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2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编(huìbiān)--光学-电磁波-相对论2011年高考(ɡāo kǎo)物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类(fēn lèi)汇编--光学-电磁波-相对论2011年高考(ɡāo kǎo)物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论N单元(dānyuán)光学电磁波相对论N1光的传播(chuánbō)34．[2011·课标全国(quán ɡuó)卷]N1(2)一半(yībàn)圆柱形透明物体横截面如图1－16所示，底面AOB镀银(dù yín)(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点的入射角为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．图1－16【解析】 (ⅰ)如图所示，透明物体内部的光路为折线MPN，Q、M两点相对于底面EF对称，Q、P和N三点共线．设在M点处，光的入射角为i，折射角为r，∠OMQ＝α，∠PNF＝β.根据题意有α＝30°①由几何关系得，∠PNO＝∠PQO＝r，于是β＋r＝60°②且α＋r＝β③由①②③式得r＝15°④(ⅱ)根据折射率公式有sin i＝n sin r⑤i＝30°⑥由④⑤⑥式得n＝6＋2 2⑦15．N1、N3[2011·四川卷]下列说法(shuōfǎ)正确的是()A．甲乙在同一(tóngyī)明亮空间，甲从平面镜中看见(kàn jiàn)乙的眼睛时，乙一定(yīdìng)能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意(rènyì)透明介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播【解析】A根据光路传播的可逆性，甲从平面镜中看到乙的眼睛，乙也一定能从镜中看到甲的眼睛，A正确；光线通过透明介质要发生反射和折射，反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围，从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物，B错误；在真空中，可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同，都等于c＝3×108m/s，C错误；在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的，D错误．图1－216．N1[2011·全国(quán ɡuó)卷]雨后太阳光入射到水滴中发生色散(sèsàn)而形成彩虹．设水滴(shuǐ dī)是球形的，图中的圆代表水滴过球心(qiúxīn)的截面，入射光线在过此截面(jiémiàn)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】B由太阳光第一次进入水珠时的色散即可作出判断，把水珠看作三棱镜，向下偏折程度最大的光线一定是紫光，偏折程度最小的是红光，从图上可看出，a是紫光，d是红光，则b是蓝光，c是黄光，所以正确答案是B.12．[2011·江苏物理卷]【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两．．．．．．．．．．．题．，并在相应的答．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A、B两题评分．B．(选修模块3－4)(12分)(2)N1[2011·江苏物理卷]一束光从空气射向折射率为3的某种介质，若反射光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________.(2)N1[2011·江苏物理(wùlǐ)卷]【答案(dáàn)】60°33c【解析(jiě xī)】设入射角、折射角分别(fēnbié)为θ1、θ2，则θ1＋θ2＝90°，由n＝sinθ1sinθ2，可得tanθ1＝3，即入射角为60°；由n＝cv，所以(suǒyǐ)v＝cn＝33c.N2光的波动性18．N2[2011·重庆卷] 在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大．关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大②a光的传播速度最小③b光的折射率最大④a光的波长比b光的短根据老师的假定，以上回答正确的是() A．①②B．①③C．②④D．③④18．N2[2011·重庆(zhònɡ qìnɡ)卷] C【解析(jiě xī)】b在水下(shuǐ xià)的像最深，b光偏折得最小，b的折射率最小，c光照亮(zhào liànɡ)水面的面积比a的大，c的临界角比a的大，由sin C＝1n知，c光的折射率比a小，即a光的折射率最大，故a光的频率(pínlǜ)最大，因n＝cv，故在水中a光中传播速度最小，又c＝λf，知a光的波长最短，综上可知C正确．N3电磁场电磁波15．N1、N3[2011·四川卷]下列说法正确的是()A．甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B．我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物C．可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D．在介质中光总是沿直线传播【解析(jiě xī)】A根据(gēnjù)光路传播的可逆性，甲从平面镜中看到乙的眼睛(yǎn jing)，乙也一定(yīdìng)能从镜中看到甲的眼睛，A正确(zhèngquè)；光线通过透明介质要发生反射和折射，反射光线和折射光线都存在于一定的空间范围，从某位置通过固定的透明介质并不能看见另一侧的所有景物，B错误；在真空中，可见光的传播速度与电磁波的传播速度均相同，都等于c＝3×108m/s，C错误；在同一种均匀介质中光才是沿直线传播的，D错误．6．N3[2011·天津卷]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Δx，若Δx甲>Δx乙，则下列说法正确的是()A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生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．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光6．[2011·天津卷]BD【解析】只要是横波就都能发生偏振，偏振与光的频率无关，A错；由Δx＝ldλ和Δx甲＞Δx乙可得：λ甲>λ乙，所以ν甲＜ν乙、n甲＜n乙，B对；光子能量E＝hν，显然E甲＜E乙，C错；折射率n＝cv，故v甲＞v乙，D对．9.N3[2011·天津(tiān jīn)卷] (3)某同学(tóng xué)用大头针、三角板、量角器等器材(qìcái)测量半圆形玻璃砖的折射率．开始(kāishǐ)玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针P1、P2与圆心(yuánxīn)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，同时在玻璃砖的直径边一侧观察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．请用你的测量量表示出折射率n ＝________.图69．(3)[2011·天津卷]【答案】玻璃砖沿O点转过的角度θ1sinθ【解析(jiě xī)】看不到P1、P2两根针，说明(shuōmíng)沿P1P2的光线(guāngxiàn)发生了全反射，如图所示，入射角i＝θ＝C，由sin C＝1n得n＝1sin C＝1sinθ.N4相对论12．[2011·江苏物理(wùlǐ)卷]【选做题】本题包括(bāokuò)A、B、C三小题，请选定其中．．．．．两．题．，并在相应的答．．．．．．．题．区域内作答．．．．．，若三题都做，则按A、B两题评分．B．(选修模块3－4)(12分)(1)N4[2011·江苏物理卷]如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C.假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测定A、C两铁塔被照亮的顺序是()图10A．同时被照亮B．A先被照亮C．C先被照亮D．无法判断(1)N4[2011·江苏物理卷]【答案】C【解析(jiě xī)】火车上的观察者以火车为参考系，那么(nà me)灯塔A、B、C均沿向CA方向(fāngxiàng)运动．B发出(fāchū)的光向A、C 传播(chuánbō)的过程中，A是远离光线运动，C 是向着光线运动，所以在火车上的观察者看来，光线是先传播到C的，即C先被照亮，C 正确．N5实验：测玻璃砖的折射率N6实验：用双缝干涉实验测量光的波长14．N6[2011·北京卷]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S1与S2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14．N6[2011·北京卷]C【解析】由Δx＝ldλ可知，要得到相邻条纹间距更大的干涉图样，可以增大双缝与屏之间的距离l、减小双缝的距离d或换用波长比绿光长的光．增大S1和S2的距离，即增大了双缝的距离d，A项错误．