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1、2011年全国统一高考物理试卷（大纲卷）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）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I1I2；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
2、磁感应强度可能为零的点是（）Aa点Bb点Cc点Dd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0.2O.3s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅4080s，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1.0109v，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
3、时间约为60s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1105AB整个闪电过程的平均功率约为l1014WC闪电前云地间的电场强度约为l106V/mD整个闪电过程向外释放的能量约为6106J5（6分）已知氢原子的基态能量为E，激发态能量En=，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（）ABCD6（6分）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
4、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7（6分）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（）Amv2BCNmglDNmgL8（6分）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
5、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轴负方向二、实验题(共18分）9（6分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：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
6、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 （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 m（结果保留l位有效数字）10（12分）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
7、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1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 （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电流表的读数为mA，电阻箱的读数为：（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mA；（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 V（保留3位有效数字）三、解答题11（15分）如图，两根足够长的金属导轨ab、
8、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12（19分）如图，与水平面成45角的平面MN将空间分成和两个区域一质量为m、电荷量为q（q0）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；在区运动时，只受到匀
9、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区离开时到出发点P0的距离粒子的重力可以忽略13（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2011年全国统一高考物理试卷（大
10、纲卷）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）【考点】热力学第一定律【专题】计算题【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【点评】本题主要考查热力学第一定律，理解做功和热传递都可以改变内能才能正确解答2（6
11、分）【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向【专题】应用题【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I1I2，所以该点距I1远距I2近，所以是c点；故选C【点评】本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力3（6分）【考点】光的折射定律【专题】应用题【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
12、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=f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【点评】本题考查同一介质对不同色光的偏折程度与色光性质的关系要求学生掌握色光的波长、频率的大小关系4（6分）【考点】电功、电功率；电场强度【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
13、量等于电场力做功 W=QU=61.0109=6109J，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【点评】本题是对电场强度的公式的直接考查，在电场这一部分中公式比较多，这就要求同学们在学习的过程中要掌握住每个公式5（6分）【考点】氢原子的能级公式和跃迁【专题】计算题【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
14、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【点评】本题主要考察了电离中涉及的氢原子的能级跃迁问题同时明确光子能量、光速、频率、波长之间关系6（6分）【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系【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=m2r=m（）2r=ma解得v= T=2 a= 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【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、周期的表达式，再进行讨论7（6分）【考点】动量守恒定律；功能关系【专题】压轴题【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
