2011年天津高考~理综物理精校版(含内容答案).doc

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1、.2011 年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）理科综合理科综合共 300 分，考试用时 150 分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上无效，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考生顺利！物理部分第卷注意事项：1每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。2本卷共 8 题，每题 6 分，共 48 分。一、单项选择题（每小题 6 分，共 30 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1下列能揭示原子具有核式结构的实

2、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2如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中 B 受到的摩擦力A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小3质点做直线运动的位移 与时间 的关系为 （各物理量均采用国际单位） ，则该质点xt25xtA第 1s 内的位移是 5mB前 2s 内的平均速度是 6m/sC任意相邻的 1s 内位移差都是 1mD任意 1s 内的速度增量都是 2m/s4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

3、像如图 2 所示，则A =0 005s 时线框的磁通量变化率为零tB =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 311VD线框产生的交变电动势频率为 100HZ.5板间距为 的平等板电容器所带电荷量为 时，两极板间电势差为 ，板间场强为 现将电容器所dQ1U1E带电荷量变为 ，板间距变为 ，其他条件不变，这时两极板间电势差 ，板间场强为 ，下2Q12d 22列说法正确的是A B2121,UE2121,4EC D U6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，若 x 甲 x 乙 ，则下列说法正确的是0xA甲光能发生偏振现象，乙

4、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在同一均匀介质甲光的传播速度大于乙光7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 轴负方向。B此后的 周期内回复力对波源 A 一直做负功。14C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 所收回复力的冲量为零8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，

5、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GvwgRC运行周期 D向心加速度2Tg2ma第卷9 （ 18）（1 ）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，则测力计的实数小于 G，由此判断此时电梯的运动状态能是 。（2 ）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。.（3 ）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量半圆形玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针 、 圆心 在同一直线上，该直线垂直于玻璃1P2O砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心

6、缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察 、 的像，且 的像挡住 的像，如此观察，当玻璃砖1221P转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失，此时只需测量出 ，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率 n（4 ）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） ；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_

7、 （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：_10 （ 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，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 2R。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（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间 t；（2）小球 A 冲进轨道时速度 v 的大小。11 （

8、18 分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨 MN、PQ 间距离为 l=0.5m，其电阻不计，.两导轨及其构成的平面均与水平面成 30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（1）通过棒 cd 的电流 I 是多少，方向如何？（2）棒 ab 受到的力 F 多大？（3）棒 cd 每产生 Q=0.1J 的热量

9、，力 F 做的功 W 是多少？12 （ 20 分）回旋加速器在核科学、核技术、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。（1 ）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 t 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）（2 ）回旋加速器的原理如图，D 1 和 D2 是两个中空的半径为 R 的半圆金属盒，它们接在电

10、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（初速度可忽略，重力不计） ，它们在两盒之间被电场加速，D 1、D 2 置于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） 。（3 ）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？.参考答案I 卷共 8 题，每题 6 分，共 48 分1 C 2A 3D 4B 5C 6BD 7ABD 8AC卷共 4

11、题，共 72 分。9 （ 18 分）（1）减速上升或加速下降（2）1.706 （1.704 1.708 均可）（3）玻璃砖直径边绕 O 点转过的角度 sin（4）B 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10 （ 16 分）（1）粘合后的两球飞出轨后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有2gt解得 Rt（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为 0，由机械能守恒定律知gv21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21m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tvR2综合式得g11 （ 8

12、 分）（1 ）棒 cd 受到的安培力IlBFcd棒 cd 在共点力作用下平衡，则30sinmgcd由式，代入数据得I=1A 根据楞次定律可知，棒 cd 中的电流方向由 d 至 c （2 ）棒 ab 与棒 cd 受到的安培力大小相等.Fab=Fcd对棒 ab，由共点力平衡知IlBmg30sin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，由焦耳定律知 Q=I2Rt 设棒 ab 匀速运动的速度大小为 v，其产生的感应电动势E=Blv 由闭合电路欧姆定律知I RE2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 11综合上述

13、各式，代入数据解得W=0.4J 1212 （ 20 分）（1 ）核反应方程为HeCN421647设碳 11 原有质量为 m0，经过 t1=2.0h 剩余的质量为 mr，根据半衰其定义有%.21201tr（2 ）设质子质量为 m，电荷量为 q，质子离子加速器时速度大小为 v，由牛顿第二定律知RvqB2质子运动的回旋周期为qvT2由回旋加速器工作原理可知，交流电源的频率与质子回旋频率相同，由周期 T 与频率 f 的关系得f1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tmvNP2输出时质子的等效电流.tNqI由上述各式得fBRPI2若以单个质子为研究对象解答过程正

14、确的同样得分。（3 ）方法一设 为同一盒中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为 、*)(Nk kr，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为 、 D1、D 2 之间的电kkkrrr11, v,压为 U，由动能定理知2221kkmvq由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知 ，则Bvrkk2)(212krmqU整理得 )(412kkrBr因 U、q 、m 、B 均为定值，令 由上式得,42qBmUC1kkCr相邻轨道半径 、 之差r2k121kr同理 12kkCrr因为 ，比较 、 得2kk1r 1r 11说明随轨道半径 r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r 减小。方法二：.设 为同一盒

15、中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为 rk、*()kN， ，在相应轨道上质子对应的速度大小分别为 、 ，D 1、D 2 之间的1kkr1kkr v电压为 U。由洛化兹力充当质子做圆周运动的向心力，知 ，故kkmvrqB1krv12由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量KEqU13以质子在 D2 盒中运动为例，第 k 次进入 D2 时，被电场加速 次，速度大小为(21)k(1)kqvm14同理，质子第 次进入 D2 时，速度大小为()k12kqUv综合上述各式得 12kr整理得 21kr21kr21()kkr同理，对于相邻轨道半径 、 ， ，整理后有1kr2121kkrr211()kkr由于 ，比较 、 得2kkr1. 1kr15说明随轨道半径 r 的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差r 减小。用同样的方法也可得到质子在 D1盒中运动时具有相同的结论。