2011年全国新课标理综物理试题评析答案(2011年全国新课标理综物理试题评析)

2011年全国新课标理综物理试题评析

──知识与能力齐飞 时尚与经典共舞

陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室　邢彦君

　试题评价

2011年全国新课标理综物理试题体现了从生活及实践中学习物理，运用物理知识与方法解决生活与实际问题的理念，倡导动手动脑学物理，倡导将物理学习与生活生产及其它实践活动经验相结合；引导学生用物理的眼光观察世界，从物理的角度思考生活与生产实践、思考世界。有效发挥了高考试题对学生学习方式及行为的导向作用。试题注重对基础知识与基本能力的考查，注重对定性分析、定性定量相结合分析能力的考查，注重综合能力的考查，注重图象的运用。体现了高考试题“能力立意”的宗旨。必将有力引导中学物理教学，要注重基础知识与基本能力的教学，要注重学生对基本概念、规律、法则的理解，要注重学生对物理过程的参与与体验，要注重物理方法的创新与变通，要注重综合分析能力与物理思维能力的培养。

试题情境熟悉，叙述直白，体例、排列在平稳的前提下有所创新，试题情境既经典又时尚，既传统又新潮，整卷透着一股清新之气和温馨之情。

试题不过分追求对知识面的全面覆盖，必答试题中没有单独涉及共点力平衡、法拉第电磁感应定律、万有引力定律等考点的试题，将对这些知识或与这些知识有关的方法、思想的考查渗入其它题目的分析与解答之中。

试题总体难度下降，特别是实验题、选考题较易，个别试题难度有所增加。选考题的33（1）、34（1）有五个备选项。必答题中的多选题增至3道，且可选项出现了3项。选择题中涉及纯粹定量计算的题目只有2道，有涉及理想变压器公式机能量守恒定律的17题，涉及匀速直线运动及质点模型的19题。其它6道选择题均为定性分析或定性、定量结合分析题，这些题目主要考查学生的综合分析能力，考查学生多角度、多方位思考物理现象的物理思维能力，考查学生分析物理问题中思维的深度与广度，引导学生对物理“理”的参透和感悟。

试题14将对经典物理史料的考查放在具体物理知识的应用背景下，不就物理史考物理史，突出了物理特点。15题考查受力分析与运动分析能力，思维的发散性较大，且涉及到了匀加速、减速曲线运动的分析，有利于考查学生的创新意识和能力。16题试题情境是年轻人特别青睐的蹦极运动，惊险刺激，是时尚的运动项目，设问涉及做功、能量等知识及守恒思想等经典物理的基础知识与方法，时尚与经典再此题中珠联璧合。17题涉及理想变压器问题，这是变压器问题在全国课标卷中蛰伏两年后的又一次亮相，这也可能是交流电在生活中的地位与作用及新课程基本理念体现的必然。18题涉及安培力这一古老话题，电磁炮又是军事武器中的后起之秀，属新武器之前卫。在考查建模能力的同时，又一次实现了传统与现代的交融。19题将估算问题中的模型简化放在了天体运动与万有引力背景中，且题中又看似画蛇添足的给出一些“可能”用到的数据，考查了学生运用模型简化问题的能力，获取并运用有效信息的能力。其实，学习物理是从简化开始的，高中物理一开始学的“质点”就是对物体的简化，运动的分解就是对复杂过程的简化，整个物理学的发展过程、物理的学习无不充斥着简化思想与方法。20题将对曲线运动力学模型的考查放在了非匀强电场中，在考查力学方法中综合考查电场及电场力，实现了力与电的完美组合。21题试题情境很经典，但设问很新潮，考查了运用数学思想与方法解决物理问题的能力，是数与形、理与形的完美组合。

22题是一道很传统的实验问题，却全面考查了电学实验中“选择实验原理、设计实验方案、测量数据、得出结论”的基本思路与方法的具体运用。试题立意灵活，传统而不死板。23题背景是古老得不能再古老的测匀加速运动加速度实验，但光电门的运用、图象的建立，是对传统实验装置及原理的颠覆与创新，使传统实验的涅槃。通过图象计算质点运动的加速度，在考查学生灵活运用函数及其图象解决物理问题能力的同时，又一次体现数与形、理与形的完美组合，体现了物理与数学的不弃不离、相得益彰。

24题情境传统，但物理量的给予与设置却是鬼斧神工，整题没有一个数据，这才是对学生的阅读理解能力，获取有用信息，建立模型能力的真正考验。25题情境新颖，可以说将对磁偏转问题的成功创新，有力的考查了学生综合运用力学、电磁学知识与方法及数学方法的能力，是一道能有效区分学生能力与智力的好题。

