2011北京高考理綜物理試題及答案.doc

絕密使用完畢前2011年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試（北京卷）本試卷共14頁，300分?？荚嚂r長150分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。以下數(shù)據(jù)可供解題時參考：可能用到的相對原子質(zhì)量：H 1C 12O 16Na 23 S 32 Cl 35.5第一部分（選擇題 共120分）本卷共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（）b 衰變的方程是 ABCD14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圖樣，可以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16介質(zhì)中有一列簡諧機械波傳播，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17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電壓表與電流表的示數(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18“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)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AgB2gC3gD4g19某同學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)象。雖經(jīng)多次重復，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。你認為最有可能造成小燈泡未閃亮的原因是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20物理關(guān)系式不僅反映了物理量之間的關(guān)系，也確定了單位間的關(guān)系。如關(guān)系式U=I R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W（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）、W（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/CBC/ F和Tm2/sCW/A和CTm/sD和TAm第二部分（非選擇題 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，使指針對準電流的“0”刻線。將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“100”的位置。將插入“”、“”插孔的表筆短接，旋動部件，使指針對準電阻的（填“0刻線”或“刻線”）。圖1將兩表筆分別與待測電阻相接，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，并按的順序進行操作，再完成讀數(shù)測量。A將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋“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根引線相接D將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行校準（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h 圖2B小球拋出點距地面的高度H C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m1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m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并多次重復。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m1、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、N E測量平拋射程OM，ON若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為（用中測量的量表示）；若碰撞是彈性碰撞，那么還應滿足的表達式為（用中測量的量表示）。圖3經(jīng)測定，m145.0g，m27.5g，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，則p1:=: 11；若碰撞結(jié)束時m2的動量為，則:= 11 :。實驗結(jié)果說明，碰撞前、后總動量的比值為。有同學認為，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。22（16分）如圖所示，長度為l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a，小球保持靜止。畫出此時小球的受力圖，并求力F的大??；（2）由圖示位置無初速釋放小球，求當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。23（18分）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG（AC邊足夠長）中存在垂直于紙面的勻強磁場，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（m1 m2），電荷量均為q。加速電場的電勢差為U，離子進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的離子進入磁場時的速率；（2）當磁感應強度的大小為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，導致兩種離子無法完全分離。設(shè)磁感應強度大小可調(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。24（20分）靜電場方向平行于x軸，其電勢j 隨x的分布可簡化為如圖所示的折線，圖中j 0和d為已知量。一個帶負電的粒子在電場中以x = 0為中心、沿x軸方向做周期性運動。已知該粒子質(zhì)量為m、電量為-q，其動能與電勢能之和為A（0 A qj 0）。忽略重力。求（1）粒子所受電場力的大小；（2）粒子的運動區(qū)間；（3）粒子的運動周期。絕密考試結(jié)束前 2011年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合能力測試（北京卷）參考答案第一部分共20小題，每題6分，共120分。13B14C15A16D17A18B19C20B第二部分共11小題，共180分。21（18分）（1）S T 0刻線 ADC （2）C ADE或DEA或DAE m1OM+ m2ON = m1OP m1OM 2+ m2ON 2= m1OP2 14 2.9 11.01 76.8 22（16分）（1）受力圖見右根據(jù)平衡條件，應滿足 Tcosa = mg ，Tsina = F拉力大小 F = mg tana （2）運動中只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒 則通過最低點時，小球的速度大小根據(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）（1）加速電場對離子m1做的功 W = qU由動能定理 得 （2）由牛頓第二定律和洛侖茲力公式 ，利用式得離子在磁場中的軌道半徑分別為 ，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)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)域應無交疊，條件為利用式，代入式得 的最大值滿足 得 求得最大