2011年天津市高考物理试卷解析版

2011年天津市高考物理试卷解析版参考答案与试题解析一、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．（6分）下列能揭示原子具有核式结构的实验是（ ）A．光电效应实验B．伦琴射线的发现C．α粒子散射实验D．氢原子光谱的发现【考点】1U：物理学史；J1：粒子散射实验．菁优网版权所有【专题】54M：原子的核式结构及其组成．【分析】本题比较简单，考查了近代物理中的几个重要试验及发现，要了解这些试验及发现的内容及其重要物理意义．【解答】解：A、光电效应实验说明光具有粒子性，A选项错误；B、X射线（伦琴射线）的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现（X射线1896年、放射线1896年、电子1897年）之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B选项错误；C、α粒子散射实验中极少数α粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核，C正确D、氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D选项错误。故选：C。【点评】本题考查对物理学史、常识的识记能力，对于类似知识要注意平时的积累与记忆．2．（6分）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【考点】27：摩擦力的判断与计算；2A：滑动摩擦力与动摩擦因数；37：牛顿第二定律．菁优网版权所有【专题】4A：整体法和隔离法．【分析】整体法和隔离法是动力学问题常用的解题方法．1、整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把几个物体视为一个整体，作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体对象之外的物体对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）．整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变体规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决问题．通常在分析外力对系统的作用时，用整体法．2、隔离法：隔离法是指对物理问题中的单个物体或单个过程进行分析、研究的方法．在力学中，就是把要分析的物体从相关的物体体系中隔离出来，作为研究对象，只分析该研究对象以外的物体对该对象的作用力，不考虑研究对象对其他物体的作用力．隔离法的优点：容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运动情形，问题处理起来比较方便、简单，便于初学者使用．在分析系统内各物体（或一个物体的各个部分）间的相互作用时用隔离法．本题中两物体相对静止，可以先用整体法，整体受重力、支持力和向后的摩擦力，根据牛顿第二定律先求出整体加速度，再隔离物体B分析，由于向前匀减速运动，加速度向后，故合力向后，对B物体受力分析，受重力、支持力和摩擦力作用，根据牛顿第二定律，可以求出静摩擦力的大小．【解答】解：A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有휇(푚퐴+푚퐵)푔a==휇푔푚퐴+푚퐵然后隔离B，根据牛顿第二定律有fAB＝mBa＝μmBg大小不变，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；故选：A。【点评】对于连接体问题可以用整体法求加速度，用隔离法求解系统内力！3．（6分）质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）A．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/s【考点】19：平均速度；1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系．菁优网版权所有【专题】511：直线运动规律专题．1【分析】对照匀变速直线运动的位移时间关系公式x＝vt+푎푡2，即可求得质点的初02速度和加速度，再根据匀变速直线运动规律求解各选项的正误。【解答】解：A、代入t＝1s，可得第1s内的位移为6m，故A错误；B、代入t＝2s，可得前2s的位移为14m，根据平均速度公式可得前2s的平均速度为7m/s故B错误；1C、根据位移时间关系公式x＝vt+푎푡2，可得物体运动的初速度为5m/s，加速度为022m/s2，据△x＝aT2可得任意相邻1s内位移差都是2m，故C错误；D、因为加速度为2m/s2，所以任意1s内速度增量都是2m/s，故D正确。故选：D。1【点评】本题关键要掌握匀变速直线运动的位移时间关系公式x＝vt+푎푡2、推论△x02＝aT2等运动学公式的基本规律，并能灵活应用。4．（6分）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，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零B．t＝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的频率为100Hz【考点】E2：交流发电机及其产生正弦式电流的原理；E3：正弦式电流的图象和三角函数表达式．菁优网版权所有【专题】53A：交流电专题．【分析】由图2可知特殊时刻的电动势，根据电动势的特点，可判处于那个面上，由图象还可知电动势的峰值和周期，根据有效值和峰值的关系便可求电动势的有效值。【解答】解：A、由图乙可知，当0.05s时，感应电动势最大，则此时穿过线框回路的磁通量变化率最大，故A错误；B、由图乙可知，当0.01s时，感应电动势为零，则此时穿过线框回路的磁通量最大，处于中性面，故B正确；311C、线框产生的产变电动势的有效值E==220V；故C错误；21D、由图可知，交流电的周期为0.02s，则转速为：n==50Hz，故D错误；푇故选：B。【点评】本题考查的是有关交变电流的产生和特征的基本知识，要具备从图象中获得有用信息的能力。并明确有效值和频率等物理量的计算。5．（6分）板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间电势差为U1，板间场1强为E．