从外界吸收热量,其内能一定增加D.外界对气体做功,气体内能可能减少【分析】解答本题应熟练准确掌握热力学第一定律的内容,明确做功和热传递均可改变物体的内能.【解答】解:根据热力学第一定律,做功和热传递都可以改变内能,所以含有‘一定’的B和C错误,而D正确;理想气体的等温变化是一个内能不变的过程,当体积增大对外做功时同时必须从外界吸热等大的热量,故A正确;故选A D.2.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2,且I1>I2;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是()A.a点 B.b点 C.c点 D.d点【分析】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向,再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置.【解答】解:两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系.根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反,则为a或c,又I1>I2,所以该点距I1远距I2近,所以是c点;故选C.3.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)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【分析】根据折射图象可得出各光的偏折程度,即可得出折射率的大小,则可得频率、波长等的大小时关系,即可判断各光可能的顺序.【解答】解:由折射图象可知a光的偏折程度最大,说明水滴对a 的折射率最大,故a的频率最大,由v=λf可知,a的波长最小,abcd偏折程度依次减小,故为紫光、蓝光、黄光和红光.故选B.4.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为l km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6C,闪击持续时间约为60μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是()A.闪电电流的瞬时值可达到1×105AB.整个闪电过程的平均功率约为l×1014WC.闪电前云地间的电场强度约为l×106V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J【分析】(1)由于云地间的电场是匀强电场,根据场强的公式可以求得电场强度的大小;(2)根据电流强度的定义式可以求得电流的平均值的大小;(3)根据电场做功的公式,可以直接计算出释放的能量.【解答】解:根据电流强度的定义式可得,电流A(注意单位的正确换算),所以A正确.释放的能量等于电场力做功W=QU=6×1.0×109=6×109J,所以D错误;所以第一次闪电的平均功率为W,由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中,所以整个闪电过程的平均功率小于第一次的闪电功率,所以B错误.电场强度的大小为V/m,所以C正确.故选A C.5.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)已知氢原子的基态能量为E,激发态能量E n=,其中n=2,3….用h表示普朗克常量,c表示真空中的光速.能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为()A.B.C.D.【分析】最大波长对应着光子的最小能量,即只要使使氢原子从第一激发态恰好电离即可.根据题意求出第一激发态的能量值,恰好电离时能量为0,然后求解即可.【解答】解:第一激发态即第二能级,是能量最低的激发态,则有:;电离是氢原子从第一激发态跃迁到最高能级0的过程,需要吸收的光子能量最小为:所以有:,解的:,故ABD错误,C正确.故选C.6.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球.如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比,()A.卫星动能增大,引力势能减小B.卫星动能增大,引力势能增大C.卫星动能减小,引力势能减小D.卫星动能减小,引力势能增大【分析】根据人造卫星的万有引力等于向心力,列式求出线速度、周期的表达式,由题意知道周期变大,故半径变大,故速度变小,由于要克服引力做功,势能变大.【解答】解:人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M,有F=F向故G=m=mω2r=m()2r=ma解得v=①T==2π②a=③根据题意两次变轨分别为:从“24小时轨道”变轨为“48小时轨道”和从“48小时轨道”变轨为“72小时轨道”,则结合②式可知,在每次变轨完成后与变轨前相比运行周期增大,运行轨道半径增大,运行线速度减小,所以卫星动能减小,引力势能增大,D正确.故选D.7.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上,箱子中间有一质量为m的小物块,小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在箱子正中间,如图所示.现给小物块一水平向右的初速度v,小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间,井与箱子保持相对静止.设碰撞都是弹性的,则整个过程中,系统损失的动能为()A.mv2B.C.Nμmgl D.NμmgL【分析】本题考查动量守恒、功能关系及能量守恒定律.【解答】解:由于箱子M放在光滑的水平面上,则由箱子和小物块组成的整体动量始终是守恒的,直到箱子和小物块的速度相同时,小物块不再相对滑动,有mv=(m+M)v1系统损失的动能是因为摩擦力做负功△E k=﹣W f=μmg×NL==选项BD正确,AC错误.