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。考試結(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(xiàng)中，選出最符合題目要求 的一項(xiàng)。131 .131 ( 53 I13.表示放射性元素碘1311274A .53 I51Sb2 He1311301C .53 I53I0n答案：B解析：A選項(xiàng)是a衰變，A錯誤;放射的是質(zhì)子，D錯誤。衰變的方程是1311310B. 53 I 54 Xe 1 e1311301

2、.D . 53 I52 Te 1 HB選項(xiàng)是3衰變，B正確;C選項(xiàng)放射的是中子，C錯誤；D選項(xiàng)14 .如圖所示的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，用綠光照射單縫 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.將綠光換為紫光答案：C解析：由于雙縫干涉中，相鄰條紋間距離x小，A錯誤；減小雙縫屏到光屏的距離波長入增大，相鄰條紋間距離 Ax增大,印寸，在光屏P上觀察到干涉條紋。要得到相鄰條紋單 > I*, S1色S S IP*雜S2光 +|單縫屏雙縫屏光屏-,增大S1與S2的間距d,相鄰條紋間距離 Ax減dL,相鄰條紋間距離 Ax減小，B錯誤；將綠光換為紅光，使C正

3、確；將綠光換為紫光，使波長 入減小，相鄰條紋間距離Ax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(diǎn)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(diǎn)

4、做簡諧運(yùn)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(diǎn)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?yōu)椴ㄔ吹念l率， D正確。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riR0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R2 Y IB.電壓表與電流表的小數(shù)都增大_L c.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小巳t t aD.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

5、Ro的滑動端向下滑動的過程中，使連入電路中的Ro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=E Ir減小，即電壓表的示數(shù)減小，又 R2與Ro并聯(lián)后再與Ri串 聯(lián)，在Ro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)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動。某人做蹦極運(yùn)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(yùn)動，重力加速度為go據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為A. gB. 2gC. 3gD. 4g答案：B解析：由題圖可知：繩子拉力

6、 F的最大值為9Fo/5,最終靜止時繩子拉力為3Fo/5=mg,根據(jù)牛頓第二定律得：9Fo/5 3Fo/5= ma,所以 a=2g。B 正確，A、C、D 錯誤。L、小燈泡A、開關(guān)S和電池組E,用導(dǎo)線S,小燈泡發(fā)光；再斷開開關(guān) S,小燈泡19 .某同學(xué)為了驗(yàn)證斷電自感現(xiàn)象，自己找來帶鐵心的線圈 將它們連接成如圖所示的電路。檢查電路后，閉合開關(guān)僅有不顯著的延時熄滅現(xiàn)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

7、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E自LL,與原電源無關(guān)，A錯誤；小燈泡電阻偏大，分得的電t壓大，可能看到顯著白延時熄滅現(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Q （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

8、（庫）、F （法）、A （安）、Q （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A . J/C 和 N/CB. C/F 和 T m2/s1 1C. W/A 和 C T m/sD. W22 和 T A m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 E n- ,BS ,可得電壓的單位 V （伏）11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）等效的是 W2 飛；由物理關(guān) 系式P=UI ,可得電壓的單位 V （伏）等效的是

9、W/A ; B選項(xiàng)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、To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“X l00”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“ 8"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(xiàng)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)到電阻擋&qu

10、ot;X 1k"的位置B.將K旋轉(zhuǎn)到電阻擋"X 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(shí)驗(yàn)器"可以驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(xiàng)前的符號），間接地解決這個 IA .小球開始釋放高度hB.小球拋出點(diǎn)距地面的高度 HC.小球做平拋運(yùn)動的射程圖2中。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時，先讓入射球mi多次從斜軌上 騎置靜止釋放，找到其平均落地

11、點(diǎn)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 mi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31是。（填選項(xiàng)前的符號）A .用天平測量兩個小球的質(zhì)量 mi> m2B .測量小球mi開始釋放高度hC.測量拋出點(diǎn)距地面的高度 HD.分別找到mi、m2相碰后平均落地點(diǎn)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，mi=45.0g , m2=7.5g,小球落地點(diǎn)的平均位置距。點(diǎn)的距離如圖

