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  • 2021-05-13 发布

‎2011年高考理综物理(福建卷)‎

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2011年高考理综物理(福建卷) 13.“嫦娥二号”是我国月球探测第二期工程的先导星。若测得“嫦娥二号”在月球(可视为 密度均匀的球体)表面附近圆形轨道运行的周期T,已知引力常量为G,半径为R的球体体积公 式 ,则可估算月球的( ) A.密度 B.质量 C.半径 D.自转周期 13.A【解析】“嫦娥二号”在近月表面做周期已知的匀速圆周运动,有 。由于月球半径R未知,所以无法估算质量M,但结合球体体积公式可估算密度(与 成正比),A正确。不能将“嫦娥二号”的周期与月球的自转周期混淆,无法求出月球的自转周 期。 14.如图,半圆形玻璃砖置于光屏PQ的左下方。一束白光沿半径方向从A点射入玻璃砖, 在O点发生反射和折射,折射光在光屏上呈现七色光带。若入射点由A向B缓慢移动,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.C【解析】同一介质对各色光的折射率不同,各色光对应的全反射的临界角也不同。 七色光中紫光折射率最大,由n= 1 sinC 可知紫光的临界角最小,所以入射点由A向B缓慢移动的过程中,最先发生全反射的是紫光, 折射光减弱,反射增强,故C正确。 15.图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1∶n2=5∶1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相 同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关。原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系 如图乙所示。现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光。下列说法正确的是( ) 3 3 4 RV π= 2 2 2 4MmG m RR T π= ⋅ 3 M R A B C P QO 甲 u ~ R 1 2 S1 n1 n2 L1 L2 S2 u/V t/sO 乙 0.02 20 -20 0.01 A.输入电压u的表达式u=20sin(50πt)V B.只断开S2后,L1、L2均正常发光 C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W 15.D【解析】读图知周期T = 0.02 s,所以u = V。原本L2正常发光,只断开S2后,电压被两灯泡均分,肯定不会再正常发光。只断开S2后, 两灯泡串联,负载电阻增大,输出功率减小,输入功率等于输出功率,所以也减小。由变压器 的变压比 可得副线圈输出电压为4 V,S1换接到2后,R消耗的功率P = W = 0.8 W。D正确。 16.如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与 传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在 传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则( ) A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 16.B【解析】小物块对地速度为零时,即t1时刻,向左离开A处最远;t2时刻小物块相对传送 带静止,所以从开始到此刻,它相对传送带滑动的距离最大;0 ~ t2时间内,小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向始终向右,大小不变;t2时刻以后相对传 送带静止,不再受摩擦力作用。B正确。 17.如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0 <θ <90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻 不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路 的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程 中( ) A.运动的平均速度大小为 B.下滑位移大小为 C.产生的焦耳热为qBLv 20 2 sin(100 )tπ 1 1 2 2 U n U n = 2 24 20 U R = v2 1 qR BL b θ θ Q a P B N M M M 乙 tO v2 -v1 v t1 t2 t3 A 甲 v2 v1 D.受到的最大安培力大小为 17.B【解析】分析棒的受力有mgsinθ- = ma,可见棒做加速度减小的加速运动,只有在匀变速运动中平均速度才等于初末速度的平均 值,A错。设沿斜面下滑的位移为s,则电荷量q = ,解得位移s = ,B正确。根据能量守恒,产生的焦耳热等于棒机械能的减少量,Q = mgssinθ- 。棒受到的最大安培力为 。 18.如图,一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后,两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B 。