2011年高考试题——理综物理(浙江卷)解析版

理综物理（详细解析）

14．如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是

A．甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B．甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力 C．若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利 D．若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利 14、C【解析】甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力和反作用力，故A错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力的一对平衡力，故B错误；若甲的质量比乙大，则甲的加速度比乙的小，可知乙先到分界线，故甲能赢得“拔河”比赛的胜利，故C正确；收绳速度的快慢并不能决定“拔河”比赛的输赢，故D错误。

15．关于天然放射现象，下列说法正确的是 A．α射线是由氦原子核衰变产生 B．β射线是由原子核外电子电离产生 C．γ射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D．通过化学反应不能改变物质的放射性

15、D【解析】放射线是从原子核中释放出来的，通过化学反应并不能

改变物质的放射性。

16．如图所示，在铁芯上、下分别绕有匝数n1=800和n2=200的两个线圈，上线圈两端与u=51sin314tV的交流电源相连，将下线圈两端接交流电压表，则交流电压表的读数可能是

u n2 n1 V

A．2.0VB．9.0VC．12.7VD．144.0V 16、A【解析】交流电源电压的有效值U1理有：

U1n1U2n251V2，如果看成理想的来处

、n1800、n2200，解得U29.0V，故交流电压表的读数应该

小于9.0V，所以答案为A。

17．“B超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射，经折射与反射，最后从肝脏表面射出的示意图。超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似，可表述为sin1i d 肝脏 肿瘤 i h sin2v1（式中

v2θ1是入射角，θ

2

是折射角，ν1，ν2为别是超声波在肝外和肝内的传播速度），超声波在肿瘤表面发生反射时遵循的规律与光的反射规律相同。已知ν2=0.9v1，入射点与出射点之间的距离是d，入射角为i，肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平行，则肿瘤离肝脏表面的深度h为

A．

d81100sin2iB．2100sini10081sini9dsinid81100sin2iC．

20sini2d10081siniD．

18sini

d17、D【解析】已知入射角为i，设折射角为r，根据题意有tanr2hsiniv1sinrv2、

，而v20.9v1，解得hd10081sini18sini2。

18．关于波动，下列说法正确的是 A．各种波均会发生偏振现象

B．用白光做单缝衍射与双缝干涉实验，均可看到彩色条纹 C．声波传播过程中，介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D．已知地震波的纵波速度大于横波速度，此性质可用于横波的预警 18、BD【解析】只有横波才能发生偏振现象，故A错误；用白光做单缝衍射与双缝衍射，都可以观察到彩色条纹，故B正确；声波在传播过程中，介质中质点的速度并不等于声波的传播速度，故C错误；已知地震波的纵波波速大于横波波速，此性质可用于横波的预警，故D正确。

19．为了探测X星球，载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1。总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则

A．X

234星球的质量为Mr21 GT1B．X星球表面的重力加速度为gx42r1

T12C．登陆舱在r1与r2轨道上运动时的速度大小之比为v1v2m1r2m2r1

D．登陆舱在半径为r2轨道上做圆周运动的周期为T2T12MmG21m1r1r1T119、AD【解析】根据

2r23r13

2MmG22m2r2r2T2、

242r1M2GT1，可得

、

r23T2T13r1211，故A、D正确；登陆舱在半径为r1的圆轨道上运动的向心加速度

，此加速度与X星球表面的重力加速度并不相等，故C错误；

GMvr，得

42r1ar2T1GMmv2m2r根据r，则v1r2v2r1，故C错误。

20．利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子。图中板

MN上方是磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，板上有两

条宽度分别为2d和d的缝，两缝近端相距为L。一群质量为m、电荷量为

q，具有不同速度的的粒子从宽度为2d的缝垂直于板MN进入磁场，对于

能够从宽度d的缝射出的粒子，下列说法正确的是

B M N 2d L d

A．粒子带正电

（3dL）B．射出粒子的最大速度为qB

2mC．保持d和L不变，增大B，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 D．保持d和B不变，增大L，射出粒子的最大速度与最小速度之差增大 20、BC【解析】由左手定则可判断粒子带负电，故A错误；由题意知：

粒子的最大半径

vmaxrmaxL3d2、粒子的最小半径

rminL2，根据

rmvqB，可得

qB(L3d)qBL3qBdvminvmaxvmin2m，则2m2m、

，故可知B、C正确，D错误。

21．（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻

度尺、天平、导线。为了完成实验，还须

从下图中选取实验器材，其名称是__________________（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用

