2011年高考物理試題全國(guó)卷試題和答案

1、2011年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測(cè)試物理部分二、選擇題：本大題共8小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，有的有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。14關(guān)于一定量的氣體，下列敘述正確的是 A氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B氣體體積增大時(shí)，其內(nèi)能一定減少 C氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加D外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能可能減少答案：AD解析：由熱力學(xué)第一定律：Qw=U，在一定的條件下，控制溫度不變，氣體吸收的熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功，其內(nèi)能的變化為零，A正確；氣體體積增大時(shí)，對(duì)外界做功，但不知是否有熱傳遞，無(wú)法確定內(nèi)能的增

2、加與減小，B錯(cuò)誤；氣體從外界吸收熱量，但不知?dú)怏w是否對(duì)外界做功，無(wú)法確定內(nèi)能的增加與減小，C錯(cuò)誤；外界對(duì)氣體做功，但不知是否有熱傳遞，無(wú)法確定內(nèi)能的增加與減小，D正確。acdI1I215如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線分別通有方向相反的電流I1和I2，且I1I2；a、b、c、d為導(dǎo)線某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線之間，b、d的連線與導(dǎo)線所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是Aa點(diǎn) Bb點(diǎn) Cc點(diǎn) Dd點(diǎn)答案：C解析：要某點(diǎn)合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，必有I1和I2形成兩個(gè)場(chǎng)等大方向，只有C點(diǎn)有可能，選C。abcd太陽(yáng)光16雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是

3、球形的，圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面，入射光線在過(guò)此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線，則它們可能依次是 A紫光、黃光、藍(lán)光和紅光 B紫光、藍(lán)光、黃光和紅光C紅光、藍(lán)光、黃光和紫光 D紅光、黃光、藍(lán)光和紫光答案：B解析：由題圖可得：太陽(yáng)光通過(guò)水滴折射后，偏折程度從小到大的排序?yàn)閐、c、b、a，則介質(zhì)對(duì)色光的折射率為ndncnbna，色光的頻率關(guān)系為fdfcfbfa，按題意，a、b、c、d代表色光可能為紫光、藍(lán)光、黃光和紅光，B正確17通常一次閃電過(guò)程歷時(shí)約0.20.3s，它由若干個(gè)相繼發(fā)生的閃擊構(gòu)成。每個(gè)閃擊持續(xù)時(shí)間僅4080s，電荷轉(zhuǎn)移主要發(fā)生在第一個(gè)閃擊過(guò)程中。在某一次

4、閃電前云地之間的電勢(shì)差約為1.0109V，云地間距離約為l km；第一個(gè)閃擊過(guò)程中云地間轉(zhuǎn)移的電荷量約為6 C，閃擊持續(xù)時(shí)間約為60s。假定閃電前云地間的電場(chǎng)是均勻的。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，下列判斷正確的是 A閃電電流的瞬時(shí)值可達(dá)到1105A B整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率約為l1014W C閃電前云地間的電場(chǎng)強(qiáng)度約為l106V/m D整個(gè)閃電過(guò)程向外釋放的能量約為6106J答案：AC解析：第一個(gè)閃擊過(guò)程的平均電流約為，A正確；雖然第一個(gè)閃擊過(guò)程的平均功率約為，但并不等于整個(gè)閃電過(guò)程的平均功率，故B錯(cuò)誤；，C正確；W=qU=61.0109=6109J，D錯(cuò)誤。18已知?dú)湓拥幕鶓B(tài)能量為E，激發(fā)態(tài)能量En=E

5、1/n2，其中n=2，3，。用h表示普朗克常量，c表示真空中的光速。能使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離的光子的最大波長(zhǎng)為 A B C D答案：C解析：由氫原子的躍遷及，使氫原子從第一激發(fā)態(tài)電離，且第一激發(fā)態(tài)n=2.，即氫原子從n=2躍遷到+，則有：，得：， C正確。19我國(guó)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星發(fā)射后，先在“24小時(shí)軌道”上繞地球運(yùn)行(即繞地球一圈需要24小時(shí))；然后，經(jīng)過(guò)兩次變軌依次到達(dá)“48小時(shí)軌道”和“72小時(shí)軌道”；最后奔向月球。如果按圓形軌道計(jì)算，并忽略衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則在每次變軌完成后與變軌前相比A衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能減小 B衛(wèi)星動(dòng)能增大，引力勢(shì)能增大C衛(wèi)星動(dòng)能減小，引力勢(shì)能減小 D衛(wèi)星動(dòng)

