物理2011高考计算题 25题24题压轴题
2011年高考真题 物理(山东卷)(含解析版)
2011年山东省高考物理试卷参考答案与试题解析二、选择题目（本题包括7小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1．（4分）（2011•山东）了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．以下符合事实的是（）A．焦耳发现了电流热效应的规律B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律C．楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D．牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动考点：楞次定律；伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法；物理学史；库仑定律；焦耳定律．分析：由物理特别是电磁学的发展历程中的科学家的贡献可知各项是否正确．解答：解：A、焦耳通过实验得出电流的热效应，并得出焦耳定律，故A正确；A、库仑总结出了真空中的点电荷间的相互作用的规律，故B正确；C、奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕；楞次发现了感应电流的规律，故选项C错误；D、伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，选项D错误．故选AB．点评：物理学家在物理的发展出作出了重大的贡献，在学习中应注意掌握．2．（4分）（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考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．分析：人造卫星的万有引力等于向心力，先列式求出线速度、周期和向心力的表达式进行讨论；第一宇宙速度是在近地发射人造卫星的最小速度，也是近地圆轨道的环绕速度，还是圆轨道运行的最大速度．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F=GF向=m=mω2r=m（）2r因而G=m=mω2r=m（）2r=ma解得v=①T==2π②a=③由①②③式可以知道，人造卫星的轨道半径越大，线速度越小、周期越大，加速度越小，由于甲卫星的高度大，轨道半径大，故甲卫星的线速度小、周期大，加速度小；根据①式，第一宇宙速度是近地圆轨道的环绕速度，也是圆轨道运行的最大速度；故选AC．点评：本题关键抓住万有引力提供向心力，先列式求解出线速度、角速度、周期和加速度的表达式，再进行讨论．3．（4分）（2011•山东）如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在处相遇（不计空气阻力）．则（）A．两球同时落地B．相遇时两球速度大小相等C．从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量D．相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等考点：动能；自由落体运动；竖直上抛运动；功率、平均功率和瞬时功率．分析：根据题意分析可知，ab两个球在相等的时间内，运动距离都是，加速度大小也相等，所以说明在处相遇时a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0．解答：解：A、a球做的是竖直上抛运动，b球是自由落体运动，它们的运动状态不同，不可能同时落地，故A 错误．B、从题目内容可看出，在处相遇，此时a球和b球的位移相同，时间相同，它们的加速度也相同，所以ab两个球的运动的过程恰好是相反的，把a球的运动反过来看的话，应该和b球的运动过程一样，所以在相遇时，a球的速度刚好为0，而b球的速度刚好为v0，所以B错误．C、由于两球运动时机械能守恒，两球恰在处相遇，从开始运动到相遇，由动能定理可知，球a动能的减少量等于球b动能的增加量，选项C正确．D、相遇后，ab两个球的速度的大小不同，而重力的大小是相同的，所以重力的功率不同，故D错误．故选C．点评：根据题目的介绍分析得出ab球的运动之间的关系是解答本题的关键，这要求熟练的掌握自由落体和竖直上抛运动的规律．4．（4分）（2011•山东）如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳固定于墙壁．开始时a、b均静止．弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，a所受摩擦力F fa≠0，b所受摩擦力F fb=0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间（）A．F fa大小不变B．F fa方向改变C．F fb仍然为零D．F fb方向向右考点：牛顿第二定律．分析：根据弹簧和绳不同的特点，弹簧在力变化时不会发生突变，而绳的拉力是能够突变的，再根据物体的受力就可以判断摩擦力的变化情况．解答：解：将右侧细绳剪断，则剪断瞬间，弹簧的弹力的大小不变，速度不能突变，故b仍静止，弹簧对木块b 作用力方向向左，所以b所受摩擦力F fb方向应该向右；由于弹簧弹力不能发生突变，剪断瞬间，弹簧弹力不变，a的受力的情况不变，所受摩擦力也不变，所以选项AD正确．故选：AD点评：主要就是考查学生对弹簧和绳在力发生突变时它们的特点，知道这一点就很容易了．5．（4分）（2011•山东）为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示．以下正确的是（）A．u2=190sin（50πt）VB．u2=190sin（100πt）VC．为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移D．为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移考点：变压器的构造和原理．专题：交流电专题．分析：根据图象可以得知用户的电压偏小了，根据电压和匝数成正比的关系，可以确定需要如何来调整滑动接头P．解答：解：由于用户电压u2随时间t变化的曲线周期为0.02s，所以u2=190sin（100πt）V，选项B正确A错误；为使用户电压稳定在220V，应减小变压器原线圈匝数，应将P适当上移，选项C错误D正确．故选BD．点评：掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，本题即可得到解决．6．（4分）（2011•山东）如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是（）A ． b 点场强大于d 点场强B ． b 点场强小于d 点场强C ． a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差D ． 试探电荷+q 在a 点的电势能小于在c 点的电势能考点： 电场的叠加；电势能．专题： 压轴题．分析： 根据等量异号电荷的电场分布特点可知各点的场强大小，由电场线性质及电场的对称性可知ab 及bc 两点间的电势差；由电势能的定义可知ac 两点电势能的大小．解答： 解：在两等量同号电荷连线上，中间点电场强度最小；在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大；所以b 点场强小于d 点场强，选项A 错误B 正确；由对称性可知，a 、b 两点的电势差等于b 、c 两点间的电势差，故选项C 正确；因a 点的电势高于c 点的电势，故试探电荷+q 在a 点的电势能大于在c 点的电势能，选项D 错误．故选BC ．点评： 常见电场的电场线分布及等势面的分布要求我们能熟练掌握，并要注意沿电场线的方向电势是降低的，同时注意等量异号电荷形成电场的对称性．7．（4分）（2011•山东）如图所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c 、d ，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h 处．磁场宽为3h ，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c ，c 刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d ，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c 表示c 的加速度，E kd 表示d 的动能，x c 、x d 分别表示c 、d 相对释放点的位移．选项中正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．考点： 电磁感应中的能量转化．专题： 压轴题．分析： 未进入磁场时，c 、d 做自由落体运动，到达磁场上边界时速度相同．c 、d 都进入磁场后，同时在磁场中运动时，两者速度相同，没有感应电流产生，只受重力，都做匀加速直线运动，加速度为g ．c 出磁场后，d 在切割磁感线时，此时d 的速度比进磁场时大，产生感应电动势增大，感应电流增大，受到的安培力增大，则d 做匀减速直线运动．根据动能与高度的关系选择动能图象．解答： 解：A 、B ，设c 、d 刚进磁场时速度为v ，c 刚进入磁场做匀速运动，此时由静止释放d ．设d 经时间t 进入磁场，并设这段时间内c 的位移为x 则由于h=，x=vt，得到x=2h，则d进入磁场时，c相对释放点的位移为3h．d进入磁场后，cd二者都做匀速运动，且速度相同，二者与导轨组成的回路磁通量不变，感应电流为零，不受安培力，两导体棒均做加速度为g的匀加速运动，故A错误，B正确；C、D，c出磁场时d下落2h，c出磁场后，只有导体棒d切割磁感线，此时d的速度大于进磁场时的速度，d受到安培力作用做减速运动，动能减小，d出磁场后动能随下落高度的增加而均匀增大，故C 错误，D正确．故选：BD．点评：本题关键在于分析两导体的受力情况和运动情况，抓住安培力大小与速度大小成正比这个结论，分析只有d切割磁感线过程d的运动情况．二、非选择题目：8．（6分）（2011•山东）某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案．如图示，将一个小球和一个滑块用细绳连接，跨在斜面上端．开始时小球和滑块均静止，剪短细绳后，小球自由下落，滑块沿斜面下滑，可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，保持小球和滑块释放的位置不变，调整挡板位置，重复以上操作，直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音．用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h 和沿斜面运动的位移x．（空气阻力对本实验的影响可以忽略）①滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为．②滑块与斜面间的动摩擦因数为．③以下能引起实验误差的是cd．a．滑块的质量b．当地重力加速度的大小c．长度测量时的读数误差d．小球落地和滑块撞击挡板不同时．考点：探究影响摩擦力的大小的因素．专题：实验题；压轴题；摩擦力专题．分析：由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由匀加速运动的位移时间公式和自由落体的位移时间公式即可求得加速度的比值；由牛顿第二定律及几何关系即可求得滑块与斜面间的动摩擦因数；由μ的数学表达式就可以知道能引起实验误差的因数，还要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差；解答：解：①由于同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音，说明小球和滑块的运动时间相同，由x=at2和H=gt2得：所以=②根据几何关系可知：sinα=，cosα=对滑块由牛顿第二定律得：mgsinα﹣μmgcosα=ma，且a=，联立方程解得μ=③由μ得表达式可知，能引起实验误差的是长度x、h、H测量时的读数误差，同时要注意小球落地和滑块撞击挡板不同时也会造成误差，故选cd．故答案为：①②③c d点评：本题考查了匀加速直线运动和自由落体运动的基本公式，要求同学们能学会对实验进行误差分析，9．（6分）（2011•山东）某同学利用图1所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．（1）所得实验数据如下表，请在图2中画出U﹣I的图象．U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56I/A0.050.150.250.350.450.55（2）根据所画的U﹣I图象，可求得电流I=0.20A时电源的输出功率约为0.37W（保留两位有效数字）．（3）（多选题）实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计．在图3所示的电路中（R x阻值未知），你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是考点：电功、电功率．专题：实验题；恒定电流专题．分析：（1）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后根据描出的点作出U﹣I图象．（2）由图象找出电路电流为0.20A时的路端电压，然后由P=UI求出电源的输出功率．