2011高考物理各地方卷.doc

2011 安徽 22．（14分） （1）开普勤行星运动第三定律指出，行星绕太阳动的椭圆轨道的正半长轴a的三次方与的公转周期的二次方成正比，即是一个所有行星都相同的常量，将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中常量k的表达式。已知引力常量为，太阳的质量为。 （2）开普勒定律不适用于太阳系，对一切具有中心天体的引力系统（地月系统）都成立，经测定地距离为3.84×108 m月球绕地球运动的周期为2.36×106 s，试计算地球的M地=（G=6.67×10N·m/kg，结果保留一位有效数字） 23．（16分） 如图所示，在以坐标原点O为圆心，半径为R的半圆行区域内，有相互垂直的强电场和强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一正电的从O点y轴正方向以某速度射人，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间P点射出。 （1）电场强度的大小和方向。 （2）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射人，经恰从半圆形区域的边界射出，求子运动加速大小 （3）若撤电场，带电粒子仍从O点射入但速度为原来的4，求粒子在磁场中运动的时间。 24．如图所示，M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态。现给小球一个竖直向上的初速度/s，g取10m/。 （1）若锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小方向。 （2）若解对滑块的锁定，试求小球通过最高点时加速度大小。 （3）在满足（2）的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。 24．（15分）如图所示，在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度且表面光滑，左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止，现对A施加水平向右的恒力，待B脱离A（A尚未露出平台）后，将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离。（取）求： （1）B离开平台时的速度。 （2）B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t和位移xB （3）A左端的长度l2 25．（18分）扭摆器是同步辐射装置中的插入件，能使粒子的运动轨迹发生扭摆。其简化模型如图Ⅰ、Ⅱ两处的条形均强磁场区边界竖直，相距为L,磁场方向相反且垂直纸面。一质量为m、电量为-q、重力不计的粒子，从靠近平行板电容器MN板处由静止释放，极板间电压为U,粒子经电场加速后平行于纸面射入Ⅰ区，射入时速度与水平方向夹角 （1）当Ⅰ区宽度L1=L、磁感应强度大小B1=B0时，粒子从Ⅰ区右边界射出时速度与水平方向夹角也为，求B0及粒子在Ⅰ区运动的时间t0 （2）若Ⅱ区宽度L2=L1=L磁感应强度大小B2=B1=B0，求粒子在Ⅰ区的最高点与Ⅱ区的最低点之间的高度差h （3）若L2=L1=L、B1=B0，为使粒子能返回Ⅰ区，求B2应满足的条件 （4）若，且已保证了粒子能从Ⅱ区右边界射出。为使粒子从Ⅱ区右边界射出的方向与从Ⅰ区左边界射出的方向总相同，求B1、B2、L1、、L2、之间应满足的关系式。 11．（18分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距离为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1（2）回旋加速器的原理如图，D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，D1、D2置于盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为P，求输出时质子束的等效电流I与P、 B、R、f的关系式（忽略质子在电场中的运动时间，其最大速度远小于光速）。 （3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差△r是装置大、减小还是不变？ 浙江 23．（16分）如图甲所示，在水平面上固定有长为m、宽为m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在时刻，质量为kg的导体棒以m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为，导轨与导体棒单位长度的电阻均为/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取m/s2）。 （1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况； （2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向； （3）计算4s内回路产生的焦耳热。 24．（24分）节能混合