2011年全国统一高考物理试卷（天津卷）

下列能揭示原子具有核式结构的实验是

如图所示，$A$、$B$两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中$B$受到的摩擦力（）

质点做直线运动的位移$x$与时间$t$的关系为$x=5t+t^2$（各物理量均采用国际单位），则改质点（）

在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示。产生的交变电动势的图像如图2所示，则（）

板间距为$d$的平行板电容器所带电荷量为$Q$时，两极板间电势差为$U_1$，板间场强为$E_1$现将电容器所带电荷量变为$2Q$，板间距变为$\frac{1}{2}d$，其他条件不变，这时两极板间电势差$U_2$，板间场强为$E_2$，下列说法正确的是（）

甲、乙两单色光分别通过一双缝干涉装置得到各自的干涉图样，设相邻两个亮条纹的中心距离为$∆x>0$，若$∆x_{甲}>∆x_{乙}$，则下列说法正确的是

位于坐标原点处的波源$A$沿$y$轴做简谐运动。$A$刚好完成一次全振动时，在介质中形成简谐横波的波形如图所示。$B$是沿波传播方向上介质的一个质点，则（）

质量为$m$的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知月球质量为$M$，月球半径为$R$，月球表面重力加速度为$g$，引力常量为$G$，不考虑月球自转的影响，则航天器的

（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，实数是$G$，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，则测力计的实数小于$G$，由此判断此时电梯的运动状态能是。

（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。该金属丝的直径是$mm$。
（3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测量玻璃砖的折射率，开始玻璃砖位置如图中实线所示，使大头针$P_1$、$P_2$ 圆心$O$在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心 缓缓转动，同时在玻璃砖的直径边一侧观察$P_1$、$P_2$的像，且 的像挡住$P_1$的像，如此只需测量出，即可计算出玻璃砖的折射率，请用你的方法表示出折射率$n=$

（4）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻$R_X$,现备有下列洗菜：

A. 电流表（量程$122\mu A$, 内阻约$2k\Omega$）；
B. 电流表（量程$500\mu A$, 内阻约$300\Omega$）；
C. 电流表（量程$15V$, 内阻约$100k\Omega$）；
D. 电流表（量程50, 内阻约$500k\Omega$）；
E. 直流电源（$20V$, 允许最大电流$1A$）；
F. 滑动变阻器（最大阻值$1k\Omega$，额定功率$1W$）；
G. 电键和导线若干。
电流表应选.电压表应.(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①.
②.

如图所示，圆管构成的半圆形轨道竖直固定在水平底面上，轨道半径$R$，$MN$为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球$A$以某速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点$M$时与静止于该处的质量为与$A$相同的小球$B$发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距$N$为 $2R$ 。重力加速度为$g$，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求
（1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间$t$;
(2) 小球 $A$冲进轨道时速度$v$的大小。

如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨$MN$、$PQ$间距为$l=0.5m$，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成${30}^{°}$角，完全相同的两金属棒$ab$、$cd$分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为$m=0.02kg$，电阻均为$R=0.1\Omega$，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度$B=0.2T$，棒$ab$在平行于导轨向上的力$F$作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取$g=10m/s^2$ ，问： 

（1）通过棒$cd$的电流$I$ 是多少，方向如何？

（2）棒$ab$受到的力$F$ 多大？

（3）棒$cd$每产生$Q=0.1J$的热量，力$F$做的功 $W$ 是多少？

回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
(1)当令医学影像诊断设备$PET/CT$堪称"现代医学高科技之冠"，它医疗诊断中，常利用能放射正电子的同位素碳11作示踪原子。碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产牛另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期$r$为$20min$,经$2.0h$剩余碳11的质量占原来的百分之几？（结果取两位有效数字）
(2)回旋加速器的原理如图．$D_1$和$D_2$是两个1中空半经为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为$f$的交流电源上，位于$D_1$圆心处的质子源$A$能不断产生质子(初速度可以忽略，重力不计)．它们在两盒之间被电场加速，$D_1$、$D_2$置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为$P$．求输出时质子束的等效电流$I$与$P$、$B$、$R$、$f$的关系式(忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速)。
（3）推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径$r$的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差$△r$是增大、减小还是不变？