故选:BD.8.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)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处质元的位移为且向y轴负方向运动时.坐标为x=0.4m处质元的位移为.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()A.、沿y轴正方向B.,沿y轴负方向C.、沿y轴正方向D.、沿y轴负方向【分析】根据x=0处质元和x=0.4m处质元的位移关系,结合波形及x=0.2m处质元的振动方向,判断出波的传播方向,确定x=0.4m处质元的位移.【解答】解:坐标为x=0处质元与坐标为x=0.4m处质元间距为0.4m小于半个波长,坐标为x=0.2m处的质元与他们一定在同一波沿上处在平衡位置向y轴负方向运动,坐标为x=0.4m处质元也向y轴负方向运动.当坐标为x=0.2m处的质元位于平衡位置且向y轴正方向运动时经历时间是半个周期的奇数倍.在这段时间坐标为x=0.4m处质元运动到对称点即位移为,运动方向与原来相反,C正确.故选C.二、实验题(共18分)9.(6分)(2011•全国卷Ⅱ)在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定.③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.完成下列填空:(1)上述步骤中,正确的顺序是④①②⑤③.(填写步骤前面的数字)(2)将1cm3的油酸溶于酒精,制成300cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13m2.由此估算出油酸分子的直径为5×10﹣10m.(结果保留l位有效数字)【分析】将配制好的油酸酒精溶液,通过量筒测出1滴此溶液的体积.然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上,等待形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔描绘出油酸膜的形状,将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,按不足半个舍去,多于半个的算一个,统计出油酸薄膜的面积.则用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积,恰好就是油酸分子的直径.【解答】解:(1)“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积(③)→计算分子直径(③)(2)计算步骤:先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积=一滴酒精油酸溶液的体积×配制比例=,再计算油膜面积,最后计算分子直径=m.故答案为:(1)④①②⑤③(2)5×10﹣10.10.(12分)(2011•全国卷Ⅱ)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为黑(填“红”或“黑”)色;(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为14.0Ω.电流表的读数为53.0 mA,电阻箱的读数为 4.6Ω:(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为102mA;(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为 1.54V.(保留3位有效数字)【分析】当用多用电表测电阻时,电源在表内,要使电流从图中电流表正极流进,从负极流出,因此表笔a连接电源的正极,所以表笔a为黑色的.多用电表测电阻时读数是表盘示数与倍率的乘积;电流表的读数要注意量程.【解答】解:(1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔.(2)多用电表用×1倍率测量,读数为:14.0×1=14.0Ω电流表的量程是60m A,所以不能在表盘上直接读数,需要改装为10,20,30,40,50,60的表盘,然后读数为:53.0 m A电阻箱的读数为:0×100+0×10+4×1+6×0.1=4.6Ω(3)(4)多用电表测量电阻的原理是闭合电路的欧姆定律,多用电表内部的电路等效的直流电源(一般为电池)、电阻、表头与待测电阻串联,当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流I g=,将R g取为r+r g+R为多用电表的内阻,当待测电阻等于R g时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以R g又称为中值电阻.当选择×1倍率测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15Ω.在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0Ω,干路电流是53.0 m A,则电源电动势是E=I(R内+R外)=0.053×(15+14)=1.537V.则满偏电流I g=m A.故答案为:(1)黑;(2)14.0,53.0,4.6;(3)102;(4)1.54.三、解答题11.(15分)(2011•全国卷Ⅱ)如图,两根足够长的金属导轨ab、cd竖直放置,导轨间距离为L1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.【分析】导体棒释放后做加速度减小的加速运动,直到重力等于安培力时以最大速度匀速运动.在加速阶段感应电动势和感应电流增大,两灯泡逐渐变亮,只有在匀速阶段两灯泡的亮度不变,所以两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动.