安徽省高考物理试卷答案与解析.doc

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2012年安徽省高考物理试卷

参考答案与试题解析

一、选择题

1．（3分）（2012•安徽）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（　　）

A．“天宫一号”比“神州八号”速度大

B．“天宫一号”比“神州八号”周期大

C．“天宫一号”比“神州八号”角速度大

D．“天宫一号”比“神州八号”加速度大

【考点】人造卫星的环绕速度．菁优网版权所有

【专题】人造卫星问题．

【分析】天宫一号绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力，根据万有引力定律和牛顿第二定律比较线速度、周期、向心加速度的大小．

【解答】解：

A：

天宫一号和“神州八号”绕地球做匀速圆周运动，靠万有引力提供向心力：

，即，故轨道高度越小，线速度越大．故A错误；

B：

万有引力提供向心力：

，故轨道高度越小，周期越小．故B正确；

C：

万有引力提供向心，故轨道高度越小，角速度越大．故C错误；

D：

万有引力提供向心力，故轨道高度越小，加速度越大．故D错误

故选B

【点评】解决本题的关键掌握线速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系．

2．（3分）（2012•安徽）一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t=0s时波形如图所示，已知波速为10m/s，则t=0.1s时正确的波形是图中的（　　）

A． B． C． D．

【考点】横波的图象．菁优网版权所有

【专题】振动图像与波动图像专题．

【分析】先根据图象得到波长，根据波长和波速的关系求出周期，进而即可求解．

【解答】解：

根据图象可知，波长λ=4m，所以T=

所以t=0.1s时，波形向右平移个波长，所以C正确．

故选C

【点评】本题采用波形平移法研究波形图的，是经常运用的方法．抓住波形经过一个周期向前平移一个波长．

3．（3分）（2012•安徽）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（　　）

A．重力做功2mgR B．机械能减少mgR

C．合外力做功mgR D．克服摩擦力做功mgR

【考点】牛顿第二定律；动能定理的应用．菁优网版权所有

【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．

【分析】小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律求解出B点的速度；然后对从P到B过程根据功能关系列式判读．

【解答】解：

A、重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故P到B过程，重力做功为WG=mgR，故A错误；

B、小球沿轨道到达最高点B时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律，有mg=m，解得；

从P到B过程，重力势能减小量为mgR，动能增加量为=，故机械能减小量为：

mgR﹣，故B错误；

C、从P到B过程，合外力做功等于动能增加量，故为=，故C错误；

D、从P到B过程，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故为mgR﹣，故D正确；

故选D．

【点评】解决本题的关键知道球到达B点时对轨道的压力为0，有mg=m，以及能够熟练运用动能定理．

4．（3分）（2012•安徽）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竖直向下的恒力F，则（　　）

A．物块可能匀速下滑

B．物块仍以加速度a匀加速下滑

C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑

【考点】牛顿第二定律；力的合成与分解的运用．菁优网版权所有

【专题】压轴题；牛顿运动定律综合专题．

【分析】将F分解为垂直于斜面和平行于斜面两个方向F1和F2，根据力的独立作用原理，单独研究F的作用效果，当F引起的动力增加大时，加速度增大，相反引起的阻力增大时，加速度减小．

【解答】解：

未加F时，物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律有：

a=．

当施加F后，加速度a′=，因为gsinθ＞μgcosθ，所以Fsinθ＞μFcosθ，可见a′＞a，即加速度增大．故C确，A、B、D均错误．

故选C．

【点评】解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用牛顿第二定律进行求解．

5．（3分）（2012•安徽）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（　　）

A．200V/m B．200V/m C．100V/m D．100V/m

【考点】带电粒子在匀强电场中的运动．菁优网版权所有

【专题】带电粒子在电场中的运动专题．

【分析】根据题中的数据找出x轴方向上电势与B点相等的C点，BC两点的电势相等，即BC连线上的各点电势相等，通过几何关系，求出O点到BC的距离，由匀强电场中电势差与电场强度的关系可得出电场强度的大小．

【解答】OA的中点C点，由题意可得C点的电势为3V，即BC的电势相等，连接BC，因BC的电势相等，所以匀强电场的方向垂直于BC，过O点做BC的垂线相较于D点，由几何关系得：