（3）根据电路图，分析电路结构，然后答题．解答：解：（1）根据表中实验数据在坐标系中描点，然后作出图象，U﹣I图象如图所示；（2）由图象可知，电流I=0.20A时，电源输出电压为1.84V，电源的输出功率为P=UI=1.84×0.20W≈0.37W．（3）A、当滑动变阻器滑动片滑动到最右端，电源短路，存在安全隐患，故A错误；B、滑动变阻器采用分压接法，既能保护电路，又能测测出电源的输出功率，故B正确；C、滑动变阻器采用限流接法，既能保护电路，又能测测出电源的输出功率，故C正确；D、电压表测滑动变阻器两端电压，并不能测出电路的路端电压，该电路能保证电路安全，但不能测出电源的输出功率，故D错误；故答案为：（1）图象如图所示；（2）0.37；（3）BC．点评：应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法，要掌握描点法作图的方法．10．（15分）（2011•山东）如图所示，在高出水平地面h=1.8m的光滑平台上放置一质量M=2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度l1=0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m=1kg．B与A左段间动摩擦因数μ=0.4．开始时二者均静止，现对A施加F=20N水平向右的恒力，待B 脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走．B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2m．（取g=10m/s2）求（1）B离开平台时的速度v B．（2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t B和位移x B．（3）A左端的长度l2．考点：动能定理的应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；平抛运动．分析：对A、B隔离受力分析，根据受力情况再做运动过程情况分析，根据运动性质结合物理规律解决问题．要注意物体运动的位移指的是相对于地面的位移．要善于画出运动过程的位置图象，有利于解题．解答：解：（1）设物块平抛运动的时间为t，由平抛运动规律得：h=gt2，x=v B t联立解得v B=2m/s．（2）设B的加速度为a B，B在A的粗糙表面滑动，受向右的滑动摩擦力做匀加速直线运动．由牛顿第二定律，F合=μmg=ma B，由匀变速直线运动规律，v B=a B t B，x B=a B t B2，联立解得：t B=0.5s，x B=0.5m．（3）设B刚好开始运动时A的速度为v，以A为研究对象，由动能定理得Fl1=Mv12设B运动后A的加速度为a A，由牛顿第二定律和运动学的知识得：F﹣μmg=Ma A，（l2+x B）=v1t B+a A t B2，联立解得l2=1.5m．答：（1）B离开平台时的速度v B为2m/s．（2）B运动的时间t B为0.5s，位移x B为0.5m．（3）A左端的长度l2为1.5m．点评：能够根据物体的受力情况确定物体的运动情况，运用牛顿第二定律和运动学公式解决．动能定理的应用要注意过程的选取和总功的求解．11．（18分）（2011•山东）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆．其简化模型如图Ⅰ、Ⅰ两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L，磁场方向相反且垂直纸面．一质量为m、电量为﹣q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U，粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平和方向夹角θ=30°．（1）当Ⅰ区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为30°，求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t0；（2）若Ⅰ区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0，求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅰ区的最低点之间的高度差h；（3）若L2=L1=L、B1=B0，为使粒子能返回Ⅰ区，求B2应满足的条件；（4）若B1≠B2、L1≠L2，且已保证了粒子能从Ⅰ区右边界射出．为使粒子从Ⅰ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射入的方向总相同，求B1、B2、L1、L2、之间应满足的关系式．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动．分析：（1）加速电场中，由动能定理求出粒子获得的速度．画出轨迹，由几何知识求出半径，根据牛顿定律求出B0．找出轨迹的圆心角，求出时间．（2）由几何知识求出高度差．（3）当粒子在区域Ⅰ中轨迹恰好与右侧边界相切时，粒子恰能返回Ⅰ区．由几何知识求出半径，由牛顿定律求出B2满足的条件．（4）由几何知识分析L1、L2与半径的关系，再牛顿定律研究关系式．解答：解：（1）如图所示，设粒子射入磁场区域Ⅰ时的速度为v，匀速圆周运动的半径为R1．根据动能定理，得qU=mv2①由牛顿定律，得qvB0=m②由几何知识，得L=2R1sinθ=R1③联立代入数据解得B0=④粒子在磁场Ⅰ区域中运动的时间为t0=⑤联立上述①②③④⑤解得t0=（2）设粒子在磁场Ⅰ区中做匀速圆周运动的半径为R2，由牛顿第二定律得qvB2=m由于B2=B1，得到R2=R1=L由几何知识可得h=（R1+R2）（1﹣cosθ）+Ltanθ联立，代入数据解得h=（2﹣）L（3）如图2所示，为使粒子能再次回到I区，应满足R2（1+sinθ）＜L代入数据解得B2＞h（4）如图3所示，设粒子射出磁场I区时速度与水平方向的夹角为α，由几何知识可得L1=R1（sinθ+sinα）L2=R2（sinθ+sinα联立解得B1R1=B2R2又R1=R2=解得B1L1=B2L2答：（1）B0=，t0=．（2）粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅰ区的最低点之间的高度差h=（2﹣）L．（3）为使粒子能返回Ⅰ区，B2应满足的条件是B2＞．（4）为使粒子从Ⅰ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射入的方向总相同，B1、B2、L1、L2、之间应满足的关系式是B1L1=B2L2．点评：本题的难点在于分析临界条件，粒子恰好穿出磁场时，其轨迹往往与边界相切．【物理-选修3-3】（8分）12．（4分）（2011•山东）人类对物质属性的认识是从宏观到微观不断深入的过程．以下说法正确的是（）A．液体的分子势能与体积有关B．晶体的物理性质都是各向异性的C．温度升高，每个分子的动能都增大D．露珠呈球状是由于液体表面张力的作用考点：* 晶体和非晶体；* 液体的表面张力现象和毛细现象．分析：分子势能与物体的体积有关．晶体分单晶体和多晶体，物理性质不同．温度决定分子平均动能．露珠是液体表面张力作用的结果解答：解：A、物体体积变化时，分子间的距离将发生改变，分子势能随之改变，所以分子势能与体积有关，故A正确B、晶体分为单晶体和多晶体，单晶体的物理性质各向异性，多晶体的物理性质各向同性，故B错误．C、温度是分子平均动能的标志，具有统计的意义，故C错误．D、液体表面的张力具有使液体表面收缩到最小的趋势，故D正确．故选：A D点评：本题要明确单晶体和多晶体的区别；其次要知道温度决定分子平均动能，而不能决定每一个分子的动能．13．（4分）（2011•山东）气体温度计结构如图所示．玻璃测温泡A内充有理想气体，通过细玻璃管B和水银压强计相连．开始时A处于冰水混合物中，左管C中水银面在0点处，右管D中水银面高出0点h1=14cm．后将A放入待测恒温槽中，上下移动D，使C中水银面仍在O点处，测得D中水银面高出0点h=44cm．（已知外界大气压为1个标准大气压，1个标准大气压相当于76cmHg）（1）求恒温槽的温度．（2）此过程A内气体内能增大（填“增大”或“减小”），气体不对外做功，气体将吸热（填“吸热”或“放热”）．考点：理想气体的状态方程；热力学第一定律．专题：理想气体状态方程专题．分析：①由于温泡A内封闭气体的体积不变，所以可根据查理定律得求解恒温槽的温度，就需要确定在冰水混合物中时气体的压强和在恒温槽中时气体的压强．②由于气体温度升高，所以A内气体分子的平均动能增大，由于理想气体，不计分子势能，要判定气体是否吸热，可根据热力学第一定律ⅠU=Q+W得出．解答：解：①由于使C中水银面仍在O点处，故温泡A内封闭气体的体积保持不变，发生等容变化．冰水混合物的温度T1=273K，此时封闭气体的压强P1=P0+h1=90cmHg设待测恒温槽的温度T2，此时封闭气体的压强P2=P0+h2=120cmHg根据查理定律得：代入数据得T2=364 K（或91Ⅰ）②A中气体温度升高，理想气体的内能增加（理想气体只考虑分子平均动能），气体不对外做功，由热力学第一定律ⅠU=Q+W可得，气体吸热．答：①恒温槽的温度为364K．②增大；吸热．点评：解决本题的关键是分析清楚气体状态变化过程，确定出初末两个状态已知的参量．【物理-物理3-4】（8分）14．（2011•山东）如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t1=0时的波形图，此时P质点向y轴负方向运动，虚线为t2=0.01s时的波形图．已知周期T＞0.01s．①波沿x轴正方向（填“正”或“负”）方向传播．②求波速．考点：波长、频率和波速的关系；横波的图象．分析：根据上下坡法，通过质点的振动方向得出波的传播方向．根据波形传播的距离以及传播的时间求出波速的大小．解答：解：①t1=0时，P质点向y轴负方向运动，根据上下坡法知，波沿x轴正向传播．②因为t2﹣t1=0.01s＜T则波速v=．联立①②式代入数据求得v=100m/s．答：①波沿x轴正方向传播．②波速的大小为100m/s．点评：解决本题的关键知道振动和波动的联系，掌握波速的求法：1、v=，2、v=．15．（2011•山东）如图所示，扇形AOB为透明柱状介质的横截面，圆心角ⅠAOB=60°．一束平行于角平分线OM 的单色光由叫射人介质，经OA折射的光线恰平行于OB．（1）求介质的折射率．（2）折射光线中恰好射到M点的光线不能（填“能”或“不能”）发生全反射．考点：光的折射定律．专题：光的折射专题．分析：（1）根据题意作出光路图，由几何知识求出入射角和折射角，即可由折射定律公式n=求解折射率．（2）由几何知识求出光线在M点的入射角，与临界角比较，分析能否发生全反射．解答：解：（1）作出光路图，由几何知识可知，入射角i=60°，折射角r=30°根据折射定律得n===（2）由几何知识求出光线在M点的入射角i′=30°，sini′=0.5临界角的正弦为sinC==＞sini′，即有i′＜C故折射光线中恰好射到M点的光线不能发生全反射．答：（1）介质的折射率为；（2）不能点评：对于几何光学，作出光路图是解题的基础，并要充分运用几何知识求解入射角和折射角．【物理-物理3-5】（8分）16．（2011•山东）碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．（碘的电荷数是53）（1）碘131的衰变方程：I→X+e（衰变后的元素用×表示）（2）经过16天有75%的碘发生衰变．考点：裂变反应和聚变反应；原子核衰变及半衰期、衰变速度．专题：衰变和半衰期专题．分析：根据衰变过程中质量数和电荷数守恒列出衰变方程．根据半衰期的定义求出有75%的碘131核发生了衰变的时间．解答：解：衰变过程中质量数和电荷数守恒，衰变方程式：I→X+e；半衰变期为8天，m=m0，m0为衰变前的质量，m为经过时间t后的剩余质量，T为半衰期．有75%的碘131核发生了衰变，m=m0，解得：t=16天．故答案为：I→X+e；16．点评：本题要求学生能熟记放各种射线的性质，并能根据平行板电容器内电场的性质区分射线的种类．能够应用半衰期进行定量的计算．17．（2011•山东）如图所示，甲、乙两船的总质量（包括船、人和货物）分别为10m、12m，两船沿同一直线同一方向运动，速度分别为2v0、v0．为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．（不计水的阻力）考点：动量守恒定律．分析：在抛货物的过程中，乙船与货物组成的动量守恒，在接货物的过程中，甲船与货物组成的系统动量守恒，在甲接住货物后，甲船的速度小于等于乙船速度，则两船不会相撞，应用动量守恒定律可以解题．解答：解：设抛出货物的速度为v，由动量守恒定律得：乙船与货物：12mv0=11mv1﹣mv，甲船与货物：10m×2v0﹣mv=11mv2，两船不相撞的条件是：v2≤v1，解得：v≥4v0；答：抛出货物的最小速度为4v0．点评：知道两船避免碰撞的条件，应用动量守恒即可正确解题，解题时注意研究对象的选择．祝福语祝你马到成功，万事顺意!。
高考物理最难压轴题
高考物理最难压轴题一、一物体在水平面上做匀速圆周运动，当向心力突然减小为原来的一半时，下列说法正确的是：A. 物体将做匀速直线运动B. 物体将做匀变速曲线运动C. 物体的速度将突然减小D. 物体的速率在短时间内不变（答案：D）二、在双缝干涉实验中，若保持双缝间距不变，增大光源到双缝的距离，则干涉条纹的间距将：A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法确定（答案：B）三、一轻质弹簧一端固定，另一端用一细线系住一小物块，小物块放在光滑的水平面上。