【解答】解:(1)两灯泡保持正常发光说明导体棒在匀速运动,根据平衡条件:mg=BIL①两灯泡保持正常发光I=2I m ②P=I m2 R ③连立①②③化简得磁感应强度的大小④(2)两灯泡保持正常发光时的电压等于感应电动势U2=PR ⑤根据法拉第电磁感应定律E=BLv ⑥连立⑤⑥化简得灯泡正常发光时导体棒的运动速率.12.(19分)(2011•全国卷Ⅱ)如图,与水平面成45°角的平面MN将空间分成Ⅰ和Ⅱ两个区域.一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速度v0从平面MN 上的P0点水平右射入I区.粒子在Ⅰ区运动时,只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用,电场强度大小为E;在Ⅱ区运动时,只受到匀强磁场的作用,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向里.求粒子首次从Ⅱ区离开时到出发点P0的距离.粒子的重力可以忽略.【分析】在分离电磁场中粒子先做类平抛运动,后做匀速圆周运动,两运动的衔接条件为速度大小和速度方向.求粒子首次从II区离开时到出发点P0的距离必须知道在电场中的平抛位移和在磁场中运动的弦长,根据电场力方向和左手定则正粒子都向N侧运动,所以d=电场位移S+磁场圆的弦L.【解答】解:正粒子垂直电场进入做类平抛运动,初末位置在45°角的平面MN 上,说明位移方向角是45°,根据分解公式得x=v0t①②③④⑤⑥速度与水平方向的夹角θ:tanθ=2tan45°=2⑦连立①②③④⑤⑥化简得⑧进入磁场时与边界MN的夹角为θ﹣45°做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得⑨作出原轨迹,则弦长和半径满足关系⑩连立⑨⑩得所以粒子首次从II区离开时到出发点P0的距离为13.(20分)(2011•全国卷Ⅱ)装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击.通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因.质量为2m、厚度为2d的钢板静止在水平光滑桌面上.质量为m的子弹以某一速度垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿.现把钢板分成厚度均为d、质量均为m的相同两块,间隔一段距离水平放置,如图所示.若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板,穿出后再射向第二块钢板,求子弹射入第二块钢板的深度.设子弹在钢板中受到的阻力为恒力,且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响.【分析】子弹射穿质量为2m、厚度为2d的钢板,由动量守恒和功能关系可以求出他们最后的速度和子弹受到的阻力f;子弹先射穿第一块钢板,我们仍然采用动量守恒和已知阻力做的功求出子弹的速度V1,再用速度V1穿进第二块钢板,仍然利用动量定理和功能关系求出子弹在第二块钢板中进入的深度d0.【解答】解:质量为m的子弹以某一速度V0垂直射向该钢板,刚好能将钢板射穿且钢板和子弹获得速度为V,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少得:mv0=(m+2m)v…①…②质量为m的子弹以某一速度V0垂直射穿第一块钢板,获得速度V1,钢板速度V2,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少mv0=mv1+mv2…③…④质量为m的子弹以速度V1垂直射向第二块钢板在第二块钢板中进入深度d0,公共速度V3,则由系统动量守恒和摩擦力做功等于系统动能的减少mv1=2mv3…⑤…⑥联立以上六式化简得答:子弹射入第二块钢板的深度。
2011高考物理试题及答案
2011高考物理试题及答案一、选择题1.以下关于牛顿第一定律的叙述正确的是()。
A.任何物体都一直保持匀速直线运动,直到有合外力作用B.只有受到合外力的物体才能保持匀速直线运动C.任何物体都一直保持匀速直线运动,不受合外力的影响D.只有受到合外力的物体才能保持匀速直线运动答案:A2.质点从原点沿x轴正方向做匀速直线运动,把速度v反向后,质点在t时间后的位移与在t时间前的位移之比是()。
A.1B.0C.-1D.-2答案:C3.一只质量为m的物体,下落2m的高度,则重力做功为()。
A.2mgB.0C.-2mgD.mg答案:B4.一电子从一个具有2V的高压区中飞到具有6V的低压区中去,电子所得到的动能与电场力做的功之比为()。
A.9:4B.4:9C.1:9D.1:4答案:B5.一音叉被悬挂在支架上,敲击后发生振动,空气中的声波传到支架上,声波的传播属于()。
A.声震B.音叉振动C.弹性波D.重力波答案:C6.一个发声体要想发出较低频率的声音,以下做法不正确的是()。
A.振动频率减小B.发声体表面积增大C.发声体质量增大D.发声体弹性劲度增大答案:A7.将一个容器里的气体从0°C加热到200°C,根据理想气体状态方程P=ρRT,以下哪个量不变()。
A.气体分子数量nB.气体的温度TC.气体的压强PD.气体的体积ρ答案:C8.在电路中加入电阻后,导体的电流与所加电压的关系为()。
A.正比B.反比C.无关D.正反比是不确定的答案:A9.在下图所示的电路中,滑动变阻器Rx从0Ω开始逐渐增加,相应的电流I记录于下表。
则电动势E与电流I之间的关系图像最接近()。
答案:D10.以下图中,眼睛所见到的图像是()。
A.1物体“物”放大,“像”倒立B.1物体“物”放大,“像”正立C.2物体“物”缩小,“像”倒立D.2物体“物”缩小,“像”正立答案:A二、非选择题11.将一个单摆从最大摆角位置释放,经过3s后,振幅减为原值的1/2.则单摆周围挥动的周期T是多少?()解析:由于振幅减小到原来的1/2,说明能量减小到原来的(1/2)^2=1/4。
2011年普通高等学校招生全国统...
