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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 ）Fθ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 BC式： 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 2 4 屏情形如下图所示。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 （）abcdx 16．一物体作匀加速直线运动，通过一段位移 所用的时间为 ）t1 ，紧接着通过下一段位移 x 所用时间为t2 。则物体运动的加速度为（ 2x(t1 t2 ) t1t2 (t1  t2 ) x(t1 t2 ) t1t2 (t1  t2 ) 2x(t1  t2 ) t1t2 (t1 t2 ) x(t1  t2 ) t1t2 (t1 t2 ) A． B． C． D． 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 A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 ρ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 图（a） 径是（ ）P22v0 gv0 sin2  A． C． B． D． v0 gρα22v0 cos2  v0 cos2  图（b） gg sin 第 1 页 共 8 页 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’（ ）亮斑 YUy Ux 电子枪 XYYXXXOOt1 2t1 t1 2t1 t3t1 tY偏转电极 荧光 屏图(c) 图(b) 图(a) 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 BDAC19．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（ ）2BL2 2R 2BL2 4R BL2 2R BL2 4R A． B． C． D． O450 ωL20．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 UAB 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 ABUO O终打在 A 板上。则 t0 可能属于的时间段是 TT3T 0  t   t0  T/2 TA． C． B． D． t0P424-UO 3T 9T 图(b)  t0  T T  t  图(a) 048第 2 页 共 8 页 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： ①②③；；；图(a) 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 图(b) 量；当 S 旋到位置 时量程较大。 时，可用来测量电流，其中 S 旋到位置 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 a3 T 2 的公转周期 T 的二次方成正比，即  k ，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。 （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） 第 3 页 共 8 页 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。 t0 （2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从 O 点以相同的速度射入，经 时间恰从半圆形区域 2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 P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。 v0 （2）若解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度 LO大小。 m（3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置 M点与小球起始位置点间的距离。 第 4 页 共 8 页 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 答案 15 D16 A17 C18 B19 D20 B14 A21、解析：Ⅰ．（1）如图所示 E/ E342516红表笔 黑表笔 AB（2）0.248~0.262 Ⅱ．（1）①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”档： 图(c) 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、2 122、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 m行M太 r2 2 TG m行 ( )2r ①②③r3 G于是有 M太 T 2 4 2 G4 2 k  M太 即（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 第 5 页 共 8 页 R3 GM地 ④⑤T 2 4 2 解得 （M 地=5×1024kg 也算对） M 地=6×1024kg 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 又qE=qvB R=vt0 ①②BR E  则③t 0 （2）仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动 t2 y  v 在 y 方向位移 ④2Ry  由②④式得 ⑤2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 3x  R21t0 x  a( )2 又有 得⑥224 3R a  ⑦t02 v  4v （3）仅有磁场时，入射速度 半径为 r，由牛顿第二定律有 ，带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动，设轨道 2 rvqv B  m ⑧⑨又qE=ma 3R r  由⑦⑧⑨式得 ⑩3R11 ○sin  由几何关系 2r 3312 ○sin    即2第 6 页 共 8 页 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 tR  T2 3 18 13 ○tR  t0 所以 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 121mv12  mgL  mv02 ①②2v1  6m / s 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 v12 F  mg  m ③④L由②③式，得 F=2N 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 mv2  MV  0 ⑤在上升过程中，因只有重力做功，系统的机械能守恒，则 1211mv22  MV 2  mgL  mv02 ⑥22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 mv3  MV  0 ⑦t 将⑧式两边同乘以 ，得 mv3t  MV t  0 ⑨t 因⑨式对任意时刻附近的微小间隔 都成立，累积相加后，有 第 7 页 共 8 页 10 ○ms1  Ms2  0 s1  s2  2L 11 ○又由210 11 ○○ 12 ○s1  m 式得 3第 8 页 共 8 页