2011年高考物理试题天津卷试题和答案

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1、12011 年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合能力测试物理部分理科综合能力测试物理部分第卷 一、单项选择题（每小题一、单项选择题（每小题 6 分，共分，共 30 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。 ） 1下列能揭示原子具有核式结构的实验是 A光电效应实验B伦琴射线的发现C 粒子散射实验D氢原子光谱的发现 答案：答案：C 解析：解析：光电效应实验说明光具有粒子性，A 错误；x 射线（伦琴射线）的发现是 19 世纪末 20 世纪 初物理学的三大发现（x 射线 1896 年、放射线

2、 1896 年、电子 1897 年）之一，这一发现标志着现代 物理学的产生，B 错误；氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D 错误；卢瑟福的 粒子散射实验揭示原子具有核式结构，C 正确。2如图所示，A、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动， 运动过程中 B 受到的摩擦力 A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小 C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小 答案：答案：A 解析：解析：对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态， 应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取 A、B 系统整体分析有，a=g，B 与 A 具有

3、共同的运动状态，取 B 为研究对象，由牛A= ()()ABABfmmgmma顿第二定律有：，物体 B 做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度=ABBBfm gm a常数方向向左。A 正确。3质点做直线运动的位移 x 与时间 t 的关系为 x = 5t + t2 （各物理量均采用国际单位制单位） ，则 该质点 A第 1s 内的位移是 5mB前 2s 内的平均速度是 6m/s C任意相邻 1s 内的位移差都是 1mD任意 1s 内的速度增量都是 2m/s 答案：答案：D 解析：解析：第 1s 内的位移只需将 t=1 代入即可求出 x=6m，A 错误；前 2s 内的平均速度为，B 错；由题给解析式可

4、以求得加速度为 a=2m/s2，C2 25227m/s22sv22mxaT 错；由加速的定义可知 D 正确4在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 1 所示，产生的交变电 动势的图象如图 2 所示，则 At =0.005s 时线框的磁通量变化率为零 Bt =0.01s 时线框平面与中性面重合 C线框产生的交变电动势有效值为 311V D线框产生的交变电动势的频率为 100Hz 答案答案：B 解析解析：由图 2 可知，该交变电动势瞬时值的表达式 为。当 t=0.005s 时，瞬时值311sin100et2e=311V，此时磁通量变化率最大，A 错；同理当 t=0.01s

5、时，e=0V，此时线框处于中性面位置， 磁通量最大，磁通量的变化率为零，B 正确；对于正弦交变电流其有效值为 Emax/，题给电2动势的有效值为 220V，C 错；交变电流的频率为 f=1/T=/2=50Hz，D 错。5板间距为 d 的平行板电容器所带电荷量为 Q 时，两极板间的电势差为 U1，板间场强为 E1。现将电容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间电势差为 U2，1 2d板间场强为 E2，下列说法正确的是 AU2 = U1，E2 = E1BU2 = 2U1，E2 = 4E1 CU2 = U1，E2 = 2E1DU2 = 2U1，E2 = 2E1 答案：答案：C

6、解析：解析：考查平行板电容器的相关知识。，当电荷量变144QQkdQUSCS kd 1 14UkQEdS 为 2Q 时，C 选项正确。212242QQkdQUUSCS kd 2 2182/2UkQEEdS 二、不定项选择题（每小题二、不定项选择题（每小题 6 分，共分，共 18 分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。 全部选对的得全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得分，选错或不答的得 0 分。分。 ） 6 甲、乙两单色光分别通过同一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为

7、，若，则下列说法正确的是xxx A甲光能发生偏振现象，则乙光不能B真空中甲光的波长一定大于乙光的波长 C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D在同一种均匀介质中甲光的传播速度大于乙 光 答案：答案：BD解析：解析：偏振现象是横波特有的现象，甲乙都可以有偏振现象发生，A 错；由，xx 可知甲光的波长大于乙光，B 正确；光子能量取决于光子的频率，而光子频率与波长Lxd 成反比，C 错；波速与波长之间同步变化，D 正确。7位于坐标原点处的波源 A 沿 y 轴做简谐运动，A 刚好完成一次全振动时，在介质中形成的简谐 横波的波形如图所示，B 是沿波传播方向上介质的一个质点，则 A波源 A 开始振动时的

