2010年全国统一高考理综试卷（安徽卷）物理部分

伽利略曾设计如图所示的一个实验，将摆球拉至$M$点放开，摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在$E$或$F$处钉子，摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点；反过来，如果让摆球从这些点下落，它同样会达到原水平高度上的$M$点。这个实验可以说明，物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面（或弧线）下滑时，其末速度的大小（）

一列沿$X$轴方向传播的简谐横波，某时刻的波形如图所示。$P$为介质中的一个质点，从该时刻开始的一段极短时间内，$P$的速度$v$和加速度$a$的大小变化情况是（）

如图所示，在$xOy$平面内有一个以$O$为圆心、半径R=0.1m的圆，$P$为圆周上的一点，$O$、$P$两点连线与$x$轴正方向的夹角为$\theta$。若空间存在沿$y$轴负方向的匀强电场，场强大小$E=100V/m$，则$O$、$P$两点的电势差可表示为（）

为了对火星及其周围的空间环境进行探测，我国预计于2011年10月发射第一颗火星探测器"萤火一号"。假设探测器在离火星表面高度分别为$h_1$和$h_2$的圆轨道上运动时，周期分别为$T_1$和$T_2$。火星可视为质量分布均匀的球体，且忽略火星的自转影响，万有引力常量为$G$。仅利用以上数据，可以计算出

如图所示，$M$、$N$是平行板电容器的两个极板，$R_0$为定值电阻，$R_1$、$R_2$为可调电阻，用绝缘细线将质量为、带正电的小球悬于电容器内部。闭合电键$S$，小球静止时受到悬线的拉力为$F$，下列关于$F$的大小变化的判断正确的是：（）

$L$型木板$P$（上表面光滑）放在固定斜面上，轻质弹簧一端固定在木板上，另一端与置于木板上表面的滑块$Q$相连，如图所示。若$P$、$Q$一起沿斜面匀速下滑，不计空气阻力。则木板$P$的受力个数为（）

如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的但匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（Ⅰ为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈Ⅰ、Ⅱ落地时的速度大小分别为$v_1$、$v_2$，在磁场中运动时产生的热量分别为$Q_1$、$Q_2$。不计空气阻力，则（）

Ⅰ．（1）在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图1所示，读数为$mm$。
（2）在用单摆测定重力加速度实验中，用游标为20分度的卡尺测量摆球的直径，示数如图2所示，读数为$cm$。

Ⅱ．太阳能是一种清洁、"绿色"能源。在我国上海举办的2010年世博会上，大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时（没有储存电能）的$I-U$特性。所用的器材包括：太阳能电池，电源$E$，电流表$A$，电压表$V$，滑动变阻器$R$，开关$S$及导线若干。
（1）为了达到上述目的，请将图1连成一个完整的实验电路图。
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图2的$I-U$图像。由图可知，当电压小于$2.00V$时，太阳能电池的电阻 （填"很大"或"很小"）；当电压为$2.80V$时，太阳能电池的电阻约为$\Omega$。

Ⅲ．利用图示装置进行验证机械能守恒定律的试验时，需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度$v$和下落高度$h$。某班同学利用实验得到的纸带，设计了以下四种测量方案。

a. 用刻度尺测出物体下落的高度$h$，并测出下落时间$t$,通过$v=gt$计算出瞬时速度$v_0$.
b. 用刻度尺测出物体下落的高度$h$，并通过$v=\sqrt{2gh}$计算出瞬时速度.
c. 根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度，并通过计算出高度$h$.
d. 用刻度尺测出物体下落的高度$h$，根据做匀速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出瞬时速度$v_0$。
以上方案中只有一种正确，正确的是（）（填入相应的字母）

质量为$2kg$的物体在水平推力$F$的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去$F$，其运动的$v-t$图像如图所示。$g$取$10m/s^2$，求：

(1)物体与水平面间的运动摩擦系数$\mu$；  
(2)水平推力$F$的大小；
（3）$0-10s$内物体运动位移的大小。

如图1所示，宽度为$d$的竖直狭长区域内（边界为$L_1,L_2$），存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向上的周期性变化的电场（如图2所示），电场强度的大小为$E_0$，$E>0$表示电场方向竖直向上。$t=0$时，一带正电、质量为$m$的微粒从左边界上的$N_1$点以水平速度$v$射入该区域，沿直线运动到$Q$点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的$N_2$点。$Q$为线段$N_1{N}_2$的中点，重力加速度为$g$。上述$d,E_0,m,v,g$为已知量。

(1)求微粒所带电荷量$q$和磁感应强度$B$的大小；

(2)求电场变化的周期$T$；
(3)改变宽度$d$，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求$T$的最小值。

如图，$ABD$为竖直平面内的光滑绝缘轨道，其中$AB$段是水平的，$BD$段为半径$R=0.2m$的半圆，两段轨道相切于$B$点，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中，场强大小$E=5.0\times {10}^{3}V/m$。一不带电的绝缘小球甲，以速度${\upsilon }_0$沿水平轨道向右运动，与静止在$B$点带正电的小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两球的质量均为$m=1.0\times {10}^{-2}kg$，乙所带电荷量$q=2.0\times {10}^{-5}C$，$g$取$10m/s^2$。(水平轨道足够长，甲、乙两球可视为质点，整个运动过程无电荷转移)
（1） 甲乙两球碰撞后，乙恰能通过轨道的最高点D，求乙在轨道上的首次落点到$B$点的距离；

（2）在满足(1)的条件下。求的甲的速度${\upsilon }_0$；

（3）若甲仍以速度${\upsilon }_0$向右运动，增大甲的质量，保持乙的质量不变，求乙在轨道上的首次落点到$B$点的距离范围。