2011年高考理综试题物理部分详细解析(四川卷)Word版

绝密★启用前2011年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）理科综合（物理部分）本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）两部分，第一部分1至4页，第二部分5至10页。考生作答时，须将答案答在答题卡上，在本试题卷、草稿纸上答题无效。满分300分。考试时间150分钟。考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12O16S32Fe56第一部分（选择题共126分）注意事项：1.选择题必须使用2B铅笔将答案标号填涂在答题卡上对应题目标号的位置上。2.本部分共2大题，21小题。每小题6分，共126分。二、选择题（本题共8小题。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项是正确的，有的有多个选项正确，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.气体能够充满密闭容器，说明气体分子除相互碰撞的短暂时间外A.气体分子可以做布朗运动B.气体分子的动能都一样大C.相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动D.相互作用力十分微弱，气体分子间的距离都一样大答案：C解析：布朗运动是微小颗粒的无规则运动，而不是分子的运动，A错误；同一温度下，每个气体分子速率不一定相同，其气体分子动能不一定一样大，B错误；气体分子之间的距离远大于分子力的作用范围，分子力可以认为十分微弱，分子可以自由移动，但分子与分子之间的距离还是不一样大，C正确，D错误。15.下列说法正确的是A.甲乙在同一明亮空间，甲从平面镜中看见乙的眼睛时，乙一定能从镜中看见甲的眼睛B.我们能从某位置通过固定的任意透明介质看见另一侧的所有景物C.可见光的传播速度总是大于电磁波的传播速度D.在介质中光总是沿直线传播答案：A解析：由光路可逆知道A正确；由于存在光的全反射，所以不一定从介质看到另一侧的所有景物，B错误；可见光也是电磁波，他它们的速度可以相等,C错误；只有在同一均匀介质中光才能沿直线传播，D错误。16.如图为一列沿x轴方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，则A.1cm＜x＜3cm范围内的质点正在向y轴的负方向运动B.Q处的质点此时的加速度沿y轴的正方向C.Q处的质点此时正在波峰位置D.Q处的质点此时运动到p处答案：B解析：由波动图像可知，质点Q在t=0时刻平衡位置向上振动，所以当Q的状态传到P时，刚好经历3/4周期，Q处于波谷位置，故B正确，C、D错误；此刻1cm＜x＜3cm范围内的质点均在x轴上面，其中1cm＜x＜2cm范围内质点向上运动，2cm＜x＜3cm范围内质点向下运动，A错误。17.据报道，天文学家近日发现了一颗距地球40光年的“超级地球”，名为“55Cancrie”，该行星绕母星（中心天体）运行的周期约为地球绕太阳运行周期的1480，母星的体积约为太阳的60倍。假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球均做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的A.轨道半径之比约为360480B.轨道半径之比约为3260480C.向心加速度之比约为3260480D.向心加速度之比约为360480答案：B解析：母星与太阳密度相等，而体积约为60倍，说明母星的质量是太阳的60倍。由万有引力提供向心力可得222()MmGmrrT，所以32231()TMrrMT母太母太，代入数据得轨道半径之比约为3260480，B正确；由加速度2()arT可得，加速度之比为3460480，C、D错误。18.氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2，已知普朗克常量为h，若氢原子从能级k跃迁到能级m，则A.吸收光子的能量为hν1+hν2B.辐射光子的能量为hν1+hν2C.吸收光子的能量为hν1–hν2D.辐射光子的能量为hν1–hν2答案：D解析：由题意可能级k处于较高激发态，能级m处于较低激发态，而能级n处于最低能量状态。所以y/cmx/cmOPQ3512-2从能级k跃迁到能级m时候辐射出光子，能量为hv2–hv119.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态答案：A解析：减速的主要原因是喷出气体，得到反冲作用力，而非空气阻力，B错误；由动能定理合力做负功，动能减少，减速下降，C错误；由于减速下降，所以整个舱属于超重状态，D错误；原来处于平衡状态的返回舱，受到气体向上的反作用力后，绳对返回舱的拉力变小，A正确。20.如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为T，转轴O1O2垂直于磁场方向，线圈电阻为2。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A。那么A.线圈消耗的电功率为4WB.线圈中感应电流的有效值为2AC.任意时刻线圈中的感应电动势为e=4cos2tTD.任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=Tsin2tT答案：AC解析：从图示位置开始计时时，电动势瞬时值满足coscoseNBSNBSt，由题意知道，转过60°时的电动势为2v,所以电动势最大值为4V，C选项正确；电流最大值为2A，所以有效值为2A，BO1O2B错误；P=I2R=4W，A选项正确；coseNBS知道0max22cos60BSTT,所以任意时刻的磁通量=2Tsin2tT，A、C正确。21．质量为m的带正电小球由空中A点无初速度自由下落，在t秒末加上竖直向上、范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点，不计空气阻力且小球从末落地，则A.整个过程中小球电势能变换了2232mgt？B.整个过程中小球动量增量的大小为2mgtC.