开始时弹簧处于原长状态，现对小物块施加一个拉力，使小物块从静止开始做匀加速直线运动。
在拉力逐渐增大的过程中，下列说法正确的是：A. 弹簧的弹性势能保持不变B. 小物块的动能保持不变C. 小物块与弹簧组成的系统机械能增大D. 小物块与弹簧组成的系统机械能守恒（答案：C）四、在电场中，一个带负电的粒子（不计重力）在电场力作用下，从A点移动到B点，电场力做了负功。
则下列说法正确的是：A. A点的电势一定低于B点的电势B. 粒子的电势能一定减小C. 粒子的动能一定增大D. 粒子的速度可能增大（答案：D）注：此题考虑的是粒子可能受到其他力（如洛伦兹力）的影响，导致速度方向变化，但电场力做负功仍使电势能增加。
五、一轻质杆两端分别固定有质量相等的小球A和B，杆可绕中点O在竖直平面内无摩擦转动。
当杆从水平位置由静止释放后，杆转至竖直位置时，下列说法正确的是：A. A、B两球的速度大小相等B. A、B两球的动能相等C. A、B两球的重力势能相等D. 杆对A球做的功大于杆对B球做的功（答案：D）六、在闭合电路中，当外电阻增大时，下列说法正确的是：A. 电源的电动势将增大B. 电源的内电压将增大C. 通过电源的电流将减小D. 电源内部非静电力做功将增大（答案：C）七、一物体以某一速度冲上一光滑斜面（足够长），加速度恒定。
前4s内位移是1.6m，随后4s内位移是零，则下列说法中正确的是：A. 物体的初速度大小为0.6m/sB. 物体的加速度大小为6m/s²（方向沿斜面向下）C. 物体向上运动的最大距离为1.8mD. 物体回到斜面底端，总共需时12s（答案：C）八、在核反应过程中，质量数和电荷数守恒。
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年安徽省高考理科综合物理试卷分析
2011年安徽省高考理科综合物理试卷分析天长三中物理备课组梁继奎2011年是安徽省高考理科综合自主命题的第三个年头。
物理这门课程，是理科综合中的的重中之重，占110分，而且难度也比其他两科稍微难些。
学生在普遍学习时，都感到物理难学、难考。
2011年安徽省高考理科综合物理试题结构和题型稳定，仍然是七个选择题、三个实验题和三个计算题，没有出现难度特别大的试题和偏题，总体难度比2010年偏高点。
试题加强考查学生的能力，强调对物理过程与方法的理解，充分体现了新课改的新理念。
现对今年安徽省高考理科综合物理试题部分，谈谈我个人的一些看法。
二、试题逐题分析第14题：这是一道老题，考虑增加压力后，类似于重力和摩擦力都增加，运动状态还是应该保持不变。
第15题：考查光的色散现象，根据课堂所讲的，不要被公式干扰，就很容易判断出来a红光d紫光。
第16题：用平均速度法是最好最快，前半段中间时刻的瞬时速度与后半段中间时刻的瞬时速度之差与时间差的比值就是加速度。
第17题：只要抓住在最高点，利用重力提供向心力来计算，速度则是初速度的水平分量。
第18题：考查示波器的图案起伏原理，注意两个方向。
第19题：电流的有效值的计算是用电流的热效应，不是盲目的根号二的关系。
第20题：本题是个陷阱，容易错，是一个物体在光滑水平面上受到反复拉力的变种题，必须要胆大心细，注意计算的能力。
第21题：更要胆大心细。
一定要注意的是第Ⅰ小题：描图必须用铅笔，计算斜率时要把g的因素修正。
第Ⅱ小题：考查多用电表的欧姆档的使用，换档，调零。
第Ⅲ小题：考电流表、电压表的原理，课本上学过的。
第22题：计算题考查开普勒第三定律的推导。
从万有引力定律着手，利用物理分析，根据学过的知识，能一步一步验证出来，计算量不是很大。
第二小题，涉及到具体的计算，只要结果的是数量级对就应该给分，物理毕竟不是数学，培养的的物理思维，注重的是物理过程。
第23题，第一、第二两小题没有什么新意，要基本功相扎实，物理过程明确。
2011高考理科综合压轴试题
2011高考理科综合压轴题（4）可能用到的相对原子质量：H：1C：12N：14O：16Na：23Mg：24Al：27 S：32Cl：35．5Fe：56Cu：64Zn：65Br：80一、选择题：1.将某一经3H充分标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含3H的培养基中培养，经过连续两次细胞分裂。
下列有关说法正确的是：A．若进行有丝分裂，则子细胞含3H的染色体数一定为NB．若进行减数分裂，则子细胞含3H的DNA分子数为N/2C．若子细胞中染色体都含3H，则经胞分裂过程中可能发生基因重组D．若子细胞中有的染色体不含3H，则原因是同源染色体彼此分离2.下列有关生命活动调节的叙述，错误的是：A．免疫系统通过防卫、监控和清除功能实现它在维持稳态中的作用B．水平放置的幼苗，其根的向重力性体现了生长素作用的两重性C．下丘脑和垂体共同调节甲状腺激素的分泌D．人和高等动物神经调节的结构基础是反射3.图为患甲病（A对a为显性）和乙病（B对b为显性）两种遗传病的家系图，其中有一种遗传病的致病基因位于X染色体上，若Ⅱ-7不携带致病基因，下列分析不正确的是：A．甲病是伴X显性遗传病，乙病是常染色体隐性遗传病B．I一2可产生4种类型卵细胞，Ⅲ一9可产生4种类型精子C．如果Ⅲ一8是一个女孩，则她不可能患甲病D．Ⅱ—6不携带甲、乙致病基因的概率是1／34.抗菌药物抗菌机理青霉素抑制细菌细胞壁的合成环丙沙星抑制细菌DNA解旋酶的活性红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合利福平抑制敏感型结核杆菌的RNA聚合酶的活性的复制过程C．红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻D．利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程5.人体在正常情况下，下列生理过程能够发生的是A．相同的RNA逆转录合成不同的DNA B．相同的DNA转录合成不同的RNAC．相同的密码子决定不同的氨基酸D．相同的tRNA携带不同的氨基酸6.下列说法不正确的是：A．标准状况下，等体积的CH4和CO2所含的共用电子对数相等B．与NaOH溶液、H2SO2溶液反应产生等量的H2，所需铝粉的质量相等C．明矾溶液中K+和Al3+的物质的量浓度相等D．1 mol OH -和17 g NH3所含的电子数相等7.8.流感）是市场上唯一的奥司他韦制剂。
2011年高考(北京卷)物理部分(详细解析版)
科目： 物理 试卷名称：2011年普通高等学校招生全国统一考试·北京卷（2011·北京高考·T13）13.表示放射性元素β衰变的方程是 A. 131127153512I Sb He →+ B.131131053541I Xe e -→+ C.131130153530I I n →+ D. 131130153521I Te H →+〖解析〗〖答案〗B. 碘（13153512I Sb He →+）的原子核内一个中子放出一个电子，变成一个质子，质量数没有发生变化，核电荷数增加1，所以生成54号元素Xe 13154，放出一个电子.B 选项正确.（2011·北京高考·T14）如图所示的双缝干涉实验，用绿光照射单缝S 时，在光屏P 上观察到干涉条纹，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以A. 增大S 1与S 2的间距B. 减小双缝屏到光屏的距离C. 将绿光换为红光D. 将绿光换为紫光 〖解析〗〖答案〗C.双缝干涉的条纹间距公式：λdlx =∆，增大S 1与S 2的间距就是增大d ，所以条纹间距变小，A 正确；减小双缝屏到光屏的距离就是减小l ，条纹间距减小，B 错误；红光波长比绿光波长长，紫光波长比绿光波长短，所以将绿光换为红光条纹间距增大，C 正确，D 错误。
（2011·北京高考·T15）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〖解析〗〖答案〗A. 万有引力是卫星的向心力r v m r T m r GMm 222)2(==π，解得周期GMr T 32π=，环绕速度rGMv =，可见周期相同的情况下轨道半径必然相同，B 错误，轨道半径相同必然环绕速度相同，D 错误，同步卫星相对于地面静止在赤道上空，所有的同步卫星轨道运行在赤道上空同一个圆轨道上，C错误，同步卫星的质量可以不同，A正确.（2011·北京高考·T16）介质中有一列简谐机械波传播，对于其中某个振动质点A.它的振动速度等于波的传播速度B. 它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源振动频率〖解析〗〖答案〗D.简谐机械波介质中的各质点都做简谐振动，其速度按照正弦或余弦规律变化，与波的传播速度是两码事，A错误；横波的振动方向垂直于波的传播方向，而纵波的振动方向与波的传播方向在一条直线上，B错误，简谐机械波介质中的质点一个周期内走过的路程等于四个振幅，而波一个周期传播的距离等于一个波长，C错误；机械波介质中的各质点做简谐振动的频率都相等，都等于波源的振动频率，所以D正确.（2011·北京高考·T17）如图所示电路，电源内阻不可忽略。
2011年广东省高考物理试卷答案与解析
2011年广东省高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，选错或不答的得0分．1．（4分）（2011•广东）如图所示，两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱不脱落，主要原因是（）A．铅分子做无规则热运动 B．铅柱受到大气压力作用C．铅柱间存在万有引力作用D．铅柱间存在分子引力作用【考点】分子间的相互作用力．【专题】应用题．【分析】压紧的铅块间分子距离靠近，此时引力发挥了主要的作用，使铅块间有了较大的力的作用．【解答】解：分子间的引力的斥力是同时存在的，但它们的大小与分子间的距离有关．距离稍大时表现为引力，距离很近时则表现为斥力，两铅块紧密结合，是分子间引力发挥了主要作用．故选：D．【点评】了解分子间的作用力，并知道它们的大小与分子间距离的关系，才能根据现象做出正确的判断．2．（4分）（2011•广东）如图为某种椅子与其升降部分的结构示意图，M、N两筒间密闭了一定质量的气体，M可以在N的内壁上下滑动，设筒内气体不与外界发生热交换，在M向下滑动的过程中（）A．外界对气体做功，气体内能增大B．外界对气体做功，气体内能减小C．气体对外界做功，气体内能增大D．气体对外界做功，气体内能减小【考点】热力学第一定律．【专题】计算题．【分析】绝热过程，外界对气体做功，内能增大，温度升高，压强变大，体积变小．【解答】解：M向下滑动，压力与位移同方向，即外界对气体做正功，同时筒内气体不与外界发生热交换，根据能量守恒定律，气体内能一定增加；故选A．【点评】本题主要考查热力学第一定律的应用问题，同时要能分清绝热过程．3．（4分）（2011•广东）将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是（）A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律．【专题】压轴题．【分析】解答本题应掌握感应电动势取决于磁通量的变化快慢，与磁通量的变化及磁通量无关．【解答】解：由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势E=n，即感应电动势与线圈匝数有关故A错误；同时可知，感应电动势与磁通量的变化率有关，磁通量变化越快，感应电动势越大，故C正确；穿过线圈的磁通量大，但若所用的时间长，则电动势可能小，故B错误；由楞次定律可知：感应电流的磁场方向总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故原磁通增加，感应电流的磁场与之反向，原磁通减小，感应电流的磁场与原磁场方向相同，即“增反减同”，故D错误；故选C．【点评】感应电动势取决于穿过线圈的磁通量的变化快慢，在理解该定律时要注意区分磁通量、磁通量的变化量及磁通量变化率三者间区别及联第．4．（4分）（2011•广东）如图所示的水平面上，橡皮绳一端固定，另一端连接两根弹簧，连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止．下列判断正确的是（）A．F1＞F2＞F3B．F3＞F1＞F2C．F2＞F3＞F1D．F3＞F2＞F1【考点】力的合成．【专题】计算题；压轴题．【分析】如果一个物体受到三个力的作用也能处于平衡状态，叫做三力平衡．很显然这三个力的合力应该为零．而这三个力可能互成角度，也可能在一条直线上；对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力势必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法．本题对P点受力分析，可以运用合成法、分解法、正交分解法求解．【解答】解：对P点受力分析，如图根据共点力平衡条件F1=F3cos30°=F3F2=F3sin30°=F3因而F3＞F1＞F2故选B．【点评】物体在三个力的作用下处于平衡状态，要求我们分析三力之间的相互关系的问题叫三力平衡问题，这是物体受力平衡中最重要、最典型也最基础的平衡问题．这种类型的问题有以下几种常见题型：①三个力中，有两个力互相垂直，第三个力角度（方向）已知．②三个力互相不垂直，但夹角（方向）已知《考试说明》中规定力的合成与分解的计算只限于两力之间能构成直角的情形．三个力互相不垂直时，无论是用合成法还是分解法，三力组成的三角形都不是直角三角形，造成求解困难．因而这种类型问题的解题障碍就在于怎样确定研究方法上．解决的办法是采用正交分解法，将三个不同方向的力分解到两个互相垂直的方向上，再利用平衡条件求解．③三个力互相不垂直，且夹角（方向）未知三力方向未知时，无论是用合成法还是分解法，都找不到合力与分力之间的定量联系，因而单从受力分析图去求解这类问题是很难找到答案的．