2011年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)2011届高考必备物理学史总结(按物理学分类)一.力学中的物理学史1、前384年—前322年,古希腊杰出思想家亚里士多德:在对待“力与运动的关系”问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”。
2、1638年意大利物理学家伽利略:最早研究“匀加速直线运动”;论证“重物体不会比轻物体下落得快”的物理学家;利用著名的“斜面理想实验”得出“在水平面上运动的物体若没有摩擦,将保持这个速度一直运动下去即维持物体运动不需要力”的结论;发明了空气温度计;理论上验证了落体运动、抛体运动的规律;还制成了第一架观察天体的望远镜;第一次把“实验”引入对物理的研究,开阔了人们的眼界,打开了人们的新思路;发现了“摆的等时性”等。
3、1683年,英国科学家牛顿:总结三大运动定律、发现万有引力定律。
另外牛顿还发现了光的色散原理;创立了微积分、发明了二项式定理;研究光的本性并发明了反射式望远镜。
其最有影响的著作是《自然哲学的数学原理》。
4、1798年英国物理学家卡文迪许:利用扭秤装置比较准确地测出了万有引力常量G=6.67³11-11N²m2/kg2(微小形变放大思想)。
5、1905年爱因斯坦:提出狭义相对论,经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。
即“宏观”、“低速”是牛顿运动定律的适用范围。
二.电、磁学中的物理学史1、1785年法国物理学家库仑:借助卡文迪许扭秤装置并类比万有引力定律,通过实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律。
2、1826年德国物理学家欧姆:通过实验得出导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比即欧姆定律。
3、1820年,丹麦物理学家奥斯特:电流可以使周围的磁针发生偏转,称为电流的磁效应。
4、1831年英国物理学家法拉第:发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应现象。
5、1834年,俄国物理学家楞次:确定感应电流方向的定律——楞次定律。
2011高考物理试题及解析-全国卷
2011高考物理试题及解析——全国卷214.一质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。
现对物块施加一个竖直向下的恒力F ,如图所示。
则物块A .仍处于静止状态B .沿斜面加速下滑C .受到的摩擦力不便D .受到的合外力增大答案:A解析:由于质量为m 的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块的动摩擦因数μ=tan θ。
对物块施加一个竖直向下的恒力F ,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A 正确,B 、D 错误。
摩擦力由mgsin θ增大到(F+mg)sin θ,C 错误。
15.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:24BCn 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。
16.一物体作匀加速直线运动,通过一段位移x ∆所用的时间为1t ,紧接着通过下一段位移x ∆所用时间为2t 。
则物体运动的加速度为 A .1212122()()x t t t t t t ∆-+ B .121212()()x t t t t t t ∆-+ C .1212122()()x t t t t t t ∆+- D .121212()()x t t t t t t ∆+-答案:A解析:物体作匀加速直线运动在前一段x ∆所用的时间为1t ,平均速度为11xv t ∆=,即为12t 时刻的瞬时速度;物体在后一段x ∆所用的时间为2t ,平均速度为22xv t ∆=,即为22t 时刻的瞬时速度。
速度由1v 变化到2v 的时间为122t t t +∆=,所以加速度211212122()()v v x t t a t t t t t -∆-==∆+,A 正确。
2011全国高考物理(II卷)参考答案