减小双缝屏与光屏之间的距离，即l变小，B项错误．红光的波长比绿光长，紫光的波长比绿光短，C项正确，D项错误．N7光学(guāngxué)综合15．N7[2011·安徽卷]实验(shíyàn)表明，可见光通过(tōngguò)三棱镜时各色光的折射率n 随波长(bōcháng)λ的变化符合科西经验(jīngyàn)公式：n＝A＋Bλ2＋Cλ4，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1－7所示．则()图1－7A．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【解析】D由科西经验公式可知，各色光波长λ越长，折射率n越小．当太阳光进入三棱镜后发生色散，由光路图可知，a光折射率最小，d光折射率最大；故a光波长最长，d光波长最短；因此a光是可见光中的红光，d光是可见光中的紫光．故选项D正确，选项A、B、C错误．14．N7[2011·福建卷]如图1－1所示，半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方．一束白光沿半径(bànjìng)方向从A点射入(shè rù)玻图1－1璃砖，在O点发生反射(fǎnshè)和折射，折射光在光屏上呈现(chéngxiàn)七色光带．若入射点由A向B缓慢(huǎnmàn)移动，并保持白光沿半径方向入射到O点，观察到各色光在光屏上陆续消失．在光带未完全消失之前，反射光的强度变化以及光屏上最先消失的光分别是() A．减弱，紫光B．减弱，红光C．增强，紫光D．增强，红光14．N7[2011·福建卷]C【解析】入射点由A 向B缓慢移动时，入射角增加，折射光线减弱，反射光线增强，当入射角增大到临界角C时，发生全反射，折射光线消失，反射光线最强．紫光折射率最大，由sin C ＝1n 可知，紫光的临界角最小，紫光最容易发生全发射，最先消失．1.【2011·盐城模拟(mónǐ)】电磁波与声波(shēnɡ bō)比较( )A ．电磁波的传播(chuánbō)不需要介质，声波的传播(chuánbō)需要介质B ．由空气(kōngqì)进入水中时，电磁波速度变小，声波速度变大C ．由空气进入水中时，电磁波波长变小，声波波长变大D ．电磁波和声波在介质中的传播速度都是由介质决定的，与频率无关1．ABC 【解析】可以根据电磁波的特点和声波的特点进行分析，选项A 、B 均与事实相符，所以A 、B 项正确；根据λ＝v f ，电磁波速度变小，频率不变，波长变小，声波速度变大，频率不变，波长变大，所以选项C 正确；电磁波在介质中的速度与介质有关，也与频率有关，所以选项D 错误．2．【2011·南京模拟】关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )A．红外线比红光波长长，它的热作用很强B．X射线就是伦琴射线C．阴极射线是一种频率极高的电磁波D．紫外线的波长(bōcháng)比伦琴射线长，它的显著作用(zuòyòng)是荧光作用2．ABD【解析(jiě xī)】在电磁波谱中，红外线的波长(bōcháng)比可见光长，而红光属于(shǔyú)可见光，故选项A正确．阴极射线与电磁波有着本质不同，电磁波在电场、磁场中不偏转，而阴极射线在电场、磁场中会偏转，电磁波在真空中的速度是3×108m/s，而阴极射线的速度总是小于3×108m/s，阴极射线的实质是高速电子流，故选项C错误．X射线就是伦琴射线，是高速电子流射到固体上产生的一种波长很短的电磁波，故B项正确．紫外线的显著作用是荧光作用，而伦琴射线的显著作用是穿透作用，故选项D正确．3．【2011·镇江模拟】对相对论的基本认识，下列说法正确的是()A．相对论认为：真空中的光速在不同惯性参考系中都是相同的B．爱因斯坦通过质能方程阐明了质量就是能量C．在高速运动的飞船中的宇航员会发现飞船中的钟走得比地球上的快D．我们发现竖直向上高速运动的球在水平方向上变扁了3．A【解析(jiě xī)】爱因斯坦的质能方程阐明了质量和能量(néngliàng)的相互联系，质量和能量(néngliàng)是物体存在的两种形式，质量和能量是不同(bù tónɡ)的概念，B错误(cuòwù)．再由相对论的基本原理可知，选项A 正确，C、D错误．4．【2011·湖北模拟】△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面．a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON 上反射和折射的情况如图X49－1所示．由此可知()图X29－1A．棱镜内a光的传播速度比b光的小B．棱镜内a光的传播速度比b光的大C．玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的大D．玻璃棱镜对a光的折射率比对b光的小4．BD【解析】a、b两束光射到OM、ON 上的入射角是相同的，由图可知b光已发生全反射，而a光仍有折射，说明b光的全反射临界角比a光的全反射临界角小，所以b光的折射率大于a光的折射率，即n b＞n a，故D正确；在介质内的传播速度v ＝c n ，所以棱镜内a 光的传播速度v a 比b 光的传播速度v b 大，故B 正确．5．【2011·锦州模拟(mónǐ)】如图X49－2所示，半圆(bànyuán)玻璃砖的半径R ＝10cm ，折射率为n ＝3，直径(zhíjìng)AB 与屏幕垂直(chuízhí)并接触于A 点．激光(jīguāng)a 以入射角i ＝30°射向半圆玻璃砖的圆心O ，结果在水平屏幕MN 上出现两个光斑．求两个光斑之间的距离L .图X29－25．【解析】画出如图所示光路图，设折射角为r ，根据折射定律n ＝sin r sin i解得r ＝60°由几何知识得，△OPQ 为直角三角形，所以两个光斑PQ 之间的距离L ＝PA ＋AQ ＝R tan30°＋R tan60°解得L ＝4033cm 6．【2011·苏北模拟】(1)一台激光器发出一束单色光，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为多少？(2)由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为信息高速传输的载体．要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多大？6．【解析(jiě xī)】 (1)由n ＝c v ，sin C ＝1n ，则C ＝arcsin v c .(2)设激光束在光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)端面的入射角为i ，折射角为r ，折射(zhéshè)光线射向侧面时的入射角为i ′，折射角为r ′，如图所示．由折射(zhéshè)定律：n ＝sin i sin r， 由几何(jǐ hé)关系：r ＋i ′＝90°，则sin r ＝cos i ′.由全反射临界角的公式：sin i ′＝1n ，cos i ′＝1－1n2， 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有i ＝r ′＝90°，sin i ＝1.故n＝sin isin r＝sin icos i′＝11－1n2，解得n＝2，故光导纤维(ɡuānɡ dǎo xiān wéi)的折射率至少应为 2.7.【2011·杭州模拟(mónǐ)】如图X29－5所示的4种明暗相间(xiāngjiàn)的条纹分别是红光、蓝光各自通过(tōn gguò)同一个双缝干涉仪器形成的干涉图样以及黄光、紫光各自通过(tōngguò)同一个单缝形成的衍射图样(灰黑色部分表示亮纹)．则在下面的四个图中从左往右排列，亮条纹的颜色依次是()图X29－5A．红黄蓝紫B．红紫蓝黄C．蓝紫红黄D．蓝黄红紫7．B【解析】双缝干涉条纹平行等距，且波长越大，条纹间距越大，红光波长大于蓝光波长，故第一幅图为红光，第三幅图为蓝光；单缝衍射条纹是中间宽两边窄的平行条纹，且波长越大，中央明纹越宽，黄光波长比紫光波长大，故第四幅图为黄光的衍射图样，第二幅为紫光的衍射图样．故B正确．8．【2011·大连模拟】把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图X29－6所示，这时可以看到明暗相间的条纹．下面关于条纹的说法中正确的是()图X29－6A．干涉条纹的产生是由于光在空气(kōngqì)劈尖膜的前后两表面反射形成的两列光波叠加的结果B．干涉条纹(tiáo wén)中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C．将上玻璃板平行(píngxíng)上移，条纹(tiáo wén)向着劈尖移动D．观察(guānchá)薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧8．AC【解析】根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气劈尖膜前后表面反射的两列光叠加而成，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以A项对，B项错；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D项错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故C项正确．9.【2011·锦州模拟】光的偏振现象说明光是横波．下列现象中不能反映光的偏振特性的是()A．一束自然光相继通过两个偏振片，以光束为轴旋转其中一个偏振片，透射光的强度发生变化B．一束自然光入射到两种介质的分界(fēn jiè)面上，当反射光线(guāngxiàn)与折射光线之间的夹角恰好是90°时，反射光是偏振光C．日落时分，拍摄水面(shuǐ miàn)下的景物，在照相机镜头(jìngtóu)前装上偏振滤光片可以使景象更清晰D．