若滑轮有一定大小,质量为m且分布均匀,滑轮转动时与绳之间无相对滑动,不计滑轮与轴 之间的磨擦。设细绳对A和B的拉力大小分别为T1和T2。已知下列四个关于T1的表达式中有一个 是正确的,请你根据所学的物理知识,通过一定的分析,判断正确的表达式是( ) A. B. C. D. 18.C【解析】由于滑轮转动时与绳之间无相对滑动,所以滑轮转动时,可假设两物体的 加速度大小均为a,对A,若T1-m1g = m1a,则对B应有m2g-T2 = m2a;上面两分别解出加速度的表达式为a = 和a = ,所以有 ,即有 ,根据题目所给选项可设T1 = ,则根据A、B地位对等关系应有T2 = ,将T1、T2的值代入 可解得x = 2y。由此可判断A错C正确。若将T1设为 ,则结合 可看出A、B的地位关系不再具有对等性,等式不可能成立,BD错。特殊值法最快!!!! θsin 22 R vLB R vLB 22 R BsL RtRttI =∆Φ=∆⋅⋅∆ ∆Φ=∆⋅ 1 BL qR 2 2 1 mv R vLB 22 ( ) ( )21 12 1 2 2 mmm gmmmT ++ += ( ) ( )21 21 1 4 2 mmm gmmmT ++ += ( ) ( )21 12 1 2 4 mmm gmmmT ++ += ( ) ( )21 21 1 4 4 mmm gmmmT ++ += gm T − 1 1 2 2 m Tg − gm T m T 2 2 2 1 1 =+ gmmTmTm 212112 2=+ )( )( 21 12 mmym gmxmm ++ + )( )( 12 21 mmym gmxmm ++ + gmmTmTm 212112 2=+ )( )( 21 21 mmym gmxmm ++ + gmmTmTm 212112 2=+ m A B m1 m2 T1 T2 19.(18分) ⑴(6分)某实验小组在利用单摆测定当地重力加速度的试验中: ①用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为c m。 ②小组成员在试验过程中有如下说法,其中正确的是。(填选项前的字 母) A.把单摆从平衡位置拉开30º的摆角,并在释放摆球的同时开始计时 B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为t/100 C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大 D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小 ⑵(12分)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线实验中: ①在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻, 则应将选择开关旋至____档进行测量。(填选项前的字母) A.直流电压10V B.直流电流5mA C.欧姆× 100 D.欧姆× 1 ②该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻 值范围0~20Ω,额定电流1.0A),L为待测小电珠,○V 为电压表(量程6V,内阻20kΩ),○A 为电流表(量程0.6A,内阻1Ω),E为电源(电动势8V,内阻不 计),S为开关。 Ⅰ.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最____端;(填“左”或“右”) Ⅱ.在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭和开关S后,无论如何调节滑片P,电压表 和电流表的示数总是调不到零,其原因是_____点至_____点的导线没 有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格 中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线) Ⅲ.该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电 珠的电阻值随工作电压的增大而______。(填“不变”、“增大”或“减小 ”) 19.(1)①0.97(0.96、0.98均可)②C (2)①D②Ⅰ.左;Ⅱ. 1 点至 5 点(或 5 点至 1 点);Ⅲ.增大 【解析】(1)①主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数,0.9 cm+ mm = 0.97 cm,不需要估读。②为减小计时误差,应从摆球速度最大的最低点瞬间计时,A错。通过最低 点100次的过程中,经历的时间是50个周期,B错。应选用密度较大球以减小空气阻力的影响 10 17× 0 5 10 1 20 cm V A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 S E R P L 甲 I O U 乙 ,D错。悬线的长度加摆球的半径才等于摆长,由单摆周期公式T = 可知摆长记录偏大后,测定的重力加速度也偏大,C正确。 (2)①根据电珠的规格标称值可算出其正常工作时的电阻为12 Ω,测电阻选欧姆挡并选×1挡。 ②开关闭合前,应保证灯泡电压不能太大,要有实验安全意识,调滑片在最左端使灯泡电压从 零开始实验。电表示数总调不到零,是由于电源总是对电表供电,滑动变阻器串联在了电路中 ,1点和5点间没有接好,连成了限流式接法,这也是限流式与分压式接法的最显著区别。伏安 特性曲线的斜率表示电阻的倒数,所以随着电压的增大,曲线斜率减小,电阻增大。 20.(15分)反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生 微波,其振荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线MN两侧分别存在着方向相反的两个匀 强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知 电场强度的大小分别是E1=2.0×103N/C和E2=4.0×103N/C,方向如图所示。带电微粒质量m=1.0× 10-20kg,带电量q=-1.0×10- 9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力, 忽略相对论效应。求: ⑴B点到虚线MN的距离d2; ⑵带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t。 20.(1)0.50 cm(2)1.5×10-8 s 【解析】(1)带电微粒由A运动B的过程中,由动能定理有| q|E1d1-|q|E2d2 = 0 解得 d2 = = 0.50 cm (2)设微粒在虚线MN两侧的加速度大小分别为a1、a2,由牛顿第二定律有 |q|E1 = ma1|q|E2 = ma2 设微粒在虚线MN两侧的时间大小分别为t1、t2,由运动学公式有 d1 = d2 = 又t = t1+t2 解得 t = 1.5×10-8 s 21.图示为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半 部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧 g rl +π2 1 2 1 dE E 2 112 1 ta 2 222 1 ta N M A B d1 E1 d2 E2 弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投饵时,每次总将弹簧 长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上端放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去.设质 量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零.不计鱼饵在运动过程中的机械能损失 ,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g.求: (1) 质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1; (2) 弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep; (3) 已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动 ,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在2 3 m到m之间变化,且均能落到水面.持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是 多少? 解析:(1)质量为m的鱼饵到在管口C时做圆周运动的向心力完全由重力提供,则 mg=mv21 R……①由①式解得v1= gR……② (2)弹簧的弹性势能全部转化为鱼饵的机械能,由机械能守恒定 律有 Ep=mg(1.5R+R)+1 2mv21 ……③由②③式解得Ep=3mgR……④ (3)不考虑因缓慢转动装置对鱼饵速度大小的影响,质量为m的鱼 饵离开管口后做平抛运动,设经过t时间落到水面上,离OO′的水平距 离为x1,由平抛运动规律有 4.5R=1 2 gt2……⑤x1=v1t+R……⑥由⑤⑥式解得x1=4R……⑦ 当鱼饵的质量为2 3m时,设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律有 Ep=2 3mg(1.5R+R)+1 2(2 3m )v22……⑧由④⑧式解得v2=2 gR……⑨ 质量为2 3m的鱼饵落到水面上时,设离OO′的水平距离为x2,则x2=v2t+R……⑩ 由⑤⑨⑩式解得x2=7R 鱼饵能够落到水面的最大面积S:S=1 4(πx22-πx21)=33 4 πR2(或8.25πR2) 22.(20分)如图甲,在x O O′ C B A R 2R 1.5R 0.5R >0的空间中存在沿y轴负方向的匀强电场和垂直于xOy平面向里的匀强磁场,电场强度大小为E ,磁感应强度大小为B。一质量为m,带电量为q(q>0)的粒子从坐标原点O处,以初速度v0沿 x轴正方向射入,粒子的运动轨迹见图甲,不计粒子的重力。 ⑴求该粒子运动到y=h时的速度大小v; ⑵现只改变入射粒子初速度的大小,发现初速度大小不同的粒子虽然运动轨迹(y- x曲线)不同,但具有相同的空间周期性,如图乙所示;同时,这些粒子在y轴方向上的运动( y-t关系)是简谐运动,且都有相同的周期 。 