2011高考全国II 卷参考答案14、解析: A 违背热力学第二定律,BCD 考察热力学第一定律:Q w U +=∆做功和热传递都可以改变内能故选D15、解析:要合磁感应强度为零,必有1I 和2I 形成两个场等大方向,只有C 点有可能,选C 16、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B17、解析:566106010q I A A t -===⨯ 96310/10/10u E v m v m d === 9610w Uq J ==⨯ 9146610106010w p w w t -⨯===⨯ 18、解析:原子从n=2跃迁到+∞所以124E hcE E λ+∞=-=-故:14hc E λ=-选C19、解:周期变长,表明轨道半径变大,速度减小,动能减小,引力做负功故引力势能增大选D20、解析:两物体最终速度相等设为u 由动量守恒得:mv=(m+M)u, 系统损失的动能为:222111()222mM mv m M u v m M-+=+ 系统损失的动能转化为内能Q=fs=N mgL μ 21、解析:选C22、解析:(1) ④①②⑤③ (2)5×10-10m 61011110503005100.13vd m m s--⨯⨯⨯==≈⨯23、解析:(1)黑(2)14.0、53.0、4.6 (3)102 (4)1.54电表内阻r=15Ω,外阻为R=4.6Ω此时电流为:I=53mA,求出E=I(R+r)=1.54V ,从而求出短路电流:I ′=Er=102mA 24、解析:每个灯上的额定电流为I =额定电压为:U =(1)最后MN 匀速运动故:B2IL=mg求出:2B PL=(2)U=BLv得:2Pv BL mg== 25、解析:设粒子第一次过MN 时速度方向与水平方向成α1角,位移与水平方向成α2角且α2=450,在电场中做类平抛运动,则有:02,1,2v t x x yEq at y a m====得出:10tan 2atv α==002,y v v v == 在电场中运行的位移:22001s a Eq=== 在磁场中做圆周运动,且弦切角为α=α1-α2,1212tan tan 1tan ,sin 1tan tan 3αααααα-===+∙2v qvB m R=得出:R =在磁场中运行的位移为:022sin s R qBα==所以首次从II 区离开时到出发点0p的距离为:20012s s s qE qB=+=+ 26、解析:设子弹的初速为v 0,穿过2d 厚度的钢板时共同速度为:v 受到阻力为f.对系统由动量和能量守恒得:0(2)mv m m v =+ ①220112(2)22f d mv m m v ∙=-+ ② 由①②得:2016fd mv = ③子弹穿过第一块厚度为d 的钢板时,设其速度为v 1,此时钢板的速度为u ,穿第二块厚度为d 的钢板时共用速度为v 2,穿过深度为d ',对子弹和第一块钢板系统由动量和能量守恒得:01mv mv mu =+ ④22201111222fd mv mv mu =-- ⑤由③④⑤得:101()v v u =>故只取一个 ⑥ 对子弹和第二块钢板系统由动量和能量守恒得:12()mv m m v =+ ⑦221211()22f d mv m m v '∙=-+ ⑧由③⑥⑦⑧得:d '=。
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2011普通高校招生考试试题汇编-万有引力定律
22(2011安徽).(14分)
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的三次方与它的公转周期T 的二次方成正比,即
32
a k T
=,k 是一个对所有行星都相同的常量。
将行星绕太阳的运动按圆周运动处理,
请你推导出太阳系中该常量k 的表达式。
已知引力常量为G ,太阳的质量为M 太。
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都成立。
经测定月地距离为3.84×108m ,月球绕地球运动的周期为2.36×106S ,试计算地球的质M 地。
(G=6.67×10-11Nm 2/kg 2,结果保留一位有效数字) 解析:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a 即为轨道半径r 。
根据万有引力定律和牛顿第二定律有 2
2
2(
)m M G
m r r
T
π=行太
行 ①
于是有
32
2
4r G M
T
π=
太
②
即 2
4G k M
π
=太
③
(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R ,周期为T ,由②式可得
32
2
4R G M
T
π
=
地
④
解得 M 地=6×1024
kg ⑤
(M 地=5×1024
kg 也算对) 19(2011全国卷1).我国“嫦娥一号”探月卫星发射后,先在“24小时轨道”上绕地球运行(即绕地球一圈需要24小时);然后,经过两次变轨依次到达“48小时轨道”和“72小时轨道”;最后奔向月球。
如果按圆形轨道计算,并忽略卫星质量的变化,则在每次变轨完成后与变轨前相比, A .卫星动能增大,引力势能减小 B .卫星动能增大,引力势能增大 C .卫星动能减小,引力势能减小 D .卫星动能减小,引力势能增大
解析:周期变长,表明轨道半径变大,速度减小,动能减小,引力做负功故引力势能增大选D 12(2011海南).2011年4月10日,我国成功发射第8颗北斗导航卫星,建成以后北斗导航卫星系统将包含多可地球同步卫星,这有助于减少我国对GPS 导航系统的依赖,GPS 由运行周期为12小时的卫星群组成,设北斗星的同步卫星和GPS 导航的轨道半径分别为1R 和2R ,向心加速度分别为1a 和2a ,则
12:R R _。
