2011年全国统一高考物理试卷（全国卷ⅱ）（含解析版）.pdf

2011 年全国统一高考物理试卷（全国卷年全国统一高考物理试卷（全国卷）一、选择题（一、选择题（本题共本题共 8 小题在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项小题在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，正确，有的有多个选项正确，全部选对的得全部选对的得 6 分，分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分分共共 48 分）分）1（6 分）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A气体吸收的热量可以完全转化为功 B气体体积增大时，其内能一定减少 C气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D外界对气体做功，气体内能可能减少 2（6 分）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1和 I2，且 I1I2；a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且 a、b、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b、d 的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是（）Aa 点 Bb 点 Cc 点 Dd 点 3（6 分）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A紫光、黄光、蓝光和红光 B紫光、蓝光、黄光和红光 C红光、蓝光、黄光和紫光 D红光、黄光、蓝光和紫光 4（6 分）通常一次闪电过程历时约 0.20.3s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109V，云地间距离约为 l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6C，闪击持续时间约为 60s假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是（）A闪电电流的瞬时值可达到 1105A B整个闪电过程的平均功率约为 l1014W C闪电前云地间的电场强度约为 l106V/m D整个闪电过程向外释放的能量约为 6106J 5（6 分）已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能量 En=，其中 n=2，3用 h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速。能使氢原子从第一激发态电离的光子的最大波长为（）A B C D 6（6 分）我国“嫦娥一号”探月卫星发射后，先在“24 小时轨道”上绕地球运行（即绕地球一圈需要 24 小时）；然后，经过两次变轨依次到达“48 小时轨道”和“72 小时轨道”；最后奔向月球。如果按圆形轨道计算，并忽略卫星质量的变化，则在每次变轨完成后与变轨前相比，（）A卫星动能增大，引力势能减小 B卫星动能增大，引力势能增大 C卫星动能减小，引力势能减小 D卫星动能减小，引力势能增大 7（6 分）质量为 M、内壁间距为 L 的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为 m 的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为 初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度 v，小物块与箱壁碰撞 N 次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（）Amv2 B CNmgl DNmgL 8（6 分）一列简谐横波沿 x 轴传播，波长为 1.2m，振幅为 A当坐标为 x=0处质元的位移为且向 y 轴负方向运动时坐标为 x=0.4m 处质元的位移为当坐标为 x=0.2m 处的质元位于平衡位置且向 y 轴正方向运动时，x=0.4m 处质元的位移和运动方向分别为（）A、沿 y 轴正方向 B，沿 y 轴负方向 C、沿 y 轴正方向 D、沿 y 轴负方向 二、实验题二、实验题(共共 18 分）分）9（6 分）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为 40cm 的浅盘里倒入约 2cm 深的水 待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定 将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小 用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积 将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上 完成下列填空：（1）上述步骤中，正确的顺序是 （填写步骤前面的数字）（2）将 1cm3的油酸溶于酒精，制成 300cm3的油酸酒精溶液；测得 l cm3的油酸酒精溶液有 50 滴现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上，测得所形成的油膜的面积是 0.13m2由此估算出油酸分子的直径为 m（结果保留 l 位有效数字）10（12 分）使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源（一般为电池）、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60mA 的电流表，电阻箱，导线若干实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当数值完成下列填空：（1）仪器连线如图 1 所示（a 和 b 是多用电表的两个表笔）若两电表均正常工作，则表笔 a 为 （填“红”或“黑”）色；（2）若适当调节电阻箱后，图 1 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图 2（a），（b），（c）所示，则多用电表的读数为 电流表的读数为 mA，电阻箱的读数为 ：（3）将图 l 中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为 mA；（保留 3 位有效数字）（4）计算得到多用电表内电池的电动势为 V（保留 3 位有效数字）三、解答题三、解答题 11（15 分）如图，两根足够长的金属导轨 ab、cd 竖直放置，导轨间距离为 L1电阻不计。