高考物理試題北京卷試題和答案

1、2011年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理部分（北京卷）本試卷共14頁，共300分，考試時長150分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上答題無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分 （選擇題 共120分）本部分共20小題，每小題6分，共120分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。13表示放射性元素碘131（）衰變的方程是a bc d答案：b解析：a選項是衰變，a錯誤；b選項是衰變，b正確；c選項放射的是中子，c錯誤；d選項放射的是質(zhì)子，d錯誤。14如圖所示的雙縫干涉實驗，用綠光照射單縫s時，在光屏p上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋間距更大的干涉

2、圖樣，可以s1s2sp單縫屏 雙縫屏 光屏單色光a增大s1與s2的間距b減小雙縫屏到光屏的距離c將綠光換為紅光d將綠光換為紫光答案：c解析：由于雙縫干涉中，相鄰條紋間距離，增大s1與s2的間距d，相鄰條紋間距離x減小，a錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離l，相鄰條紋間距離x減小，b錯誤；將綠光換為紅光，使波長增大，相鄰條紋間距離x增大，c正確；將綠光換為紫光，使波長減小，相鄰條紋間距離x減小，d錯誤。15由于通訊和廣播等方面的需要，許多國家發(fā)射了地球同步軌道衛(wèi)星，這些衛(wèi)星的a質(zhì)量可以不同 b軌道半徑可以不同c軌道平面可以不同 d速率可以不同答案：a解析：地球同步軌道衛(wèi)星軌道必須在赤道平面內(nèi)，離地球高

3、度相同的同一軌道上，角速度、線速度、周期一定，與衛(wèi)星的質(zhì)量無關(guān)。a正確，b、c、d錯誤。16介質(zhì)中有一列簡諧機(jī)械波傳播，對于其中某個振動質(zhì)點a它的振動速度等于波的傳播速度b它的振動方向一定垂直于波的傳播方向c它在一個周期內(nèi)走過的路程等于一個波長d它的振動頻率等于波源的振動頻率答案：d解析：介質(zhì)中某個振動質(zhì)點做簡諧運動，其速度按正弦（或余弦）規(guī)律變化，而在同一介質(zhì)中波的傳播速度是不變的，振動速度和波的傳播速度是兩個不同的速度，a錯誤；在橫波中振動方向和波的傳播方向垂直，在縱波中振動方向和波的傳播方向在一條直線上，b錯誤；振動質(zhì)點在一個周期內(nèi)走過的路程為4個振幅，c錯誤；波在傳播的過程中，頻率不變

4、為波源的頻率，d正確。avsr1e，rr2r017如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)s閉合后，在變阻器r0的滑動端向下滑動的過程中a電壓表與電流表的示數(shù)都減小b電壓表與電流表的小數(shù)都增大c電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小d電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大答案：a解析：變阻器r0的滑動端向下滑動的過程中，使連入電路中的r0阻值減小，整個電路的電阻減小，電路中的電流i增大，路端電壓u=eir減小，即電壓表的示數(shù)減小，又r2與r0并聯(lián)后再與r1串聯(lián)，在r0減小時，使得r2兩端電壓減小，r2中的電流減小，即電流表示數(shù)減小。a正確，b、c、d錯誤。18“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)

5、節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力f的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為ag b2g c3g d4g答案：b解析：由題圖可知：繩子拉力f的最大值為9f0/5，最終靜止時繩子拉力為3f0/5=mg，根據(jù)牛頓第二定律得：9f0/53f0/5=ma，所以a=2g。b正確，a、c、d錯誤。19某同學(xué)為了驗證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈l、小燈泡a、開關(guān)s和電池組e，用導(dǎo)線將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)s，小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān)s，小燈泡僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)

