2011年江苏省高考物理试卷答案与解析

12011年江苏省高考物理试卷参考答案与试题解析一、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）（2011•江苏）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．mgtanαD．mgcotα【考点】共点力平衡的条件及其应用；力的合成．菁优网版权所有【专题】计算题．【分析】对石块受力分析，根据共点力平衡条件，运用合成法列式求解．【解答】解：对物体受力分析，如图根据共点力平衡条件，将弹力F1、F2合成，结合几何关系，有F1=F2=Fmg=2×Fcos（90°﹣α）所以F=故选：A．【点评】本题考查力的平衡和力的合成；运用共点力平衡条件可以结合合成法、分解法、正交分解法求解．2．（3分）（2011•江苏）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2C．线框所受安培力的合力为零D．线框的机械能不断增大【考点】电磁感应中的能量转化；楞次定律．菁优网版权所有【分析】根据磁能量形象表示：穿过磁场中某一面积的磁感线的条数判断磁能量的变化．用楞次定律研究感应电流的方向．用左手定则分析安培力，根据能量守恒定律研究机械能的变化．【解答】解：A、线框在下落过程中，所在磁场减弱，穿过线框的磁感线的条数减小，磁通量减小．故A错误．B、下落过程中，因为磁通量随线框下落而减小，根据楞次定律，感应电流的磁场与原磁场方向相同，不变，所以感应电流的方向不变，故B正确．C、线框左右两边受到的安培力平衡抵消，上边受的安培力大于下边受的安培力，安培力合力不为零．故C错误．D、线框中产生电能，机械能减小．故D错误故选B【点评】本题考查电流的磁场和电磁感应中楞次定律等，难度不大．如是单选题，高考时，C、D项可以不再研究3．（3分）（2011•江苏）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，两人在靜水中游速相等，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【考点】运动的合成和分解．菁优网版权所有【专题】计算题．【分析】甲、乙两同学实际的速度是静水中的游速与水流速度的合速度，设游速为v，水速为v0根据速度合成可知：甲游到A点的速度为v+v0，游回的速度为v﹣v0；乙来回的速度都为．明确了各自的合速度后，再用匀速直线运动规律求出时间进行比较．【解答】解：设游速为v，水速为v0，OA=OB=l，则甲整个过程所用时间：=，乙为了沿OB运动，速度合成如图：则乙整个过程所用时间：=，∵∴t甲＞t乙，∴选C正确，选项A、B、D错误．故选：C．3【点评】本题考查运动的合成（主要是速度的合成）和匀速运动规律，运用速度合成的矢量平行四边形法则求出各自的合速度是关键．4．（3分）（2011•江苏）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．0.3JB．3JC．30JD．300J【考点】功的计算．菁优网版权所有【专题】功的计算专题．【分析】估计一个鸡蛋的重力的大小，在根据鸡蛋的运动情况，可以估计上升的高度的大小，根据动能定理可以求得人对鸡蛋做的功．【解答】解：大约10个鸡蛋1斤，一个鸡蛋的质量约为，鸡蛋大约能抛h=0.5m，则做的功大约为W=mgh=0.05×10×0.5=0.25J，所以A正确．故选A．【点评】本题考查估算物体的质量及抛出的高度的大小，从而计算做的功的大小．这道题目从生活中来，与生活相联系，可以提高学生的学习兴趣．5．（3分）（2011•江苏）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．【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．菁优网版权所有【专题】压轴题．4【分析】知道电容器放电后会在电路中产生电流．导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动．导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势增大，则电流减小，安培力减小，加速度减小．【解答】解：开关S由1掷到2，电容器放电后会在电路中产生电流．导体棒通有电流后会受到安培力的作用，会产生加速度而加速运动．导体棒切割磁感线，速度增大，感应电动势E=Blv，即增大，则实际电流减小，安培力F=BIL，即减小，加速度a=，即减小．因导轨光滑，所以在有电流通过棒的过程中，棒是一直加速运动（变加速）．由于通过棒的电流是按指数递减的，那么棒受到的安培力也是按指数递减的，由牛顿第二定律知，它的加速度是按指数递减的．由于电容器放电产生电流使得导体棒受安培力运动，而导体棒运动产生感应电动势会给电容器充电．当充电和放电达到一种平衡时，导体棒做匀速运动．当棒匀速运动后，棒因切割磁感线有电动势，所以电容器两端的电压能稳定在某个不为0的数值，即电容器的电量应稳定在某个不为0的数值（不会减少到0）．这时电容器的电压等于棒的电动势数值，棒中无电流．故选：D．【点评】本题考查电容器放电及电磁感应和安培力及加速度、速度等．电容器的充电和放电是与两极板间的电势差有关的．