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12011年四川省高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共8小题．共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，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．）1．（6分）（2011•四川）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【考点】分子动理论的基本观点和实验依据．菁优网版权所有【专题】分子运动论专题．【分析】正确解答本题需要掌握：布朗运动特点；分子的平均动能与温度之间的统计规律关系；明确气体分子之间力特点：分子之间距离很大，分子力近似为零．【解答】解：A、布朗运动是固体小颗粒的运动，故A错误；B、气体分子的运动是杂乱无章的，表示气体分子的速度大小和方向具有不确定性，与温度的关系是统计规律，故B错误；C、气体分子的相互作用力十分微弱，气体分子可以自由运动造成气体没有固定形状，故C正确；D、气体分子的相互作用力十分微弱，但是由于频繁撞击使得气体分子间的距离不是一样大，D错误．故选C．【点评】分子平均动能、平均速率和温度的关系遵循统计规律，同时注意气体分子间作用力特点．2．（6分）（2011•四川）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的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【考点】波长、频率和波速的关系；平面镜成像．菁优网版权所有【分析】由平面镜成像及光路的可逆时可知A中现象；光从一种介质进入另一种介质时会发生折射，若从光密介质射向光疏介质时会发生全反射现象；光是一种电磁波，故电磁波的传播速度等于光速；光在单一均匀介质中是沿直线传播的．【解答】解：A、根据光路的可逆性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；故A正确；B、由于光的折射，通过透明的介质观察景物时总是存在一定的视角，若发生全反射时，无法看见另一侧的所有景物，故B错误；C、可见光和电磁波在真空中的传播速度相等，故C错误；D、在单一均匀介质中光才能沿直线传播．故D错误；2故选A．【点评】本题考查光的特性：传播方式、传播速度、折反射和可逆性等，属基础内空．3．（6分）（2011•四川）如图为一列沿x轴负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【考点】波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有【分析】由题意利用平移法可知Q点的状态传到P点时波形图，由波形图可判断各点的振动情况．【解答】解：当Q点在t=0时的振动状态传到P点时，Q点在t=0时的波沿也向左传到P点，所以x=0cm处质元在波谷，x=2cm处质元在波峰，则1cm＜x＜2cm向y轴的正方向运动，2cm＜x＜3cm向y轴的负方向运动，A错误；Q点振动四分之三周期后到达波谷加速度沿y轴的正方向最大，不能平移，B正确，CD错误．故选B．【点评】本题波形是关键，只要画出新的波形各点的振动即可明确！4．（6分）（2011•四川）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，母星的体积约为太阳的60倍．假设母星与太阳密度相同，“55Cancrie”与地球做匀速圆周运动，则“55Cancrie”与地球的（）A．轨道半径之比约为B．轨道半径之比约为C．向心加速度之比约为D．向心加速度之比约为【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律．菁优网版权所有【专题】计算题；信息给予题．【分析】根据万有引力提供向心力，列出等式．根据题目中的已知量表示出未知量代入等式．把所要比较的物理量表示出来再进行比较．【解答】解：A、根据牛顿第二定律和万有引力定律得：3，解得所以轨道半径之比为，故A错误．B、根据A选项分析，故B正确．C、根据万有引力提供向心力，列出等式：=ma向心加速度a=所以向心加速度之比约为=，故C错误．D、根据C选项分析，故D错误．故选B．【点评】该题考查的知识点是：应用牛顿第二定律和万有引力定律通过轨道半径估算周期、线速度、星球质量和密度、加速度等．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用．5．（6分）（2011•四川）氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为v1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为v2，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hv1+hv2B．辐射光子的能量为hv1+hv2C．吸收光子的能量为hv1﹣hv2D．辐射光子的能量为hv2﹣hv1【考点】氢原子的能级公式和跃迁．菁优网版权所有【专题】计算题．【分析】根据能级跃迁公式可分别得出辐射红光和辐射紫光时的能量关系，则可得出从k到m时能量变化的表达式，即可得出正确结果．【解答】解：氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光，Em﹣En=hν1，从能级n跃迁到能级k时吸收紫光Ek﹣En=hν2，则从能级k跃迁到能级m有Ek﹣Em=（Ek﹣En）﹣（Em﹣En）=hν2﹣hν1，因红光的能量小于紫光的能量，故能量降低辐射光子；故选D．【点评】本题考查原子跃迁与能级能量变化及辐射或光子能量的关系．要明确色光间的波长及频率关系．6．（6分）（2011•四川）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（）4A．