总览整卷，可以看出，今年的试题继续体现回归意识：物理考试，回归对中学所学物理知识、方法、思想、能力的考查，回归中学生智力、认知水平的实际，回归物理对“理”的追寻及注重“理”的运用。

　试题解析（选择题与实验题）

14．为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（　　）

答案：B。

解析：本题主要考查地磁场及安培定则。地磁的N极在地理南极附近，地磁的S极在地理北极附近。地球自转形成的环形电流在垂直于地轴的平面，此电流形成的地磁N极在地理南极附近，因此用右手握住环形电流时，拇指应指向地理南极。因此，选项B正确。

15．一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用。此后，该质点的动能可能（　　）

A．一直增大

B．先逐渐减小至零，再逐渐增大

C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小

D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大

答案：ABD。

解析：本题主要考查运动分析方法，涉及牛顿第二定律、速度、动能等规律与概念。若恒力方向与速度方向在同一条直线上且相同，则质点匀加速直线运动，速度一直增加，动能一直增加。A选项正确；若恒力方向与速度方向在同一条直线上但相反，则质点匀减速速直线运动，速度将减小到零，动能将减小到零；接着做反方向的匀加速直线运动，速度、动能将一直增加。选项B正确；若恒力方向与速度方向不在同一条直线上，开始时恒力方向与速度方向小于90o，则质点做匀加速曲线运动，速度一直增加。如果开始时恒力方向与速度方向大于90o，则质点匀减速曲线运动，动能减小，当速度方向与恒力方向垂直时速度最小，接着匀加速曲线运动，速度、动能减小。选项C错D对。

【点评】合力的方向决定加速度的方向，加速度方向与速度方向的夹角决定是直线运动还是曲线运动，决定是加速运动还是减速运动。由受力情况判断运动情况，一是看力的方向，二是看受力质点的初始状态，即初速度。加速度速度方向同线时，是直线运动，同向是加速直线，反向是减速直线运动；加速度速度方向不同线时，是曲线运动。

16．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（　　）

A．运动员到达最低点前重力势能始终减小

B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性力做负功，弹性势能增加

C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒

D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关

答案：ABC。

解析：本题考查机械能守恒定律及功能关系，涉及重力势能、重力做功、弹力做功、弹性势能等。不管选那个位置为重力势能参考平面，运动员到达最低位置前高度总是减小的，因此重力势能一直是减小的。选项A对；绳紧张后，随着运动员的下降，绳伸长，对运动员作用向上的弹力，此力做负功，同时伸长量增大，弹性势能增加。选项B对；由于空气阻力可以忽略，蹦极过程中，对于运动员、地球、绳系统来说，只有重力与弹力做功，系统的机械能守恒。选项C对；重力势能与重力势能参考平面的选取有关，而重力势能的变化量则与此无关。选项D错。

【点评】做功不做功，决定能量是否变化，功的正负决定能的增减。重力做正功（或负功）重力势能减少（或增加）；弹簧的弹力做正功（或负功）弹簧的弹性势能减少（或增加）。机械能守恒定律适用于系统，其条件是系统内只有重力或弹力（有弹簧时）做功。

17．如图，一理想变压器原副线圈的匝数比为1：2；副线圈电路中接有灯泡，灯泡的额定电压为220V，额定功率为22W；原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关，灯泡正常发光。若用U和I分别表示此时电压表和电流表的读数，则（　　）

A．U=110V ，I=0.2A B．U=110V ，I=0.05A

C．U=110V ，I=0.2A D．U=110V ，I=0.2A

答案：A。

解析：本题考查理想变压器公式、能量守恒等。灯泡正常发光，说明灯泡的工作电压，即变压器的副线圈电压U2=220V。灯泡的实际功率，即变压器的输出功率P2=22W。由变压器公式可知，原线圈的电压为：。所以，电压表的示数为110V。由能量守恒定律有：P1 =P2=22W，由功率公式有：，所以电流表的是数为0.2A。选项A对。

【点评】理想变压器中，输出功率等于输入功率。变压器中，输入电压固定不变，输出量决定着输入量。

18．电磁轨道炮工作原理如图所示。待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触。电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回。轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比。通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出。现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（　　）

A．只将轨道长度L变为原来的2倍

B．只将电流I增加至原来的2倍

C．只将弹体质量减至原来的一半

D．将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

答案：BD。

解析：本题主要考查安培力及匀加速直线运动。设导轨间距为d，电流为I，则B=kI。故安培力为：；弹体的加速度为：；弹体做匀减速直线运动，出射速度为：。解得：。由此式可知，只将电流变为原来2倍，或者将弹体质量减为原来的一半，同时将导轨长度增为原来的2倍，可使出射速度变为原来的2倍。