6、能減小，引力勢(shì)能增大答案：D解析：由得：，周期變長(zhǎng)，軌道半徑r變大，又由得：，軌道半徑r變大，速度減小，動(dòng)能減小；軌道半徑r變大，引力做負(fù)功，引力勢(shì)能增大，D正確。vL20質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L(zhǎng)的箱子靜止于光滑的水平面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。初始時(shí)小物塊停在箱子正中間，如圖所示?，F(xiàn)給小物塊一水平向右的初速度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，井與箱子保持相對(duì)靜止。設(shè)碰撞都是彈性的，則整個(gè)過(guò)程中，系統(tǒng)損失的動(dòng)能為 A B C D答案：BD解析：系統(tǒng)動(dòng)量守恒，相當(dāng)于完全非彈性碰撞，兩物體最終速度相等設(shè)為u由動(dòng)量守恒得：mv=(m+M)u ，系統(tǒng)

7、損失的動(dòng)能為：，B正確：碰撞N次后恰又回到箱子正中間，小物塊和箱子底板間的相對(duì)滑動(dòng)距離d=NL，而摩擦生熱Q=fd=NmgL，系統(tǒng)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，D正確。21一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，波長(zhǎng)為1.2m，振幅為A。當(dāng)坐標(biāo)為x=0處質(zhì)元的位移為且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，坐標(biāo)為x=0.4m處質(zhì)元的位移為。當(dāng)坐標(biāo)為x=0.2m處的質(zhì)元位于平衡位置且向y軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，x=0.4m處質(zhì)元的位移和運(yùn)動(dòng)方向分別為A、沿y軸正方向 B ，沿y軸負(fù)方向C、沿y軸正方向 D、沿y軸負(fù)方向yxO0.40.2答案：C解析：根據(jù)題意，此簡(jiǎn)諧橫波必沿x軸正向傳播，在同一坐標(biāo)系中做出兩狀態(tài)的波形圖分別如實(shí)線和虛線所示，C正確

8、。 理科綜合能力測(cè)試第卷注意事項(xiàng)： 1答題前，考生先在答題卡上用直徑05毫米黑色墨水簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，然后貼好條形碼。請(qǐng)認(rèn)真核準(zhǔn)條形碼上的準(zhǔn)考證號(hào)、姓名和科目。 2第卷共8頁(yè)，請(qǐng)用直徑05毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試題卷上作答無(wú)效。 3第卷共13題，共174分。22(6分)在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中，有下列實(shí)驗(yàn)步驟： 往邊長(zhǎng)約為40 cm的淺盤(pán)里倒入約2 cm深的水，待水面穩(wěn)定后將適量的痱子粉均勻地撒在水面上。 用注射器將事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形狀穩(wěn)定。 將畫(huà)有油膜形狀的玻璃板平放在坐標(biāo)紙上，計(jì)算出油膜的面積，根據(jù)油

9、酸的體積和面積計(jì)算出油酸分子直徑的大小。用注射器將事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，記下量筒內(nèi)每增加一定體積時(shí)的滴數(shù)，由此計(jì)算出一滴油酸酒精溶液的體積。 將玻璃板放在淺盤(pán)上，然后將油膜的形狀用彩筆描繪在玻璃板上。完成下列填空： (1)上述步驟中，正確的順序是_。(填寫(xiě)步驟前面的數(shù)字) (2)將1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；測(cè)得l cm3的油酸酒精溶液有50滴?，F(xiàn)取一滴該油酸酒精溶液滴在水面上，測(cè)得所形成的油膜的面積是0.13 m2。由此估算出油酸分子的直徑為_(kāi)m。(結(jié)果保留l位有效數(shù)字)答案： 510-10解析：（1）在“油膜法估測(cè)油酸分子的大小”實(shí)驗(yàn)中

10、，按題目所給的實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序?yàn)?（2）1滴油酸酒精溶液含油酸的體積，油酸分子的直徑約為。23(12分)多用電表電流表電阻箱ab圖1+ 使用多用電表測(cè)量電阻時(shí)，多用電表內(nèi)部的電路可以等效為一個(gè)直流電源(一般為電池)、一個(gè)電阻和一表頭相串聯(lián)，兩個(gè)表筆分別位于此串聯(lián)電路的兩端?，F(xiàn)需要測(cè)量多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)，給定的器材有：待測(cè)多用電表，量程為60 mA的電流表，電阻箱，導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將多用電表調(diào)至1 擋，調(diào)好零點(diǎn)；電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空： (1)儀器連線如圖l所示(a和b是多用電表的兩個(gè)表筆)。若兩電表均正常工作，則表筆a為_(kāi) (填“紅”或“黑”)色； (2)若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后，