通过手指间的缝隙(fèngxì)观察日光灯，可以看到彩色条纹9．D【解析】通过手指的缝隙观察日光灯，看到彩色条纹，是光的衍射现象，D不正确．10．【2011·扬州质检】下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象．请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上．(1)X光机__________．(2)紫外线灯____________．(3)理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好．这里的“神灯”是利用__________．A．光的全反射B．紫外线具有很强的荧光作用C．紫外线具有杀菌消毒作用D．X射线具有很强的贯穿力E．红外线具有显著的热效应F．红外线波长较长，易发生衍射10．(1) D(2)C(3)E【解析(jiě xī)】 (1)X光机是用来(yònɡ lái)透视人的体内器官的，因此(yīncǐ)需要具有较强穿透力的电磁波，但又不能对人体(réntǐ)造成太大的伤害，因此采用了穿透能力比较(bǐjiào)强又不会给人体造成太大的伤害的X射线，选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的，因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用，因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯，主要是用于促进局部血液循环，它利用的是红外线的热效应，使人体局部受热，血液循环加快，因此选择E.内容总结（1）2011年高考物理(高考真题+模拟新题)分类汇编--光学-电磁波-相对论。
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）二、选择题：本大题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是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．110,0.2==U V I AB．110,0.05==U V I AC．==,0.2U I AD．==U I,18．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19．卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。
2011年江苏省高考物理试卷一、单项题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1. 如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大小为（）A mg2sinα B mg2cosαC 12mgtanα D 12mgcotα2. 如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（）A 穿过线框的磁通量保持不变B 线框中感应电流方向保持不变C 线框所受安培力的合力为零D 线框的机械能不断增大3. 如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB，若水流速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙大小关系为（）A t甲<t乙B t甲=t乙C t甲>t乙D 无法确定4. 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 0.3JB 3JC 30JD 300J5. 如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t=0时，将开关S由1掷到2．q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图像正确的是（）A B C D二、多项选择：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对得4分，选对不全得2分，错选或不答的得0分．6. 美国科学家Willard S．Boyle与George E．Snitℎ因电荷耦合器件（CCD）的重要发明获得2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有（）A 发光二极管B 热敏电阻C 霍尔元件D 干电池7. 一行星绕恒星作圆周运动．由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力常量为G，则（）A 恒星的质量为v3T2πG B 行星的质量为4π2v3GT2C 行星运动的轨道半径为vT2πD 行星运动的加速度为2πvT8. 一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（）A 粒子带负电荷B 粒子的加速度先不变，后变小C 粒子的速度不断增大D 粒子的电势能先减小，后增大9. 如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有（）A 两物块所受摩擦力的大小总是相等B 两物块不可能同时相对绸带静止C M不可能相对绸带发生滑动D m不可能相对斜面向上滑动三、简答题.（共22分）10. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”．弹簧测力计A挂于固定点P，下端用细线挂一重物M．弹簧测力计B的一端用细线系于O点，手持另一端向左拉，使结点O静止在某位置．分别读出弹簧测力计A和B的示数，并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向．（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A的示数为________N．（2）下列不必要的实验要求是________．（请填写选项前对应的字母）A 应测量重物M所受的重力B 弹簧测力计应在使用前校零C 拉线方向应与木板平面平行D 改变拉力，进行多次实验，每次都要使O点静止在同一位置（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决办法．11. 某同学利用如图所示的实验电路来测量电阻的阻值．（1）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：电压U/V 1.00 1.50 1.80 2.14 2.32 2.45请根据实验数据作出U−R关系图像．（2）用待测电阻R x替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V．利用（1）中测绘的U−R图像可得R x=________Ω．（3）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（1）中测绘的U−R图像测定某一电阻，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（1）中测绘的U−R图像实现对待测电阻的准确测定？四、选做题（12、13、14题，请选定其中两题，若三题都做，则按12、13两题评分．共24分）12.(1)如图1所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动．离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动．下列说法正确的是A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量(2)如图2所示，内壁光滑的气缸水平放置．一定质量的理想气体被密封在气缸内，外界大气压强为P0．现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q后，体积由V1增大为V2．则在此过程中，气体分子平均动能________（选增“增大”、“不变”或“减小”），气体内能变化了________．(3)某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸的摩尔质量M=0.283kg⋅mol−1，密度ρ=0.895×103kg⋅m−3．若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取N A=6.02×1023mol−1．球的体积VπD3，结果保留一位有效数字）与直径D的关系为V=1613. (1)如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B和C．假想有一列车沿AC方向以接近光速行驶，当铁塔B发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C两铁塔被照亮的顺序是(A)同时被照亮(B)A先被照亮(C)C先被照亮(D)无法判断(2)一束光从空气射向折射率为√3的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为________．真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为________．(3)将一劲度系数为K的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m的物块，将物块向下拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的伸长量为摆长的单摆周期．请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T．