【点评】力的恒定与否决定加速度恒定与否，加速度与初速度决定运动性质。电磁炮模型中，不计感应电流的影响。电磁炮模型中，弹体的运动是初速度为零的匀加速直线运动。

19．卫星电话信号需要通地球同步卫星传送。如果你与同学在地面上用卫星电话通话，则从你发出信号至对方接收到信号所需最短时间最接近于（可能用到的数据：月球绕地球运动的轨道半径约为3.8×105km，运行周期为27天，地球半径为6400km，无线电信号的传播速度为3.0×108m/s）（　　）

A．0.1s B．25s C．0.5s D．1s

答案：B。

解析：本题主要考查估算能力与技巧。涉及匀速直线运动及近似计算。对月球绕地球的运动、卫星绕地球的运动分别运用开普勒定律有：，则电磁波信号从地球表面到卫星再到地面的传播时间为：，代入月球绕地球轨道半径r、地球半径R、月球运动周期（27天）、卫星运动周期（1天）及光速解得：t=0.24s，最接近0.25s。选项B对。

【点评】估算问题中，关键是模型的建立。相比地球表面到卫星距离，两同学在底面的距离可忽略。

20．一带负电荷的质点，在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递减的。关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（　　）

答案：D。

解析：带点质点在电场力作用下做曲线运动，电场力方向沿电场强度的反方向，又要指向指向曲线的凹测（相当于圆的圆心），又由于速率递减，合力方向与速度方向（轨道切线）的夹角要大于90o。只有D选项所示符合条件。选项D对。

【点评】一般曲线可近似看成圆，圆心在曲线的凹测。曲线运动中，具有向心加速度，必有向心力。电场方向及粒子正负决定电场力方向，电场力方向及初速度方向决定轨迹是直线还是曲线。

21．如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2

的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（　　）

答案：A。

解析：本题考查受力分析与运动分析，涉及牛顿第二定律、静摩擦力、非匀加速直线运动、a-t图象等。由于F由零开始随时间正比增大，当还未达到最大静摩擦力之前，两者一起运动，加速度相同，为：，两物体的a-t图象重合，为过原点的直线。当F超过最大静摩擦力之后，两物体有相对运动，加速度不等，设滑动摩擦力为f，则m2的加速度为：。其a-t图象与a轴的副半轴有交点；m1的加速度为：。其a-t图象是与t轴平行的直线。选项A对。

【点评】叠放在水平面的两物体，一个物体受到水平拉力后，两物体可能以同一加速度运动，也可能以不同的加速度运动。建立纵轴物理量与横轴物理量的函数关系，然后用关系式来建立图象，是图象问题的一般思路与方法。

22．（5分）为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中，A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀开关，E是电池。完成下列实验步骤中的填空：

（1）将S拨向接点1，接通S1，调节________，使待测表头指针偏转到适当位置，记下此时_____的读数I；

（2）然后将S拨向接点2，调节________，使________，记下此时RN的读数；

（3）多次重复上述过程，计算RN读数的________,此即为待测微安表头内阻的测量值。

答案：（1）Ro，Ao；（2）RN.，电流表Ao的示数为I；（3）平均值。

解析：以等效法测电流表电阻为背景考查电学实验的一般思路与方法，涉及闭合电路欧姆定律。（1）将S合向1，闭合S1，将Ro调至使Ao表指针偏转到接近满偏值的某值I，记下此示数。保持Ro不变；闭合S1将S合向2，调节RN使Ao表示数恢复到I。由于电源的电动势E、内阻r、Ro不变。因此，待测电流表的电阻等于RN.。

【点评】确定实验原理，控制两次总电流相等。等效法是测量小电阻的常用方法。

23.（10分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

完成下列填空和作图：

（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vt测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；

（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线；

答案：（1）；（2）a=2.00m/s2。

解析：本题以测量匀加速直线运动的加速度实验考查力学实验的基本思路与方法。由于摩擦力恒定，因此滑块沿斜面的运动是匀加速直线运动，故有：，。解得：。因此，。因此可知，建立图象，图象的斜率绝对值等于加速度的一半，即。由表中数据作出图象如答图所示，可求得：a=2.00m/s2。

【点评】建立相关量的线性关系，选择出函数及自变量，才能确定坐标所代表的物理量。函数、及自变量的选择应使函数关系是线性关系。建立相关线性图象，利用图象的截距及斜率计算待测量，是数据处理的有效方法，不但简便而且误差较小。

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