[重庆]2012年普通高等学校招生全国统一考试理综物理

装有砂粒的试管竖直静浮于水面，如图所示。将试管竖直提起少许，然后由静止释放并开始计时，在一定时间内试管在竖直方向近似做简谐运动。若取竖直向上为正方向，则以下描述试管振动的图象中可能正确的是（）

如图所示，理想变压器的原线圈接入$u=11000\sin 100\pi t\left(V\right)$的交变电压，副线圈通过电阻$r=6\Omega$的导线对"$220V/880W$"的电器$R_L$供电，该电器正常工作。由此可知（）

题图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气。若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是（）

质量为$m$的人站在质量为$2m$的平板小车上，以共同的速度在水平地面上沿直线前行，车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比。当车速为$v_0$时，人从车上以相对于地面大小为$v_0$的速度水平向后跳下。跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计，则能正确表示车运动的$v-t$图象为

冥王星与其附近的另一星体卡戎可视为双星系统，质量比约为$7:1$，同时绕它们连线上某点$O$做匀速圆周运动，由此可知，冥王星绕$O$点运动的（）

以下是物理学史上3个著名的核反应方程$x+{}_3{}^{7}Li\to 2y$，$y+{}_7{}^{14}N\to x+{}_8{}^{17}O$，$y+{}_4{}^{9}Be\to z+{}_6{}^{12}C$。$x$、$y$和$z$是3种不同的粒子，其中$z$是（）

空间中$P$、$Q$两点处各固定一个点电荷，其中$P$点处为正电荷，$P$、$Q$两点附近电场的等势面分布如题图20图所示，$a$、$b$、$c$、$d$为电场中的4个点，则（）

如题图所示，正方形区域$MNPQ$内有垂直纸面向里的匀强磁场，在外力作用下，一正方形闭合刚性导线框沿$QN$方向匀速运动，$t=0$时刻，其四个顶点$M`,N`,P`,Q`$恰好在磁场边界中点，下列图像中能反映线框所受安培力$f$的大小随时间$t$变化规律的是（）

题22图1所示为光学实验用的长方体玻璃砖，它的面不能用手直接接触。在用插针法测定玻璃砖折射率的实验中，两位同学绘出的玻璃砖和三个针孔$a$、$b$、$c$的位置相同，且插在$c$位置的针正好挡住插在$a$、$b$位置的针的像，但最后一个针孔的位置不同，分别为$d$、$e$两点，如题22图2所示，计算折射率时，用（填"$d$"或"$e$"）点得到的值较小，用（填"$d$"或"$e$"）点得到的值误差较小。

某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势$E$和内阻$r$，并探究电极间距对$E$和$r$的影响。实验器材如题图所示。

①测量$E$和$r$的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压$U$和流过电源的电流$I$，依据公式，利用测量数据作出$U-I$图像，得出$E$和$r$。②将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在上图中用笔画线代替导线连接电路。
③实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的$U-I$图像如下图中（$a$）、（$b$）、（$c$）、（$d$）所示，由此可知：

在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势（填"增大""减小"或"不变"），电源内阻（填"增大""减小"或"不变"）。
曲线（$c$）对应的电源电动势$E$=$V$，内阻$r$=$\Omega$，当外电路总电阻为2500$\Omega$时，该电源的输出功率$P$=

图所示为一种摆式摩擦因数测量仪，可测量轮胎与地面间动摩擦因数，基主要部件有：底部固定有轮胎橡胶片的摆锤和连接摆锤的轻质细杆。摆锤的质量为$m$，细杆可绕轴$O$在竖直平面内自由转动，摆锤重心到$O$点距离为$L$。测量时，测量仪固定于水平地面，将摆锤从与$O$等高的位置处静止释放。摆锤到最低点附近时，橡胶片紧压地面擦过一小段距离$s（s<L）$，之后继续摆至与竖直方向成$\theta$角的最高位置。若摆锤对地面的压力可视为大小为$F$的恒力，重力加速度为$g$，求

（1）摆锤在上述过程中损失的机械能；

（2）在上述过程中摩擦力对摆锤所做的功；

（3）橡胶片与地面之间的动摩擦因数。

有人设计了一种带电颗粒的速率分选装置，其原理如题图所示，两带电金属板间有匀强电场，方向竖直向上，其中$PQNM$矩形区域内还有方向垂直纸面向外的匀强磁场。一束比荷（电荷量与质量之比）均为$\frac{1}{k}$的带正电颗粒，以不同的速率沿着磁场区域的水平中心线$O`O$进入两金属板之间，其中速率为$v_0$的颗粒刚好从$Q$点处离开磁场，然后做匀速直线运动到达收集板。重力加速度为$g$，$PQ$=3$d$，$NQ$=2$d$，收集板与$NQ$的距离为$l$，不计颗粒间相互作用。求

（1）电场强度$E$的大小；
（2）磁感应强度$B$的大小；
（3）速率为$\lambda v_0\left(\lambda >1\right)$的颗粒打在收集板上的位置到$O$点的距离。

某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为$S$。比赛时，某同学将球置于球拍中心，以大小为$a$的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到$v_0$时，再以$v_0$做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为${\theta }_0$，如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为$m$，重力加速度为$g$。

（1）求空气阻力大小与球速大小的比例系数$k$；
（2）求在加速跑阶段球拍倾角$\theta$随速度$v$变化的关系式；
（3）整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为$v_0$，而球拍的倾角比${\theta }_0$大了$\beta$并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求$\beta$应满足的条件。