14. (1)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是(2)按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________（选填“越大”或“越小”）．已知氢原子的基态能量为E1(E1<0)，电子质量为m，基态氢原子中的电子吸收一频率为γ的光子被电离后，电子速度大小为________（普朗克常量为ℎ ）．(3)有些核反应过程是吸收能量的．例如在X+714N→817O+11H中，核反应吸收的能量Q= [(m O+m H)−(m M+m N)]c2，在该核反应中，X表示什么粒子？X粒子以动能E K轰击静止的714N，若E K=Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由．五、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只与出最后答案的不能得分．有数值的题，答案中必须明确写出数值和单位．15. 图1为一理想变压器，ab为原线圈，ce为副线圈，d为副线圈引出的一个接头．原线圈输入正弦式交变电压的u−t图像图2所示．若只在ce间接一只R ce=400Ω的电阻，或只在de间接一只R de=225Ω的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为80W．（1）请写出原线圈输入电压瞬时值u ab的表达式；（2）求只在ce间接400Ω的电阻时，原线圈中的电流I1；（3）求ce和de间线圈的匝数比n ce．n de16. 如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30∘角固定放置。
2011年普通高等学校招生全国统一考试物 理注意事项：1、本试卷分第I 卷（选择题）和第II 卷（非选择题）两部分，答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2、回答第I 卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对用题目的答案标号涂黑.如黑改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号.写在本试卷上无效.3、回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.4、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.第I 卷一、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、关于静电场，下列说法正确的是 A 、电势等于零的物体一定不带电 B 、电场强度为零的点，电势一定为零 C 、同一电场线上的各点，电势一定相等 D 、负电荷沿电场线方向移动时，电势能一定增加2、如图，E 为内阻不能忽略的电池，R 1、R 2、R 3为定值电阻，S 0、S 为开关，V 与A 分别为电压表与电流表.初始时 S 0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 3、三个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径.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 4、如图，墙上有两个钉子a 和b ，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l .一条不可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m 1的重物.在绳子距a 端2l的c 点 有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量为m 2的钩码，平衡后绳的ac 段正 好水平，则重物和钩码的质量比12m m 为AB 、 2CD5、如图，粗糙的水平地面上有一斜劈，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'''为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E O''，6、如图，EOF和E O FFO∥F O''，且EO⊥OF；OO'为∠EOF的角平分线，OO'间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿O O'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项中，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、自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献.下列说法正确的是A、奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系B、欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系C、法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系D、焦耳发现了电流的热效应，定量得出了电能和热能之间的转换关系8、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40m[C、在0～4s内，物体的平均速率为7、5m/sD、5～6s内，物体所受的合外力做负功9、一质量为1kg 的质点静止于光滑水平面上，从t=0时起，第1秒内受到2N 的水平外力作用，第2秒内受到同方向的1N 的外力作用.下列判断正确的是 A 、 0～2s 内外力的平均功率是94W B 、第2秒内外力所做的功是54J C 、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4510、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，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，但其比荷相 同，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一定不同 B 、 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C 、在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D 、在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分，第11-16题为必考题，每个试题考生都必须做大，17-19为选考题，考生根据要求做答.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处，不要求写出过程.11、如图：理想变压器原线圈与10V 的交流电源相连，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_____，流过灯泡 b 的电流为___ A12、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颗地球同步卫星，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，设北斗导航系统同步卫星和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 =_____（可用根式表示） 四、实验题.13、图1是改装并校准电流表的电路图，已知表头μA 的量程为Ig=600A μ、内阻为Rg ，mA 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Rp 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，mA 表的示数如图2所示，由此读出流过mA 电流表的电流为此时流过分流电阻R P 的电流为_______mA （保留一位小数）14、.实验装置如图1所示：水平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 0用d 表示A 点到导轨底端C 点的距离，h 表示A 与C 的高度差，b 表示遮光片的宽度，s 表示A 、B 两点的距离，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____ .动能的增加量可表示为__ .若在运动过程中机械能守恒，21t 与s 的关系式为21t = . （2）多次改变光电门的位置，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：以s 为横坐标，21t 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；根据5个数据点作直线，求得该直线的斜率k=__ _41210m s --⨯⋅（保留3位有效数字）、由测得的h 、d 、b 、M 和m 数值可以计算出21s t -直线的斜率k 0，将k 和k 0进行比较，若其差值在实验允许的范围内，则可认为此实验验证了机械能守恒定律.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、如图，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆.ab 为沿水平方向的直径.若在a 点以初速度0v沿ab 方向抛出一小球， 小球会击中坑壁上的c 点.