2011年全国统一高考物理试卷（江苏卷）

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$\alpha$,重力加速度为$g$，若接触面间的摩擦力忽略不计，楔形石块侧面所受弹力的大小为（）

如图所示，固定的水平长直导线中通有电流$I$，闭合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，不计空气阻力，在下落过程中  

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（）

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（）

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。匀强磁场与导轨一闪身垂直。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，将形状$S$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。下列图像正确的是（）

美国科学家Willard S.Boyle与George E.Snith 因电荷耦合器件$\left(CCD\right)$的重要发明营区$2009$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

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（）

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彼此平行，不计粒子的重力。下列说法正确的有

如图所示，倾角为$\alpha$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$\alpha$角取不同值的情况下，下列说法正确的有

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$N$。

(2)下列不必要的实验要求是。(请填写选项前对应的字母)

（3）某次实验中，该同学发现弹簧测力计A的指针示数稍稍超出量程，请你提出一个解决办法。

某同学利用如图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$U与R$的数据如下表：

请根据实验数据做出$U与R$关系图像。

(2)用待测电阻$R_X$替换电阻箱，读得电压表示数为$2.00V$。利用(1)中测绘的$U与R$图像可得$R_x=$ 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$U-R$图像测定某一电阻，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$U-R$图像实现对待测电阻的准确测定？

A． (1)如题12A-1图所示，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)如题12A-2图所示，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$P_0$。现对气缸缓慢加热，气体吸收热量$Q$后，体积由$V_1$增大为$V_2$。则在此过程中，气体分子平均动能(选填"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$M=0.283kg·mo{l}^{-1}$，密度$\rho =0.895\times {10}^{3}kg·m^{-3}$.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$N_A=6.02\times {10}^{23}mo{l}^{-1}$.球的体积V与直径D的关系为$V=\frac{1}{6}\pi D^3$，结果保留一位有效数字)
B． (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$\sqrt{3}$的某种介质，若反向光线与折射光线垂直，则入射角为。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，下端系上质量为$m$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$T$。
C． (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（）

A.B.C.D.

(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$\gamma$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$X+{}_7{}^{14}N\to {}_8{}^{17}O+{}_1{}^{1}H$中，核反应吸收的能量$Q=\left[\right(m_0+m_H)-(m_X-m_N\left)\right]c^2$，在该核反应中，$X$表示什么粒子？$X$粒子以动能$E_K$轰击静止的${}_7{}^{14}N$，若$E_K=Q$，则该核反应能否发生？请简要说明理由。

题13-1图为一理想变压器，$ab$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u-t图像如题13-2图所示。若只在$ce$间接一只$R_{ce}=400\Omega$的电阻，或只在$de$间接一只$R_{de}=225\Omega$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$U_{ab}$

(2)求只在$ce$间接$400\Omega$的电阻时，原线圈中的电流$I_1$；

(3)求$ce$和$de$ 间线圈的匝数比$\frac{n_{ce}}{n_{de}}$。

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$\frac{\sqrt{2}}{2}L$

某种加速器的理想模型如题1图所示：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$u_{ab}$的变化图像如图2所示，电压的最大值为$U_0$、周期为$T_0$，在两极板外有垂直纸面向里的匀强磁场。若将一质量为$m_0$、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$T_0$后恰能再次从$a$ 孔进入电场加速。现该粒子的质量增加了$\frac{1}{100}{m}_0$。(粒子在两极板间的运动时间不计，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)，使题15-1图中实线轨迹(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$u_{ab}$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？