[安徽]2012年普通高等学校招生全国统一考试理综物理

我国发射的"天宫一号"和"神州八号"在对接前，"天宫一号"的运行轨道高度为$350km$，"神州八号"的运行轨道高度为$343km$。它们的运行轨道均视为圆周，则

一列简谐横波沿$x$轴正方向传播，在$t=0$时波形如图1所示，已知波速为$10m/s$s，则$t=0.1s$时正确的波形是图2中的（）

如图所示，在竖直平面内有一个半径为$R$的圆弧轨道。半径$OA$水平、$OB$竖直，一个质量为m的小球自$A$正上方$P$点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点$B$时恰好对轨道没有压力，已知$AP=2R$，重力加速度为$g$，则小球从$P$到$B$的运动过程中（）

如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度$a$沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力$F$，则（）

如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点$O$处的电势为$0V$，点$A$处的电势为$6V$，点$B$处的电势为$3V$，则电场强度的大小为（）

如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度$v$从$A$点沿直径$AOB$方向射入磁场，经过$\Delta t$时间从$C$点射出磁场，$OC$与$OB$成${60}^0$角。现将带电粒子的速度变为$v/3$，仍从$A$点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（）

如图1所示，半径为$R$的均匀带电圆形平板，单位面积带电量为$\delta$，其轴线上任意一点$P$（坐标为$x$）的电场强度可以由库仑定律和电场强度的叠加原理求出：，方向沿$x$轴。现考虑单位面积带电量为的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为$r$的圆版，如图2所示。则圆孔轴线上任意一点$Q$（坐标为$x$）的电场强度为（）

图1为"验证牛顿第二定律"的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为$m$，小车和砝码的总质量为$M$。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是

A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节$m$的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。
C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动。
（2）实验中要进行质量$m$和M的选取，以下最合理的一组是

A．$M=200g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g$

B．$M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g$

C．$M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g$

D．$M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g$

（3）图2 是试验中得到的一条纸带， A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为$s_{AB}=4.22cm$、$s_{BC}=4.65cm$、$s_{CD}=5.08cm$、$s_{DE}=5.49cm$、$s_{EF}=5.91cm$、$s_{FG}=6.34cm$。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度$a$=$m/s^{2 }$（结果保留2位有效数字）。

图为"测绘小灯伏安特性曲线"实验的实物电路图，已知小灯泡额定电压为$2.5V$。

（1）完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，；
③断开开关，……。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
（2）在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。

质量为$0.1kg$的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的$v-t$图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的$\frac{3}{4}$。设球受到的空气阻力大小恒为$f$，取$g=10m/s^2$, 求：

（1）弹性球受到的空气阻力$f$的大小；
（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度$h$。

图1是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线圈$abcd$可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴转动，由线圈引起的导线$ae$和$df$分别与两个跟线圈一起绕转动的金属圈环相连接，金属圆环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电路电阻R形成闭合电路。图2是线圈的主视图，导线$ab和cd$分别用它们的横截面来表示。已知$ab$长度为$L_1$，$bc$长度为$L_2$，线圈以恒定角速度$\omega$逆时针转动。（只考虑单匝线圈）

（1）线圈平面处于中性面位置时开始计时，试推导$t$时刻整个线圈中的感应电动势$e_1$的表达式；
（2）线圈平面处于与中性面成${\phi }_0$夹角位置时开始计时，如图3所示，试写出$t$时刻整个线圈中的感应电动势$e_2$的表达式；
（3）若线圈电阻为$r$，求线圈每转动一周电阻$R$上产生的焦耳热。（其它电阻均不计）

如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量 $M=2kg$的小物块$A$。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接。传送带始终以$u=2m/s$ 的速率逆时针转动。装置的右边是一光滑的曲面，质量$m=1kg$的小物块$B$从其上距水平台面h=1.0m处由静止释放。已知物块$B$与传送带之间的摩擦因数$\mu =0.2$，$l=1.0m$。设物块$A$、$B$中间发生的是对心弹性碰撞，第一次碰撞前物块$A$静止且处于平衡状态。取$g=10m/s^2$。

（1）求物块$B$与物块$A$ 第一次碰撞前速度大小；

（2）通过计算说明物块$B$与物块$A$第一次碰撞后能否运动到右边曲面上？

（3）如果物块$A$、$B$每次碰撞后，物块A再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当他们再次碰撞前锁定被解除，试求出物块$B$第$n$次碰撞后的运动速度大小。