要求解这类问题，必须变换数学分析的角度，从我们熟悉的三角函数法变换到空间几何关系上去考虑，因而这种问题的障碍点是如何正确选取数学分析的方法．解决这种类型的问题的对策是：首先利用合成法或分解法作出三力之间的平行四边形关系和三角形关系，再根据力的三角形寻找与之相似的空间三角形，利用三角形的相似比求解．④三力的动态平衡问题即三个力中，有一个力为恒力，另一个力方向不变，大小可变，第三个力大小方向均可变，分析第三个力的方向变化引起的物体受力的动态变化问题．这种类型的问题不需要通过具体的运算来得出结论，因而障碍常出现在受力分析和画受力分析图上．在分析这类问题时，要注意物体“变中有不变”的平衡特点，在变中寻找不变量．即将两个发生变化的力进行合成，利用它们的合力为恒力的特点进行分析．在解决这类问题时，正确画出物体在不同状态时的受力图和平行四边形关系尤为重要．二、双项选择题：本大题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对的得6分，只选1个且正确的得3分，有选错或不答的得0分．5．（6分）（2011•广东）如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度v沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（）A．球的速度v等于B．球从击出至落地所用时间为C．球从击球点至落地点的位移等于LD．球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【考点】平抛运动．【分析】网球做的是平抛运动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．【解答】解：网球做的是平抛运动，在水平方向上匀速直线运动：L=Vt在竖直方向上，小球做自由落体运动：H=gt2代入数据解得：v=，t=，所以AB正确．位移是指从初位置到末位置的有向线段，初位置是在球网正上方距地面H处，末位置是在底线上，所以位移的大小为，与球的质量无关，所以CD错误．故选AB．【点评】本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解．位移一定要注意是从初位置到末位置的有向线段，与物体的路径无关．6．（6分）（2011•广东）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【考点】光电效应．【分析】发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，遏制电压与最大初动能有关，入射光的频率越大．最大初动能越大．光强不一定能发生光电效应，不一定有光电流，在发生光电效应时，入射光的强度影响光电流的大小．【解答】解：A、光电流的大小与光照时间无光，与光的强度有关．故A错误．B、发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率，入射光强，不一定能发生光电效应．故B错误．C、根据光电效应方程E km=eU c=hγ﹣W0，知遏止电压与入射光的频率有关．故C正确．D、发生光电效应的条件是入射光频率大于极限频率．故D正确．故选CD．【点评】解决本题关键掌握光电效应的条件和规律．知道光电流的大小在发生光电效应的前提下，与入射光的强度有关．7．（6分）（2011•广东）图（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55Ω，A、V为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（）A．电流表的示数为2AB．原、副线圈匝数比为1：2C．电压表的示数为电压的有效值D．原线圈中交变电压的频率为100Hz【考点】变压器的构造和原理．【专题】交流电专题．【分析】根据图象可以求得输出电压的有效值、周期和频率等，再根据电压与匝数成正比即可求得结论．【解答】解：A、根据电路图可知，电阻R的电压为110V，电阻为55Ω，所以电阻R的电流I==A=2A，所以A正确．B、由图可知，输入的电压的有效值为220V，电压表的示数为110V，即为输出的电压，根据电压与匝数成正比可得匝数比为2：1，所以B错误．C、电压表、电流表等的读数都是有效值，所以C正确．D、经过变压器前后电压的频率是不变的，根据图象可知，输出电压的频率为f==Hz=50Hz，所以原线圈中交变电压的频率也为50Hz，所以D错误．故选AC．【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，最大值和有效值之间的关系即可解决本题．8．（6分）（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．卫星距地面的高度为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D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度【考点】万有引力定律及其应用；第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度．【专题】压轴题．【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量．【解答】解：万有引力提供向心力F引=F向G=ma向=m=m（R+h）解得a向=（R+h）v=F引=Gh=﹣R故AC错误；由于第一宇宙速度为v1=因而B正确；地表重力加速度为g=因而D正确；故选BD．【点评】本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步．9．（6分）（2011•广东）图为静电除尘机理的示意图，尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列表述正确的是（）A．到达集尘极的尘埃带正电荷B．电场方向由集尘极指向放电极C．带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D．同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大【考点】* 静电的利用和防止．【专题】压轴题．【分析】从静电除尘机理出发即可解题．由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘极指向放电极．而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，根据F=Eq即可得出结论．【解答】解：由于集尘极与电池的正极连接，电场方向有集尘板指向放电极，B正确．而尘埃在电场力作用下向集尘极迁移并沉积，说明尘埃带负电，A错误．负电荷在电场中受电场力的方向与电场力方向相反，C错误．根据F=Eq可得，D正确．故选BD．【点评】本题考查是关于静电的防止与应用，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例三、解答题（共3小题，满分54分）10．（18分）（2011•广东）（1）图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．①OD间的距离为 1.20cm．②图2是根据实验数据绘出的s﹣t2图线（s为各计数点至同一起点的距离），斜率表示，加速度大小为0.933m/s2（保留三位有效数字）．（2）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小电珠（2.5V，0.6W），滑动变阻器，多用电表，电流表，学生电源，开关，导线若干．①粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻档（请填写“×1”、“×10”或“×100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图3，结果为7.5Ω．②实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图4完成实物图5中的连线．③开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于a端．为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动．④下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点ab【考点】描绘小电珠的伏安特性曲线；研究匀变速直线运动．【分析】（1）精度是1毫米刻度尺读数要估读到毫米的下一位，整数刻度用零补充位置，根据解析式讨论图象斜率的意义．（2）根据多用电表欧姆挡读数=指针指示值×倍率确定如何换倍率．连接实物图时应该注意电表的正负极，其中滑动变阻器应该按照分压式接法连接．【解答】解：（1）①最小刻度是毫米的刻度尺读数要估读到最小刻度的下一位，故拿零来补充估测值位置所以OD间的距离为1.20cm．②由公式S=at2、知图象的斜率表示a，即加速度的二分之一计算斜率得a=2k=0.934m/s2 ．（2）①小电珠（2.5V，0.6W），所以小电珠电阻大约是10Ω，粗测小电珠的电阻，应选择多用电表×1倍率的电阻档，结果为7.5Ω②根据实验原理图4完成实物图如图：③为保护小电珠不超过额定电压，开关闭合前，为了安全应将滑动变阻器的滑片P置于a 端，使得灯泡两端电压从零开始变化．为使小电珠亮度增加，P应由中点向b端滑动，灯泡两端电压增大．④为了获得更准确的实验图象，应该在灯泡两端电压从零开始增大的过程中多测量几次，即必须在相邻数据点ab间多测几组数据．故答案为：（1）①1.20；②，0.934；（2）①×1 7.5；②如图，③a、b；④ab．【点评】（1）本题考查了打点计时器实验中图象处理数据的方法，原理是匀变速直线运动的规律，是一道基础题．（2）考查了多用电表的读数和电路图转换为实物图的连接方式，其中滑动变阻器的分压式接法应当注意．11．（18分）（2011•广东）如图（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为R1和R2的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强磁场，内外圆间的电势差U为常量，R1=R0，R2=3R0，一电荷量为+q，质量为m的粒子从内圆上的A点进入该区域，不计重力．（1）已知粒子从外圆上以速度v1射出，求粒子在A点的初速度v0的大小；（2）若撤去电场，如图（b），已知粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出，方向与OA延长线成45°角，求磁感应强度的大小及粒子在磁场中运动的时间；（3）在图（b）中，若粒子从A点进入磁场，速度大小为v3，方向不确定，要使粒子一定能够从外圆射出，磁感应强度应小于多少？【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；动能定理的应用．【专题】压轴题．【分析】带电粒子在电场与磁场中，只有电场力对粒子做功，所以由动能定理可求出初速度．由于粒子从OA延长线与外圆的交点C以速度v2射出，则入射点与出射点连续是弦，因此弦的中垂线与射出速度的垂线交点即为轨道的圆心．从而由几何关系可求出磁感应强度大小及运动的时间．若粒子从A点进入磁场，速度大小一定，方向不定，要使粒子一定能够从外圆射出，粒子在磁场内的运动半径应大于过A点的最大内切圆半径，所以由轨道半径从而求出最小磁感应强度．【解答】解：（1）电、磁场都存在时，只有电场力对带电粒子做功，由动能定理①得②（2）由牛顿第二定律③如图1，由几何关系粒子运动轨迹的圆心O′和半径R则有：R2+R2=（R2﹣R1）2④联立③④得磁感应强度大小⑤粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期⑥由几何关系确定粒子在磁场中运动的时间⑦由④⑥⑦式，得⑧（3）如图2，为使粒子射出，则粒子在磁场内的运动半径应大于过A点的最大内切圆半径，该半径为⑨由③⑨，得磁感应强度应小于【点评】解决粒子做匀速圆周运动的步骤：定圆心、画圆弧、求半径．同时若粒子从A点进入磁场，速度大小一定而方向不定，要使粒子一定能够从外圆射出，求磁感应强度应最大值，则粒子在磁场内的运动半径应大于过A点的最小内切圆半径．12．（18分）（2011•广东）如图所示，以A、B和C、D为端点的两半圆形光滑轨道固定于竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠B点，上表面所在平面与两半圆分别相切于B、C，一物块被轻放在水平匀速运动的传送带上E点，运动到A时刚好与传送带速度相同，然后经A沿半圆轨道滑下，再经B滑上滑板，滑板运动到C时被牢固粘连，物块可视为质点，质量为m，滑板质量M=2m，两半圆半径均为R，板长l=6.5R，板右端到C 的距离L在R＜L＜5R范围内取值，E距A为S=5R，物块与传送带、物块与滑板间的动摩擦因数均μ=0.5，重力加速度取g．（1）求物块滑到B点的速度大小；（2）试讨论物块从滑上滑板到离开滑板右端的过程中，克服摩擦力做的功W f与L的关系，并判断物块能否滑到CD轨道的中点．【考点】动量守恒定律；动能定理的应用；机械能守恒定律．【专题】压轴题．【分析】（1）物块滑到B点经过了两个过程，先是在传送带上的匀加速直线运动，由动能定理可求A点速度；A到B的过程机械能守恒可求B点的速度．（2）首先由动量守恒、动能定理判断物块与滑板在达到相同共同速度时，物块有没有离开滑板；再由物块在C点的速度用机械能守恒判断能否到达CD轨道的中点．【解答】解：（1）设物块运动到A和B点的速度分别为v1、v2，由动能定理得…①由机械能守恒定律…②联立①②，得…③（2）设滑板与物块达到共同速度v3时，位移分别为l1、l2，由动量守恒定律mv2=（m+M）v3…④由动能定理…⑤…⑥联立③④⑤⑥，得l1=2R l2=8R…⑦物块相对滑板的位移△l=l2﹣l1 △l＜l即物块与滑板在达到相同共同速度时，物块未离开滑板…⑧物块滑到滑板右端时若R＜L＜2R，W f=μmg（l+L）…⑨…⑩若2R≤L＜5R，W f=μmg（l+l1） (11) (12)设物块滑到C点的动能为E k，由动能定理 (13)L最小时，克服摩擦力做功最小，因为L＞R，由③⑩（13）确定E k小于mgR，则物块不能滑到CD轨道中点．答：（1）物块滑到B 点的速度（2）物块不能滑到CD轨道中点．【点评】本题考查动量守恒和机械能守恒以及有摩擦的板块模型中克服摩擦力做的功．判断物块与滑板在达到相同共同速度时，物块未离开滑板是关键，是一道比较困难的好题．11。
