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θ
F
2011 高考安徽物理试卷及答案
物理 综合能力测试
本卷共20 小题,每小题6 分,共120 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题
目要求的。
14.一质量为m 的物块恰好静止在倾角为的斜面上。现对物块施加一个竖直向下的恒力
F,如图所示。则物块( )
A.仍处于静止状态
B.沿斜面加速下滑
C.受到的摩擦力不便
D.受到的合外力增大
15.实验表明,可见光通过三棱镜时各色光的折射率n 随着波长的变化符合科西经验公
式:
2
4
B
C
n
A
,其中A、B、C 是正的常量。太阳光进入三棱镜后发生色散的
情形如下图所示。则 ( )
A.屏上c 处是紫光
B.屏上d 处是红光
C.屏上b 处是紫光
D.屏上a 处是红光
16.一物体作匀加速直线运动,通过一段位移x
所用的时间为1t ,紧接着通过下一段位移
x
所用时间为2t 。则物体运动的加速度为( )
A.
1
2
1 2
1
2
2
(
)
(
)
x t
t
t t t
t
B.
1
2
1 2
1
2
(
)
(
)
x t
t
t t t
t
C.
1
2
1 2
1
2
2
(
)
(
)
x t
t
t t t
t
D.
1
2
1 2
1
2
(
)
(
)
x t
t
t t t
t
17.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条
曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线
上的A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的
两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其
半径ρ 叫做A 点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成α 角的方
向已速度υ0抛出,如图(b)所示。则在其轨迹最高点P 处的曲
率半径是( )
A.
2
0v
g B.
2
2
0 sin
v
g
d
ca
b
a
屏
ρ
A
v0
α
ρ
P
图
(a )
图
(b )
C.
2
2
0 cos
v
g
D.
2
2
0 cos
sin
v
g
18.图(a)为示管的原理图。如果在电极YY’之间所加的电压图按图(b)所示的规律变
化,在电极XX’( )
之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是
19.如图所示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度为B。电阻为R、半径为L、
圆心角为45°的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的O 轴以角速度ω 匀速转动(O 轴位于磁场
边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为( )
A.
2
2
BL
R
B.
2
2
2
BL
R
C.
2
2
4
BL
R
D.
2
4
BL
R
20.如图(a)所示,两平行正对的金属板A、B 间加有如图(b)所示的交变电压,一重
力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处。若在t0
时刻释放该粒子,粒子会时而向A 板运动,时而向B 板运动,
并最终打在A 板上。则t0可能属于的时间段是
A.
0
0
4
T
t
B.
0
3
2
4
T
T
t
C.
0
3
4
T
t
T
D.
0
9
8
T
T
t
图(c)
图(b)
图(a)
O
O
Uy
Ux
t1
3t1
2t1
2t1
t1
t
t
X
电子枪
偏转电极
Y
Y
X
X
X
Y
Y
屏
光
荧
亮斑
D
C
B
A
图(b)
图(a)
B
A
T
T/2
O
-UO
UO
UAB
t
P
450
O
L
ω
第Ⅱ卷(非选择题)
21.(18 分)
Ⅰ.为了测量某一弹簧的劲度系数,降该弹簧竖直悬
挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码。实验册除了砝
码的质量m 与弹簧长度l 的相应数据,七对应点已在图
上标出。(g=9.8m/s2)
(1)作出m-l 的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为 N/m.