现将电容器所带电荷量变为2Q，板间距变为d，其他条件不变，这时两极板12间电势差为U2，板间场强为E2，下列说法正确的是（ ）A．U2＝U1，E2＝E1B．U2＝2U1，E2＝4E1C．U2＝U1，E2＝2E1D．U2＝2U1，E2＝2E1【考点】AS：电容器的动态分析．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．휀푆푄【分析】根据电容公式C=判断出电容的变化，再根据电容定义式C=得出电4휋푘푑푈푈势差的变化，再根据匀强电场公式E=判断出场强的变化．푑휀푆푄【解答】解：根据电容公式C=说明电容变为2倍，根据电容定义式C=，发4휋푘푑푈现电量变为原来的2倍，电容也变为原来的2倍，所以电势差不变，根据场强关系푈1E=，d变为原来的，所以场强变为2倍，故A、B、D错误，C正确。푑2故选：C。【点评】解决本题的关键是熟练运用电容的定义式、决定式．二、选择题（每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）6．（6分）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△x，若△x甲＞△x乙，则下列说法正确的是（ ）A．甲光能发生偏振现象，乙光则不能发生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．在同一均匀介质中甲光的传播速度大于乙光【考点】F5：波长、频率和波速的关系；H9：光的干涉；ID：光子及其动量．菁优网版权所有【专题】54D：光的折射专题；54L：物理光学综合专题．【分析】光是横波，偏振现象是横波特有的现象；双缝干涉的条纹间距满足公式△x퐿=휆；光速、波长和频率满足公式C＝λγ，而光子的能量满足公式E＝hγ；光的频率푑퐶越小，在同一种介质中的折射率越小，结合公式n=可求光在介质中的传播速度．푣【解答】解：A、偏振现象是横波特有的现象，由于光是横波，故甲乙都可以发生偏振现象。故A错；퐿B、根据双缝干涉的条纹间距△x=휆可知对于同一个实验装置，波长越大，条纹间距푑越大，由△x甲＞△x乙可知甲光的波长一定大于乙光的波长，故B正确；C、根据C＝λγ可知甲光的频率小于乙光的频率，而光子的能量E＝hγ，故甲光的光子能量一定小于乙光的光子能量，故C错；D、由于不同的单色光频率小，折射率小，即퐶甲光折射率小，根据n=可知甲光的传播速度大，故D正确。푣故选：BD。【点评】该部分所考查的大多是基础性题目，难度不是太大，但综合性很强，只要掌握了基础知识就能顺利解决．7．（6分）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1B．此后的周期内回复力对波源A一直做负功4C．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所受回复力的冲量为零【考点】F1：波的形成和传播；F4：横波的图象；F5：波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．1【分析】根据题中波的传播方向可知波源A开始振动方向．由功的公式分析此后的周4期内回复力做功的正负．由简谐波的对称性研究冲量．【解答】解：A、由A刚好完成一次全振动时的图线可知波由A向B传播，可判断A此时刻沿y轴负方向运动，与0时刻的开始振动时的运动方向相同，故A正确。1B、在此后的周期内，质点A向y轴负方向向波谷运动，回复力沿y轴正方向，4则回复力做负功，故B正确。C、质点不随波迁移，故C错误。D、由简谐运动的对称性可知，回复力在一个周期内的冲量为零，故D正确。故选：ABD。【点评】本题考查意图是机械波的形成和特征．机械波在形成过程中各质点起振方向与波源起振方向相同，质点不随波迁移．8．（6分）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，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则航天器的（ ）퐺푀A．线速度v=B．角速度ω=푔푅푅푅퐺푚C．运行周期T＝2πD．向心加速度a=푔푅2【考点】4A：向心力；4F：万有引力定律及其应用；4H：人造卫星．菁优网版权所有【专题】16：压轴题．【分析】研究月航天器绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式求出问题．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所要求解的物理量选取应用．不考虑月球自转的影响，万有引力等于重力．【解答】解：根据万有引力提供卫星做圆周运动的向心力和万有引力等于重力得出：푀푚푣2퐺푀A、G=m⇒v=故A正确；푅2푅푅푔B、mg＝mω2R⇒ω=故B错误；푅4휋2푅C、mg＝mR⇒T＝2π故C正确；푇2푔푀푚푀D、G=ma⇒a=G故D错误。푅2푅2故选：AC。【点评】应用万有引力定律进行卫星加速度、速度、周期和中心天体质量的估算．三、实验题（共1小题，18分）9．（18分）（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，则测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态能是 减速上升或加速下降； ．（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 1.706 mm．（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针P1、P2圆心O在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察P1、P2的像，且P2的像挡住P1的像，如此只需测量出 玻璃砖的直径边绕O转过的角度θ ，即可计1算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率n＝ 푠푖푛휃（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻RX，现备有下列器材：A．电流表（量程122μA，内阻约2kΩ）；B．电流表（量程500μA，内阻约300Ω）；C．电压表（量程15V，内阻约100kΩ）；D．电压表（量程50V，内阻约500kΩ）；E．直流电源（20V，允