_________________________________________________________________________。

21、①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码

②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

【解析】电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。

22．（10分）在“探究导体电阻与其影响因素

M c P b a O V 的定量关系”试验中，为了探究3根材料未知，横截面积均为S=0.20mm的金属丝a、b、c的电阻率，2

S A R 采用如图所示的实验电路。M为金属丝c的左端点，O为金属丝a的右端点，P是金属丝上可移动的接触点。在实验过程中，电流表读数始终为

I=1.25A，电压表读数U随OP间距离x的变化如下表：

x/m6070809010121416182021222324m 0 0 0 0 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 U/V 3.4.5.5.6.6.6.6.7.7.7.8.9.9.95 50 10 90 50 65 82 93 02 15 85 50 05 75 ⑴绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线； ⑵求出金属丝的电阻率ρ，并进行比较。

10.5 10.0 9.5 9.0 8.5 8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 x/mm

U/V

22、（1）如图所示； （2）电阻率的允许范围：

a：0.96106m~1.10106m b：8.5106m~1.10107m c：0.96106m~1.10106m

通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。 【解析】（1）以OP间距离x为横轴，以电压表读数U为纵轴，描点、连线绘出电压表读数U随OP间距离x变化的图线。

（2）根据电阻定律R可得RlSSUSlIl。

通过计算可知，金属丝a与c电阻率相同，远大于金属丝b的电阻率。 23．（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为λ=0.1Ω/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s）。

⑴通过计算分析4s内导体棒的运动情况；

⑵计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向； ⑶计算4s内回路产生的焦耳热。

23、【解析】（1）导体棒先在无

v0 L l d B/T 0.4 0.3 0.2 0.1 O 2

图甲 1 2 3 4 图乙

t/s

磁场区域做匀减速运动，有

代入数据解得：t1s，x0.5m，导体棒没有进入磁场区域。 导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为

x0.5m

（2）前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E0，I0 后2s回路产生的电动势为EBld0.1V tt回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R50.5 电流为IE0.2A R根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向

（3）前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为QI2Rt0.04J 24．（20分）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以v1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW。当驾驶员看到前方有80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变，立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动L=72m后，速度变为v2=72km/h。此过程中发动机功率的1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求

⑴轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力F阻的大小； ⑵轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能E电；

⑶轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离L′。

24、【解析】（1）汽车牵引力与输出功率的关系PF牵v 将P50kW，v190km/h25m/s代入得F牵P2103N v1当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有F阻2103N （2）在减速过程中，注意到发动机只有定理有

11212PtF阻Lmv2mv1，代入数据得Pt1.575105J5224电源获得的电能为E电0.5Pt6.3104J

51P用于汽车的牵引，根据动能5

(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为

F阻2103N。此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服

阻力做功E电F阻L，

代入数据得L31.5m

25．（22分）如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为

d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。

图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v0进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距

d可以改变收集效率η。当d=d0时η为81%（即离下板081d0范围内的尘

埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

⑴求收集效率为100%时，两板间距的最大值dm； ⑵求收集率η与两板间距d的函数关系；

⑶若单位体积内的尘埃数为n，求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量ΔM/Δt与两板间距d的函数关系，并绘出图线。

L 接地线 L v0 d v0 b 图甲 d + + + + + + + 图乙

25、【解析】（1）收集效率为81%，即离下板0.81d0的尘埃恰好到达下板的右端边缘，设高压电源的电压为U，在水平方向有Lv0t①

在竖直方向有0.81d0其中aFqEqUmmmd012at② 2③

当减少两板间距是，能够增大电场强度，提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为100%时，两板间距为dm。如果进一步减少d，收集效率仍为100%。

因此，在水平方向有Lv0t④ 在竖直方向有dm其中a12at⑤ 2FqEqUmmmdm⑥

联立①②③④⑤⑥可得dm0.9d0⑦

（2）通过前面的求解可知，当d0.9d0时，收集效率为100%⑧

当d0.9d0时，设距下板x处的尘埃恰好到达下板的右端边缘，此时有

1qULx2mdv02⑨

d根据题意，收集效率为x⑩

d0联立①②③⑨⑩可得0.81d2

（3）稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量M/t=nmbdv0 当d0.9d0时，1，因此M/t=nmbdv0

d0当d0.9d0时，0.81d2d02，因此M/t=0.81nmbv0d

绘出的图线如下