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主要原因是空气阻力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【考点】牛顿第二定律；超重和失重；功的计算．菁优网版权所有【分析】打开降落伞一段时间后，返回舱已经做匀速运动，此时的速度还是比较大，当着陆时点燃缓冲火箭使返回舱的速度快速的减为零，从而安全着陆，所以在点燃返回舱的缓冲火箭的过程中，起主要作用的是缓冲火箭，缓冲火箭对返回舱做负功使其动能减小．【解答】解：A、火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小．所以A正确．B、返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力，不是空气阻力，所以B错误．C、在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，所以C错误．D、由C的分析可知，D错误．故选：A．【点评】在着陆的过程中，主要是靠缓冲火箭来使返回舱减速到零，所以缓冲火箭对返回舱做负功，返回舱做减速运动有向上的加速度，处于超重状态．本题需要同学分析清楚返回舱的运动过程，从而判断返回舱运动的状态．7．（6分）（2011•四川）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2Ω．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=4cos5D．任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=sin【考点】正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率；交流的峰值、有效值以及它们的关系．菁优网版权所有【专题】简答题；压轴题；推理法．【分析】绕垂直于磁场方向的转轴在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈中产生正弦或余弦式交流电，由于从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcosθ，由已知可求Im=，根据正弦式交变电流有效值和峰值关系可求电流有效值根据P=I2R可求电功率根据Em=Imr可求感应电动势的最大值任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=根据Em=NBSω可求Φm=BS=【解答】解：从垂直中性面开始其瞬时表达式为i=Imcosθ，则电流的最大值为Im=感应电动势的最大值为Em=Imr=2×2=4V任意时刻线圈中的感应电动势为e=Emcos=4cost线圈消耗的电功率为P=I2r==W=4W任意时刻穿过线圈的磁通量为Φ=根据公式Em=NBSω=NΦm可得故Φ=，故选：AC【点评】本题考察的是有效值计算及有关交变电流的基本知识．8．（6分）（2011•四川）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未落地，则（）A．整个过程中小球电势能变换了mg2t2B．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mg2t2D．从A点到最低点小球重力势能变化了mg2t26【考点】重力势能的变化与重力做功的关系；匀变速直线运动的公式；动量定理；功能关系；电势能．菁优网版权所有【专题】计算题；压轴题．【分析】分析小球的运动过程，根据运动学公式求出在电场中的加速度．根据牛顿第二定律求出电场力与重力的关系．运用动量定理求出动量的变化量．根据动能定理求出动能的变化量．根据重力做功与重力势能变化关系求解重力势能变化量．【解答】解：A、小球先做自由下落，然后受电场力和重力向下做匀减速到速度为0，再向上做匀加速回到A点．设加上电场后小球的加速度大小为a，规定向下为正方向．整个过程中小球的位移为0，运用运动学公式：gt2+gt×t﹣at2=0解得a=3g，根据牛顿第二定律：F合=F电﹣mg=ma所以电场力是重力的4倍为4mg，根据电场力做功量度电势能的变化w电=﹣△Epw电=F电•x=4mg×gt2=2mg2t2所以整个过程中小球电势能减少了2mg2t2．故A错误．B、规定向下为正方向，根据动量定理得：△p=mgt﹣3mgt=﹣2mgt，所以整个过程中小球动量增量的大小为2mgt，故B正确；C、小球减速到最低点动能为0，所以从加电场开始到小球运动到最低点时小球动能变化与从A点无初速度自由下落到t秒末动能变化相等．小球从A点无初速度自由下落到t秒末动能变化为mg2t2故C错误．D、根据重力做功与重力势能变化的关系得：从A点到最低点重力势能变化了mg×（gt2+×gt2）=mg2t2．故D正确．故选BD．【点评】本题主要考查了做功与能量变化关系的应用．要能够分析小球的运动过程，明确题目中要研究的过程解决问题．二、实验题（共17分）9．（17分）（2011•四川）（1）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5cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是D．（R视为质点）7（2）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的电压表A．量程为1V、内阻大约为1KΩ的电压V1．B．量程为2V、内阻大约为2KΩ的电压V2．C．量程为3V、内阻大约为3KΩ的电压V3．选择电压表V3串联6KΩ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V1，V2，V3与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图．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15.0Ω；电压表示数为2.00V时，电阻箱的阻值为40.0Ω，则电源的电动势E=7.5V、内阻r=10Ω．【考点】研究闭合电路的欧姆定律．菁优网版权所有【专题】实验题；