2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合測(cè)試（物理）（安徽卷）

1、絕密啟用前2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（安徽卷）理科綜合能力測(cè)試（物理）本試卷分第卷（選擇題）和第卷（非選擇題）兩部分，第卷第1頁至第5頁，第卷第6頁至第12頁。全卷滿分300分，時(shí)間150分鐘。考生注意事項(xiàng)：1、答題前，務(wù)必在試題卷，答題卡規(guī)定的地方填寫自己的姓名、座位號(hào)，并認(rèn)真核對(duì)答題卡上所粘貼的條形碼中姓名、座位號(hào)與本人姓名、座位號(hào)是否一致。務(wù)必在答題卡背面規(guī)定的地方填寫姓名和座位號(hào)后兩位。2、答第卷時(shí)，每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號(hào)。3、答第卷時(shí)，必須使用0.5毫米的黑色墨水簽字筆在答題卡上書寫，要求

2、字體工整、筆跡清晰。作圖題可先用鉛筆在答題卡規(guī)定的位置繪出，確認(rèn)后再用0.5毫米的黑色墨水簽字筆描清楚。必須在題號(hào)所指示的答題區(qū)域作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效，在試題卷、草稿紙上答題無效。4、考試結(jié)束后，務(wù)必將試題卷和答題卡一并上交。第卷（選擇題 共120分）本卷共20小題，每小題6分，共120分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。14我國發(fā)射的“天宮一號(hào)”和“神州八號(hào)”在對(duì)接前，“天宮一號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為350km，“神州八號(hào)”的運(yùn)行軌道高度為343km。它們的運(yùn)行軌道均視為圓周，則A“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”速度大B“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”周期大C“天宮一號(hào)”比“

3、神州八號(hào)”角速度大D“天宮一號(hào)”比“神州八號(hào)”加速度大【答案】B圖11.02.03.0x(m)y(m)o4.0【解析】由萬有引力提供航天器做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力得：，所以、。而“天宮一號(hào)”軌道半徑比“神州八號(hào)”軌道半徑大，故正確選項(xiàng)：B15一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，在t=0s時(shí)波形如圖1所示，已知波速為10m/s，則t=0.1s時(shí)正確的波形是圖2中的A B C D圖2【答案】CPABOR2R【解析】由圖1可得波長=4.0m，其周期T=/v=0.4s。而t=0.1s=T/4，波沿x軸正方向傳播，即圖1的波形向x軸正方向移動(dòng)1/4波長，得到圖2的C圖。正確選項(xiàng)C16如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑

4、為R的圓弧軌道。半徑OA水平、OB豎直，一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力，已知AP=2R，重力加速度為g，則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中A重力做功2mgRB機(jī)械能減少mgRC合外力做功mgRD克服摩擦力做功【答案】D【解析】小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒有壓力，由牛頓第二定律：；小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過程中，由動(dòng)能定理：。重力做功，合外力做功，摩擦力做的功為，即克服摩擦力做功，機(jī)械能減少。正確選項(xiàng)：D17如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速F下滑，若在物塊上再施加一個(gè)豎直向下的恒力F，則A物塊可能勻速下滑B物塊將以加速

5、度a勻加速下滑C物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D物塊將以小于a的加速度勻加速下滑【答案】C【解析】設(shè)斜面的傾角為，物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為，施加一個(gè)豎直向下的恒力F時(shí)，加速度為。根據(jù)牛頓第二定律，不施加恒力F時(shí)：，得；施加一個(gè)豎直向下的恒力F時(shí)：，得。故正確選項(xiàng)：C18如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系中，有方向平行于坐標(biāo)平面的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其中坐標(biāo)原點(diǎn)O處的電勢(shì)為0V，點(diǎn)A處的電勢(shì)為6V，點(diǎn)B處的電勢(shì)為3V，則電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為A BC D【答案】A【解析】由于、，且是勻強(qiáng)電場(chǎng)，則在（3,0）的點(diǎn)的電勢(shì)為3V。勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向垂直于點(diǎn)（3,0）與B點(diǎn)的連線，由幾何關(guān)系可得O到點(diǎn)（3,0）與B點(diǎn)的連線的距離

