高考物理江苏卷真题及详细答案word版

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‎2012年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）‎ 物 理 一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意。‎ ‎1．真空中，A、B两点与点电荷Q的距离分别为r和3r，则A、B两点的电场强度大小之比为 ‎ （A）3 : l （B） 1 : 3 （C）9 : l （D） l : 9‎ ‎【答案】C ‎ ‎【解析】根据点电荷周围的电场强度表达式，可知点电荷周围的电场强度的大小与距离的二次方成反比，A、B两点与点电荷Q的距离之比为1∶3，所以电场强度大小之比为9∶1，C项正确 ‎2．一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况是 ‎（A）C和U均增大 （B）C增大，U减小 ‎（C）C减小，U增大 （D）C和U均减小 ‎【答案】B ‎ ‎【解析】由平行板电容器的电容的表达式，当两极板之间插入一电介质，ε变大，则C变大，由可知，在电荷量Q不变的情况下，两极板间的电势差U将减小，B项正确。 ‎ F O A B ‎3．如图所示，细线的一端固定于O点，另一端系一小球。在水平拉力作用下，小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点。在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是 ‎（A）逐渐增大 ‎（B）逐渐减小 ‎（C）先增大，后减小 ‎（D）先减小，后增大 ‎【答案】A ‎ ‎【解析】设F与速度的夹角为，则。小球以恒定速率运动，在切线上（速度方向上）合力为0，即，所以，随增大，P增大。‎ ‎4．一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘将皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是 O t A a O t B a O t D a O t C a ‎【答案】C ‎【解析】由牛顿第二定律：，加速度，皮球在上升过程中做减速运动，随着的减小，减小，但最后不等于0.加速度越小，速度减小得越慢，所以选C。‎ ‎5．如图所示，一夹子夹住木块，在力 F 作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M 第10页（共10页）‎ ‎，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是 f f m M F ‎（A） （B）‎ ‎（C） （D）‎ ‎【答案】A ‎【解析】当木块所受的摩擦力最大时加速度最大，整体法，隔离法，对木块，，解得。‎ 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分。‎ A B h l v ‎6．如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度h (l , h均为定值）。将A向B水平抛出的同时，B自由下落．A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反．不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则 ‎ ‎（A）A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度 ‎（B）A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰 ‎ ‎（C）A、B不可能运动到最高处相碰 ‎（D）A、B一定能相碰 ‎【答案】A、D ‎【解析】A做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，满足关系式h＝gt2，水平方向上为匀速直线运动，满足关系式x＝vt，B做自由落体运动，因为A、B从同一高度开始运动，因此两者在空中同一时刻处于同一高度，即使两者与地面撞击，反弹后在空中也是同一时刻处于同一高度，而A在水平方向一直向右运动，因此A、B肯定会相碰，D项正确；当A的水平速度v足够大时，有可能在B未落地前二者相碰，因此A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度，A项正确。‎ 家庭电路 电流放大器 电磁铁 零线 火线 铁芯 L1‎ L2‎ K ‎7．某同学设计的家庭电路保护装置如图所示，铁芯左侧线圈L1由火线和零线并行绕成．