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2011 年江苏省高考物理试卷
一、单项题：本题共5 小题，每小题3 分，共计15 分．每小题只有一个选项符合题意．
1．（3 分）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m 的对称楔形石块，侧面与竖直方向的
夹角为α，重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，求石块侧面所受弹力的大
小为（ ）
A．
B．
C．mgtanα
D．mgcotα
𝑚𝑔
2𝑠𝑖𝑛𝛼
𝑚𝑔
2𝑐𝑜𝑠𝛼
1
2
1
2
2．（3 分）如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面
内，且一边与导线平行．线框由静止释放，在下落过程中（ ）
A．穿过线框的磁通量保持不变
B．线框中感应电流方向保持不变
C．线框所受安培力的合力为零
D．线框的机械能不断增大
3．（3 分）如图所示，甲、乙两同学从河中O 点出发，分别沿直线游到A 点和B 点后，立
即沿原路线返回到O 点，OA、OB 分别与水流方向平行和垂直，且OA＝OB．若水流
速度不变，两人在静水中游速相等，则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为（ ）
A．t 甲＜t 乙
B．t 甲＝t 乙
C．t 甲＞t 乙
D．无法确定
4．（3 分）如图所示，演员正在进行杂技表演．由图可估算出他将一只鸡蛋抛出的过程中
对鸡蛋所做的功最接近于（ ）
A．0.3J
B．3J
C．30J
D．300J
5．（3 分）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导
轨平面垂直。阻值为R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触。T＝0 时，将开
关S 由1 掷到2．Q、i、v 和a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度
和加速度。下列图象正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多项选择：本题共4 小题，每小题4 分，共计16 分．每小题有多个选项符合题
意．全部选对得4 分，选对不全得2 分，错选或不答的得0 分．
6．（4 分）美国科学家Willard S．Boyle 与George E．Snith 因电荷耦合器件（CCD）的重
要发明获得2009 年度诺贝尔物理学奖．CCD 是将光学量转变成电学量的传感器．下列
器件可作为传感器的有（ ）
A．发光二极管
B．热敏电阻
C．霍尔元件
D．干电池
7．（4 分）一行星绕恒星作圆周运动．由天文观测可得，其运动周期为T，速度为v，引力
常量为G，则（ ）
A．恒星的质量为
𝑣3𝑇
2𝜋𝐺
B．行星的质量为
4𝜋2𝑣3
𝐺𝑇2
C．行星运动的轨道半径为
𝑣𝑇
2𝜋
D．行星运动的加速度为
2𝜋𝑣
𝑇
8．（4 分）一粒子从A 点射入电场，从B 点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图所
示，图中左侧前三个等势面平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有（ ）
A．粒子带负电荷
B．粒子的加速度先不变，后变小
C．粒子的速度不断增大
D．粒子的电势能先减小，后增大
9．（4 分）如图所示，倾角为α 的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带
跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦．现将质量分别为M、m（M
＞m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上．两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且
最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．在α 角取不同值的情况下，下列说法正确的有
（ ）
A．两物块所受摩擦力的大小总是相等
B．两物块不可能同时相对绸带静止
C．M 不可能相对绸带发生滑动
D．m 不可能相对斜面向上滑动
三、简答题.（共22 分）
10．（8 分）某同学用如图所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”。弹簧测力计A
挂于固定点P，下端用细线挂一重物M，弹簧测力计B 的一端用细线系于O 点，手持
另一端水平向左拉，使结点O 静止在某位置，分别读出弹簧测力计A 和B 的示数，并
在贴于竖直木板的白纸上记录O 点位置和拉线的方向。
（1）本实验用的弹簧测力计示数的单位为N，图中A 的示数为 N。
（2）下列不必要的实验要求是 。（请填写选项前对应的字母）
A．应测量重物M 所受的重力
B．弹簧测力计应在使用前校零
C．拉线方向应与木板平面平行
D．改变拉力，进行多次实验，每次都要使O 点静止在同一位置
（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A 的指针稍稍超出量程，请您提出两个解决
办法。方法一： 方法二：
（4）该同学在实验中保持弹簧测力计B 的拉力的方向一直水平，你认为该做法科学
吗？为什么？答： 。
11．（10 分）某同学利用如图1 所示的实验电路来测量电阻的阻值．
（1）将电阻箱接入a、b 之间，闭合开关．适当调节滑动变阻 器R′后保持其阻值不
变．改变电阻箱的阻值R，得到一组电压表的示数U 与R 的数据如表：
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
25.0
35.0
45.0
电压U/V
1.00
1.50
1.80
2.14
2.32
2.45
请根据实验数据在图2 作出U﹣R 关系图象．
（2）用待测电阻RX 替换电阻箱，读得电压表示数为2.00V．利用（1）中测绘的U﹣
R 图象可得RX＝ Ω．
（3）使用较长时间后，电池的电动势可认为不变，但内阻增大．若仍用本实验装置和