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）（2011•江苏）美国科学家WillardS．Boyle与GeorgeE．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【考点】传感器在生产、生活中的应用．菁优网版权所有【分析】传感器是将非电学量转变成电学量，如力传感器是将力学量转变成电学量．【解答】解：A选项：发光二极管两极达到一定电压时就会正向导通，所以不是传感器．故A不正确；B选项、C选项：热敏电阻可以把温度转化为电学量，而霍尔元件可以把磁场的磁感应强度转化为电学量，故BC均正确D选项：干电池是电源，能给两极提供电势差的设备．故不正确；故选为：BC【点评】本题考查传感器的概念判断．7．（4分）（2011•江苏）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B．行星的质量为C．行星运动的轨道半径为D．行星运动的加速度为【考点】万有引力定律及其应用．菁优网版权所有5【分析】根据圆周运动知识和已知物理量求出轨道半径．根据万有引力提供向心力，列出等式求出中心体的质量．【解答】解：根据圆周运动知识得：由V=得到行星运动的轨道半径为r=①，A、根据万有引力提供向心力，列出等式：=②由①②得M=，故A正确；B、根据题意无法求出行星的质量，故B错误．C、通过以上分析，故C正确．D、根据a=③由①③得：行星运动的加速度为．故D正确．故选ACD．【点评】本题考查万有引力与圆周运动问题．根据万有引力提供向心力，列出等式可求出中心体的质量，不能求出环绕体质量．8．（4分）（2011•江苏）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【考点】等势面；电场线．菁优网版权所有【专题】压轴题；图析法．【分析】等势面的疏密可以表示场强的大小，电场线与等势面；电场力做正功，电势能减小．【解答】解：A、电场线（垂直于等势面）先向右后向上偏，而粒子后向下偏了，所以电场力与电场强度方向相反，所以粒子带负电，A正确；B、因为等势面先平行并且密，后变疏，说明电场强度先不变，后变小，则电场力先不变，后变小，所以加速度先不变，后变小，B正确；C、由于起初电场力与初速度方向相反，所以速度先减小，C错误；D、因为电场力先做负功，所以电势能先增大，D错误；6故选AB．【点评】本题考查等势面、电场线、电场力、电场力做功、电势能等等．可以先根据等势面确定电场线的分布情况再判断．9．（4分）（2011•江苏）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【考点】牛顿第二定律；牛顿第三定律．菁优网版权所有【专题】压轴题．【分析】对物体M和物体m分别受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第三定律判断两物块所受摩擦力的大小关系；通过求解出M、m与斜面间的最大静摩擦力并结合牛顿第二定律判断两个物块可能的运动情况．【解答】解：A、轻质绸带与斜面间无摩擦，受两个物体对其的摩擦力，根据牛顿第二定律，有：fM﹣fm=m绸a=0（轻绸带，质量为零）故fM=fmM对绸带的摩擦力和绸带对M的摩擦力是相互作用力，等大；m对绸带的摩擦力和绸带对m的摩擦力也是相互作用力，等大；故两物块所受摩擦力的大小总是相等；故A正确；B、当满足Mgsinα＜μMgcosα、mgsinα＜μmgcosα和Mgsinα＞mgsinα时，M加速下滑，m加速上滑，均相对绸带静止，故B错误；C、由于M与绸带间的最大静摩擦力较大，故绸带与M始终相对静止，m与绸带间可能有相对滑动，故C正确；D、当动摩擦因数较大时，由于绸带与斜面之间光滑，并且M＞m，所以M、m和绸带一起向左滑动，加速度为a，根据牛顿第二定律，有：整体：Mgsinα﹣mgsinα=（M+m）a隔离M，有：Mgsinα﹣fM=Ma对m有：fm﹣mgsinα=ma解得：故D错误；故选：AC．【点评】本题关键根据牛顿第三定律判断出绸带对M和m的拉力（摩擦力提供）相等，然后根据牛顿第二定律判断．7多数学生对本题有疑问，关键是没有认识到物理模型的应用，题中丝绸质量不计，类似轻绳模型．三、简答题.（共22分）10．（8分）（2011•江苏）某同学用如图所示的实验装置验证“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点的位置和拉线的方向．（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3.6N．（2）下列不必要的实验要求是D（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改变弹簧测力计B的方向、减小重物的质量．【考点】验证力的平行四边形定则．菁优网版权所有【专题】压轴题．【分析】弹簧测力计A挂于固定点，下端用细线挂一重物．当弹簧测力计B一端用细线系于O点，当向左拉使结点静止于某位置．弹簧测力计A和B的示数分别为两细线的力的大小，同时画出细线的方向即为力的方向．虽悬挂重物的细线方向确定，但大小却不知，所以要测重物重力．当结点静止于某位置时，弹簧测力计B的大小与方向就已确定了．原因是挂重物的细线大小与方向一定，而弹簧测力计A大小与方向也一定，所以两力的合力必一定．当出现超出弹簧测力计A的量程时，通过