12、3所示。碰撞前、后mi的動量分別為pi與pi'則pi： pi '= ：ii ；若碰撞結(jié)束時 m2的動量為p2'，則pi': p2' =ii:。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，碰撞前、后總動量的比值 一p一 為pip2有同學(xué)認(rèn)為，在上述實(shí)驗(yàn)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(yùn)動的射程增大。請你用中已知的數(shù)據(jù)，分析和計(jì)算出被碰小球m2平拋運(yùn)動射程ON的最大值為 cm。答案：（i）S T 0刻線ADC（2） CADE 或DEA 或DAE222 mi OM m2 ON miOPmi OMm2 ONm10P i4 2.9 ii.0i 76.8解析：（i）多

13、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"Xik"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(shí)驗(yàn)的碰撞是在同高度，在空中運(yùn)動時間相同，因而根據(jù)小球做平拋運(yùn)動的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以選Co本實(shí)驗(yàn)必須用天平測量兩個小球的質(zhì)量mi、m2,分別找到mi、m2相碰后平均落地點(diǎn)的位置M、N和測量

14、平拋射程OM, ON,故選ADE。 由于 m1vlm2 v2miv ,且viOMtV2ON、tmi OM m2 ON mQP 。若碰撞是彈性碰撞，機(jī)械能守恒imi2OP所以ti 2，-miv ,所以22 iMm222V22mi OM2m2 ON2miOPP1P1m1v1mv1OP 44.80 14OM 35.20 11P1miv1p2m2v2miOMm2ON45.0 35.2015847.5 55.68417.6112.9miOPPiP2m1OMm2ON45.0 44.8045.0 35.20 7.5 55.6820161.007 。所以為 142001.62.911.01當(dāng)兩個球發(fā)生完全彈性

15、碰撞時，被碰小球m2平拋運(yùn)動射程ON的有最大值。彈性碰撞動量守恒m1-1m2 v2m1v ,機(jī)械能守恒2 m121vi2 m22 12 »2mlv2 m1v解得： v2 v ,所以2m1 m2ONm2mlOPm1m22 45.044.8cm45.0 7.576.8cm。被碰小球m2平拋運(yùn)動射程ON的最大值22. (16分)如圖所示，長度為(1)在水平拉力 圖，并求力F的大小;76.8cm。l的輕繩上端固定在。點(diǎn)，下端系一質(zhì)量為 m的小球(小球的大小可以忽略)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(2)由圖示位置無初速釋放小球，求當(dāng)小球通過最低點(diǎn)時的速度

16、大小及輕繩對小球的拉力。不 計(jì)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 a (2)運(yùn)動中只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒12mgl (1 cos ) -mvv 2gl (1 cos )根據(jù)牛頓第二定律T mg2 v m一l解得輕繩對小球的拉力mgXX XX XX X2.vT mg m一 mg(32cos ),方向豎直向上技甘則通過最低點(diǎn)時，小球的速度大小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 ACDG(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，

17、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(yùn)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mi和m2(mi>m2),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(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。(1)求質(zhì)量為mi的離子進(jìn)入磁場時的速率 vi;(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(diǎn)的間距s；(3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響，實(shí)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(diǎn)區(qū)域交疊，導(dǎo)致兩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

18、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。I解析:2離子在磁場中的軌道半徑為別為兩種離子在 GA上落點(diǎn)的間距s(2)由牛頓第二定律 qvB(3)質(zhì)量為mi的離子，在GA邊上的落點(diǎn)都在其入射點(diǎn)左側(cè) 2Ri處，由于狹縫的寬度為 d,因此落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是do同理，質(zhì)量為m2的離子在GA邊上落點(diǎn)區(qū)域的寬度也是 do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2(R R) d 利用式，代入式得2R(Im2) dmiRi的最大值滿足2 Wm L d得(L d)(im2)d求得最大值dm24. (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S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軸方向做周期性運(yùn)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一A (0<A<qM)。忽略重力。求：(1)粒子所受電場力的大??；(2)粒子的運(yùn)動區(qū)間；(3)粒子的運(yùn)動周期。解析：(1