在导轨上端并接两个额定功率均为 P、电阻均为 R 的小灯泡。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。现将一质量为 m、电阻可以忽略的金属棒 MN 从图示位置由静止开始释放。金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。已知某时刻后两灯泡保持正常发光。重力加速度为 g。求：（1）磁感应强度的大小：（2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率。12（19 分）如图，与水平面成 45角的平面 MN 将空间分成和两个区域一质量为 m、电荷量为 q（q0）的粒子以速度 v0从平面 MN 上的 P0点水平右射入 I 区粒子在区运动时，只受到大小不变、方向竖直向下的电场作用，电场强度大小为 E；在区运动时，只受到匀强磁场的作用，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向里求粒子首次从区离开时到出发点 P0的距离粒子的重力可以忽略 13（20 分）装甲车和战舰采用多层钢板比采用同样质量的单层钢板更能抵御穿甲弹的射击。通过对以下简化模型的计算可以粗略说明其原因。质量为 2m、厚度为 2d 的钢板静止在水平光滑桌面上。质量为 m 的子弹以某一速度垂直射向该钢板，刚好能将钢板射穿。现把钢板分成厚度均为 d、质量均为 m 的相同两块，间隔一段距离水平放置，如图所示。若子弹以相同的速度垂直射向第一块钢板，穿出后再射向第二块钢板，求子弹射入第二块钢板的深度。设子弹在钢板中受到的阻力为恒力，且两块钢板不会发生碰撞不计重力影响。2011 年全国统一高考物理试卷（全国卷年全国统一高考物理试卷（全国卷）参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题（一、选择题（本题共本题共 8 小题在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项小题在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，正确，有的有多个选项正确，全部选对的得全部选对的得 6 分，分，选对但不全的得选对但不全的得 3 分，有分，有选错的得选错的得 0 分分共共 48 分）分）1（6 分）关于一定量的气体，下列叙述正确的是（）A气体吸收的热量可以完全转化为功 B气体体积增大时，其内能一定减少 C气体从外界吸收热量，其内能一定增加 D外界对气体做功，气体内能可能减少 【考点】8A：物体的内能；8F：热力学第一定律菁优网版权所有【专题】12：应用题；31：定性思想；43：推理法；548：热力学定理专题【分析】解答本题应熟练准确掌握热力学第一定律的内容，明确做功和热传递均可改变物体的内能【解答】解：根据热力学第一定律，做功和热传递都可以改变内能，所以含有一定的 B 和 C 错误，而 D 正确；理想气体的等温变化是一个内能不变的过程，当体积增大对外做功时同时必须从外界吸热等大的热量，故 A 正确；故选 A D。【点评】本题主要考查热力学第一定律，理解做功和热传递都可以改变内能才能正确解答 2（6 分）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流 I1和 I2，且 I1I2；a、b、c、d 为导线某一横截面所在平面内的四点，且 a、b、c 与两导线共面；b 点在两导线之间，b、d 的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是（）Aa 点 Bb 点 Cc 点 Dd 点 【考点】C6：通电直导线和通电线圈周围磁场的方向菁优网版权所有【专题】12：应用题【分析】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置。【解答】解：两电流在该点的合磁感应强度为 0，说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系。根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反，则为 a 或 c，又 I1I2，所以该点距 I1远距 I2近，所以是 c 点；故选：C。【点评】本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力。3（6 分）雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在过此截面的平面内，a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是（）A紫光、黄光、蓝光和红光 B紫光、蓝光、黄光和红光 C红光、蓝光、黄光和紫光 D红光、黄光、蓝光和紫光 【考点】H3：光的折射定律菁优网版权所有【专题】12：应用题【分析】根据折射图象可得出各光的偏折程度，即可得出折射率的大小，则可得频率、波长等的大小时关系，即可判断各光可能的顺序【解答】解：由折射图象可知 a 光的偏折程度最大，说明水滴对 a 的折射率最大，故 a 的频率最大，由 v=f 可知，a 的波长最小，abcd 偏折程度依次减小，故为紫光、蓝光、黄光和红光。故选：B。【点评】本题考查同一介质对不同色光的偏折程度与色光性质的关系要求学生掌握色光的波长、频率的大小关系 4（6 分）通常一次闪电过程历时约 0.20.3s，它由若干个相继发生的闪击构成每个闪击持续时间仅 4080s，电荷转移主要发生在第一个闪击过程中在某一次闪电前云地之间的电势差约为 1.0109V，云地间距离约为 l km；第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为 6C，闪击持续时间约为 60s假定闪电前云地间的电场是均匀的根据以上数据，下列判断正确的是（）A闪电电流的瞬时值可达到 1105A B整个闪电过程的平均功率约为 l1014W C闪电前云地间的电场强度约为 l106V/m D整个闪电过程向外释放的能量约为 6106J 【考点】A6：电场强度与电场力；BG：电功、电功率菁优网版权所有【分析】（1）由于云地间的电场是匀强电场，根据场强的公式可以求得电场强度的大小；（2）根据电流强度的定义式可以求得电流的平均值的大小；（3）根据电场做功的公式，可以直接计算出释放的能量【解答】解：根据电流强度的定义式可得，电流 A（注意单位的正确换算），所以 A 正确。释放的能量等于电场力做功 W=QU=61.0109=6109J，所以 D 错误；所以第一次闪电的平均功率为 W，由于电荷转移主要发生在第一个闪击过程中，所以整个闪电过程的平均功率小于第一次的闪电功率，所以 B 错误。电场强度的大小为 V/m，所以 C 正确。故选 A C。【点评】本题是对电场强度的公式的直接考查，在电场这一部分中公式比较多，这就要求同学们在学习的过程中要掌握住每个公式 5（6 分）已知氢原子的基态能量为 E1，激发态能