（1）中测绘的U﹣R 图象测定某一电阻，则测定结果将 （选填“偏大”或“偏
小”）．现将一已知阻值为10Ω 的电阻换接在a、b 之间，你应如何调节滑动变阻器，便
仍可利用本实验装置和（1）中测绘的U﹣R 图象实现对待测电阻的准确测定？
四、选做题（12、13、14 题，请选定其中两题，若三题都做，则按12、13 两题评分．共
24 分）
12．（12 分）（1）如图1 所示，一演示用的“永动机”转轮由5 根轻杆和转轴构成，轻杆
的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划
水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下
列说法正确的是
A．转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B．转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C．转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D．叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
（2）如图2 所示，内壁光滑的气缸水平放置。一定质量的理想气体被密封在气缸内，
外界大气压强为P0．现对气缸缓慢加热，气体吸收热量Q 后，体积由V1 增大为
V2．则在此过程中，气体分子平均动能 （选增“增大”、“不变”或“减小”），
气体内能变化了 。
（3）某同学在进行“用油膜法估测分子的大小”的实验前，查阅数据手册得知：油酸
的摩尔质量M＝0.283kg•mol﹣1，密度ρ＝0.895×103kg•m﹣3．若100 滴油酸的体积为
1ml，则1 滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（取NA＝6.02×1023mol﹣
1．球的体积V 与直径D 的关系为V
πD3，结果保留一位有效数字）
= 1
6
13．（12 分）（1）如图所示，沿平直铁路线有间距相等的三座铁塔A、B 和C．假想有一
列车沿AC 方向以接近光速行驶，当铁塔B 发出一个闪光，列车上的观测者测得A、C
两铁塔被照亮的顺序是
（A）同时被照亮
（B）A 先被照亮
（C）C 先被照亮
（D）无法判断
（2）一束光从空气射向折射率为
的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射
3
角为 。真空中的光速为c，则光在该介质中的传播速度为 。
（3）将一劲度系数为K 的轻质弹簧竖直悬挂，下湍系上质量为m 的物块，将物块向下
拉离平衡位置后松开，物块上下做简谐运动，其振动周期恰好等于以物块平衡时弹簧的
伸长量为摆长的单摆周期。请由单摆周期公式推算出物块做简谐运动的周期T。
14．（1）下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是
（2）按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量 （选填
“越大”或“越小”）。已知氢原子的基态能量为E1（E1＜0），电子质量为m，基态氢
原子中的电子吸收一频率为γ 的光子被电离后，电子速度大小为 （普朗克常量
为h）。
（3）有些核反应过程是吸收能量的。例如在X
N→
O
H 中，核反应吸收的能
+ 14
7
17
8
+ 11
量Q＝[（mO+mH）﹣（mM+mN）]c2，在该核反应中，X 表示什么粒子？X 粒子以动能
EK 轰击静止的
N，若EK＝Q，则该核反应能否发生？请简要说明理由。
14
7
五、计算题：本题共3 小题，共计47 分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要
的演算步骤．只与出最后答案的不能得分．有数值的题，答案中必须明确写出数值和单
位．
15．（15 分）如图甲为一理想变压器，ab 为原线圈，ce 为副线圈，d 为副线圈引出的一个
接头，原线圈输入正弦式交变电压的ut 图象如图乙所示。若只在ce 间接一只R1＝
400Ω 的电阻，或只在de 间接一只R2＝225Ω 的电阻，两种情况下电阻消耗的功率均为
80W。
（1）请写出原线圈输入电压瞬时值uab 的表达式。
（2）求只在ce 间接400Ω 电阻时，原线圈中的电流I1。
（3）求ce 和de 间线圈的匝数比
𝑛𝑐𝑒
𝑛𝑑𝑒
16．（16 分）如图所示，长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置。将一质
量为m 的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M＝km 的小物块相连，
小物块悬挂于管口。现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上
运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变。（重力加速度
为g）
（1）求小物块下落过程中的加速度大小；
（2）求小球从管口抛出时的速度大小；
（3）试证明小球平抛运动的水平位移总小于
L。
2
2
17．（16 分）某种加速器的理想模型如图1 所示：两块相距很近的平行小极板中间各开有
一小孔a、b，两极板间电压uab 的变化图象如图2 所示，电压的最大值为U0、周期为
T0，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场．若将一质量为m0、电荷量为q 的带正电
的粒子从板内a 孔处静止释放，经电场加速后进入磁场，在磁场中运动时间T0 后恰能
再次从a 孔进入电场加速．现该粒子的质量增加了
．（粒子在两极板间的运动时
1
100
𝑚0
间不计，两极板外无电场，不考虑粒子所受的重力）
（1）若在t＝0 时刻将该粒子从板内a 孔处静止释放，求其第二次加速后从b 孔射出时
的动能；
（2）现在利用一根长为L 的磁屏蔽管（磁屏蔽管置于磁场中时管内无磁场，忽略其对
管外磁场的影响），使图1 中实线轨迹（圆心为O）上运动的粒子从a 孔正下方相距L
处的c 孔水平射出，请在答题卡图上的相应位置处画出磁屏蔽管；
（3）若将电压uab 的频率提高为原来的2 倍，该粒子应何时由板内a 孔处静止开始加
速，才能经多次加速后获得最大动能？最大动能是多少？