12:a a 4
(可用根式表示)
解析:
12
2T T =,由
2
2
2
4G M m m
R m a R
T
π==得:R =
2
G M a R
=
因而:
2
31122R T R T ⎛⎫== ⎪⎝⎭
,
2
11224
a R a R -⎛⎫==
⎪⎝⎭
19(2011全国理综).卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。
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
约为3.8×105m/s ,运行周期约为27天,地球半径约为6400千米,无线电信号传播速度为3x108
m/s )(B ) A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s
解析:主要考查开普勒第三定律。
月球、地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律有
2
1
223
321
T T r
r =
解得3
2
1
2212T T r r ⋅=,代入数据求得7
2102.4⨯=r m.如图所示,发出信号至对方接收到信号所需
最短时间为C
r R
v
s t 2
2
2
2+=
=
,代入数据求得t=0.28s.所以正确答案是B 。
8(2011天津). 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2T π
= D .向心加速度2
G M a R
=
【解析】:万有引力提供卫星做圆周运动的向心力,代入相关公式即可 【答案】:AC
19(2011浙江).为了探测X 星球,载着登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心,半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1。
随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r 2 的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2则 A. X 星球的质量为21
12
4GT r M π=
B. X 星球表面的重力加速度为2
1
12
4T r g X π=
C. 登陆舱在1r 与2r 轨道上运动是的速度大小之比为
12212
1r m r m v v =
D. 登陆舱在半径为2r 轨道上做圆周运动的周期为3
1
3212r r T T =
19.答案:AD
解析:根据2
11121
12M ⎪
⎪⎭⎫ ⎝⎛=T
r m r m G
π
、2
2
222222M ⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛=T r m r m G π,可得2112
4GT r M π=、3
1
321
2r r T T =,故A 、D
正确;登陆舱在半径为1r 的圆轨道上运动的向心加速度2
1
12
2
114T r r a πω=
=,此加速度与X 星球表面的重
力加速度并不相等,故C 错误;根据
r
v
m
r
m 2
2
GM =,得r
GM v =
,则
1
22
1r r v v =
,故C 错误。
20(2011广东).已知地球质量为M ,半径为R ,自转周期为T ,地球同步卫星质量为m ,引力常量为G 。
有
关同步卫星,下列表述正确的是
A.
卫星距离地面的高度为
3
B.卫星的运行速度小于第一宇宙速度
C.卫星运行时受到的向心力大小为2
M m G
R
D.卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度
解析:根据)
()2(
)
(2
2
H R T
m H R Mm G +=+π,A 错,由H
R v
m
H R Mm G
+=+2
2
)
(,B 正确,由
mg
H R Mm G
=+2
)
(,C 错D 对。
选BD
15(2011北京).由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的
A .质量可以不同
B .轨道半径可以不同
C .轨道平面可以不同
D .速率可以不同
22B (2011上海).人造地球卫星在运行过程中由于受到微小的阻力,轨道半径将缓慢减小。
在此运动过程中,卫星所受万有引力大小将 (填“减小”或“增大”);其动能将 (填“减小”或“增大”)。
22B 答案:增大,增大
17(2011山东).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:AC
解析:万有引力提供向心力,由2
2
2
2
4T
mr
r
v
m
ma r
Mm G
π===,可得向心加速度之比
12
2<=
甲
乙乙
甲r r a a ,C
正确;周期之比13
3
>=
乙
甲乙
甲r r T T ,A 正确;甲、乙均为两颗地球卫星,运行速度都小于第一宇宙速
度,B 错误;甲为地球同步卫星运行在赤道上方,D 错误。