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绝密★使用完毕前2011年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷)理科综合能力测试13.表示放射性元素碘131(I)衰变的方程是A.B.C.D.14.如图所示的双缝干涉实验,用绿光照射单缝S时,在光屏P上观察到干涉条纹,要得到相邻条纹间距更大的干涉图样,可以A.增大S1与S2的间距B.减小双缝屏到光屏的距离C.将绿光换为红光D.将绿光换为紫光15.由于通讯和广播等方面的需要,许多国家发射了地球同步轨道卫星,这些卫星的A.质量可以不同B.轨道半径可以不同C.轨道平面可以不同D.速率可以不同16.介质中有一列简谐机械波传播,对于其中某个振动质点A.它的振动速度等于波的传播速度B.它的振动方向一定垂直于波的传播方向C.它在一个周期内走过的路程等于一个波长D.它的振动频率等于波源振动频率17.如图所示电路,电源内阻不可忽略开关S闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大18.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示,将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为A.gB.2gC.3gD.4g19.某同学为了验证断电自感现象,自己找来带铁心的线圈L,小灯泡A、开关S和电池组E,用导线将它们连接成如图所示的电路检查电路后,闭合开关S,小灯泡发光;再断开开关S,小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复,仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象,他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是A.电源的内阻较大B.小灯泡电阻偏大C.线圈电阻偏大D.线圈的自然系数较大20.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和(欧)的乘积等效现有物理量单位m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、(欧)和T(特),由他们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是A.J/C和N/CB.C/F和T-m2/sC.W/A和C·T·m/sD.和T·A·m第二部分(非选择题共180分)本部分共11小题,共180分21.(18分)
(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量
①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接,旋动部件_____使指针对准电阻的_____(填“0刻线”或“∞刻线”
④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按_____的顺序进行操作,再完成读数测量A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行校准
(2)如图2,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系
①试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的但是,可以通过仅测量(填选项钱的序号),间接地解决这个问题A.小球开始释放高度B.小球抛出点距地面的高度C.小球做平抛运动的射程
②图2中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上位置静止释放,与小球相撞,并多次重复接下来要完成的必要步骤是(填选项的符号)A.用天平测量两个小球的质量、B.测量小球开始释放高度hC.测量抛出点距地面的高度HD.分别找到相碰后平均落地点的位置M、NE.测量平抛射程OM,ON
③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为 (用
②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞那么还应满足的表达式为 (用
②中测量的量表示)
④经测定,,小球落地点的平均位置到O点的距离如图3所示碰撞前,后m1的动量分别为p1与p-,则p1:p-=;若碰撞结束时m2的动量为,则=11:实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值为
⑤有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大请你用
④中已知的数据,分析计算出被撞小球m2平抛运动射程ON的最大值为cm22.(16分)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)
(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为,小球保持静止,画出此时小球的受力图,并求力F的大小
(2)由图示位置无初速度释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力不计空气阻力23.(18分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集,整个装置内部为真空已知被加速度的两种正离子的质量分别是和,电荷量均为加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略,不计重力,也不考虑离子间的相互作用
(1)求质量为的离子进入磁场时的速率;
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;
(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处;离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度24.(20分)静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线,图中和d为已知量一个带负电的粒子在电场中以x=0为中心,沿x轴方向做周期性运动已知该粒子质量为m、电量为-q,其动能与电势能之和为-A(0Aq)忽略重力求
(1)粒子所受电场力的大小;
(2)粒子的运动区间;
(3)粒子的运动周期参考答案第一部分共20小题,每题6分,共120分13—15BCA16—20DABCB第二部分共11小题,共180分21.(8分)
(1)
①S
③T0刻线
④ADC
(2)
①C
②ADE或DEA或DAE
③m1·OM+m2·ON=m1·OPm1·OM2+m2·ON2=m1·OP2
④
142.91~
1.01
⑤
76.822.(16分)
(1)受力图见右根据平衡条件,应满足拉力大小F=mgtanα
(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒则通过最低点时,小球的速度大小HYPERLINKhttp://www.ks5u.com/EMBEDEquation.DSMT4根据牛顿第二定律解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上23.(18分)
(1)加速电场对离子m1做的功W=qU由动能定理
①得
(2)由牛顿第二定律和洛仑兹力公式利用
①式得离子在磁场中的轨道半径分别为
②两种离子在GA上落点的间距
③
(3)质量为m1的离子,在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处,由于狭缝的宽度为d,因此落点区域的宽度也是d,同理,质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d为保证两种离子能完全分离,两个区域应无交叠,条件为
④利用
②式,代入
④式得R1的最大值满足得求得最大值24.(20分)
(1)由图可知,0与d(或-d)两点间的电势差为φ0
(2)设粒子在[—x,x]区间内运动,速率为v,由题意得
①②由
①②得
③
(3)考虑粒子从-x0处开始运动的四分之一周期根据牛顿第二定律,粒子的加速度由匀加速直线运动将
④⑤代入,得HYPERLINKhttp://www.ks5u.com/EMBEDEquation.DSMT4粒子运动周期TFmg。