11、圖1中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分別如圖2(a)，(b)，(c)所示，則多用電表的讀數(shù)為_(kāi)電流表的讀數(shù)為_(kāi)mA，電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)：mA1001010.1圖2(a)圖2(b)圖2(c)(3)將圖l中多用電表的兩表筆短接，此時(shí)流過(guò)多用電表的電流為_(kāi)mA；(保留3位有效數(shù)字)(4)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)V。(保留3位有效數(shù)字)答案：（1）黑（2）14.0 53.0 4.6 （3）102 （4）1.54解析：（1）多用電表內(nèi)部的電源正極與黑色表筆連接，電流表正常工作時(shí)電流從正接線柱流入，由此可以判定表筆a接內(nèi)電源正極，為黑色。 （2）如圖2(a)為多用電表的1 歐姆擋，讀數(shù)為14.0；

12、如圖2 (b)為電流表，讀數(shù)為53.0 mA；如圖2(c)為電阻箱，讀數(shù)為（0100+010+41+60.1）=4.6 （3）圖1連接時(shí)，電路中電流I=53.0 mA，則多用電表中電流為53.0 mA，指針指在電流格數(shù)為26，將多用電表的兩表筆短接，多用電表滿偏為50格，則有：。 （4）設(shè)多用電表在1 歐姆擋的內(nèi)阻為r，由于兩表筆短接電流為102mA，則E=10210-3r；圖1連接時(shí)，E=53.010-3（14.0+r），聯(lián)立解得：E=1.54V，r=15.1。24(15分)acMNbdL 如圖，兩根足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌ab、cd豎直放置，導(dǎo)軌間距離為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。在導(dǎo)軌上端并接兩個(gè)額定功率均為

13、P、電阻均為R的小燈泡。整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與導(dǎo)軌所在平面垂直。現(xiàn)將一質(zhì)量為m、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開(kāi)始釋放。金屬棒下落過(guò)程中保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好。已知某時(shí)刻后兩燈泡保持正常發(fā)光。重力加速度為g。求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?(2)燈泡正常發(fā)光時(shí)導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速率。答案： 解析：（1）設(shè)小燈泡的額定電流為I0，有 P=I02R 由題意，在金屬棒沿導(dǎo)軌豎直下落的某時(shí)刻，小燈泡保持正常發(fā)光，流經(jīng)MN電流為 I=2I0 此時(shí)金屬棒MN所受的重力和安培力相等，下落的速度達(dá)到最大值，有 mg=BIL 聯(lián)立式得 （2）設(shè)燈泡正常發(fā)光時(shí)，導(dǎo)體棒的速率為v，由電磁感

14、應(yīng)定律和歐姆定律得 E=BLv E=RI0 聯(lián)立式得 BEP0v0MN25（19分）如圖，與水平面成45角的平面MN將空間分成I和II兩個(gè)區(qū)域。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q0）的粒子以速度v0從平面MN上的p0點(diǎn)水平右射入I區(qū)。粒子在I區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到大小不變、方向豎直向下的電場(chǎng)作用，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E；在II區(qū)運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向里。求粒子首次從II區(qū)離開(kāi)時(shí)到出發(fā)點(diǎn)p0的距離。粒子的重力可以忽略。BEP0v0MNrP1P2Ov答案：解析：帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)后，在電場(chǎng)力的作用下沿拋物線遠(yuǎn)的，其加速度方向豎直向下，設(shè)其大小為a由牛頓定律得 qE=ma 設(shè)經(jīng)

15、過(guò)時(shí)間t0，粒子從平面MN是上的點(diǎn)P1進(jìn)入磁場(chǎng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和幾何關(guān)系得 粒子速度大小V1為 設(shè)速度方向與豎直方向的夾角為，則 此時(shí)粒子到出發(fā)點(diǎn)P0的距離為 此后，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)，在洛倫磁力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周半徑為 設(shè)粒子首次離開(kāi)磁場(chǎng)的點(diǎn)為P2，弧所張的圓心角為2，則P1到點(diǎn)P2的距離為 由幾何關(guān)系得 聯(lián)立式得 點(diǎn)P2與點(diǎn)P0相距 l=s0+ s1 聯(lián)立式得 26.（20分）裝甲車(chē)和戰(zhàn)艦采用多層鋼板比采用同樣質(zhì)量的單層鋼板更能抵御穿甲彈的射擊。通過(guò)對(duì)一下簡(jiǎn)化模型的計(jì)算可以粗略說(shuō)明其原因。m2mmmm質(zhì)量為2m、厚度為2d的鋼板靜止在水平光滑桌面上。質(zhì)量為m的子彈以某一速度垂直射向該鋼板，剛好能將鋼板射穿?，F(xiàn)把鋼板分成厚度均為d、質(zhì)量均為m的相同兩塊，間隔一段距離水平放置，如圖所示。若子彈以相同的速度垂直射向第一塊鋼板，穿出后再射向第二塊鋼板，求子彈射入第二塊鋼板的深度。設(shè)子彈在鋼板中受到的阻力為恒力，且兩塊鋼板不會(huì)發(fā)生碰撞不計(jì)重力影響。答案：