Ⅰ.求粒子在一个周期T内,沿x轴方向前进的距离s; Ⅱ.当入射粒子的初速度大小为v0时,其y- t图像如图丙所示,求该粒子在y轴方向上做简谐运动的振幅Ay,并写出y-t的函数表达式。 22.此题考查:动能定理、洛仑兹力、带电粒子在复合场中的运动等。 【解析】(1)由于洛仑兹力不做功,只有电场力做功,由动能定理有 ……①由①式解得 v = ……② (2)Ⅰ.由图乙可知,所有粒子在一个周期T内沿x轴方向前进的距离相同,即都等于恰 好沿x轴方向匀速运动的粒子在T时间内前进的距离。设粒子恰好沿x轴方向匀速运动的速度大 小为v1,则qv1B = qE……③又 s = v1T……④式中T = 解得: ……⑤ Ⅱ.设粒子在y方向上的最大位移为ym(图丙曲线的最高处),对应的粒子运动速度大小 为v2(沿x轴),因为粒子在y方向上的运动为简谐运动,因而在y = 0和y = ym处粒子所受的合外力大小相等,方向相反,则 ……⑥ 由动能定理有 ……⑦又 Ay = ……⑧ qB mT π2= 2 0 2 2 1 2 1 mvmvqEh −=− m qEhv 22 0 − qB mπ2 2 2 mEs qB π= )( 20 qEBqvqEBqv −−=− 2 0 2 2m 2 1 2 1 mvmvqEy −=− m2 1 y y x h B E v0 y xO S S O y t 甲 乙 丙 由⑥⑦⑧式解得 Ay = 可写出图丙曲线满足的简谐运动y-t函数表达式为y = 28.[3-3](本题共有两个小题,每小题6分,共12分。每小题只有一个选项符合题意) ⑴如图所示,曲线M、N分别表示晶体和非晶体在一定压强下的熔化过程,图中横轴表示时间t ,纵轴表示温度T。从图中可以确定的是_______。(填选项前的字母) A.晶体和非晶体均存在固定的熔点T0 B.曲线M的bc段表示固液共存状态 C.曲线M的ab段、曲线N的ef段均表示固态 D.曲线M的cd段、曲线N的fg段均表示液态 ⑵一定量的理想气体在某一过程中,从外界吸收热量2.5×104J,气 体对外界做功1.0×104J,则该理想气体的_______。(填选项前的字母) A.温度降低,密度增大 B.温度降低,密度减小 C.温度升高,密度增大 D.温度升高,密度减小 28.(1)B(2)D 【解析】(1)看能否得出结论:晶体与非晶体间关键区别在于晶体存在固定的熔点,固液共 存态时吸热且温度不变,而非晶体则没有。B正确。 (2)理想气体从外界吸热大于对外做功,所以内能增大,温度是理想气体内能的标志,温度 一定升高;对外做功,体积膨胀,质量不变,密度要减小。D正确。 29. [3-5](本题共有两个小题,每小题6分,共12分。每小题只有一个选项符合题意) ⑴爱因斯坦提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年的诺贝尔物理学奖。 某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率ν的关系如图所示,其中ν0为极限频率。从 图中可以确定的是______。(填选项前的字母) A.逸出功与ν有关 B.Ekm与入射光强度成正比 C.ν<ν0时,会逸出光电子 D.图中直线的斜率与普朗克常量有关 ⑵在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速 度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是__________。(题选项前的字母) A.0.6 B.0.4 C.0.3 D. 0.2 29.(1)D(2)A 【解析】(1)光电子的最大初动能与入射光频率的关系是Ekm = hv-W,结合图象易判断D正确。 (2)由碰撞中的动量守恒得mv = )( 0 B EvqB m − )cos1)(( 0 tm qB B EvqB m −− T O T0 t a b c d e f g M N O νν0 Ekm 2mvB-mvA,vA>0,则vB>0.5v,故小于0.5v的值不可能有,A正确。 参考答案 13.A 14.C 15.D 16.B 17.B 18.C(提示:可用排除法,设m1=m2,应该有T1=m1g) 19.⑴①0.97(0.96~0.98均可)②C ⑵①D ②Ⅰ左Ⅱ1点至5点Ⅲ增大 20.⑴0.50cm ⑵1.5×10-8s 21.⑴ ⑵Ep=3mgR ⑶ 22.⑴ (提示:该过程对粒子用动能定理,只有电场力做功) ⑵Ⅰ. (提示:取恰好沿x轴匀速运动的粒子计算,由qE=qvB,得 ,而s=vT) Ⅱ. (提示:在轨迹的最高点和最低点,沿y方向的合力都应等于简谐运动的回复力,设粒子在最 高点和最低点的速度大小分别为v、v0,有qE+qvB=qv0B- qE;粒子从最高点到最低点过程只有电场力做功,沿y方向的位移大小为2Ay,因此有 ,解方程组可得Ay;由数学知识,y-t表达式为 ) 28.⑴B ⑵D 29.⑴D ⑵A(提示:设A返回的速度大小为v1,B速度大小为v2,由动量守恒,mv=2mv2- mv1,得 ) gRv =1 2 4 33 RS π= m qEhvv 22 0 −= 2 2 qB mES π= B Ev = ( ) 2 0 qB EBvmAy −= ( )      −−= tm qB qB EBvmy cos1 2 0 22 0 2 1 2 12 mvmvAqE y −=⋅      −= tTAy y π2cos1 vvvv 5.02 1 2 >+=