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：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。
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A 且向y 轴负方向运动时．坐标为x=0.4m处质元的位移为2A 。
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 ．12A -、延y 轴正方向 B ． 12A -，延y 轴负方向ab cC ．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年物理高考全国卷(含答案解析)
2011年物理高考全国卷（含答案解析）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I 1和I 2，且I 1>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 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0.2~0.3s ，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1×105A B ．整个闪电过程的平均功率约为l×1014W C ．闪电前云地间的电场强度约为l×106V/m D ．整个闪电过程向外释放的能量约为6×106J18．已知氢原子的基态能量为E 1，激发态能量E n =E 1/n 2，其中n =2，3，…。
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年高考物理真题分类汇编(详解+精校)
附属中学 内部使用 电学实验专题 高分缘于基础 成功贵在坚持 电学实验专题 附属中学高三物理组卢祥举提供 【1】（2011年高考·天津理综卷）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。
该金属丝的直径是 mm 。
【2】（2011年高考·重庆理综卷）某电动机的三组线圈①、②、③阻值相同，均为几欧姆，接法可能是图1中甲、乙两种之一，A 、B 和C 是外接头。
现有一组线圈断路，维修人员通过多用电表测量外接头之间的电阻来判断故障，若测量A 和B 之间、B 和C 之间、A 和C 之间的电阻时，多用电表指针偏转分别如图2(a)、(b)、(c)所示，则测量中使用的欧姆档的倍率是 （填1⨯、10⨯、100⨯或1k ⨯），三组线圈的接法是 （填甲或乙），断路线圈是______（填①、②或③）。
【3】（2011年高考·江苏理综卷）某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值。
⑴将电阻箱接入a 、b 之间，闭合开关。
适当调节滑动变阻器R ′后保持其阻值不变。
改变电阻箱的阻值R ，得到一组电压表的示数U 与R 的数据如下表：电阻R /Ω 5.0 10.0 15.0 25.0 35.0 45.0 电压U /V1.001.501.802.142.322.45请根据实验数据作出U-R 关系图象。
⑵用待测电阻R x 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V 。
利用⑴中测绘的U-R 图象可得R x =_____Ω。
⑶使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大。
若仍用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象测定某一电阻，则测定结果将_________（选填“偏大”或“偏小”）。
现将一已知阻值为10Ω的电阻换接在a 、b 之间，你应如何调节滑动变阻器，便仍可利用本实验装置和⑴中测绘的U-R 图象实现对待测电阻的准确测定？.【4】（2011年高考·福建理综卷）某同学在探究规格为“6V ，3W ”的小电珠伏安特性曲线实验中：（1）在小电珠接入电路前，使用多用电表直接测量小电珠的电阻，则应将选择开关旋至____档进行测量。
J2011年全国高考物理电磁压轴试题汇编
v2
（2）当 MN 和 M ' N ' 的加速度为零时，速度最大。对 M ' N ' 受力平衡： BIl mg ②
E
2mgR
mgR
I
③ ，E R
Blv1 blv2 ④，由①②③④得：
v1
3B2 l 2 、 v2
3B 2l 2
5
面均与水平面成 30° 角。完全相同的两金属棒 ab、 cd 分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好 接触，已知两棒的质量均为 0.02kg ，电阻均为 R=0.1 Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， 磁感应强度为 B=0.2T，棒 ab 在平行于导轨向上的力 F 作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd 恰好能保 持静止。取 g=10m/s 2，问： （1）通过 cd 棒的 电流 I 是多少，方向如何？ （2）棒 ab 受到的力 F 多大？ （3）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量，力 F 做的功 W 是多少？
L=2m、宽为 d=1m的金属 “U” 型轨导，在 “U” 型导轨
右侧 l =0.5m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在
t =0 时
刻，质量为 m=0.1kg 的导体棒以 v0=1m/s 的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩
擦因数为 μ =0.1 ，导轨与导体棒单位长度的电阻均为
3 ④， R总 = 2 R ⑤
设 Q 杆下滑速度大小为 v，产生的感应电动势为
E，有 I
E ⑥， E B2Lv ⑦
R总
F m1g sin B2IL . ⑧ ，拉力的瞬时功率为 P Fv ⑨ 联立以上方程得到 P 2W ⑩
3
2011年高考物理压轴题精选
2011年高考物理压轴题汇编1、如图所示，一质量为M 、长为l 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块A ，m 〈M 。
现以地面为参照系，给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度(如图5)，使A 开始向左运动、B 开始向右运动，但最后A 刚好没有滑离L 板。
以地面为参照系。
(1)若已知A 和B 的初速度大小为v 0，求它们最后的速度的大小和方向。
(2)若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。
解法1: (1)A 刚好没有滑离B 板，表示当A 滑到B 板的最左端时，A 、B 具有相同的速度。
设此速度为v ，A 和B 的初速度的大小为0v ，则由动量守恒可得:v m M mv Mv )(00+=-解得： 0v mM m M v +-=， 方向向右 ① (2)A 在B 板的右端时初速度向左，而到达B 板左端时的末速度向右，可见A 在运动过程中必经历向左作减速运动直到速度为零，再向右作加速运动直到速度为V 的两个阶段。
设1l 为A 开始运动到速度变为零过程中向左运动的路程，2l 为A 从速度为零增加到速度为v 的过程中向右运动的路程，L 为A 从开始运动到刚到达B 的最左端的过程中B 运动的路程，如图6所示。
设A 与B 之间的滑动摩擦力为f ，则由功能关系可知:对于B 2202121Mv mv fL -=② 对于A 20121mv fl = ③ 2221mv fl = ④ 由几何关系 l l l L =-+)(21 ⑤由①、②、③、④、⑤式解得l Mm M l 41+= ⑥ 解法2： 对木块A 和木板B 组成的系统，由能量守恒定律得：220)(21)(21v m M v m M fl +-+=⑦ 由①③⑦式即可解得结果 l M m M l 41+= 本题第（2）问的解法有很多种，上述解法2只需运用三条独立方程即可解得结果，显然是比较简捷的解法。
2011年高考理综物理部分计算题精选(力、电100题)(一)参考答案
2011年高考物理计算题精选（力、电100题）（高考理综物理计算题24、25、26选集）（一）参考答案1、解：因为在t=0.2s 内F 是变力，在t=0.2s 以后F 是恒力，所以在t=0.2s 时，P 离开秤盘。
此时P 受到盘的支持力为零，由于盘的质量m 1=1．5kg ，所以此时弹簧不能处于原长。
设在0__0.2s 这段时间内P 向上运动的距离为x ，对物体P 据牛顿第二定律可得：a m g m F F N 22=-+对于盘和物体P 整体应用牛顿第二定律可得：a m m g m m x k g m m k F )()()(212121+=+-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-++令0=N F ，并由述二式求得k a m g m x 12-=，而221at x =，所以求得a=6m/s 2. 当P 开始运动时拉力最小，此时对盘和物体P 整体有，()N a m m F 7221m in =+= 当P 与盘分离时拉力F 最大，()N g a m F 1682m ax =+=2、解析：根据题意可作出物块的速度图象如图所示。
设圆盘的质量为m ，桌边长为L ，在桌布从圆盘下抽出的过程中，盘的加速度为a 1,有：μ1mg=ma 1 ①桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a 2表示加速度的大小，有：μ2mg=ma 2 ② 设盘刚离开桌布时的速度为1v ，移动的距离为x 1，离开桌布后在桌面上再运动距离x 2后便停下，由匀变速直线运动的规律可得：11212x a v = ③ 22212x a v = ④盘没有从桌面上掉下的条件是：221Lx x ≤+ ⑤ 设桌面从盘下抽出所经历时间为t ，在这段时间内桌布移动的距离为x ，有x=221at ⑥ 21121t a x = ⑦而21L x x =-解得：1a a Lt -=1111a a L a t a v -==由以上几式解得：g a 12212μμμμ+≥3、解：设所求的时间为t ，用m 、M 分别表示卫星和地球的质量，r 表示卫星到地心的距离.有22)2(T mr rmM Gπ= 春分时，太阳光直射地球赤道，如图所示，图中圆E 表示赤道，S 表示卫星，A 表示观察者，O 表示地心. 由图6可看出当卫星S 绕地心O 转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它. 据此再考虑到对称性，有R r =θsin T t πθ22=mg RMmG =2 由以上各式可解得 3122)4a r c s i n (gT R T t ππ= 4．解：（1）释放小球A 前，物体B 处于平衡状态：kx F mg =- 得0.1x m = 故弹簧被拉长了0.1cm（2）小球从杆顶端运动到C 点的过程，由动能定理：2102T A A A W m gh m v +=- 1cos37h CO =︒ 而11sin370.3m CO AO =︒=物体B 下降的高度110.2m h AO CO '=-= 由此可知，此时弹簧被压缩了0.1m ，则弹簧的弹性势能在初、末状态相同。
2011年安徽省高考物理试卷答案与解析
，所以D正确． 故选：D．
【点评】本题就是考查电流有效值的计算，本题的关键是对有效值定义 的理解，掌握好有效值的定义就可以计算出来了． 7．（6分）（2011•安徽）如图（a）所示，两平行正对的金属板A、B间 加有如图（b）所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固
线框内产生的感应电流的有效值为（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系；导体切割磁感线时的感 应电动势．菁优网版权所有 【专题】压轴题． 【分析】有效电流要根据有效电流的定义来计算，根据电流的热效应列 出方程，可以求得有效电流的大小． 【解答】解：交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动 周期为T，而线框转动一周只有 的时间内有感应电流，则有（
，带正电粒子先加速向B板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速 运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向右运动的距离大于向左运 动的距离，最终打在B板上，所以A错误． B、若