6、d=1.5cm，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，正確選項(xiàng)：A19如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng)，經(jīng)過t時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，OC與OB成600角?，F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)関/3，仍從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，不計(jì)重力，則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間變?yōu)锳 BC D【答案】B【解析】由牛頓第二定律及勻速圓周運(yùn)動(dòng)得：；。由圖可得以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng)經(jīng)過t=T/6從C點(diǎn)射出磁場(chǎng)，軌道半徑；速度變?yōu)関/3時(shí)，運(yùn)動(dòng)半徑是r/3=，由幾何關(guān)系可得在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過的圓心角為1200，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為T/3,即2t。正確選項(xiàng)：B20如圖1所示，半徑為R的均勻帶電圓

7、形平板，單位面積帶電量為，其軸線上任意一點(diǎn)P（坐標(biāo)為x）的電場(chǎng)強(qiáng)度可以由庫侖定律和電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理求出：，方向沿x軸。現(xiàn)考慮單位面積帶電量為的無限大均勻帶電平板，從其中間挖去一半徑為r的圓版，如圖2所示。則圓孔軸線上任意一點(diǎn)Q（坐標(biāo)為x）的電場(chǎng)強(qiáng)度為ABCD【答案】A【解析】由于帶電體表面的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向垂直于帶電體表面，無限大均勻帶電平板周圍的電場(chǎng)應(yīng)是垂直于平板的勻強(qiáng)電場(chǎng)，即電場(chǎng)強(qiáng)度處處相等等于x=0時(shí)的電場(chǎng)強(qiáng)度，由題中信息可得單位面積帶電量為無限大均勻帶電平板場(chǎng)強(qiáng)為。而半徑為r的圓板在Q點(diǎn)等效場(chǎng)強(qiáng)為，由電場(chǎng)疊加原理可得圖2中Q（坐標(biāo)為x）的電場(chǎng)強(qiáng)度為和的矢量和，即。正確選項(xiàng)：A（在此卷上

8、答題無效）絕密啟用前2012年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（安徽卷）理科綜合能力測(cè)試（物理）第卷（非選擇題 共180分）考生注意事項(xiàng)：請(qǐng)用0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上作答，在試題卷上答題無效。21（18分）I（10分）圖1為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。砂和砂桶的總質(zhì)量為，小車和砝碼的總質(zhì)量為M。實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮?。?）試驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長木板一滑輪的高度，使細(xì)線與長木板平行。接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是A將長木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié)m的大小，使小車在砂和砂

9、桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。B將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。C將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨龋啡ゼ垘б约吧昂蜕巴?，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)。（2）實(shí)驗(yàn)中要進(jìn)行質(zhì)量和M的選取，以下最合理的一組是 AM=20, =10、15、20、25、30、40BM=200, =20、40、60、80、100、120CM=400, =10、15、20、25、30、40DM=400, =20、40、60、80、100、120（3）圖2 是試驗(yàn)中得到的一條紙帶， A、

10、B、C、D、E、F、G為7個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出。量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為=4.22 cm、=4.65 cm、=5.08 cm、=5.49 cm、=5.91 cm、=6.34 cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz,則小車的加速度a= m/s2 （結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。+-II（8分）圖為“測(cè)繪小燈伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)的實(shí)物電路圖，已知小燈泡額定電壓為2.5V。（1）完成下列實(shí)驗(yàn)步驟：閉合開關(guān)前，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片， 閉合開關(guān)后，逐漸移動(dòng)變阻器的滑片， ；斷開開關(guān)，。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在方格紙上作出小燈泡燈絲的伏安特性曲線。（2）在虛線框中畫出與實(shí)物電路相應(yīng)

11、的電路圖?！敬鸢浮縄（1）B （2）C （3）0.42 II（1）使它靠近變阻器左端的接線柱 增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓 （2）如圖所示【解析】I（1）平衡摩擦阻力是通過B的方法來實(shí)現(xiàn)的，故選B （2）由于本實(shí)驗(yàn)中要求砂和砂桶的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車和砝碼的質(zhì)量M，故選C合理。 （3）由于連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差S=0.42cm，由勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律S=aT2，且T=5×0.02s=0.1s，所以a=S/ T2=0.42m/s2。II（1）由于滑動(dòng)變阻器的分壓作用，使開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小燈泡兩端電壓為0，應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的滑片靠近變阻器左端的接線柱。 描繪小燈