已知c 点与水平地面的距离为圆半径的一半，求圆的半径.16、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，使两杆水平静止，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.导轨电阻可忽略，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，任意时刻两杆运动的速度之比； （2）两杆分别达到的最大速度.六、选考题：请考生在17、18、19三题中任选二题作答，如果多做，则按所做的第一、二题计分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.计算题请写出的文字说明、方程式和演算步骤.17、模块3-3试题（12分） （1）（4分）关于空气湿度，下列说法正确的是 （填入正确选项前的字母.选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣2分，最低得0分）.A 、当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大B 、当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小C 、空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示D 、空气的相对湿度定义为水的饱和蒸汽压与相同温度时空气中所含水蒸气的压强之比 （2）（8分）如图，容积为1V 的容器内充有压缩空气.容器与水银压强计相连，压强计左右两管下部由软胶管相连.气阀关闭时，两管中水银面等高，左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为2V .打开气阀，左管中水银下降；缓慢地向上提右管，使左管中水银面回到原来高度，此时右管与左管中水银面的高度差为h.已知水银的密度为ρ，大气压强为O P ，重力加速度为g ；空气可视为理想气体，其温度不变.求气阀打开前容器中压缩空气的压强P 1.18、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.介质中x=2m 处的质点P 沿y 轴方向做简谐运动 的表达式为y=10sin （5πt ）cm.关于这列简谐波， 下列说法正确的是_____（填入正确选项前的字母. 选对1个给2分，选对2个给4分；选错1个扣 2分，最低得0分）.A 、周期为4.0sB 、振幅为20cmC 、传播方向沿x 轴正向D 、传播速度为10m/s（2）（8分）一赛艇停在平静的水面上，赛艇前端有一标记P 离水面的高度为h 1=0.6m ，尾部下端Q 略高于水面；赛艇正前方离赛艇前端1s =0.8m 处有一浮标，示意如图.一潜水员在浮标前方2s =3.0m 处下潜到深度为2h =4.0m 时，看到标记刚好被浮标挡住，此处看不到船尾端Q ；继续下潜△h=4.0m ，恰好能看见Q.求（i ）水的折射率n ；（ii ）赛艇的长度l .（可用根式表示）19、模块3-5试题（12分） （1）（4分）2011年3月11日，日本发生九级大地震，造成福岛核电站的核泄漏事故.在泄露的污染物中含有131I 和137Cs 两种放射性核素，它们通过一系列衰变产生对人体有危害的辐射.在下列四个式子中，有两个能分别反映131I 和137Cs 衰变过程，它们分别是_______和_______（填入正确选项前的字母）.131I 和137Cs 原子核中的中子数分别是________和_______、A 、X 1→1371560Ba n + B 、X 2→1310541Xe e -+C 、X 3→13756Ba +01e -D 、X 4→13154Xe +11p（2）（8分）一质量为2m 的物体P 静止于光滑水平地面上，其截面如图所示.图中ab 为粗糙的水平面，长度为L ；bc 为一光滑斜面，斜面和水平面通过与ab 和bc 均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m 的木块以大小为v 0的水平初速度从a 点向左运动，在斜面上上升的最大高度为h ，返回后在到达a 点前与物体P 相对静止.重力加速度为g.求（i ）木块在ab 段受到的摩擦力f ； （ii ）木块最后距a 点的距离s.参考答案第I 卷一、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、D2、解析：S 开，相当于电阻变大，总电流减小，故端电压增大，○V 的读数变大，把R 1归为内阻，则R 3中的电压也增大，R 3中的电流也增大，R 3中的电压也增大，3、解析：设1、2距离为R ，则：22nq F R =，3与2接触后，它们带的电的电量均为：2nq，再3与1接触后，它们带的电的电量均为(2)4n q+，最后22(2)8n n q F R +=有上两式得：n=6 4、C5、A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、ACD 8、BC9、解析：由动量定理求出1s 末、2s 末速度分别为：v 1=2m/s 、v 2=3m/s 故合力做功为w=21 4.52mv J =功率为 4.5 1.53w p w w t === 1s 末、2s 末功率分别为：4w 、3w 第1秒内与第2秒动能增加量分别为：21122mv J =、2221112.522mv mv J -=，比值：4：510、BD第II 卷本卷包括必考题和选考题两部分，第11-16题为必考题，每个实体考生都必须做大，17-19为选考题，考生根据要求做答.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、副线圈电压23a U U v ===1122103n U n U ==， 3b a U U v == 由能量守恒得： 11a b b U I p U I =+ 代人数据得：0.2b I A =12、122T T =，由2224GMm m R ma R T π==得：R =2GM a R =因而：231122R T R T ⎛⎫== ⎪⎝⎭，21122a R a R -⎛⎫==⎪⎝⎭ 四、实验题. 13、（1）99g R（2）49.5mA. 49.0mA14、（1）()hM m gs d- 221()2b m M t + 2212()()hM dm g s t M m db -=+（2）2.40五、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、解：设圆半径为r ，质点做平抛运动，则：0x v t = ①210.52y r gt ==② 过c 点做cd ⊥ab 与d 点，Rt △acd ∽Rt △cbd 可得2cd ad db =∙即为：2()(2)2rx r x =- ③由①②③得：20r =16、解：设某时刻MN 和''M N 速度分别为v 1、v 2. （1）MN 和''M N 动量守恒：mv 1-2mv 2=0 求出：122v v =① （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 EI R=③ 12E Blv blv =+④ 由①—④得：12223mgR v B l =、2223mgRv B l= 六、选考题：请考生在17、18、19三题中任选二题作答，如果多做，则按所做的第一、二题计分.作答时用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑.计算题请写出的文字说明、方程式和演算步骤. 17、（12分） （2）解：由玻马定律得1102012())(p v p v p gh v v ρ+=++求出：120111()gh v v p v p v ρ++=18、模块3-4试题（12分） （1）解：5ωπ= 周期为：20.4T s πω==，由波的图像得：振幅A=10cm 、波长4m λ=，故波速为10/v m s Tλ==，p 点在t=0时振动方向为正y 方向，波向正x 方向传播（2）解：（i ）设过P 点光线，恰好被浮子挡住时，入射角、折射角分别为：α、β则：sin α=①、sin β=②、sin sin n αβ=③ 由①②③得：43n =（ii ）潜水员和Q 点连线与水平方向夹角刚好为临界角C ，则：13sin 4C n == ④ 212tan h h C s s l+∆=++ ⑤由④⑤得： 3.8) 3.3l m m =-≈ 19、（12分）（1）解：由质量数和核电荷数守恒可以得出正确选项 B C 78 82 （2）解：（i ）设木块和物体P 共同速度为v,两物体从开始到第一次到达共同速度过程由动量和能量守恒得：0(2)mv m m v =+ ①22011(2)22mv m m v mgh fL =+++② 由①②得：20(3)3m v gh f L-=③（ii ）木块返回与物体P 第二次达到共同速度与第一次相同（动量守恒）全过程能量守恒得：22011(2)(2)22mv m m v f L s =++-④ 由②③④得：202063v gh s L v gh-=-。