OD=OC•sin∠BCO=1.5cm=1.5×10﹣2m

则电场强度为：

E===200V/m，选项BCD错误，A正确

故选：

A

【点评】在匀强电场中，电场是处处相等的，电场强度，电势差与沿电场方向上的距离有关系E=，值得注意的是该关系式只适用于匀强电场．

6．（3分）（2012•安徽）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△t时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角．现将带电粒子的速度变为，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为（　　）

A．△t B．2△t C．△t D．3△t

【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．菁优网版权所有

【专题】压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题．

【分析】由于粒子在匀强磁场是做匀速圆周运动，运动周期　T=，与粒子速度大小无关，可见，要计算粒子在磁场中运动的时间，只要求得它在磁场中运动轨迹对应的圆心角，就可得到所用的时间．

【解答】解：

设圆形磁场区域的半径是R，

以速度v射入时，半径，

根据几何关系可知，，所以

运动时间t=

以速度射入时，半径，

所以

设第二次射入时的圆心角为θ，根据几何关系可知：

tan

所以θ=120°

则第二次运动的时间为：

t=′=2△t

故选：

B．

【点评】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：

定圆心、画轨迹、求半径，同时还利用圆弧的几何关系来帮助解题．

7．（3分）（2012•安徽）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σ，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：

E=2πkσ[1﹣]，方向沿x轴．现考虑单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板，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（　　）

A．2πkσ0 B．2πkσ0

C．2πkσ0 D．2πkσ0

【考点】电场强度．菁优网版权所有

【专题】压轴题；电场力与电势的性质专题．

【分析】已知均匀圆板的电场强度的公式，推导出单位面积带电量为σ0的无限大均匀带电平板的电场强度的公式，然后减去半径为r的圆板产生的场强．

【解答】解：

无限大均匀带电平板R取无限大，在Q点产生的场强：

半径为r的圆板在Q点产生的场强：

无限大均匀带电平板，从其中间挖去一半径为r的圆板后的场强是两个场强的差，所以：

所以选项A正确．

故选：

A

【点评】本题对高中学生来说比较新颖，要求学生能应用所学过的单位制的应用及极限法；本题对学生的能力起到较好的训练作用，是道好题．

二、解答题

8．（18分）（2012•安徽）Ⅰ、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）试验中，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　B　

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　C　

A．M=20g，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sAB=4.22cm、sBC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm．已知打点计时器的工作频率为50Hz，则小车的加速度a=　0.42　m/s2（结果保留2位有效数字）．

Ⅱ、如图为“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，　使它靠近变阻器左端的接线柱　

②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，　增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压　；

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．

【考点】验证牛顿第二运动定律．菁优网版权所有

【专题】实验题；牛顿运动定律综合专题．

【分析】Ⅰ．解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的操作步骤和数据处理以及注意事项．

该实验采用的是控制变量法研究，其中加速度、质量、合力三者的测量很重要．

纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的两个推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度．

Ⅱ．从小灯泡的伏安特性曲线的实验原理去分析考虑，知道实验前滑动变阻器应处于最大值．

【解答】解：

I．

（1）将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂沙和沙桶的情况下使小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力．要判断是否是匀速运动，我们可以从打出的纸带相邻的点的间距来判断小车是否做匀速运动，故选B．

（2）当m＜＜M时，即当沙和沙桶的总重力要远小于小车的重力，绳子的拉力近似等于沙和沙桶的总重力．故选C．

（3）相邻的两个计数点之间还有四个点未画出，相邻的计数点时间间隔为0.1s

利用匀变速直线运动的推论△x=at2，

sDE﹣sAB=3a1T2

sEF﹣sBC=3a2T2

sFG﹣sCD=3a3T2

a==0.42m/s2．

Ⅱ．

（1）①由于滑动变阻器的分压作用，使开始实验时小灯泡两端电压为0，应使滑动变阻器的滑片靠近变阻器左端的接线柱．

②描绘小灯泡灯丝的伏安特性曲线，必须测量多组数据，即增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压

（2）如图所示

故答案为：

Ⅰ．

（1）B

（2）C（3）0.42

Ⅱ．（1