2011年天津高考物理.doc.doc

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1、2011年天津高考物理 .doc 选择题 下列能揭示原子具有核式结构的实验是 A光电效应实验 B伦琴射线的发现 C 粒子散射实验 D氢原子光谱的发现 答案：、 C 质量为 m的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为 M，月球半径为 R，月球表面重力加速度为 g，引力常量为 G，不考虑月球自转的影响，则航天器的 A线速度 B角速度 C运行周期 D向心加速度 答案：、 AC 位于坐标原点处的波源 A沿 y轴做简谐运动。 A刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。 B 是沿波传播方向上介质的一个质点，则 A波源 A开始振动时的运动方向沿 y轴负

2、方向。 B此后的 1/4周期内回复力对波源 A一直做负功。 C经半个周期时间质点 B将向右迁移半个波长 D在一个周期时间内 A所受回复力的冲量为零 答案： ABD 甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为 x，若 x甲 x乙 ，则下列说法正确的是 A甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生 B真空中甲光的波长一定大于乙光 的波长 C甲光的光子能量一定大于乙光的光子能量 D在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光 答案：、 BD 板间距为 d的平行板电容器所带电荷量为 Q时，两极板间电势差为 U1，板间场强为 E1。现将电容器所带电荷量变为 2Q，板间距变为

3、d/2，其他条件不变，这时两极板间电势差为 U2，板间场强为 E2，下列说法正确的是 A U2=U1， E2=E1 B U2=2U1， E2=4E1 C U2=U1， E2=2E1 D U2=2U1， E2=2E1 答案：、 C 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图 1所示。产生的交变电动势的图象如图 2所示，则 A t=0.005s时线框的磁通量变化率为零 图 1 B t =0.01s时线框平面与中性面重合 C线框产生的交变电动势有效值为311V D线框产生的交变电动势频率为100HZ 答案： B 质点做直线运动的位移 x与时间 t的关系为 x=5t+t2（各物理量

4、均采用国际单位制单位），则改质点 A第 1s内的位移是 5m B前 2s内的平均速度是 6m/s C任意相邻的 1s 内位移差都是 1m D任意 1s内的速度增量都是 2m/s 答案： D 实验题 （ 18分） 某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是 G，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于 G，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。 用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是 mm。 某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针 P1、 P2与圆

5、心 O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 O缓慢转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察 P1、 P2的像，且 P2的像挡住 P1的像，如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。此时只须测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的测量量表示出折射率 n= 。 某同学测量阻值约为 25k的电阻 Rx，现备有下列器材： A. 电流表（量程 100A，内阻约 2k）； B. 电流表（量程 500A，内阻约 300）； C. 电压表（量程 15V，内阻约 100k）； D. 电压表（量程 50V，内阻约 500k）； E. 直流电源（ 20V，允许最大电流 1A）；

6、F. 滑动变阻器（最大阻值 1k，额定功率 1W）； G. 电键和导线若干。 电流表应选 _.电压表应 _.(填字母代号 ) 该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题： _； _。 答案：（ 1）可能是 减速上升或加速下降。（ 2） 1.704-1.708（ 3） 。 （ 4） C 电流表应采用内接的方法 ； 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。 计算题 （ 16分）如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平地面上，轨道半径为 R， MN为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球 A以某一速度冲进轨道，

7、到达半圆轨道最高点 M时与静止于该处的质量与 A相同的小球 B发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距 N为 2 R。重力加速度为 g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求 粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t； 小球 A冲进轨道时速度 v的大小。 答案： （ 1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有 解得 （ 2）设球 A的质量为 m，碰撞前速度大小为 v1，把球 A冲进轨道最低点时的重力势能定为 0，由机械能守恒定律知 设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为 v2，由动量守恒定律知 飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 综合 式得 （

8、 18分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、 PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构 成的平面均与水平面成 30o角。完全相同的两金属棒 ab、 cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为 m=0.02kg，电阻均为 R=0.1，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.2T，棒 ab在平行于导轨向上的力 F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒 cd恰好能够保持静止。取 g=10m/s2，问 通过棒 cd的电流 I是多少，方向如何？ 棒 ab受到的力 F多大？ 棒 cd每产生 Q=0.1J的热量，力 F做的功 W是多少？ 答案

9、： F=0.2N W=0.4J （ 1）棒 cd受到的安培力 棒 cd在共点力作用下平衡，则 由 式代入数据解得 I=1A，方向由右手定则可知由 d到 c。 （ 2）棒 ab与棒 cd受到的安培力大小相等 Fab=Fcd 对棒 ab由共点力平衡有 代入数据解得 F=0.2N （ 3）设在时间 t内棒 cd产生 Q=0.1J热量，由焦耳定律可知 设 ab棒匀速运动的速度大小为 v，则产生的感应电动势 E=Blv 由闭合电路欧姆定律知 由运动学公式知，在时间 t内，棒 ab沿导轨的位移 x=vt 力 F做的功 W=Fx 综合上述各式，代入数据解得 W=0.4J （ 20分）回旋加速器在核科学、核技

10、术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。 当今医学影像诊断设备 PET/CT堪称 “现代医学高科技之冠 ”，它在医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳 11作示踪原子。碳 11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮 14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳 11的半衰期 为 20min，经 2.0h剩余碳 11的质量占原来的百分之几？（结果取 2位有效数字） 回旋加速器的原理如图， D1和 D2是两个中空的半径为 R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为 f的交流电源上，位于 D1圆心处的质子源 A能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在

11、两盒之间被电场加速， D1、 D2置于与盒面垂直的磁感应强度为 B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为 P，求输出时质子束的等效电流 I与 P、 B、 R、 f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）。 试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径 r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差 r是增大、减小还是不变？ 答案： （ 1）核反应方程为 设碳 11原有质量为 m0，经过 t=2.0h剩余的质量为 mt，根据半衰期定义，有： （ 2）设质子质量为 m，电荷量为 q，质子离开加速器时速度大小为 v，由牛顿第二定律知： 质子运动的回旋周期为： 由回旋加速器

12、工作原理可知，交变电源的频率与质子回旋频率相同，由周期 T与频率 f的关系可得： 设在 t时间内离开加速器的质子数为 N，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率 输出时质子束的等效电流为： 由上述各式得 若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样给分 （ 3）方法一： 设 k（ k N*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk， rk+1（ rkrk+1）， ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为 vk， vk+1， D1、 D2之间的电压为 U，由动能定理知 由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知 ，则 整理得 因 U、 q、 m、 B均为定值，令 ，由上式得 相邻轨道半径 rk+1， rk+2之差 同理 因为 rk+2 rk，比较 ， 得 说明随轨道半径 r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差