，带正电粒子先加速向A板运动、再减速运动至零；然后再反方向加速 运动、减速运动至零；如此反复运动，每次向左运动的距离大于向右运 动的距离，最终打在A板上，所以B正确． C、若
A．
B．
C．
D．
【考点】示波管及其使用．菁优网版权所有 【分析】示波管的YY′偏转电压上加的是待显示的信号电压，XX′偏转 电极通常接入锯齿形电压，即扫描电压，当信号电压与扫描电压周期相 同时，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内的稳定图象． 【解答】解：由于电极XX′加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压 是信号电压，信号电压与扫描电压周期相同，所以荧光屏上会看到的图 形是B； 故选B． 【点评】本题关键要清楚示波管的工作原理，要用运动的合成与分解的 正交分解思想进行思考． 6．（6分）（2011•安徽）如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁 场，磁感应强度为B．电阻为R、半径为L、圆心角为45°的扇形闭合导 线框绕垂直于纸面的O轴以角速度ω匀速转动（O轴位于磁场边界）．则
2011年高考物理压轴题
2011年高考物理压轴题选 择 题 部 分一、选择题常考考点1．万有引力和人造卫星㈠经典题目【预测题1】假设月球的直径不变，密度增为原来的2倍，“嫦娥一号”卫星绕月球做匀速圆周运动的半径缩小为原来的一半，则下列物理量变化正确的是 （ ）A ．“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的一半B 、“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的8倍C 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期与原来相同D 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期变为原来的41 【答案】BD【解析】月球的直径不变，体积不变，密度增为原来的2倍，质量也增为原来的2倍，即M 2＝2M 1。
月球对“嫦娥一号”卫星的万有引力提供“嫦娥一号”做圆周运动的向心力。
，即：F 向＝F 万＝G 2r mM ，“嫦娥一号”卫星原来的向心力为：F 1＝G 211r mM ，“嫦娥一号”卫星现在的向心力为：F 2＝G 222r mM ，由题意知，r 2＝21r 1，综合得出，F 2＝8F 1，选项B 正确；由万有引力提供“嫦娥一号”卫星做圆周运动的向心力可得：G 2r mM ＝m 224T πr ，解得：T ＝GM r 324π，由于M 2＝2M 1，r 2＝21r 1，解得：T 2＝41T 1。
【点评】该题考查了万有引力定律、物体在星球表面的运动中能量关系、人造卫星、竖直平面内的圆周运动等。
万有引力定律与人造卫星问题注意两个关键方程：022Mm Mm G =mg G =ma R r，，其中g 是星球表面的重力加速度，是该知识链条的重要结点；a 为向心加速度，有诸多变化，是联系卫星（或行星）运动参量（如圆周运动的线速度、角速度、周期、高度；在椭圆轨道上运动的近地点和远地点的速度关系等）与万有引力纽带。
结合万有引力做功的特点，可以将卫星的运动与能量变化综合起来命题，能充分体现对能力的考查。
【预测题2】中国首颗数据中继卫星“天链一号０１星”2008年4月25日23时35分在西昌卫星发射中心成功发射。
2011年海南省高考物理试卷答案与解析
2011年海南省高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本大题共6小题，每小题3分，共18分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．（3分）（2011•海南）关于静电场，下列说法正确的是（）A．电势等于零的物体肯定不带电B．电场强度为零的点，电势肯定为零C．同一电场线上的各点，电势肯定相等D．负电荷沿电场线方向挪动时，电势能肯定增加【考点】电势；电场．【专题】图析法．【分析】静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不肯定为零，沿电场线电势肯定降低．【解答】解：A、静电场中，电势具有相对性，电势为零的物体不肯定不带电，故A错误；B、静电场中，电势具有相对性，电场强度为零的点电势不肯定为零，故B错误；C、沿场强方向电势减小，电场线的切线方向表示电场强度的方向，故沿电场线电势肯定降低，故C错误；D、电场线的切线方向表示电场强度的方向，负电荷沿电场线方向挪动时，电场力做负功，电势能增加，故D正确；故选D．【点评】本题关键抓住电场力电场强度与电势的概念，同时要留意电势具有相对性，电场强度为零的点电势不肯定为零．2．（3分）（2011•海南）如图，E为内阻不能忽视的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S 为开关，V与A分别为电压表与电流表．初始时S0与S均闭合，现将S断开，则（）A．V的读数变大，A的读数变小B．V的读数变大，A的读数变大C．V的读数变小，A的读数变小D．V的读数变小，A的读数变大【考点】闭合电路的欧姆定律．【专题】计算题．【分析】依据S的通断可得出电路电阻的变更，则由闭合电路欧姆定律可得出电路中总电流及路端电压的变更；再由串并联电路的性质可判及各局部电流的变更．【解答】解：S断开，相当于电阻变大，则由闭合电路欧姆定律可得电路中总电流减小，故路端电压增大，V的读数变大；把R1归为内阻，内电压减小，故R3中的电压增大，由欧姆定律可知R3中的电流也增大，电流表示数增大，故B正确；故选B．【点评】应用闭合电路欧姆定律解决电路的动态分析时一般可依据：外电路﹣内电路﹣外电路的分析思路进展，敏捷应用闭合电路欧姆定律及串并联电路的性质进展分析即可求解．3．（3分）（2011•海南）三个一样的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的间隔远大于小球的直径．球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F．现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变．由此可知（）A．n=3 B．n=4 C．n=5 D．n=6【考点】库仑定律．【分析】当两个完全一样的带同种电荷的小球接触后，它们的总电荷量将平分；假如两个完全一样的小球带的是异种电荷，那么当它们接触后，它们带的电荷将先中和，之后再将剩余的电荷量平分．找到小球带的电量的关系之后，依据库仑力的公式就可以求得作用力的大小，从而可以求得n的数值．【解答】解：设1、2间隔为R，则球1、2之间作用力为：F=k，3与2接触后，它们带的电的电量平分，均为：，再3与1接触后，它们带的电的总电量平分，均为，将球3移至远处后，球1、2之间作用力为F=k，有上两式解得：n=6，故选D．【点评】完全一样的带电的小球接触后，它们的电荷量将平分，这是分析互相接触后库仑力如何变更的关键，知道这一点之后，依据库仑定律就可以求得力的大小．4．（3分）（2011•海南）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与程度方向的夹角为45°，两者的高度差为l．一条不行伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物．在绳子距a端得c点有一固定绳圈．若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好程度，则重物和钩码的质量比为（）A．B．2 C．D．【考点】共点力平衡的条件及其应用．【专题】计算题．【分析】依据题意画出平衡后的物理情景图．对绳子上c点进展受力分析．依据几何关系找出BC段与程度方向的夹角．依据平衡条件和三角函数表示出力与力之间的关系．【解答】解：对绳子上c点进展受力分析：平衡后设绳的BC段与程度方向成α角，依据几何关系有：tanα=2，sinα=．对结点C分析，将F a和F b合成为F，依据平衡条件和三角函数关系得：F2=m2g=F，F b=m1g．sinα==所以得：，故选C．【点评】该题的关键在于可以对线圈进展受力分析，利用平衡状态条件解决问题．力的计算离不开几何关系和三角函数．5．（3分）（2011•海南）如图，粗糙的程度地面上有一斜劈，斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑，斜劈保持静止，则地面对斜劈的摩擦力（）A．等于零B．不为零，方向向右C．不为零，方向向左D．不为零，v0较大时方向向左，v0较小时方向向右【考点】共点力平衡的条件及其应用．【专题】压轴题．【分析】在探讨力和运动关系的问题时，常会涉及互相关联的物体间的互相作用问题，即“连接体问题”．连接体问题一般是指由两个或两个以上物体所构成的有某种关联的系统．探讨此系统的受力或运动时，求解问题的关键是探讨对象的选取和转换．一般若探讨的问题不涉及系统内部的作用力时，可以以整个系统为探讨对象列方程求解﹣﹣“整体法”；若涉及系统中各物体间的互相作用，则应以系统某一局部为探讨对象列方程求解﹣﹣“隔离法”．这样，便将物体间的内力转化为外力，从而表达其作用效果，使问题得以求解．在求解连接体问题时，隔离法与整体法互相依存，互相补充，交替运用，形成一个完好的统一体，可以分别列方程求解．本题中由于小木块与斜面体间有相对滑动，但无相对加速度，可以当作两物体间相对静止，摩擦力到达最大静摩擦力的状况，然后运用整体法探讨．【解答】解：斜劈和物块都平衡，受力的大小和方向状况与两物体间相对静止且摩擦力到达最大静摩擦力的状况一样，故可以对斜劈和物块整体受力分析受重力和支持力，二力平衡，无摩擦力；故选A．【点评】本题关键要敏捷地选择整体法与隔离法，选用整体法可以不考虑两物体间的作用力，使问题大为简化．6．（3分）（2011•海南）如图，EOF和E′O′F′为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E′O′，FO∥F′O′，且EO⊥OF；OO′为∠EOF的角平分线，OO′间的间隔为L；磁场方向垂直于纸面对里．一边长为L的正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，t=0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（）A． B．C． D．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势．【专题】压轴题；电磁感应——功能问题．【分析】运用E=BLv找出感应电动势随时间变更的状况．其中L为切割磁感线的有效长度．依据右手定则推断出感应电流的方向．【解答】解：在整个正方形导线框通过磁场的过程中，切割磁感线的边框为两竖直边框，两程度边框不切割磁感线．由于正方形导线框沿OO′方向匀速通过磁场，①从开场到左边框到达O′之前，进入磁场切割磁感线的有效长度随时间匀称增加，依据E=BLv得出感应电动势随时间也匀称增加，由于电阻不变，所以感应电流i也随时间匀称增加．依据右手定则推断出感应电流的方向，结合导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，得出开场为正方向．②当左边框到达OO′之后，由于进入磁场切割磁感线的有效长度不变，所以感应电流i不变．③当左边框到达OO′中点，右边框即将进入磁场切割磁感线，由于左边框的切割磁感线的有效长度在减小，而右边框切割磁感线有效长度在增大，而左右边框切割磁感线产生的感应电动势方向相反，所以整个感应电动势随时间也匀称减小．④当左边框到达距O点时，左右边框切割磁感线的有效长度相等，此时感应电动势为0，再往后跟前面过程相反．故A、C、D错误，B正确．故选B．【点评】留意分析正方形导线框运动过程中切割磁感线的有效长度变更状况．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，反过来即为负值．二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选面中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错的，得0分．7．（4分）（2011•海南）自然界的电、热和磁等现象都是互相联络的，许多物理学家为找寻它们之间的联络做出了奉献．下列说法正确的是（）A．奥斯特发觉了电流的磁效应，提醒了电现象和磁现象之间的联络B．欧姆发觉了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联络C．法拉第发觉了电磁感应现象，提醒了磁现象和电现象之间的联络D．焦耳发觉了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系【考点】通电直导线和通电线圈四周磁场的方向；欧姆定律；焦耳定律；电磁感应现象的发觉过程．【分析】本题考察物理学史，依据电磁学开展中科学家的奉献可找出正确答案．【解答】解：A、奥斯特最先发觉了电流的磁效应，揭开了人类探讨电磁互相作用的序幕，故A正确；B、欧姆定律说明了电流与电压的关系，故B错误；C、法拉第经十年的努力发觉了电磁感应现象，故C正确；D、焦耳发觉了电流的热效应，故D正确；故选ACD．【点评】电流具有磁效应、热效应、化学效应等，本题考察其发觉历程，要求我们熟记相关的物理学史．8．（4分）（2011•海南）一物体自t=0时开场做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A．在0～6s内，物体离动身点最远为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【考点】匀变速直线运动的图像．