2011-2012学年安徽省高三冲刺高考理科综合物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

在不久的将来，我国将发射一颗火星探测器“萤火一号”对火星及其周围的空间环境进行探测，已知火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则“萤火一号”环绕火星做圆周运动的最大速率为

A．      B．      C．      D．

2. 难度：中等

某人将小球以初速度v_o竖直向下抛出，经过一段时间小球与地面碰撞，然后向上弹回。以抛出点为原点，竖直向下为正方向，小球与地面碰撞时间极短，不计空气阻力和碰撞过程中动能损失，则下列图像中能正确描述小球从抛出到弹回的整个过程中速度v随时间t的变化规律的是

3. 难度：中等

如右图所示，一个半径为R的圆轨道竖直固定在水平地面上，斜面AB与圆轨道在Ｂ点相切，在圆轨道B点处开有一小孔，有一可看作质点的小球从斜面上距离地面高为h的A点无初速滚下，从B点进入圆轨道，所有摩擦不计。关于小球的运动情况，下述说法中正确的是

A．只有当h≥，小球才不会脱离轨道

B．只要当h≥2R，小球就不会脱离轨道

C．当h≥R时，小球一定会脱离圆轨道

D．当h＜R 时，小球不会脱离轨道

4. 难度：中等

如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，R₁＝20，R₂＝30，C为电容器。已知通过R₁的正弦交流电如图乙所示，则

A．交流电的频率为0.02Hz

B．原线圈输入电压的最大值为200V

C．电阻R₂的电功率约为6.67 W

D．通过R₃的电流始终为零

5. 难度：中等

北京时间2011年3月11日，日本本州岛附近海域发生里氏9.0级地震，研究波动对预报地震有重要作用。图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=1 m处的质点，Q是平衡位置为x=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则

A．t=0.05s时，质点Q的加速度达到正向最大

B．t=0.15s时，质点P的运动方向沿y轴负方向

C．从t=0.10s到t=0.25s，该波沿x轴正方向传播了6 m

D．从t=0.10s到t=0.25s，质点P通过的路程为30cm

6. 难度：中等

如图所示，用绝缘材料制作的小车静止在水平面上，A、B是固定在小车上的两个金属板，两板间距离为L，分别带上等量异种电荷，两板间形成场强为E的匀强电场。另有一个带电量为+q的小球从靠近A板处由静止释放，在电场力的作用下小球与B板相碰，碰撞后不反弹。小球的体积不计，所有接触面均光滑，下列说法中正确的是

A．最终小车与小球一起在水平面上做匀速运动

B．在此过程中电场力对小球做功为EqL

C．小球获得的最大动能小于EqL

D．小球与小车系统增加的电势能为EqL

7. 难度：中等

矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示。磁场方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如右图（乙）所示。t=0时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在0~4s时间内，导线框ab边所受安培力随时间变化的图象（规定以向左为安培力正方向）可能是下列选项中的

二、实验题

8. 难度：中等

（6分）某同学在做“用单摆测重力加速度”的实验

（1）该同学用新式游标卡尺测量小球的直径，新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”，使读数显得清晰明了，便于使用者正确读取数据。某次测量的示数如所示，读出小球直径d的值为            cm。

（2）该同学测定了40次全振动的时间如图所示，单摆的周期为          s 。

（3）如果测得的g值偏小，可能的原因是（    ）

A.测摆线时摆线拉得过紧

B.摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了

C.开始计时时，停表过迟按下

D.实验时误将39次全振动数为40次

9. 难度：中等

（6分）有一根圆台状匀质合金棒如图甲所示，某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关．他进行了如下实验：

（1）测量该合金棒电阻的实物电路如图所示(相关器材的参数已在图中标出)，该合金棒的电阻约为几个欧姆．图中有一处连接不当的导线是________(用标注在导线旁的数字表示)。