当右侧线圈L2中产生电流时，电流经放大器放大后，使电磁铁吸起铁质开关K，从而切断家庭电路．仅考虑L1，在铁芯中产生的磁场，下列说法正确的有 ‎（A）家庭电路正常工作时， L2中的磁通量为零 ‎ ‎（B）家庭电路中使用的电器增多时，L2中的磁通量不变 ‎ ‎（C）家庭电路发生短路时，开关K将被电磁铁吸起 ‎（D）地面上的人接触火线发生触电时，开关 K 将被电磁铁吸起 ‎【答案】A、B、D 拉格朗日点 地球 太阳 ‎【解析】由于火线和零线并行绕制，所以在家庭电路正常工作时，火线和零线的电流大小相等，方向相反，因此合磁通量为零，L2中的磁通量为零，A项正确；当家庭电路中使用的电器增多时，火线和零线的电流仍然大小相等，方向相反，L2中的磁通量不变，B项正确；家庭电路发生短路时，火线和零线的电流同时增大，合磁通量仍然为零，因此开关K不会被电磁铁吸起，C项错误；当地面上的人接触火线发生触电时，火线的电流突然变大，即L1中的磁场发生变化，导致L2中的磁通量变化，L2中产生感应电流，电磁铁将开关K吸起，D项正确。‎ ‎8．2011年8月，“嫦娥二号”成功进入了环绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家。如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器处于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动．则此飞行器的 ‎（A）线速度大于地球的线速度 第10页（共10页）‎ ‎（B）向心加速度大于地球的向心加速度 ‎ ‎（C）向心力仅有太阳的引力提供 ‎ ‎（D）向心力仅由地球的引力提供 ‎【答案】A、B ‎【解析】飞行器与地球绕太阳同步做圆周运动，它们的周期相同，角速度也相同，由，，可知半径越大，线速度越大，向心加速度也越大，A、B正确；飞行器的向心力由太阳和地球的合力来提供，C、D错误。‎ O A N m, q M d d ‎9．如图所示，MN是磁感应强度为B的匀强磁场的边界。一质量为m、电荷量为 q 的粒子在纸面内从O点射入磁场。若粒子速度为v0，最远能落在边界上的A点。下列说法正确的有 ‎（A）若粒子落在A点的左侧，其速度一定小于v0 ‎ ‎（B）若粒子落在A点的右侧，其速度一定大于v0 ‎ ‎（C）若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能小于 ‎（D）若粒子落在A点左右两侧d的范围内，其速度不可能大于 ‎【答案】B、C ‎【解析】带电粒子沿垂直边界的方向射入磁场时，落在边界上的点离出发点最远，当入射方向不是垂直边界的方向时，落在边界上的点与出发点的距离将小于这个距离，即速度大于或等于v0，但入射方向不是90°时，粒子有可能落在A点的左侧，A项错误；但粒子要落在A点的右侧，其速度一定要大于临界速度v0，B项正确；设OA之间距离为L，若粒子落在A点两侧d范围内，则以最小速度v入射的粒子做圆周运动的直径应为L－d，由洛伦兹力提供向心力，qvB＝，qv0B＝，解得v＝v0－，C项正确；由于题中没有强调粒子的入射方向，因此无法确定速度的最大值，D项错误．‎ 三、简答题：本题分必做题（第l0、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．请将解答填写在答题卡相应的位置。‎ ‎【必做题】‎ ‎10．( 8分）如题10－l图所示的黑箱中有二只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。‎ ‎（1）在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整题10—2图中多用电表的 （选填“A”、“B”或“C " )。‎ ‎（2）在用多用电表的直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否存在电源时，一表笔接a，另一表笔应 （选填“短暂”或“持续”）接b，同时观察指针偏转情况。‎ 第10页（共10页）‎ ‎（3）在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“×l”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值．测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。两表笔分别接a、b时，多用电表的示数如题10－2图所示。‎ 请将记录表补充完整，并在答题卡的黑箱图中画出一种可能的电路．