【分析】（1）v﹣t图象中，与时间轴平行的直线表示做匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，斜率表示加速度，倾斜角越大表示加速度越大，图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负；（2）平均速度等于位移除以时间；（3）推断恒力做功的正负，可以通过力与位移的方向的夹角推断．夹角为锐角或零度，做正功，夹角为直角不做功，夹角为钝角或平角做负功．【解答】解：A.0﹣5s，物体向正向运动，5﹣6s向负向运动，故5s末离动身点最远，故A 错误；B．由面积法求出0﹣5s的位移s1=35m，5﹣6s的位移s2=﹣5m，总路程为：40m，故B 正确；C．由面积法求出0﹣4s的位移s=30m，平度速度为：v==7.5m/s 故C正确；D．由图象知5～6s过程物体做匀加速，合力和位移同向，合力做正功，故D错误．故选BC．【点评】本题考察了速度﹣﹣时间图象的应用及做功正负的推断，要明确斜率的含义，知道在速度﹣﹣时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能依据图象读取有用信息，要留意路程和位移的区分．属于根底题．9．（4分）（2011•海南）一质量为1kg的质点静止于光滑程度面上，从t=0时起，第1秒内受到2N的程度外力作用，第2秒内受到同方向的1N的外力作用．下列推断正确的是（）A．0～2s内外力的平均功率是WB．第2秒内外力所做的功是JC．第2秒末外力的瞬时功率最大D．第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是【考点】动能定理的应用；动量定理；功率、平均功率和瞬时功率．【专题】计算题；压轴题．【分析】本题可由动量定理求得1s末及2s末的速度，再由动能定理可求得合力的功；由功率公式求得功率；【解答】解：由动量定理Ft=mv2﹣mv1求出1s末、2s末速度分别为：v1=2m/s、v2=3m/s 由动能定理可知合力做功为w=故0～2s内功率是，故A正确；1s末、2s末功率分别为：P1=F1v1=4w、P2=F2v2=3w；故C错误；第1秒内与第2秒动能增加量分别为：、，故第2s内外力所做的功为2.5J，B错误；而动能增加量的比值为4：5，故D正确；故选AD．【点评】本题也可由动力学公式求解出1s末及2s末的速度，再由动能定理求解；不过在过程上就略微繁琐了点．10．（4分）（2011•海南）空间存在方向垂直于纸面对里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷一样，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）A．入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间肯定不同B．入射速度一样的粒子在磁场中的运动轨迹肯定一样C．在磁场中运动时间一样的粒子，其运动轨迹肯定一样D．在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角肯定越大【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．【专题】压轴题．【分析】带电粒子在磁场中由洛伦兹力供应向心力做匀速圆周运动，虽然电量、质量不同，但比荷一样，所以运动圆弧对应的半径与速率成正比．它们的周期总是相等，因此运动的时间由圆心角来确定．【解答】解：A、入射速度不同的粒子，若它们入射速度方向一样，若粒子从左边边界出去则运动时间一样，虽然轨迹不一样，但圆心角一样．故A错误；B、在磁场中半径，运动圆弧对应的半径与速率成正比，故B正确；C、在磁场中运动时间：（θ为转过圆心角），虽圆心角可能一样，但半径可能不同，所以运动轨迹也不同，故C错误；D、由于它们的周期一样的，在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角也肯定越大．故D正确；故选：BD【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．三、填空题，本大题共2小题，每小题4分，共8分，把答案写在答题卡上指定的答题出，不要求写出过程．11．（4分）（2011•海南）如图：志向变压器原线圈与10V的沟通电源相连，副线圈并联两个小灯泡a和b，小灯泡a的额定功率为0.3w，正常发光时电阻为30Ω，已知两灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为0.09A，可计算出原、副线圈的匝数比为10：3，流过灯泡b的电流为0.2A．【考点】变压器的构造和原理．【专题】压轴题．【分析】由a灯正常发光可求出副线圈的电压，由可求原、副线圈的匝数比；a 灯泡正常发光时可由额定功率和电阻求出a灯泡电压、电流；依据公式=可计算出副线圈的I2，再依据并联电路特点I b=I2﹣I a，求出流过灯泡b的电流I b．【解答】解：因a正常发光，依据公式P a=，得U a=，副线圈电压，故；a正常发光时，依据公式P a=U a I a得I a==0.1A，因b灯与a 灯并联，则U b=U a=3v依据公式=得副线圈总电流I2=I1=×0.09=0.3A，又因b灯与a 灯并联副线圈总电流I2=I a+I b故流过灯泡b的电流I b=I2﹣I a=0.2A故答案为：10：3 0.2【点评】合理选择功率计算公式，联络志向变压器的匝数比与电流比、电压比关系，可快速求解．12．（4分）（2011•海南）2011年4月10日，我国胜利放射第8颗北斗导航卫星，建成以后北斗导航卫星系统将包含多颗地球同步卫星，这有助于削减我国对GPS导航系统的依靠，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R1和R2，向心加速度分别为a1和a2，则R1：R2=a1：a2=．（可用根式表示）【考点】万有引力定律及其应用；同步卫星．【专题】压轴题．【分析】该题从这两种卫星的周期和向心力公式的两种表达式（）上入手．找出半径与周期关系表达式和加速度与半径关系表达式，从而求出R1：R2和a1：a2的值．【解答】解：设地球同步卫星的周期为T1，GPS卫星的周期为T2，由题意有：由万有引力定律的公式和向心的公式有：由以上两式可得：因此：故答案为：，【点评】此题要理解地球同步卫星是相对地球静止的卫星，同步卫星只能是放射到赤道上空特定的高度，以特定的速度沿地球自转的方向绕地球转动．转动的周期和角速度与地球自转的周期和角速度一样，转动周期为24h．该题还考察到了万有引力定律及其应用，对于万有引力定律及其应用，关键是娴熟的驾驭公式的应用．四、试验题（13题6分，14题9分，共15分）．13．（6分）（2011•海南）图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头的量程为I g=600μA、内阻为R g，是标准电流表，要求改装后的电流表量程为I=60mA．完成下列填空．（1）图1中分流电阻R p的阻值为（用I g、R g、和I表示）．（2）在电表改装成后的某次校准测量中，表的示数如图所示，由此读出流过电流表的电流为49.5mA．此时流过分流电阻R P的电流为49.0mA（保存一位小数）【考点】把电流表改装成电压表．【专题】压轴题．【分析】改装电流表要并联一电阻R p，并联一电阻后流过表头a的电流为I g，流过R p的电流为I R，而加在表头和R p上的电压相等，即I g R g=I R R p，则改装后的电流表量，【解答】解：（1）由于R g和R p并联，由I g R g=I R R p和I=I g+I R得：．故答案为：（2）由图2知流过a电流表的电流I'为49.5mA；设此时流过表头的电流为I'g，流过R P的电流为I'R，∵加在表头和R p上的电压相等，故有I'g R g=I′R R p…①I'=（I'g+I'R）…②；由①②联立得：I'R=49.005mA≈49.0mA故答案为：49.5；49.0【点评】由该题可看出，解决此类问题要充分理解电表改装原理，电路的分压分流原理．14．（9分）（2011•海南）现要通过试验验证机械能守恒定律．试验装置如图1所示：程度桌面上固定一倾斜的气垫导轨；导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为M，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的砝码相连；遮光片两条长边与导轨垂直；导轨上B点有一光电门，可以测试遮光片经过光电门时的挡光时间t，用d表示A点到导轨低端C点的间隔，h表示A与C的高度差，b表示遮光片的宽度，s表示A，B 两点的间隔，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度．用g表示重力加速度．完成下列填空和作图；（1）若将滑块自A点由静止释放，则在滑块从A运动至B的过程中，滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量可表示为Mg﹣mgs．动能的增加量可表示为．若在运动过程中机械能守恒，与s的关系式为=（2）屡次变更光电门的位置，每次均令滑块自同一点（A点）下滑，测量相应的s与t值，结果如下表所示：1 2 3 4 5s（m）0.600 0.800 1.000 1.200 1.400t（ms）8.22 7.17 6.44 5.85 5.43（×104s﹣2）1.48 1.95 2.41 2.92 3.39以s为横坐标，为纵坐标，在答题卡上对应图2位置的坐标纸中描出第1和第5个数据点；依据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k= 2.39×104m﹣1•s﹣2（保存3位有效数字）．由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k o，将k和k o进展比拟，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律．【考点】验证机械能守恒定律．【专题】压轴题．【分析】这是一个依据书本上验证机械能守恒定律的试验改装后的题目．这题的关键在于探讨对象不是单个物体而是滑块、遮光片与砝码组成的系统．对于系统的重力势能变更量要考虑系统内每一个物体的重力势能变更量．动能也是一样．光电门测量瞬时速度是试验中常用的方法．由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．依据变量的数据作出图象，结合数学学问求出斜率．【解答】解：（1）滑块、遮光片下降重力势能减小，砝码上升重力势能增大．所以滑块、遮光片与砝码组成的系统重力势能的减小量△E P=Mg﹣mgs光电门测量瞬时速度是试验中常用的方法．由于光电门的宽度b很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度．v B=依据动能的定义式得出：△E k=（m+M）v B2=若在运动过程中机械能守恒，△E k=△E P与s的关系式为（2）见图运用数学学问求得斜率k==2.39×104m﹣1•s﹣2由测得的h、d、b、M和m数值可以计算出直线的斜率k o=比拟k与k o，若其差值在试验允许的范围内，则可认为此试验验证了机械能守恒定律．故答案为：（1）Mg﹣mgs，，；（2）如图，2.39×104m﹣1•s﹣2【点评】这个试验对于我们可能是一个新的试验，但该试验的原理都是我们学过的物理规律．做任何试验问题还是要从最根本的物理规律入手去解决．对于系统问题处理时我们要清晰系统内部各个物体能的变更．求斜率时要留意单位和有效数字的保存．五、计算题：本大题共2小题，第15题8分，共16题11分，共19分．把解答写在答题卡上指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和盐酸步骤．15．（8分）（2011•海南）如图，程度地面上有一个坑，其竖直截面为半圆．ab为沿程度方向的直径．若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球，小球会击中坑壁上的c点．已知c 点与程度地面的间隔为圆半径的一半，求圆的半径．【考点】平抛运动．【专题】压轴题．【分析】平抛运动可以分解为在程度方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，竖直方向上的位移已经知道了，但是程度方向的位移要用三角形的学问来求，然后才能求圆的半径．【解答】解：如图所示h=R则Od=R小球做平抛运动的程度位移x=R+R竖直位移y=h=R依据y=gt2x=v0t联立以上两式解得圆的半径为R=．【点评】考察平抛运动规律的应用，但是程度方向的位移不知道，所以用的数学的学问较多，须要娴熟的应用三角形的边角关系．16．（11分）（2011•海南）如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和M′N′是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m．竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水安静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l．整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直．导轨电阻可忽视，重力加速度为g．在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好．求：（1）细线烧断后，随意时刻两杆运动的速度之比；（2）两杆分别到达的最大速度．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；共点力平衡的条件及其应用；动量守恒定律．【专题】计算题；压轴题；电磁感应中的力学问题．【分析】细线烧断前对MN和M'N'受力分析，得出竖直向上的外力F=3mg，细线烧断后对MN和M'N'受力分析，依据动量守恒求出随意时刻两杆运动的速度之比．分析MN和M'N'的运动过程，找出两杆分别到达最大速度的特点，并求出．【解答】解：（1）细线烧断前对MN和M'N'受力分析，由于两杆水安静止，得出竖直向上的外力F=3mg．设某时刻MN和M'N'速度分别为v1、v2．依据MN和M'N'动量守恒得出：mv1﹣2mv2=0求出：=2 ①（2）细线烧断后，MN向上做加速运动，M'N'向下做加速运动，由于速度增加，感应电动势增加，MN和M'N'所受安培力增加，所以加速度在减小．当MN和M'N'的加速度减为零时，速度最大．对M'N'受力平衡：BIl=2mg ②I=③E=Blv1+Blv2 ④由①﹣﹣④得：v1=、v2=答：（1）细线少断后，随意时刻两杆运动的速度之比为2；（2）两杆分别到达的最大速度为，．【点评】可以分析物体的受力状况，运用动量守恒求出两个物体速度关系．在直线运动中，速度最大值一般出如今加速度为0的时刻．六、选考题：请考生在17、18、19三题中任选二题作答，假如多做，则按所做的第一、二题计分．计算题请写出的文字说明、方程式和演算步骤．满分24分。
