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2011年全国高考理综试题及答案-浙江


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2011 年普通高等学校招生全国统一考试(浙江卷) 理科综合能力测试
14.如图所示,甲乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线 者为赢若绳子质量不计,冰面可看成光滑的,则下列说法正确的是 A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力 B.甲对绳的拉力与乙对绳的

拉力是作用力与反作 用力 C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛 的胜利。 D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利。 15.关于天然放射现象,下列说法正确的是 A. ? 射线是由氦原子核衰变产生 B. ? 射线是由原子核外电子电离产生 C. ? 射线是由原子核外的内层电子跃迁产生 D.通过化学反应不能改变物质的放射性 16. 如图所示, 在铁芯上、 下分别绕有匝数 n1=800 和 n2=200 的两个线圈, 上线圈两端与 u=51sin314t V 的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是 A.2.0 V B.9.0 V C.12.7V D.144.0 V 17. 超”可用于探测人体内脏的病变状况。下图是超声波从肝脏表面入射,经折射与反射,最 “B 后从肝脏表面射出的示意图。 超声波在进入肝脏发生折射时遵循的规律与光的折射规律类似, 可表述为

sin ?1 v1 (式中 ?1 是入射角, ?2 是折射角,v1 、v2 分别是超声波在肝外和肝内 ? sin ?2 v2

的 传播速度 ) 超声波在肿 瘤表面发 生反射 时遵循 的规律与 光的反 射规律 相同。已 知 ,

?2 ? 0.9?1 ,入射点与出射点之间的距离是 d,入射角为 i ,肿瘤的反射面恰好与肝脏表面平
行,则肿瘤离肝脏表面的深度 h 为 A.

9d sin i 2 100 ? 81sin 2 i

d 81 ? 100sin 2 i B. 10sin i
C.

d 81 ? 100sin 2 i 20sin i d 100 ? 81sin 2 i 18sin i
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D.

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二、选择题(本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。 全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 ) 18.关于波动,下列说法正确的是 A.各种波均会发生偏振现象 B.用白光做单缝衍射与双缝干涉实验,均可看到彩色条纹 C.声波传播过程中,介质中质点的运动速度等于声波的传播速度 D.已知地震波纵波速度大于横波速度,此性质可用于横波的预警 19.为了探测 X 星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为 r1 圆轨道上运动, 周期为 T1,总质量为 m1。随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为 r2 的圆轨道上运 动,此时登陆舱的质量为 m2,则 A.X 星球的质量为 M ?

4? 2 r13 GT12 4? 2 r1 T12

B.X 星球表面的重力加速度为 g x ?

C.登陆舱在 r1 与 r2 的轨道上运动时的速度大小之比是

v1 m1r2 ? v2 m2 r1
r23 r13

D.登陆舱在半径为 r2 的轨道上做圆周运动的周期为 T ? T1 20. 利用如图所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒 子。 图中板 MN 上方是磁感应强度大小为 B 方向垂直 纸面向里的匀强磁场,板上的两条宽度分别为 2d 和 d 的缝,两缝近端相距为 L,一群质量为 m 电荷量为 q,具有不同速度的粒子从宽度 2d 为的缝垂直于板 MN 进入磁场, 对于能够从宽度为 d 的缝射出的粒子, 下列说法正确的是 A.粒子带正电 B.射出粒子的最大速度为

qB ? 3d ? L ? 2m

C.保持 d 和 L 不变,增大 B,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大。 D.保持 d 和 B 不变,增大 L,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大。