从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化了22mgtD.从A点到最低点小球重力势能变化了23mg2t2答案：BD解析：由平均速度关系可知，设下落t秒时的速度为v，再次回到A点时的速度大小为vx，则满足()22xvvvtt，即第二次回到A点时的速度大小为下落t秒时的2倍，上升加速度为自由落体加速度的3倍，电场力为重力的4倍，由动量定理：42mgtmgtP，B正确；电场力做功对应电势能变化221422WFhmggtmgt，A错误；最低点时小球速度为零，所以加电场开始到最低点时，动能变化了2221122kEmggtmgt，C错误；减速时加速度为自由下落时的3倍，所以时间为自由下落的三分之一，总位移为22211123()2233hgtgtgt，所以重力势能的变化2223PEmgt，D正确。第二部分（非选择题共174分）注意事项：1.必须使用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卡上题目所指示的答题区域内作答。作图题可先用铅笔绘出，确认后再用.5毫米黑色墨迹签字笔描清楚。答在试卷上无效。2.本部分共13题，共174分。22.（17分）（1）（7分）某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是。（R视为质点）答案：5；D解析：运动时间623ts，所以水平方向平均速度为42/2vcms，瞬时速度为4/vcms，由速度合成知此刻R的速度大小为5cm/s,由曲线运动条件知道D正确。（2）（10分）为测量一电源的电动势及内阻①在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压x/cmy/cmROv0ABCDxyOxyOxyOxyO表A．量程为1V、内阻大约为1k的电压表B．量程为2V、内阻大约为2k的电压表C．量程为3V、内阻大约为3k的电压表选择电压表串联k的电阻可以改转成量程为9V的电压表②利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号、或与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的试验原理示图③根据以上试验原理电路图进行实验读出电压表示数为1.50V时、电阻箱值为15.0；电压表示数为2.00V时、电阻箱的阻值为40.0，则电源的电动势E=V、内阻r=___________答案：①或C；6②如图所示③7.5；10解析：①由后面第三问可知电压表读数会超过2V，所以选电压表串联一个6kΩ的电阻即可改成量程为9V的电压表。②如图所示③由电路图知道电压表读数1.5V时候，路端电压为3.5V，读数为2V时，路端电压为6V,由UIr代入数据得到7.5V,10r23.（16分）随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为49t，以54km/h的速率匀速行驶。发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5m/s2（不超载时则为5m/s2）。（1）若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？（2）若超载货车刹车时正前方25m处停着质量为1t的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1s后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？答案：（1）45m；22.5m（2）49.810NV3V3V3V2V1V3V2V1V3解析：（1）设货车刹车时速度大小为v0、加速度大小为a，末速度为vt，刹车距离为s2202tvvsa①代入数据，得超载时s1=45m②若不超载s2=22.5m③（2）设货车刹车后经s/=25m与轿车碰撞时的初速度大小为v12/102vvas④设碰撞后两车共同速度为v2、货车质量为M、轿车质量为m，由动量守恒定律12()MvMmv⑤设货车对轿车的作用时间为Δt、平均冲力大小为F，由动量定理2Ftmv⑥联立④⑤⑥式，代入数据得49.810FN⑦24.（19分）如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=37的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度B1=0.4T、方向竖直向上和B2=1T、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻R=0.3、质量m1=0.1kg、长为l的相同导体杆K、S、Q分别放置在导轨上，S杆的两端固定在b1、b2点，K、Q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于K杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6m/s2的加速度沿绳下滑，K杆保持静止，Q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力F作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求（1）小环所受摩擦力的大小；（2）Q杆所受拉力的瞬时功率。答案：（1）0.2N（2）2W解析：（1）设小环受到的摩擦力大小为Ff，由牛顿第二定律，有m2g－Ff=m2a①代入数据，得Ff=0.2N②（2）设通过K杆的电流为I1，K杆受力平衡，有Ff=B1I1l③设回路总电流为I,总电阻为R总，有12II④3=2RR总⑤设Q杆下滑速度大小为v，产生的感应电动势为E，有EIR总⑥2EBLv⑦12sinFmgBIL.⑧拉力的瞬时功率为PFv⑨联立以上方程得到2PW⑩25.（20分）如图所示：正方形绝缘光滑水平台面WXYZ边长l=1.8m，距地面h=0.8m。平行板电容器的极板CD间距d=0.1m且垂直放置于台面，C板位于边界WX上，D板与边界WZ相交处有一小孔。电容器外的台面区域内有磁感应强度B=1T、方向竖直向上的匀强磁场。电荷量q=5×10-13C的微粒静止于W处，在CD间加上恒定电