8、运动方向沿 y 轴负方向B此后周期内回复力对波源 A 一直做负功1 4C经半个周期时间质点 B 将向右迁移半个波长 D在一个周期时间内 A 所受回复力的冲量为零 答案答案：ABD解析：解析：由 A 刚好完成一次全振动时的图线可知波源 A 的起振方向沿 y 轴负方向，A 正确；经过周1 4期之后质点 A 将向负向最大位移运动，回复力做负功，B 正确；质点不随波迁移，C 错误；由 简谐运动的对称性可知回复力在一个周期内的冲量为零，D 正确。38 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

9、，不考虑月球自转的影响， 则航天器的A线速度 B角速度 C运行周期 D向心加速度GMvRgR2RTg2GMaR答案：答案：AC 解析解析：万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，代入相关公式即可第卷9 （18 分） （1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力， 示数为 G。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于 G，由此判断 此时电梯的运动状态可能是 。 答案：答案：减速上升或加速下降 解析：解析：物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或 加速下降。（2）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

10、mm 答案：答案：1.706 解析：解析：注意副尺一定要有估读。读数为 1.5+20.60.01mm=1.706mm。 因 为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数 1.7041.708 都算正确。（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开 始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针 P1、P2与圆心 O 在同一直线 上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 O 缓慢转动， 同时在玻璃砖直径边一侧观察 P1、P2的像，且 P2的像挡住 P1的像。如 此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只需 测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率。 请用你的测量

11、量表示出折射率 。答案：答案：玻璃砖直径边绕 O 点转过的角度 1 sinn解析：解析：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度 时，刚好发生全反射，在直径边 一侧观察不到 P1、P2的像，做出如图所示的光路图可知，当转过角度 时有。1 sinn（4）某同学测量阻值约为 25k 的电阻 Rx，现备有下列器材： A电流表（量程 100 A，内阻约为 2 k） ； B电流表（量程 500 A，内阻约为 300 ） ； C电压表（量程 15 V，内阻约为 100 k） ；P1P2O4D电流表（量程 50 V，内阻约为 500 k） ； E直流电源（20 V，允许最大电流 1 A） ； F滑动变阻器（最大阻值

12、 1 k，额定功率 1 W） ； G电键和导线若干。 电流表应选 ，电压表应选 。 （填字母代号） 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验 前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： ； 。答案：答案：B C 电流表应采用内接的方法；滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。 解析：解析：电学实验选择仪器的一般步骤如下： 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程， 不能量程太大导致表的读数偏小； 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等 等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值； 选择电流表的

13、内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据与VxR R之间的关系来判断，当时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。xAR RVxR RxAR R（1）本题中，待测电阻 Rx的阻值约为 25k，直流电源电动势为 20V，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择 B；虽然电压表 C 的量程不足，max320V800A25 10EIR 但是相比起来电压表 D 的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择 C 表。 （2）根据本题解析的第、两条原则可知电路图的问题为：电流表应采用内接的方法； 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。10 （16 分） 如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨

14、道固定在水平地面上，轨道半径为 R，MN 为直径且与水 平面垂直，直径略小于圆管内径的小球 A 以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点 M 时与静 止于该处的质量与 A 相同的小球 B 发生碰撞，碰后两球粘 在一起飞出轨道，落地点距 N 为 2R。重力加速度为 g，忽 略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求： （1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t； （2）小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小。答案：答案：（1）（2）2R g2 2gR5解析：解析：（1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2122Rgt解得2Rtg（2）设球 A 的质量为 m，碰撞前速

15、度大小为 v1，把球 A 冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由机械能守恒定律知 22 111222mvmvmgR设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为 v2，由动量守恒定律知 122mvmv飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 22Rv t综合式得 22 2vgR11 （18 分） 如图所示，两根足够长的光滑金属导轨 MN、PQ 间距为 l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构 成的平面均与水平面成 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，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/s2，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