非选择题部分(共 180 分)
非选择题部分共 12 题,共 180 分。 21. (10 分)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长 木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。为了完成实验,还须从下图中选取实验 器材,其名称 是 ① ( 漏选或全选得零 ) 并分别写出所选器材的作用 , ② 。
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22. (10 分) 在探究导体电阻与其影响因素的定量关系” 试验中, 2 为了探究 3 根材料未知,横截面积均为 S=0.20mm 的金属 丝 a、b、c 的电阻率,采用如图所示的实验电路。M 为金属 丝 c 的左端点,O 为金属丝 a 的右端点,P 是金属丝上可移 动的接触点。在实验过程中,电流表读书始终为 I=1.25A, 电压表读数 U 随 OP 间距离 x 的变化如下表: x/mm 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 U/V 3.95 4.50 5.10 5.90 6.50 6.65 6.82 6.93 7.02 (1)绘出电压表读数 U 随 OP 间距离 x 变化的图线; (2)求出金属丝的电阻率 ? ,并进行比较。

2000 7.15

2100 7.85

2200 8.50

2300 9.05

2400 9.75

23. (16 分)如图甲所示,在水平面上固定有长为 L ? 2 m、宽为 d ? 1 m 的金属“U”型导轨,在 “U”型导轨右侧 L ? 0.5 m 范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化 规律如图乙所示。在 t ? 0 时刻,质量为 m ? 0.1 kg 的导体棒以 v 0 ? 1 m/s 的初速度从导轨的 左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 ? ? 0.1 ,导轨与导体棒单位长度的 电 阻 均 为 ? ? 0.1? /m , 不 计 导 体 棒 与 导 轨 之 间 的 接 触 电 阻 及 地 球 磁 场 的 影 响 ( 取

g ? 10 m/s2) 。

(1)通过计算分析 4s 内导体棒的运动情况; (2)计算 4s 内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算 4s 内回路产生的焦耳热。 24. (24 分)节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的汽车。有一质量 m ? 1000 kg 的混合动力轿车,在平直公路上以 v1 ? 90 km/h 匀速行驶,发动机的输出功率为 P ? 50 kW。当驾驶员看到前方有 80km/h 的限速标志时,保持发动机功率不变,立即启动利 用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电,使轿车做减速运动,运动 L ? 72 m 后,速度变为
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v2 ? 72km / h 。此过程中发动机功率的

1 4 用于轿车的牵引, 用于供给发电机工作,发动 5 5

机输送给发电机的能量最后有 50%转化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力 保持不变。求 (1)轿车以 90km / h 在平直公路上匀速行驶,所受阻力 Fm 的大小 (2)轿车以 90km / h 减速到 72km / h 过程中,获得的电能 E (3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能 E
电 电



,维持在 72km / h 匀速运动的距离 L? 。

25. (22 分)如图甲所示,静电除尘装置中有长为 L、宽为 b、高为 d 的矩形通道,其前、后面板 使用绝缘材料,上下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图,上、下两板与电压恒定的高 压直流电源相连。质量为 m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度 v0 进入矩形通道、当 带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和,同时被收集。通过调整两板间距 d 可以改变收 集效率? 。当 d= d0 时,? 为 81%(即离下板 0.81 d0 范围内的尘埃能够被收集) 。不过尘埃 的重力及尘埃之间的相互作用:

(1)求收集效率为 100%时,两板间距的最大值 d; (2)求收集效率为? 与两板间距 d 的函数关系; (3)若单位体积内的尘埃数为 n,求稳定工作时单位时间下板收集的尘埃量 ?M / ?t 与两板 之间 d 的函数关系,并绘出图线。 二、选择题 18.BD 19.AD 20.BC 非选择题部分共 12 题,共 180 分。 21. (10 分) ①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码 或 电火花计时器、钩码、砝码 ②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运 动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可用于 测量小车质量。 22. (10 分) (1)

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(2) ? ?

U S I l

(6.5 ? 3.9) ? 0.20 ? 10?6 ?a ? ?m ? 1.04 ? 10?6 ?m ?2 1.25 ? (100 ? 60) ? 10

?b ?

(7.1 ? 6.5) ? 0.20 ? 10?6 ?m ? 9.6 ? 10?6 ?m ?2 1.25 ? (200 ? 100) ? 10 (9.7 ? 7.1) ? 0.20 ? 10?6 ?m ? 1.04 ? 10?6 ?m 1.25 ? (240 ? 200) ? 10?2

?c ?