目录2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案 (2)2011普通高校招生考试试题汇编-相互作用参考答案 (6)2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律参考答案 (7)2011普通高校招生考试试题汇编-曲线运动参考答案 (8)2011普通高校招生考试试题汇编-万有引力参考答案 (11)2011普通高校招生考试试题汇编-功和能的关系参考答案 (12)2011普通高校招生考试试题汇编-静电场 (20)2011普通高校招生考试试题汇编-恒定电流 (24)2011普通高校招生考试试题汇编-磁场参考答案 (27)2011普通高校招生考试试题汇编-电磁感应参考答案 (36)2011普通高校招生考试试题汇编-交变电流参考答案 (39)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-4参考答案 (41)2011普通高校招生考试试题汇编-选修3-5参考答案 (43)2011普通高校招生考试试题汇编-力学实验参考答案 (46)2011普通高校招生考试试题汇编-电学实验参考答案 (48)2011普通高校招生考试试题汇编-直线运动参考答案1（2011安徽第16题）．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11x v 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22x v 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。
2(2011海南第8题）.BC 解析：A ，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B 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C 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D 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新课标理综第15题）.解析：主要考查力和运动关系。
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，有选错的得分，有选错的得0分。
分。
14.14.关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是关于一定量的气体，下列叙述正确的是 A. A.气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功气体吸收的热量可以完全转化为功B.B.气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少气体体积增大时，其内能一定减少C C．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．气体从外界吸收热量，其内能一定增加．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 +=D 做功和热传递都可以改变内能故选D15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；与两导线共面；b b 点在两导线之间，点在两导线之间，b 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磁感应强度可能为零的点是A.a 点B.b 点C.c 点D.d 点解析：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C16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，光线在过此截面的平面内，a a 、b 、c 、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是A.A.紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光紫光、黄光、蓝光和红光B.B.紫光、蓝光、黄光和红光C.C.红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光红光、蓝光、黄光和紫光D. D. D.红光、黄光、蓝光和紫光红光、黄光、蓝光和紫光红光、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B 1717．．通常一次闪电过程历时约0.20.2～～O.3s O.3s，，它由若干个相继发生的闪击构成。
理科综合能力测试（北京卷）第1页（共5页） 绝密★使用完毕前2011年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）本试卷共14页，300分。
考试时长150分钟。
考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
以下数据可供解题时参考： 可能用到的相对原子质量：H 1C 12O 16Na 23S 32Cl 35.5第一部分（选择题 共120分）本卷共20小题，每小题6分，共120分。
在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
13．表示放射性元素碘131（13153I ）β 衰变的方程是A ．131127453512I Sb He →+ B ．13113153541I Xe e -→+C ．131130153530I I n →+D ．131130153521I Te H →+14．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15．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16．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的振动频率17．如图所示电路，电源内阻不可忽略。
开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大18．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
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．在下列四个图中，能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。
绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试物理卷（安徽）试卷副标题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1．一质量为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.沿斜面加速下滑B.仍处于静止状态C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大2．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3．一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 ∆+-4．图（a ）为示波管的原理图。
如果在点击'YY 之间所加的电压图按图（b ）所示的规律变化，在电极'XX 之间所加的电压按图（c ）所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是5．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）。
则线框内产生的感应电流的有效值为A.22BL R ωB. 22R ωC. 24R ωD. 24BL Rω6．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定在两板的正中间p 处。
第21讲 万有引力定律及其应用Ⅰ体验成功1.下列说法正确的是( )A.行星绕太阳运行的椭圆轨道可以近似地看做圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力B.太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力，所以行星绕太阳运转而不是太阳绕行星运转C.万有引力定律适用于天体，不适用于地面上的物体D.行星与卫星之间的引力、地面上的物体所受的重力和太阳对行星的引力，性质相同 答案：AD2.经国际小行星命名委员会命名的“神舟星”和“杨利伟星”的轨道均处在火星和木星轨道之间.已知“神舟星”平均每天绕太阳运行174万公里，“杨利伟星”平均每天绕太阳运行145万公里.假设两行星均绕太阳做匀速圆周运动，则两星相比较( )A.“神舟星”的轨道半径大B.“神舟星”的加速度大C.“神舟星”的公转周期大D.“神舟星”的角速度大 答案：BD3.土星外层有一个环，为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群，可以根据环中各层的线速度与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断( )A.若v ∝R ，则该层是土星的一部分B.若v ∝R ，则该层是土星的卫星群C.若v ∝1R，则该层是土星的一部分D.若v 2∝1R，则该层是土星的卫星群答案：AD4.一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行，假设行星是质量分布均匀的球体.要确定该行星的密度，只需要测量( )A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量解析：因为F 向＝m (2πT )2r ＝G Mmr2其中M ＝43πr 3·ρ可得：ρ＝3πGT2.答案：C5.某同学在学习中记录了一些与地球、月球有关的数据资料，如表所示.利用这些数据A.2 B.2π－R －rC.v 2g ′－R －r D.3g 0R 2T 24π2－R －r 解析：由光的传播特点知，s ＝ct2，A 正确；月球绕地球旋转的线速度v 与激光传播的时间无关，B 错误；月球表面处的重力加速度g ′＝GM 月r 2，与其绕地旋转的线速度无关，C 错误；由G Mm (S ＋R ＋r )2＝m 4π2T 2(S ＋R ＋r )，GM ＝g 0R 2，可得s ＝3g 0R 2T 24π2－R －r ，D 正确.