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25．（19分）某仪器用电场和磁场来控制电子在材料表面上方的运动，如题25图所示，材料表面上方矩形区域PP'N'N 充满竖直向下的匀强电场，宽为d ；矩形区域NN'M'M 充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ，长为3s ，宽为s ；NN'为磁场与电场之前的薄隔离层。
一个电荷量为e 、质量为m 、初速为零的电子，从P 点开始被电场加速经隔离层垂直进入磁场，电子每次穿越隔离层，运动方向不变，其动能损失是每次穿越前动能的10%，最后电子仅能从磁场边界M'N'飞出。
不计电子所受重力。
（1）求电子第二次与第一次圆周运动半径之比； （2）求电场强度的取值范围； （3）A 是M N ''的中点，若要使电子在A 、M '间垂直于A M '飞出，求电子在磁场区域中运动的时间。
答案：（1）0.9（2）2280B es md ＜E ≤2259B es md（3）52m eB π解析：（1）设圆周运动的半径分别为R 1、R 2、…R n 、R n +1…，第一和第二次圆周运动速率分别为v 1和v 2，动能分别为E k1和E k2由：210.81k k E E =，11mv R Be =，22mv R Be=，21112k E mv =，22212k E mv = 得：120.9R R =∶（2）设电场强度为E ，第一次到达隔离层前的速率为v ′ 由：212eEd mv '=，221110.922mv mv '⨯=，R 1≤s 得： E ≤2259B es md又由：110.9n n R R -=，212(10.90.90.9)3n R s +++⋯++⋯=得：E ＞2280B es md电场强度的取值范围为2280B es md ＜E ≤2259B es md（3）设电子在匀强磁场中，圆周运动的周期为，运动的半圆周个数为n ，运动总时间为t由题意，有：112(10.9)310.9n n R R s +-+=-，R 1≤s ，110.9n n R R +=，1n R +≥2s得：n =2 由：2mT eBπ=得：52mt eBπ=25.（18分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。
其简化模型如图：Ⅰ、II 两处的条形匀强磁场区边界竖直，相距为L ，磁场方向相反且垂直纸面。
一质量为m 、电量为-q 、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN 板处由静止释放，极板间电压为U ，粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平和方向夹角θ=300（1）当Ⅰ区宽度L 1=L 、磁感应强度大小B 1=B 0时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为300，求B 0及粒子在Ⅰ区运动的时间t 0 （2）若Ⅱ区宽度L 2=L 1=L 磁感应强度大小B 2=B 1=B 0，求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h（3）若L 2=L 1=L 、B 1=B 0，为使粒子能返回Ⅰ区，求B 2应满足的条件（4）若B 1≠B 2，L 1≠L 2，且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。
为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射出的方向总相同，求B 1、B 2、L 1、L 2之间应满足的关系式。
答案：（1（2）(2L （3）1122B L B L =解析：（1）如图1所示，设粒子射入磁场I 区的速度为v ，在磁场I 区做圆周运动半径为1R ，由动能定理和牛顿第二定律得212qU mv =① 201v qvB m R = ②由几何关系得12R L L == ③联立①②③得0B =④设粒子在I 区做圆周运动周期为T ，运动时间为t 12R T v π=⑤ 02360t T θ= ⑥ 图1联立①③⑤⑥式解得t =⑦ （2）设粒子在磁场II 区做圆周运动半径为2R ，由牛顿第二定律得2222v qB R m R = ⑧由几何知识得12()(1cos )tan h R R L θθ=+-+ ⑨联立②③⑧⑨式解得(23h L =-⑩（3）如图2所示，为使粒子能再次返回到I 区应满足2(1sin )R L θ+≤ ○11 联立①⑧○11式解得2B ≥ ○12 （4）如图3（或图4）所示，设粒子射出磁场I 区时速度与水平方向的夹角为α，由几何知识可得1111(sin sin )(sin sin )L R L R θαθα=+=-或 ○13 2222(sin sin )(sin sin )L R L R θαθα=+=-或 ○14 联立②⑧○13○14式解得1122B L B L = ○15 图225．（22分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L 、宽为b 、高为d 的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。
图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。
质量为m 、电荷量为-q 、分布均匀的尘埃以水平速度v 0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。
通过调整两板间距d 可以改变收集效率η。
当d =d 0时η为81%（即离下板0.81d 0范围内的尘埃能够被收集）。
不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。
（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值为m d ；（2）求收集率η与两板间距d 的函数关系；（3）若单位体积内的尘埃数为n ，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM /Δt 与两图3图4板间距d 的函数关系，并绘出图线。
答案：（1）0.9d 0（2）当d ≤0.9d 0时，收集效率η为100%；当d ＞0.9d 0时，收集率200.81d d η⎛⎫= ⎪⎝⎭（3）ΔM /Δt =2000.81d nmbv dη=，如图所示。
解析：（1）收集效率η为81%，即离下板0.81d 0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为U ，在水平方向有 L =v 0t ① 在竖直方向有2010.812d at = ② 其中F qa mm==③当减少两板间距是，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率。
收集效率恰好为100%时，两板间距为d m 。
如果进一步减少d ，收集效率仍为100%。
因此，在水平方向有L =v 0t ④ 在竖直方向有212m d a t '=⑤ 其中mF q a mm'''===⑥联立①②③④⑤⑥可得d m =0.9d 0 ⑦ （2）通过前面的求解可知，当d ≤0.9d 0时，收集效率η为100% ⑧ 当d ＞0.9d 0时，设距下板x 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有2012qU L x md v ⎛⎫= ⎪⎝⎭⑨ 根据题意，收集效率为xdη=⑩联立①②③⑨⑩可得200.81d d η⎛⎫= ⎪⎝⎭（3）稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM /Δt =ηnmbdv 0 当d ≤0.9d 0时，η=1，因此ΔM /Δt =ηnmbdv 0当d ＞0.9d 0时，200.81d d η⎛⎫= ⎪⎝⎭，因此ΔM /Δt =2000.81d nmbv d η=绘出的图线如下25、如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ 边长l =1.8m ，距地面h =0.8m 。
平行板电容器的极板CD 间距d =0.1m 且垂直放置于台面，C 板位于边界WX 上，D 板与边界WZ 相交处有一小孔。
电容器外的台面区域内有磁感应强度B =1T 、方向竖直向上的匀强磁场。
电荷量q =5×10-13C 的微粒静止于W 处，在CD 间加上恒定电压U =2.5V ，板间微粒经电场加速后由D 板所开小孔进入磁场（微粒始终不与极板接触），然后由XY 边界离开台面。
在微粒离开台面瞬时，静止于X 正下方水平地面上A 点的滑块获得一水平速度，在微粒落地时恰好与之相遇。
假定微粒在真空中运动、极板间电场视为匀强电场，滑块视为质点，滑块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，取g =10m/s 2 （1）求微粒在极板间所受电场力的大小并说明两板的极性；（2）求由XY 边界离开台面的微粒的质量范围；（3）若微粒质量m o =1×10-13kg ，求滑块开始运动时所获得的速度。
答案：（1）1.25×10-11N ；C 板为正极，D 板为负极。
（2）8.1×10-14kg ＜m≤2.89×10-13kg （3）4.15m/s 解析：（1）微粒在极板间所受电场力大小为 qUF d=① 代入数据 F=1.25×10-11N ②由微粒在磁场中的运动可判断微粒带正电荷，微粒由极板间电场加速，故C 板为正极，D 板为负极。
（2）若粒子的质量为m ，刚进入磁场时的速度大小为v ，由动能定理212Uq mv =③ 微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦磁力充当向心力，若圆周运动半径为R ，有2v qvB m R= ④微粒要从XY 边界离开台面，则圆周运动的边缘轨迹如图所示，半径的极小值与极大值为 12lR =⑤ 2R l d =- ⑥ 联立③④⑤⑥，代入数据，有 8.1×10-14kg ＜m≤2.89×10-13kg ⑦ （3）如图，微粒在台面以速度为v 做以O 点位圆心， R 为半径的圆周运动；从台面边缘P 点沿与XYθ角飞出做平抛运动，落地点Q 点，水平位移s,间t 。
设滑块质量为M ，滑块获得的速度v 0后在平台前侧面成φ角度方向，以加速度a 动到Q ，经过位移为k ，。
由几何关系，可得cos l RRθ-=根据平抛运动，t =s=v t μMg =Ma 2012k v t a t =- ○12 再有余弦定理， 222(sin )2(sin )cos k s d R s d R θθθ=++-+ ○13 及正弦定理，sin sin s kϕθ= ○14 联立③、④和⑧—○14，代入数据，解得：0 4.15/v m s = ○15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v 0从平面MN 上的p 0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p 0的距离。
粒子的重力可以忽略。
答案：021v l E B ⎫=+⎪⎝⎭解析：带电粒子进入电场后，在电场力的作用下沿抛物线远的，其加速度方向竖直向下，设其大小为a 由牛顿定律得qE =ma ①设经过时间t 0，粒子从平面MN 是上的点P 1进入磁场，由运动学公式和几何关系得Z200012v t at =② 粒子速度大小V 1为1V =③设速度方向与竖直方向的夹角为α，则 0tan v at α=④ 此时粒子到出发点P 0的距离为000s t ⑤此后，粒子进入磁场，在洛伦磁力作用下做匀速圆周运动，圆周半径为 11mV r qB=⑥ 设粒子首次离开磁场的点为P 2，弧 12PP 所张的圆心角为2β，则P 1到点P 2的距离为 112sin s r β= ⑦ 由几何关系得045αβ+= ⑧联立①②③④⑥⑦⑧式得1s =⑨ 点P 2与点P 0相距l=s 0+ s 1 ⑩ 联立①②⑤⑨○10式得0021v l q E B ⎛⎫=+⎪⎝⎭⑪ 25（20分）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。