宁夏高考理综试题物理试卷及答案详解含所有题目解析新课标卷

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宁夏高考理综试题物理试卷及答案详解含所有题目解析新课标卷

‎2011年普通高等学校招生全国统一考试试题及答案(宁夏卷)‎ 理科综合能力测试(物理部分)‎ 第Ⅰ卷(选择题 共120分)‎ 本试卷共21小题,每小题6分,共126分。合题目要求的。‎ 以下数据可供解题时参考:相对原子质量(原子量):‎ H 1 C 12 B 11 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64‎ 二、选择题:本大题共8小题,每小题6分,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。‎ ‎14.为了解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是( )‎ 解析:主要考查安培定则和地磁场分布。根据地磁场分布和安培定则判断可知正确答案是B。‎ ‎15.一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用。此后,该质点的动能可能 ‎ A.一直增大( )‎ ‎ B.先逐渐减小至零,再逐渐增大 ‎ C.先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小 ‎ D.先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大 解析:主要考查力和运动关系。当恒力方向与速度在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至零,再逐渐增大。当恒力方向与速度不在一条直线上,质点的动能可能一直增大,也可能先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大。所以正确答案是ABD。‎ ‎16.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是 ‎ A.运动员到达最低点前重力势能始终减小( )‎ ‎ B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加 ‎ C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 ‎ D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关 解析:主要考查功和能的关系。运动员到达最低点过程中,重力做正功,所以重力势能始终减少,A项正确。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加,‎ B项正确。蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统,只有重力和弹性力做功,所以机械能守恒,C项正确。重力势能的改变与重力势能零点选取无关,D项错误。‎ ‎17.如图,一理想变压器原副线圈的匝数比为1:2;副线圈电路中接有灯泡,灯泡的额定电压为220V,额定功率为22W;原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关,灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数,则( )‎ ‎ A.‎ ‎ B.‎ ‎ C.‎ ‎ D.‎ 解析:主要考查理想变压器原副线圈电压、电流与匝数的关系。U2=220V,根据U1:U2=n1:n2得,U1=110V。I2=P/U2=0.1A,根据I1:I2= n2:n1得I1=0.2A。所以正确答案是A。‎ ‎18.电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场(可视为匀强磁场),磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,理论上可采用的方法是( )‎ ‎ A.只将轨道长度L变为原来的2倍 ‎ B.只将电流I增加至原来的2倍 ‎ C.只将弹体质量减至原来的一半 ‎ D.将弹体质量减至原来的一半,轨道长度L变为原 来的2倍,其它量不变 解析:主要考查动能定理。利用动能定理有,B=kI解得。所以正确答案是BD。‎ ‎19.卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话,则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于(可能用到的数据:月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×‎105m/s,运行周期约为27天,地球半径约为‎6400km,无线电信号的传播速度为)‎ ‎ A.0.1s B..25s C.0.5s D.1s 解析:主要考查开普勒第三定律。月球、地球同步卫星绕地球做匀速圆周运动,根据开普勒第三定律有解得,代入数据求得m.如图所 示,发出信号至对方接收到信号所需最短时间为,代入数据求得t=0.28s.所以正确答案是B。‎ ‎20.一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )‎ 解析:主要考查电场力方向和曲线运动所受合外力与轨迹的关系。正确答案是D。‎ ‎21.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板, 其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )‎ 解析:主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时,所受的摩擦力为静摩擦力。在达到最大静摩擦力前,木块和木板以相同加速度运动,根据牛顿第二定律。木块和木板相对运动时, 恒定不变,。所以正确答案是A。‎ 第Ⅱ卷 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须作答。第33题~第40题为选考题,考生根据要求作答。‎ ‎(一)必考题(11题,共129分)‎ ‎22.(5分)为了测量一微安表头A的内阻,某同学设计了如图所示的电路。图中,A0是标准电流表,R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱,S和S1分别是单刀双掷开关和单 刀开关,E是电池。完成下列实验步骤中的填空:‎ ‎ (1)将S拨向接点1,接通S1,调节________,使待 测表头指针偏转到适当位置,记下此时_____的读数I;‎ ‎ (2)然后将S拨向接点2,调节________,使______,‎ 记下此时RN的读数;‎ ‎ (3)多次重复上述过程,计算RN读数的________,此 即为待测微安表头内阻的测量值。‎ 解析:(1)R0、标准电流表A0;(2)RN,标准电流表A0的示数为I;(3)平均值 ‎23.(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上 运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门,其中光电 门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,‎ 当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电 门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙 所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量,每 次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。