答案：AD6.一飞船在某星球表面附近，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v 1，飞船在离该星球表面高度为h 处，受星球引力作用而绕其做匀速圆周运动的速率为v 2，已知引力常量为G .(1)求该星球的质量.(2)若设该星球的质量为M ，一个质量为m 的物体在离该星球球心r 远处具有的引力势能为E p ＝－GMmr，则一颗质量为m 的卫星由r 1轨道变为r 2(r 1＜r 2)轨道，对卫星至少做多少功？(卫星在r 1、r 2轨道上做匀速圆周运动，结果请用M 、m 、r 1、r 2、G 表示)解析：(1)设星球的半径为R ，质量为M ，由万有引力定律及向心力分公式得： G Mm R 2＝m v 21R G Mm (R ＋h )2＝m v 22R ＋h联立解得：M ＝hv 21v 22G (v 21－v 22).(2)卫星在轨道上的机械能E ＝E k ＋E p ＝－G Mm2r故有W ＝E 2－E 1＝12GMm (r 2－r 1r 1r 2).答案：(1)hv 21v 22G (v 21－v 22) (2)12GMm (r 2－r 1r 1r 2)第22讲 万有引力定律及其应用Ⅱ体验成功1.常用的通讯卫星是地球同步卫星，它定位于地球赤道正上方.已知某同步卫星离地面的高度为h ，地球自转的角速度为ω，地球半径为R ，地球表面附近的重力加速度为g ，该同步卫星运动的加速度的大小为( )A.0B.gC.ω2hD.ω2(R ＋h ) 解析：同步卫星的加速度等于其做圆周运动的向心加速度，故g ′＝G M (R ＋h )2＝v 2R ＋h＝ω2(R ＋h ).答案：D2.在2007年初，欧洲天文学家在太阳系之外发现了一颗新行星，命名为“格利斯581c”.该行星的质量是地球的5倍，直径是地球的1.5倍.设想在该行星表面附近绕行星沿圆轨道运行的人造卫星的动能为E k1，在地球表面附近绕地球沿圆轨道运行的相同质量的人造卫星的动能为E k2，则E k1E k2为( ) A.0.13 B.0.3 C.3.33 D.7.5解析：对于在星球表面附近做圆周运动的卫星，有： G Mm R 2＝mv 2R ，即动能E k ＝12mv 2＝GMm 2R 故E k1E k2＝M 1M 2×R 2R 1＝103. 答案：C3.我国和欧盟合作的建国以来最大的国际科技合作计划——伽利略计划将进入全面实施阶段，正式启动伽利略卫星导航定位系统计划.据悉，伽利略卫星定位系统将由30颗轨道卫星组成，卫星的轨道高度为2.4×104km ，分布在三个轨道上，每个轨道上部署9颗工作卫星和1颗在轨备用卫星，当某颗工作卫星出现故障时可及时顶替工作.若某颗替补卫星处于略低于工作卫星的轨道上，则这颗卫星的周期和速度与工作卫星相比较，以下说法中正确的是( )A.替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度B.替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度大于工作卫星的速度C.替补卫星的周期大于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度D.替补卫星的周期小于工作卫星的周期，速度小于工作卫星的速度解析：由G Mm T 2＝m v 2r ＝m 4π2T2r 可知，与工作卫星相比，替补卫星的周期略小，速度略大. 答案：B4.用m 表示地球通讯卫星(同步卫星)的质量，h 表示它离地面的高度，R 表示地球的半径，g 表示地球表面的重力加速度，ω表示地球的自转角速度，则通讯卫星所受万有引力的大小是( )A.0B.mR 2g(R ＋h )2C.m ω2(R ＋h ) D.m (R ＋h )2g R 2解析：①由万有引力定律F ＝G Mm(R ＋h )2又因为g ＝Gm R 2可得：F ＝mR 2g(R ＋h )2②由万有引力等于向心力，有：F ＝m ω2(R ＋h ). 答案：BC5.一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星的轨道离地面的高度为2R (R 为地球半径)，已知地球表面重力加速度为g ，则该卫星的运行周期是多大？若卫星的运动方向与地球自转方向相同，地球自转角速度为ω0，某一时刻该卫星通过赤道上某建筑物的正上方，则至少经过多长时间它再次通过该建筑物的正上方？解析：设地球的质量为M ，人造卫星的质量为m ，引力提供向心力，有： G Mm r 2＝mr (2πT)2其中r ＝h ＋R ＝3R 又G Mm R2＝mg 联立解得：T ＝6π3R g设经过时间t ，卫星再次通过该建筑物正上方，则有：ω0t ＋2π＝2πT·t解得：t ＝6πg3R－3ω0.答案：6π3R g6πg3R－3ω06.2006年8月15日的国际天文学联合会(IAU)上定义了行星的新标准，冥王星被排除在行星之外而降为“矮行星”.另外，根据新标准，从理论上可分析出：如果地球和月亮还能继续存在几十亿年，月亮有可能成为行星.由于两者之间潮汐力的作用，月亮与地球的距离每年增加约3.75 cm ，地球和月亮的共同质心(地球和月亮作为独立双星系统相互环绕的中心)转移到地球之外，到那时月亮就可能成为行星了.已知地球质量M ＝5.97×1024kg ，地球半径R ＝6.37×106 m ，月球的质量m ＝7.36×1022 kg ，月地中心距离L ＝3.84×108m ，按上述理论估算月亮还需经多少年才可能成为行星？(结果保留两位有效数字)解析：设当月地距离为L ′时，月地的共同质心距地球中心距离r 1＝6.37×106m ，即恰好移到地球之外，由向心力公式及万有引力定律得：GMm L ′2＝M ω21r 1 G MmL ′2＝m ω22(L ′－r 1) 对于双星系统有：ω1＝ω2解得：L ′＝5.23×108m由题意知到那时还需经过的时间为：t ＝5.23×108－3.84×1083.75×10－2年＝3.7×109年. 答案：3.7×109年金典练习十 万有引力定律及其应用选择题部分共10小题，每小题6分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.1.对于万有引力定律的表达式F ＝Gm 1m 2r 2，下列说法正确的是( ) A.公式中G 为引力常量，它是由实验测得的，而不是人为规定的 B.当r 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大C.m 1与m 2受到的引力总是大小相等的，而与m 1和m 2是否相等无关D.m 1与m 2受到的引力总是大小相等、方向相反的，是一对平衡力 答案：AC2.一行星的半径是地球半径的2倍，密度与地球的密度相等.在此行星上以一定的初速度竖直上抛一物体，上升的高度为h ，则在地球上以同样大的初速度竖直上抛同一物体，上升的高度应为(空气阻力不计)( )A.hB.2hC.4hD.8h解析：由g ＝43πG ρR 和h ＝v 202g可知，选项B 正确.答案：B3.一飞船在某行星表面附近沿圆形轨道绕该行星飞行，假设行星是质量分布均匀的球体.要确定该行星的密度，只需要测量( )A.飞船的轨道半径B.飞船的运行速度C.飞船的运行周期D.行星的质量解析：因为F 向＝m (2πT )2r ＝G Mmr2其中M ＝43πr 3·ρ可得：ρ＝3πGT2.答案：C4.已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍.不考虑地球、月球自转的影响，由以上数据可推算出( )A.地球的平均密度与月球的平均密度之比约为9∶8B.地球表面的重力加速度与月球表面的重力加速度之比约为9∶4C.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆形轨道运行的航天器的周期之比约为8∶9D.靠近地球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆形轨道运行的航天器的线速度之比约为81∶4解析：依据ρ＝M34πR 3得：ρ地ρ月＝M 地R 3月M 月R 3地＝8864，故选项A 错； 依据g ＝GM R 2得：g 地g 月＝M 地R 2月M 月R 2地＝8116，故选项B 错； 依据T ＝(4π2R 3GM )12得：T 地T 月＝89，所以选项C 正确；依据v ＝(GM R )12得：v 地v 月＝(M 地R 月M 月R 地)12＝9∶2，所以选项D 错.答案：C5.欧盟和我国合作的“伽利略”全球卫星定位系统的空间部分由平均分布在三个轨道平面上的30颗轨道卫星构成，每个轨道平面上有10颗卫星，从而实现高精度的导航定位.现假设“伽利略”系统中每颗卫星均围绕地心O 做匀速圆周运动，轨道半径为r ，一个轨道平面上某时刻10颗卫星所在位置如图所示.相邻卫星之间的距离相等，卫星1和卫星3分别位于轨道上的A 、B 两位置，卫星均按顺时针运行.地球表面的重力加速度为g ，地球的半径为R ，不计卫星间的相互作用力.则下列判断正确的是( )A.这10颗卫星的加速度大小相等，且均为 R 2r2gB.要使卫星1追上并靠近卫星2通过向后喷气即可实现C.卫星1由位置A 运动到B 所需要的时间为 2πr 5R rgD.卫星1由位置A 运动到B 的过程中万有引力做的功为零解析：①由G Mm r 2＝mv 2r 和g ＝GMR 2可得：加速度a ＝F m ＝GM r ＝gR 2r，故选项A 正确.②卫星向后喷气将做离心运动至更高轨道，故选项B 错误. ③t AB ＝T 5＝2πr 5R r g，故选项C 正确.④万有引力与轨道垂直即万有引力不做功，故选项D 正确. 答案：ACD6.2007年10月24日，我国第一颗月球探测卫星嫦娥一号在西昌卫星发射中心成功发射.嫦娥一号卫星奔月路线的模拟图如图所示，卫星由地面发射，经过多次变轨后沿地月转移轨道奔向月球，卫星被月球俘获后，实施近月制动，最终在离月球表面200 km 的环月圆轨道上运行.