6、象。雖經(jīng)多次重復(fù)，仍未見老師演示時出現(xiàn)的小燈泡閃亮現(xiàn)象，他冥思苦想找不出原因。你認(rèn)為最有可能造成小燈泡末閃亮的原因是a電源的內(nèi)阻較大 b小燈泡電阻偏大c線圈電阻偏大 d線圈的自感系數(shù)較大 答案：c解析：斷電的自感現(xiàn)象，斷電時電感線圈與小燈泡組成回路，電感線圈儲存磁能轉(zhuǎn)化為電能，電感線圈相當(dāng)于電源，其自感電動勢，與原電源無關(guān)，a錯誤；小燈泡電阻偏大，分得的電壓大，可能看到顯著的延時熄滅現(xiàn)象，b錯誤；線圈電阻偏大，相當(dāng)于電源內(nèi)阻大，使小燈泡分得的電壓小，可看到不顯著的延時熄滅現(xiàn)象，c正確；線圈的自感系數(shù)較大時，自感電動勢較大，可能看到顯著的延時熄滅現(xiàn)象，d錯誤。20物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的

7、關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系。如關(guān)系式u=ir既反映了電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，也確定了v（伏）與a（安）和（歐）的乘積等效?，F(xiàn)有物理量單位：m（米）、s（秒）、n（牛）、j（焦）、w（瓦）、c（庫）、f（法）、a（安）、（歐）和t（特），由它們組合成的單位都與電壓單位v（伏）等效的是aj/c和n/c bc/f和tm2/scw/a和ctm/s d和tam答案：b解析：由物理關(guān)系式w=qu，可得電壓的單位v（伏）等效的是j/c；由物理關(guān)系式u=q/c，可得電壓的單位v（伏）等效的是c/f；由物理關(guān)系式，可得電壓的單位v（伏）等效的是tm2/s；由物理關(guān)系式p=u2/r，可得電壓的單位v（伏）等效

8、的是 ；由物理關(guān)系式p=ui，可得電壓的單位v（伏）等效的是w/a；b選項正確，a、c、d錯誤。 第二部分（非選擇題 共180分）本部分共11小題，共180分21（18分）（1）用如圖1所示的多用電表測量電阻，要用到選擇開關(guān)k和兩個部件s、t。請根據(jù)下列步驟完成電阻測量：旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電流的“0”刻線。將k旋轉(zhuǎn)到電阻擋“l(fā)00”的位置。將插入“十”、“”插孔的表筆短接，旋動部件_，使指針對準(zhǔn)電阻的_ (填“0”刻線或“”刻線)。將兩表筆分別與侍測電阻相接，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小。為了得到比較準(zhǔn)確的測量結(jié)果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按_的順序避行操作，再完成讀數(shù)測量。a將k旋轉(zhuǎn)到電

9、阻擋1k的位置b將k旋轉(zhuǎn)到電阻擋10的位置c將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接d將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進(jìn)行校準(zhǔn)（2）如圖2，用碰撞實驗器可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通過僅測量_ (填選項前的符號)，間接地解決這個問題。a 小球開始釋放高度hb小球拋出點距地面的高度hc小球做平拋運動的射程圖2中o點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球ml多次從斜軌上s位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置p，測量平拋射程op。然后，把被碰小球m2靜置于軌道的水平部分，再將入射球m

10、l從斜軌上s位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復(fù)。接下來要完成的必要步驟是_。(填選項前的符號)a用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2b測量小球m1開始釋放高度hc測量拋出點距地面的高度hd分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置m、ne測量平拋射程om，on若兩球相碰前后的動量守恒，其表達(dá)式可表示為_ (用中測量的量表示)；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)滿足的表達(dá)式為_ (用中測量的量表示)。經(jīng)測定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地點的平均位置距o點的距離如圖3所示。碰撞前、后m1的動量分別為p1與p1，則p1:p1=_ _ :11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為p2，則p1: p2=11