Ⅱ.(1)某同学实用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值,
先把选择开关旋到“×1k”挡位,测量时针偏转如图(a)所示。
请你简述接下来的测量过程:
① ;
② ;
③ ;
④测量结束后,将选择开关旋到“OFF”挡。
(2)接下来采用“伏安法”较准确地测量该电阻的阻值,所用实验器材如图(b)所示。
其中电压表内阻约为5k ,电流表内阻约为5 。图中部分电路已
经连接好,请完成实验电路的连接。
(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图,测量电流、
电压和电阻各有两个量程。当转换开关S 旋到位置3 时,可用来
测量 ;当S 旋到位置 时,可用来测量电流,
其中S 旋到位置 时量程较大。
22.(14 分)
(1)开普勒行星运动第三定律指出:行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a 的三次方与它
的公转周期T 的二次方成正比,即
3
2
a
k
T
,k 是一个对所有行星都相同的常量。将行星绕
太阳的运动按圆周运动处理,请你推导出太阳系中该常量k 的表达式。已知引力常量为
G,太阳的质量为M 太。
图(b)
图(a)
(2)开普勒定律不仅适用于太阳系,它对一切具有中心天体的引力系统(如地月系统)都
成立。经测定月地距离为3.84×108m,月球绕地球运动的周期为2.36×106S,试计算地球的
质M 地。(G=6.67×10-11Nm2/kg2,结果保留一位有效数字)
23.(16 分)
如图所示,在以坐标原点O 为圆心、半径为R 的半圆形区域内,有相互垂直的匀强
电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy 平面向里。一带正电的粒子(不
计重力)从O 点沿y 轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间
从P 点射出。
(1)求电场强度的大小和方向。
(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O 点以相同的速度射入,经
0
2
t
时间恰从半圆形区
域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。
(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O 点射入,且速度为原来的4 倍,求粒子在磁场中运动
的时间。
24.(20 分)
如图所示,质量M=2kg 的滑块套在光滑的水平轨道
上,质量m=1kg 的小球通过长L=0.5m 的轻质细杆与滑块
上的光滑轴O 连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O 轴
自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向
上的初速度v0=4 m/s,g 取10m/s2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P 时对轻杆的作
用力大小和方向。
(2)若解除对滑块的锁定,试求小球通过最高点时的速
度大小。
(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道
位置点与小球起始位置点间的距离。
L
P
O
v0
m
M
一、选择题:本卷共20 小题,每小题6 分,共120 分。在每小题给出的四个选项中,只有
一项是符合题目要求的
题号
14
15
16
17
18
19
20
答案
A
D
A
C
B
D
B
21、解析:Ⅰ.(1)如图所示
(2)0.248~0.262
Ⅱ.(1)①断开待测电阻,将选择开关旋到“×100”档:
②将两表笔短接,调整“欧姆调零旋钮”,使指针指向“0Ω”;
③再接入待测电阻,将指针示数×100,即为待测电阻阻值。
(2)如图所示
(3)电阻 1、2 1
22、解析:(1)因行星绕太阳作匀速圆周运动,于是轨道的半长轴a 即为轨道半径r。根
据万有引力定律和牛顿第二定律有
2
2
2
(
)
m M
G
m
r
r
T
行
太
行
①
于是有
3
2
2
4
r
G M
T
太
②
图(c)
6
5
4
3
2
1
黑表笔
红表笔
E/
E
B
A
即
2
4
G
k
M
太
③
(2)在月地系统中,设月球绕地球运动的轨道半径为R,周期为T,由②式可得
3
2
2
4
R
G M
T
地
④
解得 M 地=6×1024kg ⑤
(M 地=5×1024kg 也算对)
23、解析:(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E。可判
断出粒子受到的洛伦磁力沿x 轴负方向,于是可知电场强度沿x 轴正方向
且有 qE=qvB ①
又 R=vt0 ②
则
0
BR
E
t
③
(2)仅有电场时,带电粒子在匀强电场中作类平抛运动
在y 方向位移
2
2
t
y
v
④
由②④式得
2
R
y
⑤
设在水平方向位移为x,因射出位置在半圆形区域边界上,于是
3
2
x
R
又有
2
0
1 (
)
2
2
t
x
a
⑥
得
2
0
4 3R
a
t
⑦
(3)仅有磁场时,入射速度
4
v
v
,带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,设轨道
半径为r,由牛顿第二定律有
2
v
qv B
m r
⑧
又 qE=ma ⑨
由⑦⑧⑨式得
3
3
R
r
⑩
由几何关系
sin
2
R
r
即
3
sin
2
3
带电粒子在磁场中运动周期
2 m
T
qB
则带电粒子在磁场中运动时间
2
2
Rt
T
所以
0
3
18
Rt
t
24、解析:(1)设小球能通过最高点,且此时的速度为v1。在上升过程中,因只有重力做
功,小球的机械能守恒。则
2
2
1
0
1
1
2
2
mv
mgL
mv
①
1
6
/
v
m s
②
设小球到达最高点时,轻杆对小球的作用力为F,方向向下,则
2
1v
F
mg
m L
③
由②③式,得 F=2N ④
由牛顿第三定律可知,小球对轻杆的作用力大小为2N,方向竖直向上。
(2)解除锁定后,设小球通过最高点时的速度为v2,此时滑块的速度为V。在上升过
程中,因系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒。以水平向右的方向
为正方向,有
2
0
mv
MV
⑤
在上升过程中,因只有重力做功,系统的机械能守恒,则
2
2
2
2
0
1
1
1
2
2
2
mv
MV
mgL
mv
⑥
由⑤⑥式,得 v2=2m/s ⑦
(3)设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1,滑块向左移动的
距离为s2,任意时刻小球的水平速度大小为v3,滑块的速度大小为V/。由系统水平方
向的动量守恒,得
3
0
mv
MV
⑦
将⑧式两边同乘以t
,得
3
0
mv
t
MV
t
⑨
因⑨式对任意时刻附近的微小间隔t
都成立,累积相加后,有
1
2
0
ms
Ms
又
1
2
2
s
s
L
由式得
1
2
3
s
m