(2)改正电路后，通过实验测得合金棒的电阻R＝6.72 Ω．根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆台状合金棒的电阻分别为R_d＝13.3 Ω、R_D＝3.38 Ω．他发现：在误差允许范围内，电阻R满足R²＝R_d·R_D，由此推断该圆台状合金棒的电阻R＝________。(用ρ、L、d、D表述)

10. 难度：中等

（6分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，如图所示，图甲为实验装置简图。（交流电的频率为50 Hz）

（1）图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为           m/s²。（保留两位有效数字）

（2）改变所挂钩码的数量，多次重复测量。在某次实验中根据测得的多组数据可画出a-F关系图线（如图所示）。

①分析此图线的OA段可得出的实验结论是_____________。

②（单选题）此图线的AB段明显偏离直线，造成此误差的主要原因是（  ）

A．小车与轨道之间存在摩擦   B．导轨保持了水平状态

C．所挂钩码的总质量太大     D．所用小车的质量太大

三、计算题

11. 难度：中等

(14分) 中国首艘航母“瓦良格”号即将投入使用，航母服役将成为“中国军队全面推进军事现代化进程的重大转折点”。为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离，现代航母大多采用了蒸汽弹射技术．一架总质量M=5.0x10³kg的战机如果采用滑行加速(只依靠自身动力系统加速)，要达到v_o=60m／s的起飞速度，甲板水平跑道的长度至少为120m。采用蒸汽弹射技术，战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速60m就能达到起飞速度。假设战机起飞过程是匀加速直线运动，航母保持静止，空气阻力大小不变，取g=l0m／s²。

(1)采用蒸汽弹射技术，求战机加速过程中加速度大小以及质量m=60kg的飞行员受到座椅作用力的大小。

(2)采用蒸汽弹射技术，弹射系统的弹力为多大?弹力在加速60m的过程中对战机做的功是多少?

12. 难度：中等

（16分）如图，绝缘水平地面上有宽L=0.4m的匀强电场区域，场强E = 6×10⁵N/C、方向水平向左。不带电的物块B静止在电场边缘的O点，带电量、质量的物块A，在距O点s = 2．25m处以v_o =5m/s的水平初速度向右运动，并与B发生碰撞，假设碰撞前后A、B构成的系统没有动能损失，A的质量是B的K（K>1）倍，A、B与地面间的动摩擦因数都为μ=0.2，物块均可视为质点，且A的电荷量始终不变，取g = 10m/_S²。

（1）求A到达O点与B碰撞前的速度大小；

（2）求碰撞后瞬间A和B的速度大小；

（3）讨论K在不同取值范围时电场力对A做的功。

13. 难度：中等

(20分)如图甲所示，竖直放置的金属板A、B中间开有小孔，小孔的连线沿水平放置的金属板C、D的中间线，粒子源P可以间断地产生质量为m、电荷量为q的带正电粒子(初速不计)，粒子在A、B间被加速后，再进入金属板C、D间偏转并均能从此电场中射出。已知金属板A、B间的电压U_AB=U₀，金属板C、D长度为L，间距d=L/3。两板之间的电压U_CD随时间t变化的图象如图乙所示。在金属板C、D右侧有一个垂直纸面向里的均匀磁场分布在图示的半环形带中，该环带的内、外圆心与金属板C、D的中心O点重合，内圆半径R_l=L/3，磁感应强度B₀=。已知粒子在偏转电场中运动的时间远小于电场变化的周期(电场变化的周期T未知)，粒子重力不计。

(1)求粒子离开偏转电场时，在垂直于板面方向偏移的最大距离。

(2)若所有粒子均不能从环形磁场的右侧穿出，求环带磁场的最小宽度。

(3)若原磁场无外侧半圆形边界且磁感应强度B按如图丙所示的规律变化，设垂直纸面向里的磁场方向为正方向。t=T/2时刻进入偏转电场的带电微粒离开电场后进入磁场，t=3T/4时该微粒的速度方向恰好竖直向上，求该粒子在磁场中运动的时间为多少?