11、:_。實驗結(jié)果表明，碰撞前、后總動量的比值為_。有同學(xué)認(rèn)為，在上述實驗中僅更換兩個小球的材質(zhì)，其它條件不變，可以使被碰小球做平拋運動的射程增大。請你用中已知的數(shù)據(jù)，分析和計算出被碰小球m2平拋運動射程on的最大值為_cm。答案：（1）s t 0刻線 adc（2）c ade或dea或dae 14 2.9 11.01 76.8解析：（1）多用電表的電流檔校零，應(yīng)該調(diào)整校零旋鈕s使指針對準(zhǔn)電流的0刻線。歐姆檔的調(diào)零，應(yīng)該在表筆短接的情況下調(diào)解歐姆調(diào)零旋鈕t，是指針指在歐姆刻度線的0刻線。選擇較大的歐姆檔，將選擇開關(guān)k旋轉(zhuǎn)到電阻擋1k的位置；將兩表筆短接，旋動歐姆調(diào)零旋鈕t，對歐姆表進(jìn)行校準(zhǔn)；將兩表筆

12、的金屬部分分別與被測電阻的兩恨引線相接測電阻，所以為a、d、c。（2）由于本實驗的碰撞是在同一高度，在空中運動時間相同，因而根據(jù)小球做平拋運動的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以選c。本實驗必須用天平測量兩個小球的質(zhì)量ml、m2，分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置m、n和測量平拋射程om，on，故選ade。由于，且、所以。若碰撞是彈性碰撞，機(jī)械能守恒，所以由于；。所以為14 2.9 11.01 當(dāng)兩個球發(fā)生完全彈性碰撞時，被碰小球m2平拋運動射程on的有最大值。彈性碰撞動量守恒，機(jī)械能守恒解得：，所以。被碰小球m2平拋運動射程on的最大值76.8cm。22（16分）如圖所示，長度為l

13、的輕繩上端固定在o點，下端系一質(zhì)量為m的小球（小球的大小可以忽略）。（1）在水平拉力f的作用下，輕繩與豎直方向的夾角為，小球保持靜止。畫出此時小球的受力圖，并求力f的大?。籵lfm（2）由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點時的速度大小及輕繩對小球的拉力。不計空氣阻力。解析：（1）受力圖見圖 根據(jù)平衡條件，的拉力大小f=mgtan（2）運動中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒 則通過最低點時，小球的速度大小tfmg 根據(jù)牛頓第二定律 解得輕繩對小球的拉力 ，方向豎直向上23（18分）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域a

14、cdg(ac邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，a處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于ga邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運動到ga邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個裝置內(nèi)部為真空。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1m2)，電荷量均為q。加速電場的電勢差為u，離子進(jìn)入電場時的初速度可以忽略。不計重力，也不考慮離子間的相互作用。(1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場時的速率v1；(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為b時，求兩種離子在ga邊落點的間距s；(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過寬，可能使兩束離子在ga邊上的落點區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩

15、種離子無法完全分離。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào)，ga邊長為定值l，狹縫寬度為d，狹縫右邊緣在a處。離子可以從狹縫各處射入磁場，入射方向仍垂直于ga邊且垂直于磁場。為保證上述兩種離子能落在ga邊上并被完全分離，求狹縫的最大寬度。解析：（1）動能定理 得 （2）由牛頓第二定律 ，利用式得離子在磁場中的軌道半徑為別為 ， 兩種離子在ga上落點的間距 （3）質(zhì)量為m1的離子，在ga邊上的落點都在其入射點左側(cè)2r1處，由于狹縫的寬度為d，因此落點區(qū)域的寬度也是d。同理，質(zhì)量為m2的離子在ga邊上落點區(qū)域的寬度也是d。為保證兩種離子能完全分離，兩個區(qū)域應(yīng)無交疊，條件為 利用式，代入式得 r1的最大值滿足 得 0-ddxo求得最大值 24（20分）靜電場方向平行于x軸，其電勢隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中0和d為已知量。一個帶負(fù)電的粒子在電場中以x=0為中心，沿x軸方向做周期