‎ 两表笔接的接点 多用电表的示数 a，b ‎ Ω a，c ‎10.0Ω b，c ‎15.0Ω ‎【答案】（1）A （2）短暂 （3）5.0（见右图）‎ ‎【解析】(1)在使用多用电表时发现指针不在左边“0”刻度线处，则需要进行机械调零，即调节A；‎ a b c a b c 或 ‎ (2)在用直流电压挡探测黑箱a、b接点间是否有电源时，一个表笔接a，另一※【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】※个表笔应短暂接b，防止电流过大烧毁电表；‎ ‎(3)每对接点间正反向电阻相等，说明黑箱中只有电阻，由于选择开关选择的是“×1”挡，因此两表笔分别接a、b时，多用电表的示数从表盘中读出为5.0 Ω；根据表格中数据，可知各接点间的电阻连接如图所示。‎ M P h O Q A B s m ‎11．(10分）为测定木块与桌面之间的动摩擦因数，小亮设计了如图所示的装置进行实验。实验中，当木块A位于水平桌面上的O点时，重物B刚好接触地面。将A拉到P 点，待B稳定后静止释放，A最终滑到Q点．分别测量OP、OQ的长度h和s．改变h，重复上述实验，分别记录几组实验数据。‎ ‎（1）实验开始时，发现A释放后会撞到滑轮．请提出两个解决方法。 ‎ s/cm O h/cm ‎（2）请根据下表的实验数据作出s－h关系的图象.‎ h(cm)‎ ‎20.0‎ ‎30.0‎ ‎40.0‎ ‎50.0‎ ‎60.0‎ s(cm)‎ ‎19.5‎ ‎28.5‎ ‎39.0‎ ‎48.0‎ ‎56.5‎ ‎（3）实验测得A、B的质量分别为m=0.4kg、M=0.50kg．根据s－h图象可计算出A木块与桌面间的动摩擦因数μ＝ ．（结果保留一位有效数字）‎ ‎（4）实验中，滑轮轴的摩擦会导致μ的测量结果 （选填“偏大”或“偏小” ) .‎ ‎【答案】（1）减小B的质量；增加细线的长度 ‎（或增大A的质量；降低B的起始高度）‎ ‎ （2）见右下图 ‎70‎ h/cm ‎60‎ ‎40‎ ‎10‎ ‎50‎ ‎30‎ ‎20‎ ‎10‎ ‎20‎ ‎30‎ ‎40‎ ‎50‎ ‎60‎ ‎70‎ s/cm ‎ （3）0.4‎ ‎ （4）偏大 ‎【解析】(1)实验开始时发现A释放后会撞到滑轮，主要是加速度过大或加速时间过长，可以通过减小B的质量或增大A的质量来减小加速度，通过增加细线的长度或降低B的起始高度来缩短加速时间。‎ ‎(2)s－h图象如图所示。‎ ‎(3)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，即由Mgh－μmgh＝(M＋m)v2，－μmgs＝－mv2，求得s＝h，图象的斜率k＝ 第10页（共10页）‎ ‎，即＝，解得μ＝0.4。‎ ‎(4)本实验测动摩擦因数的原理是动能定理，如果考虑克服滑轮摩擦做功W，则Mgh－μmgh－W＝(M＋m)v2，－μmgs＝－mv2，求得μ＝，如果忽略克服滑轮摩擦做功，则动摩擦因数偏大。‎ ‎12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按A、B两小题评分。‎ ‎ A．［选修3－3］( 12 分）‎ ‎ （1）下列现象中，能说明液体存在表面张力的有 ‎ ‎（A）水黾可以停在水面上 （B）叶面上的露珠呈球形 ‎ ‎（C）滴入水中的红墨水很快散开 （D）悬浮在水中的花粉做无规则运动 ‎（2）密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大。从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的 增大了。该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1 （选填“大于”或“小于”）T2。‎ ‎（3）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B。此过程中，气体压强p=1.0×105Pa，吸收的热量Q=7.0×102J，求此过程中气体内能的增量。‎ 各速率区间的分子数 占总分子数的百分比 分子的速率 O T1‎ T2‎ ‎ ‎6.0‎ V/×10-3m3‎ A B O ‎3.0‎ ‎4.0‎ T/×102K ‎ ‎【答案】(1)AB　(2)平均动能　小于 (3)5.0×102 J ‎【解析】（1）滴入水中的红墨水很快散开是扩散现象，悬浮在水中的花粉的运动是布朗运动，它说明水分子永不停息地做无规则运动。 ‎ ‎（2）温度升高，气体分子的平均动能增加，随着温度的升高，分子速率随时间分布的峰值向分子速率增大的方向移动，因此T1小于T2。 ‎ ‎（3）等压变化，对外做功 ‎ ‎ 根据热力学第一定律 ‎ ‎ 解得 ‎ B．［选修3－4］( 12分）‎ ‎（1）如图所示，自炽灯的右侧依次平行放置偏振片P和Q，A点位于P、Q之间，B点位于Q右侧．