通过计算可知,金属丝 a与c 电阻率相同,远大于金属丝 b 的电阻率。 电阻率的允许范围

?a : 0.96 ?10?6 ~ 1.10 ?10?6 ?m

?b : 8.5 ?10?6 ~ 1.10 ?10?7 ?m
?c : 0.96 ?10?6 ~ 1.10 ?10?6 ?m
23. (16 分) (1)导体棒先在无磁场区域做匀减速运动,有

? ? mg ? ma

v1 ? v0 ? at

x ? v0 t ?

1 2 at 2

代入数据解得: t ? 1s, x ? 0.5m ,导体棒没有进入磁场区域。 导体棒在 1s 末已停止运动,以后一直保持静止,离左端位置仍为 x ? 0.5m (2)前 2s 磁通量不变,回路电动势和电流分别为
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E ? 0, I ? 0
后 2s 回路产生的电动势为

E?

?? ?B ? ld ? 0.1V ?t ?t

回路的总长度为 5m,因此回路的总电阻为

R ? 5? ? 0.5?
电流为

I?

E ? 0.2 A R

根据楞次定律,在回路中的电流方向是顺时针方向 (3)前 2s 电流为零,后 2s 有恒定电流,焦耳热为

Q ? I 2 Rt ? 0.04J
24. (20 分) (1)汽车牵引力与输出功率关系

P ? F牵 v
将 P ? 50kW , v1 ? 90km / h ? 25m / s 代入得

F牵 ?

P ? 2 ? 103 N v1

当轿车匀速行驶时,牵引力与阻力大小相等,有

Fm ? 2 ?103 N
(2)在减速过程中,注意到发动机只有

1 P 用于汽车的牵引。根据动能定理有 5

1 1 2 1 Pt ? F牵 L ? mv2 ? mv12 5 2 2
代入数据得

Pt ? 1.575 ? 105 J
电源获得的电能为

E电 ? 0.5 ?

4 Pt ? 6.3 ? 104 J 5

(3)根据题设,轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力仍为 F ? 2 ?103 N 。在此过程中, 阻 由能量转化及守恒定律可知,仅有电能用于克服阻力做功

E电 ? F阻 L?
代入数据得

L? ? 31.5m
25. (22 分)
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(1)收集效率? 为 81%,即离下板 0.81 d0 的尘埃恰好到达下板的右端边缘,设高压电源的电 压为 U,则在水平方向有

L ? v0 t
在竖直方向有



0.81d 0 ?
其中

1 2 at 2



a?

F qE qU ? ? m m md0



当减小两板间距时,能够增大电场强度,提高装置对尘埃的收集效率。收集效率恰好为 100% 时,两板间距即为 d m 。如果进一步减小 d ,收集交率仍为 100%。因此,在水平方向有

L ? v0t
在竖直方向有



dm ?
其中

1 2 a ?t 2



a? ?

F ? qE ? qU ? ? m m md m



联立①—⑥各式可得

dm ? 0.9d0



(2)通过前面的求解可知,当 d ? 0.9d0 时,收集效率? 均为 100% ⑧ 当 d ? 0.9d0 时,设距下板 x 处的尘埃恰好到达下板的右端边缘,此时有

1 qU x? 2 md

?L? ? ? ? v0 ?

2



根据题意,收集效率为

??

x d
2



联立①、②、③、⑨及⑩式可得

?d ? ? ? 0.81? 0 ? ? d ?

(3)稳定工作时单位时间下板收集的尘埃质量为

?M / ?t ? ? xnmbdv0
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当 d ? 0.9d0时,? ? 1 ,因此

?M / ?t ? nmbdv0

?d ? 当 d ? 0.9d0时,? ? 0.81? 0 ? ,因此 ?d ?
?M / ?t ? 0.81nmbv0
绘出的图线如下

2

d02 d

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