已知地球与月球的质量分别为M 和m ，地球与月球的半径分别为R 和r ，地球的卫星的第一宇宙速度为v .下列说法正确的是( )A.卫星在轨道1上运行的周期大于在轨道2上运行的周期B.卫星在轨道2上的机械能大于在轨道3上的机械能C.卫星在离月球表面高度为h 的环月圆轨道上运行的速率为vmRM (r ＋h )D.卫星在环月圆轨道上的机械能一定大于在轨道3上的机械能解析：人造卫星在越高的轨道上运动，其周期和机械能就越大，故选项A 、B 错误；设卫星在距月球表面h 处的线速度为v 1，有G mm 0(r ＋h )2＝m 0v 21(r ＋h )，又由GM ＝R 2g 及第一宇宙速度v ＝gR 可得v 1＝v ·mRM (r ＋h )，选项C 正确；卫星由轨道3到达被月球俘获的轨道机械能要增加，但被俘获后还要进行减速制动才能降到200 km 高的环月圆轨道，故机械能不一定大于在3轨道时的机械能(应是小于)，选项D 错误.答案：C7.2008年9月27日下午，举世瞩目的神舟七号实现了航天员出舱和太空行走，从电视转播中可以看到翟志刚和刘伯明穿上加气压的舱外服在(与返回舱隔离的)轨道舱中协同作业，16：35：12翟志刚在经过几次尝试后奋力向内打开舱盖，太空在中国人面前豁然打开！以下关于轨道舱内气压的猜想正确的是( )A.翟志刚需要用很大的力才能把舱盖打开是因为舱内有接近一个大气压的空气压强，而舱外的太空气压为零B.翟志刚打开舱盖前，轨道舱中应该已经过泄压，舱内接近真空C.翟志刚打开舱盖时，轨道舱内有与地表附近相似的空气，但由于完全失重，这些空气产生的气压为零D.翟志刚打开舱盖时，轨道舱内和舱外的太空都有约为一个大气压的空气压强解析：在太空中，舱外为真空，气压为零，D 错误；若舱内气压为1个大气压，则内外压力F ≈1.0×105×S ≈ 2.5×104N ，用人力无法打开舱盖，故A 错误；舱内若有与地表相似的空气，即使完全失重也会产生约1个大气压的压强，故C 错误.答案：B8.有一种关于宇宙演变的学说叫“宇宙膨胀说”，认为引力常量G 在漫长的宇宙演变过程中是在非常缓慢地减小的，根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比( )A.公转半径比现在大B.公转周期比现在小C.公转速率比现在小D.公转角速度比现在小 解析：由万有引力定律及向心力公式可得：G Mm r 2＝m v 2r ＝m ω2r ＝m 4π2T2r随着G 的缓慢变小，卫星将缓慢地做离心运动，故r 变大，v 变小，ω变小，T 变大. 答案：B9.几十亿年来，月球总是以同一面对着地球，人们只能看到月貌的59%，由于在地球上看不到月球的背面，所以月球的背面蒙上了一层十分神秘的色彩.试通过对月球运动的分析，说明人们在地球上看不到月球背面的原因是( )A.月球的自转周期与地球的自转周期相同B.月球的自转周期与地球的公转周期相同C.月球的公转周期与地球的自转周期相同D.月球的公转周期与月球的自转周期相同解析：月球绕地球旋转的同时，月球本身以相同的角速度自转.使得朝向地球的一侧总是朝向地球，背向地球的一侧总是背向地球.答案：D10.1930年美国天文学家汤博发现冥王星，当时错估了冥王星的质量，以为冥王星比地球还大，所以命名为大行星.然而，经过近30年的进一步观测，发现它的直径只有2300公里，比月球还要小.2006年8月24日晚在布拉格召开的国际天文学联合会(IAU)第26届大会上，来自各国天文界权威代表投票通过联合会决议，今后原来九大行星中的冥王星将不再位于“行星”之列，而属于矮行星，并提出了行星的新定义.行星新定义的两个关键：一是行星必须是围绕恒星运转的天体；二是行星的质量必须足够大，它自身的重力必须和表面力平衡使其形状呈圆球.一般来说，行星直径必须在800公里以上，质量必须在50亿亿吨以上.假如冥王星的轨道是一个圆形，则由以下几个条件能估测出其质量的是(其中引力常量为G )( )A.冥王星围绕太阳运转的周期和轨道半径B.冥王星围绕太阳运转的线速度和轨道半径C.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的线速度和轨道半径D.冥王星一个的卫星查龙(charon)围绕冥王星在圆形轨道上转动的周期和轨道半径解析：由行星绕太阳运行的动力学方程(G Mm r 2＝m v 2r ＝m 4π2T2r )知周期与轨道半径与行星质量无关，故A 、B 错误；同理可知，若知查龙卫星的线速度和半径或周期和半径可解得冥王星的质量：M ＝v 2r G ＝4π2r 2GT2.答案：CD非选择题部分共3小题，共40分.11.(13分)已知地球的半径约为6.4×106 m ，重力加速度g ＝10 m/s 2又知月球绕地球的运动可以近似看做匀速圆周运动，试估算出月球到地心的距离.(结果只保留一位有效数字)解析：此题的运动模型是：月球绕地球做匀速圆周运动，其规律是：万有引力提供向心力.已知常识是：月球运行周期约为30天.解决问题还涉及引力常量G 和地球质量未知，解决的方法是多种的，可以是由经验确定GM ＝gR 2＝4×1014，也可由另外情境确定.方法一 对月球是由万有引力提供向心力，有： G Mm r2＝m 4π2T2r式中M 、m 分别表示地球和月球的质量.(想办法替换M 和G )对地面上的物体，忽略地球自转的影响，认为其重力等于万有引力，则有m ′g ＝G Mm ′R2式中m ′为地面上某一物体的质量： 由以上两式消去G 、M 、m 、m ′得： r ＝3gT 2R 24π2＝310×(30×24×3.6×103)2×(6.4×106)24×3.142m ＝3(2.4×3.6)2×108 m ＝4×108m.方法二 直接利用开普勒第三定律，月球绕地球做匀速圆周运动，有： R 3T 2＝GM 4π2＝4×10144×10m 3/s 2＝1013 m 3/s 2R 月＝3T 2月×1013＝3(30×24×3.6×103)2×1013 m ＝4×108m.答案：4×108m12.(13分)两个天体(包括人造天体)间存在万有引力，并具有由相对位置决定的势能.如果两个天体的质量分别为m 1和m 2，当它们相距无穷远时势能为零，则它们的距离为r 时，引力势能E p ＝－Gm 1m 2r.发射地球同步卫星时，一般是把它先送入较低的圆形轨道，如图所示，再经过两次点火，即先在图中a 点处启动燃气发动机，向后喷出高压燃气，卫星得到加速，进入图中的椭圆轨道Ⅱ；在轨道Ⅱ的远地点b 处第二次点火，卫星再次被加速，此后，卫星沿图中的圆形轨道Ⅲ(同步轨道)运动.设某同步卫星的质量为m ，地球半径为R ，轨道Ⅰ距地面非常近，轨道Ⅲ距地面的距离近似为6R ，地面处的重力加速度为g ，并且每次点火经历的时间都很短，点火过程中卫星减少的质量可以忽略.(1)从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅲ的过程中，合力对卫星所做的总功是多大？(2)若已知卫星在轨道Ⅱ上经过a 点时的速率为7gR2，则在b 处点火的过程中燃气对卫星所做的功是多少？解析：(1)卫星在轨道Ⅰ和轨道Ⅲ做圆周运动，应满足：G Mm R 2＝m v 21R ，G Mm (7R )2＝m v 237R得：E k1＝12mv 21＝G Mm 2R ＝12mgRE k3＝12mv 23＝114mgR合力做的功W ＝E k3－E k1＝mgR (114－12)＝－37mgR .(2)卫星在a 处的势能E p1＝G Mm R＝－mgR卫星在b 处的势能E p2＝G Mm 7R ＝－17mgR卫星在轨道Ⅱ上经过b 处的速度为v b ，由机械能守恒定律有： E p a ＋E k a ＝E p b ＋E k b解得：E k b ＝12mv 2b ＝156mgR故在a 处燃气所做的功W ＝E k3－E k b ＝356mgR .答案：(1)－37mgR (2)356mgR13.(14分)在有“科学界奥斯卡”之称的美国《 科学》 杂志2003 年度世界科技大突破评选中，物理学中的“证明宇宙是由暗物质和暗能量‘主宰’”的观点名列榜首，成为当今科技突破中的头号热点.世界科技的发展显示，暗物质、暗能量正成为天体物理学研究的重点.宇宙中的暗物质是不能直接观测到的东西，存在的依据来自子螺旋转的星系和星团，这些星系和星团以自身为中心高速旋转而没有飞散开去，仅靠自身质量产生的引力是远不足以把它们集合在一起的，一定存在暗物质，它的吸引力足以把这些旋转的星系牢牢抓住.根据对某一双星系统的光学测量确定该双星系统中每一个星体的质量都是M ，两者相距L (L 远大于星体的直径)，它们正围绕两者连线的中点做圆周运动.(1)若没有其他物质存在，试推算该双星系统的运动周期T .(2)若实验上观测到的运动周期为T ′，且T ′∶T ＝1∶N (N ＞1)，为了解释观测周期T ′ 和(1)中理论上推算的双星运动的周期T 不同，目前有一种理论认为，在宇宙中可能存在一种用望远镜也观测不到的暗物质.作为一种简化模型，我们假定在以这两个星体连线为直径的球体内均匀分布着这种暗物质，而不考虑其他暗物质的影响，试根据这一模型和上述观测结果确定该星系间这种暗物质的密度.解析：(1)双星均绕它们的连线中点做圆周运动，设运动的周期为T ，根据万有引力提供向心力，有：G M 2L 2＝M ·L 2·(2πT)2 解得：周期T ＝πL2LGM.(2)根据观测结果，星体运动的周期T ′＜T ，说明双星系统中受到的向心力大于本身的引力，故它还受到其他指向中心的作用力.由题意知，这一作用力来源于均匀分布的暗物质.均匀分布在球内的暗物质对双星系统的作用与一个质量等于球内暗物质的总质量M ′而位于中点处的质点相同，考虑到暗物质作用后双星的运动周期即为T ′，则有：G M 2L 2＋G MM ′(L 2)2＝M ·L 2·(2πT ′)2 由题设条件可知，T ′∶T ＝1∶N联立解得：M ′＝N －14M设所求暗物质的密度为ρ，有：ρ·43π·(L 2)3＝N －14M解得：ρ＝3(N －1)M2πL 3. 答案：(1)πL 2L GM (2)3(N －1)M 2πL3。
