[河南]2012年河南省豫北六校高三第二次精英联赛考试物理卷

来自太阳和其他星体的宇宙射线含有大量高能带电粒子，若这些粒子都到达地面，将会对地球上的生命带来危害。但由于地磁场的存在改变了宇宙射线中带电粒子的运动方   向，使得很多高能带电粒子不能到达地面。下面说法中正确的是（   ）

有一个质量2kg的质点在x－y平面上运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是（   ）

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（   ）

如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小B＝T的水平匀强磁场中，线框面积S＝0．5m²，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴以角速度ω＝200rad／s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈接入一只“220V，60W”的灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A，下列说法正确的是（   ）

A．图示位置穿过线框的磁通量为零

B．线框中产生交变电压的有效值为500V

C．变压器原、副线圈匝数之比为25︰11

D．变压器输出端最多能并联83只60瓦的灯泡

北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的三维卫星定位与通信系统（CNSS），它包括5颗同步卫星和30颗非静止轨道卫星，其中还有备用卫星在各自轨道上做匀速圆周运动。设地球半径为R，同步卫星的轨道半径约为6．6R。如果某一备用卫星的运行周期约为地球自转周期的，则该备用卫星离地球表面的高度约为（   ）

如图所示，固定放置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上的磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与
导轨之间的动摩擦因数为μ.现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导
轨运动距离l时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电
路的电阻为r,导轨电阻不计,重力加速度大小为g．则此过程（   ）

A．杆的速度最大值为

B．流过电阻R的电荷量为

C．恒力F做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量

D．恒力F做的功与安培力做的功之和大于杆动能的变化量

有一静电场，其电势随x坐标的改变而改变，变化的图线如右图所示。若将一带负电粒子（重力不计）从坐标原点O由静止释放，电场中P、Q两点的坐标分别为1mm、4mm。则下列说法正确的是：（   ）

如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为M的木板B处于静止状态，现有一个质量为m的木块A在B的左端以初速度V₀开始向右滑动，已知M＞m，用①和②分别表示木块A和木板B的图像，在木块A从B的左端滑到右端的过程中，下面关于速度v随时间t、动能E_K随位移S的变化图像，其中可能正确的是（   ）

某同学用DIS研究“机械能守恒定律”的装置如图（a）所示，在一次实验中，选择DIS以图像方式显示实验的结果，所显示的图像如图（b）所示。图像的横轴表示球距D点的高度h，纵轴表示摆球的重力势能E_P、动能E_K或机械能E。试回答下列问题：
（1）图（b）的图像中，表示小球的重力势能E_P、动能E_K、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是_____________．（按顺序填写相应图线所对应的文字）。

（2）根据图（b）所示的实验图像，可以得出的结论_______________________。

为了测定某电池的电动势（约10V～11V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为5V的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程为15V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：
（1）把电压表量程扩大，实验电路如图甲所示，请完成第五步的填空。

第一步：把滑动变阻器滑动片移至最右端
第二步：把电阻箱阻值调到零
第三步：闭合电键
第四步：把滑动变阻器滑动片调到适当位罱，使电压表读数为4．5V
第五步：把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__________V
第六步：不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其它线路，即得量程为15V的电压表
（2）上述实验可供选择的器材有：
A．某电池（电动势约10V～11V，内电阻小于2Ω） 
B．电压表（量程为5V，内阻约5KΩ）
C．电阻箱（阻值范围0～9999Ω）               
D．电阻箱（阻值范围0～99999Ω）
E．滑动变阻器（阻值为0～20Ω，额定电流2A）
F．滑动变阻器（阻值为0～20KΩ，额定电流0．2A）
电阻箱应选____________，滑动变阻器应选___________（用大写字母表示）。
（3）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图乙所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线如图丙所示，可知电池的电动势为___________V，内电阻为___________Ω。（保留3位有效数字）。

如图所示，一半径R＝0．2m的水平圆盘绕过圆心的竖直轴转动，圆盘边缘有一质量m＝1．0kg的小滑块。当圆盘转动的角速度达到某一数值时，滑块从圆盘边缘滑落，经光滑的过渡圆管（图中圆管未画出）进入轨道ABC。已知AB段为光滑的弧形轨道，A点离B点所在水平面的高度h＝1．2m；BC斜面与AB轨道对接，倾角为37°，滑块与圆盘及BC斜面间的动摩擦因数均μ＝0．5，滑块在运动过程中始终未脱离轨道，不计在过渡圆管处和B点的机械能损失，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，取g＝10m／s²，sin37°＝0．6，cos37°＝0．8

（1）当圆盘的角速度多大时，滑块从圆盘上滑落?
（2）若取圆盘所在平面为零势能面，求滑块到达B点时的机械能。
（3）从滑块到达B点时起，经0．6s正好通过C点，求BC之间的距离。

如图所示，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ＝30°，在MO左侧存在电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，MO右侧某个区域存在磁感应强度为B、垂直纸面向里的匀强磁场，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为＋q的带电粒子在纸面内以速度v（0≤v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子问的相互作用力，求：

（1）速度最大的粒子自O开始射入磁场至返回水平线PQ所用的时间．
（2）磁场区域的最小面积．

下列说法中正确的是

如图均匀薄壁U形管，左管上端封闭，右管开口且足够长，管的截面积为S，内装有密度为ρ的液体。右管内有一质量为m的活塞搁在固定卡口上，卡口与左管上端等高，活塞与管壁间无摩擦且不漏气。温度为T₀时，左、右管内液面等高，两管内空气柱长度均为L，压强均为大气压强P₀，重力加速度为g。现使左右两管温度同时缓慢升高，在活塞离开卡口上升前，左右两管液面保持不动，试求：

（1）温度升高到T₁为多少时，右管活塞开始离开卡口上升；                 
（2）温度升高到T₂为多少时，两管液面高度差为L。

在某一均匀介质中由波源O发出的简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形如图，其波速为5m／s，则下列说法正确的是______________

一底面半径为R的半圆柱形透明体的折射率为n＝，横截如图所示，O表示半圆柱形截面的圆心。一束极窄的光线在横截面内从AOB边上的A点以60°的入射角入射，求：该光线从进入透明体到第一次离开透明体时，共经历的时间（已知真空
中的光速为c, arcsin＝35°；计算结果用R、n、c表示）。

以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是_____________

光滑水平面上有一质量为M滑块，滑块的左侧是一光滑的圆弧，圆弧半径为R＝1m。一质量为m的小球以速度v₀向右运动冲上滑块。已知M＝4m，g取10m／s²若小球刚好没跃出圆弧的上端，求：

（1）小球的初速度v₀是多少?                                          
（2）滑块获得的最大速度是多少?