12、泡燈絲的伏安特性曲線，必須測(cè)量多組數(shù)據(jù)，即增加小燈泡兩端的電壓，記錄電流表和電壓表的多組讀數(shù)，直至電壓達(dá)到額定電壓 （2）如圖所示22（14分） 質(zhì)量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時(shí)的速度大小為碰撞前的3/4。設(shè)球受到的空氣阻力大小恒為f，取=10 m/s2, 求：t(s)v(m/s)O0.54（1）彈性球受到的空氣阻力f的大??；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的高度h?！敬鸢浮浚?）0.2N （2）【解析】（1）設(shè)彈性球第一次下落過程中的加速度大小為a1，由圖知 根據(jù)牛頓第二定律，得 （2）由圖知彈性球第一次到達(dá)地面時(shí)

13、的速度大小為v1=4m/s，設(shè)球第一次離開地面時(shí)的速度為v2，則 第一次離開地面后，設(shè)上升過程中球的加速度大小為a2，則 a2=12m/s2 于是，有 解得 23（16分）圖1是交流發(fā)電機(jī)模型示意圖。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一矩形線圈abcd可繞線圈平面內(nèi)垂直于磁感線的OO軸轉(zhuǎn)動(dòng)，由線圈引起的導(dǎo)線ae和df分別與兩個(gè)跟線圈一起繞OO轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬圈環(huán)相連接，金屬圓環(huán)又分別與兩個(gè)固定的電刷保持滑動(dòng)接觸，這樣矩形線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)中就可以保持和外電路電阻R形成閉合電路。圖2是線圈的主視圖，導(dǎo)線ab和cd分別用它們的橫截面來表示。已知ab長度為L1，bc長度為L2，線圈以恒定角速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。（只考慮單

14、匝線圈）（1）線圈平面處于中性面位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，試推導(dǎo)t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e1 的表達(dá)式；（2）線圈平面處于與中性面成0夾角位置時(shí)開始計(jì)時(shí)，如圖3所示，試寫出t時(shí)刻整個(gè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e2的表達(dá)式；（3）若線圈電阻為r，求線圈每轉(zhuǎn)動(dòng)一周電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。（其它電阻均不計(jì)）【答案】（1） （2）（3）【解析】（1）矩形線圈abcd轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，只有ab和cd切割磁感線，設(shè)ab和cd的轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v，則 在t時(shí)刻，導(dǎo)線ab和cd因切割磁感線而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)均為 E1=BL1v 由圖可知 則整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 （2）當(dāng)線圈由圖3位置開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，在t時(shí)刻整個(gè)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 （3）由

15、閉合電路歐姆定律可知 這里的E為線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的有效值 則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周在R上產(chǎn)生的焦耳熱為 其中 于是 24（20分）如圖所示，裝置的左邊是足夠長的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量 M=2kg的小物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶始終以u(píng)=2m/s 的速率逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。裝置的右邊是一光滑的曲面，質(zhì)量m=1kg的小物塊B從其上距水平臺(tái)面h=1.0m處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的摩擦因數(shù)=0.2，l=1.0m。設(shè)物塊A、B中間發(fā)生的是對(duì)心彈性碰撞，第一次碰撞前物塊A靜止且處于平衡狀態(tài)。取g=10m/s2。（1）求物塊B與物塊A第一次碰撞前速度大??；（2）通過計(jì)算說明物塊B與物塊A第一次碰撞后能否運(yùn)動(dòng)到右邊曲面上？（3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)都會(huì)立即被鎖定，而當(dāng)他們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，試求出物塊B第n次碰撞后的運(yùn)動(dòng)速度大小?！敬鸢浮浚?）4m/s （2）不能 （3）【解析】（1）設(shè)物塊B沿光滑曲面下滑到水平位置時(shí)的速度大小為v0由機(jī)械能守恒知 設(shè)物塊B在傳送帶上滑動(dòng)過程中因受摩擦力所產(chǎn)生的加速度大小為a 設(shè)物塊B通過傳送帶后運(yùn)動(dòng)速度大小為v，有 結(jié)合式解得 v=4m/s 由于=2m/s，所以v=4m/s即為物塊B與物塊A第一次碰撞前的速度大?。?）設(shè)物塊A、B第一