‎ s(m)‎ ‎0.500‎ ‎0.600‎ ‎0.700‎ ‎0.800‎ ‎0.900‎ ‎0.950‎ t(ms)‎ ‎292.9‎ ‎371.5‎ ‎452.3‎ ‎552.8‎ ‎673.8‎ ‎776.4‎ s/t(m/s)‎ ‎1.71‎ ‎1.62‎ ‎1.55‎ ‎1.45‎ ‎1.34‎ ‎1.22‎ 完成下列填空和作图:‎ ‎(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的 瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______;‎ ‎(2)根据表中给出的数据,在图2给出的坐标纸上画出图线;‎ ‎(3)由所画出的图线,得出滑块加速度的大小为a=__________m/s2(保留2位有效数字)。‎ 解析:(1)滑块做匀加速直线运动,利用有解得 ‎(2)‎ ‎(3)由可知,斜率绝对值为即,解得a=2‎ ‎24.(13分)甲乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变。在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。求甲乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比。‎ 解析:设汽车甲在第一段时间间隔末(时间t0)的速度为,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为,在第二段时间间隔内行驶的路程为s2。由运动学公式得         ①   ②   ③‎ 设乙车在时间t0的速度为,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为、。同样有  ④     ⑤     ⑥‎ 设甲、乙两车行驶的总路程分别为、,则有 ⑦    ⑧‎ 联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 ⑨‎ ‎25.(19分)‎ 如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于Oxy平面。一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量和电荷量均与a相同的粒子b也从p点沿x轴正向射入区域I,其速度大小是a的1/3。不计重力和两粒子之间的相互作用力。求 ‎(1)粒子a射入区域I时速度的大小;‎ ‎(2)当a离开区域II时,a、b两粒子的y坐标之差。‎ 解析:(1)设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上),半径为Ra1,粒子速率为va,运动轨迹与两磁场区域边界的交点为,如图,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ‎  ①  由几何关系得  ②   ③‎ 式中,,由①②③式得 ④‎ ‎(2)设粒子a在II内做圆周运动的圆心为Oa,半径为,射出点为(图中未画出轨迹),。由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ⑤‎ 由①⑤式得 ⑥ ‎ ‎、和三点共线,且由 ⑥式知点必位于 ⑦ 的平面上。由对称性知,点与点纵坐标相同,即 ⑧ 式中,h是C点的y坐标。‎ ‎ 设b在I中运动的轨道半径为,由洛仑兹力公式和牛顿第二定律得 ⑨‎ ‎  设a到达点时,b位于点,转过的角度为。如果b没有飞出I,则 ‎ ⑩    ‎ 式中,t是a在区域II中运动的时间,而 ‎ 由⑤⑨⑩式得 由①③⑨式可见,b没有飞出。点的y坐标为     ‎ 由①③⑧⑨式及题给条件得,a、b两粒子的y坐标之差为 ‎ ‎(二)选考题。请考生从给出的3道物理题任选一题作答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂提米的题号一致,在答题卡上选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎33.【物理——选修3-3】(15分)‎ ‎(1)(6分)对于一定量的理想气体,下列说法正确的是______。(选对一个给3‎ 分,选对两个给4分,选对3个给6分。每选错一个扣3分,最低得分为0分)(ADE)‎ A 若气体的压强和体积都不变,其内能也一定不变 B 若气体的内能不变,其状态也一定不变 C 若气体的温度随时间不段升高,其压强也一定不断增大 D 气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关 E当气体温度升高时,气体的内能一定增大 解析:理想气体的内能只由温度决定,由理想气体状态方程可知,若气体的压强和体积都不变,温度T也不变,所以内能也一定不变,A、E选项正确。若气体的内能不变,则温度T不变,但气体的压强和体积可以改变,B项错误。若气体的温度升高,体积增大,其压强可以不变,C项错误。由热力学第一定律知,D选项正确。‎ ‎(2)(9分)如图,一上端开口,下端封闭的细长玻璃管,下部有长l1=66cm的水银柱,中间封有长l2=6.6cm的空气柱,上部有长l3=44cm的水银柱,此时水银面恰好与管口平齐。已知大气压强为Po=76cmHg。如果使玻璃管绕低端在竖直平面内缓慢地转动一周,求在开口向下和转回到原来位置时管中空气柱的长度。封入的气体可视为理想气体,在转动过程中没有发生漏气。‎ 解析:设玻璃管开口向上时,空气柱压强为   ①  式中,分别表示水银的密度和重力加速度。‎ 玻璃管开口响下时,原来上部的水银有一部分会流出,封闭端会有部分真空。设此时开口端剩下的水银柱长度为x,则,  ②  式中,管内空气柱的压强。由玻意耳定律得 ③ 式中,h是此时空气柱的长度,S为玻璃管的横截面积。‎ 由①②③式和题给条件得h=12cm  ④‎ 从开始转动一周后,设空气柱的压强为,则 ⑤ ‎ 由玻意耳定律得  ⑥   式中,是此时空气柱的长度。‎ 由①②③⑤⑥9.2cm ⑦‎ ‎34.【物理——选修3-4】‎ ‎(1)运动周期为T,振幅为A,位于x=0点的被波源从平衡位置沿y轴正向开始做简谐运动,该波源产生的一维简谐横波沿x轴正向传播,波速为,传播过程中无能量损失,一段时间后,该振动传播至某质点p,关于质点p振动的说法正确的是______。‎ A振幅一定为A ‎ B周期一定为T C速度的最大值一定为 ‎ D开始振动的方向沿y轴向上或向下取决去他离波源的距离 E若p点与波源距离s=T,则质点p的位移与波源的相同 解析:由波的形成与传播可知,正确答案是ABE。‎ (2) 一半圆柱形透明物体横截面如图所示,地面AOB镀银,o 表示半圆截面的圆心,一束光线在横截面内从M点入射,经过AB面反射后从N点射出。已知光线在M点的入射角为30, MOA=60,NOB=30。求(1)光线在M点的折射角(2)透明物体的折射率 解析:‎ ‎35.【物理——选修3-5】‎ ‎(1)在光电效应试验中,某金属的截止频率相应的波长为,该金属的逸出功为______。若用波长为(<0)单色光做实验,则其截止电压为______。已知电子的电荷量,真空中的光速和布朗克常量分别为e,c和h ‎(2)如图,ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上,BC之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触可不固连,将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连,使弹簧不能伸展,以至于BC可视为一个整体,现A以初速沿BC的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起,以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A,B分离,已知C离开弹簧后的速度恰为,求弹簧释放的势能。‎ 解析:(1)由和得 由爱因斯坦质能方程和得 ‎(2)设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒得 ①‎ 设C离开弹簧时,A、B的速度大小为,由动量守恒得 ②‎ 设弹簧的弹性势能为,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有 ③‎ 由①②③式得弹簧所释放的势能为 ④‎
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