旋转偏振片P ，A、B两点光的强度变化情况是 ‎ ‎（A）A、B均不变 （B）A、B均有变化 ‎（C）A不变，B有变化 （D）A有变化，B不变 ‎（2）“测定玻璃的折射率”实验中，在玻璃砖的一侧竖直插两个大头针A、B，在另一侧再竖直插两个大头针C、D。在插人第四个大头针D时，要使它 。如图是在自纸上留下的实验痕迹，其中直线a、a' 是描在纸上的玻璃砖的两个边．根据该图可算得玻璃的折射率n＝ 。（计算结果保留两位有效数字）‎ 第10页（共10页）‎ ‎（3）地震时，震源会同时产生两种波，一种是传播速度约为3.5km/s的S波，另一种是传播速度约为7.0km/s的P波。一次地震发生时，某地震监测点记录到首次到达的 P 波比首次到达的S波早3min。假定地震波沿直线传播，震源的振动周期为1.2s，求震源与监测点之间的距离x和S 波的波长λ。‎ 白纸灯光 P Q A B C a’‎ A a D B ‎【答案】（1）C （2）挡住C及A、B的像； 1. 8 ( 1. 6 一1. 9都算对）（3）4.2 km ‎【解析】（1）旋转偏振片P，A处得到的是始终强度相同的偏振光，偏振光再经过偏振片，在B处的光强随着P转动而变化，当Q的透振方向与经过P的偏振光的振动方向垂直时，B处的光强为0。‎ ‎ （2）插在D点的大头针必须挡住C及A、B的像，这样才保证沿A、B的光线经过C、D；作出光路图如图所示，以入射点O为圆心作圆，交入射光线与折射光线于E、F，从E、F作法线的垂线交法线于G、H，用刻度尺量出EG、FH的※【本资料来源：全品高考网、全品中考网；全品教学网为您提供最新最全的教学资源。】※长，由公式n＝＝＝求出折射率。‎ ‎ （3）设P波的传播时间为t，则，‎ ‎ 解得。代入数据得x=1260km ‎ ‎ 由。解得 C．［选修3－5］（12分）‎ ‎（1）如图所示是某原子的能级图，a、b、c为原子跃迁所发出的二种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是 。‎ ‎3 E3 ‎ ‎2 E2‎ ‎1 E1‎ a c b c a A a c b B c b a C a b c D b ‎（2）一个中子与某原子核发生核反应，生成一个氘核，其核反应方程式为 。该反应放出的能量为Q，则氘核的比结合能为 。‎ ‎（3）A、B两种光子的能量之比为2 : l，它们都能使某种金属发生光电效应，且所产生的光电子最大初动能分别为 EA、EB。求A、B两种光子的动量之比和该金属的逸出功。‎ ‎【答案】（1）C （2）； （3）2:1 ‎ ‎【解析】（1）从能级图上可以看出，a光子的能量最大，a光的波长最短，b光子的能量最小，b光的波长最长，因此C选项正确 ‎ （2）核反应过程遵循质量数、电荷数守恒，因此 第10页（共10页）‎ ‎；比结合能即平均每个核子释放的能量，两个核子结合放出Q的能量，比结合能为； ‎ ‎ （3）光子能量，动量，且 ‎ 得，则 ‎ A照射时，光电子的最大初动能。同理，‎ ‎ 解得 ‎ 四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。‎ B α a ω 磁极 铁芯 c 磁极 R b ‎13．（15分）某兴趣小组设计了一种发电装置，如图所示。在磁极和圆柱状铁芯之间形成的两磁场区域的圆心角α均为，磁场均沿半径方向．匝数为N的矩形线圈abcd的边长ab=cd=l、bc=ad=2l。线圈以角速度ω绕中心轴匀速转动，bc和ad边同时进入磁场。在磁场中，两条边所经过处的磁感应强度大小均为B、方向始终与两边的运动方向垂直。线圈的总电阻为r，外接电阻为R。求：‎ ‎（1）线圈切割磁感线时，感应电动势的大小Em；‎ ‎（2）线圈切割磁感线时，bc边所受安培力的大小F；‎ ‎（3）外接电阻上电流的有效值I。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）‎ ‎【解析】（1）bc、ad边的运动速度 感应电动势 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ （2）电流 安培力 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ （3）一个周期内，通电时间 ‎ ‎ R上消耗的电能 且 ‎ ‎ 解得 ‎ m v l 轻杆 ‎14．(16分）某缓冲装置的理想模型如图所示，劲度系数足够大的轻质弹簧与轻杆相连，轻杆可在固定的槽内移动，与槽间的滑动摩擦力恒为f。轻杆向右移动不超过l 第10页（共10页）‎ 时，装置可安全工作。一质量为m的小车若以速度v0撞击弹簧，将导致轻杆向右移动。轻杆与槽间的最大静擦力等于滑动摩擦力，且不计小车与地面的摩擦。‎ ‎（1）若弹簧的劲度系数为k，求轻杆开始移动时，弹簧的压缩量x；‎ ‎（2）求为使装置安全工作，允许该小车撞击的最大速度vm ； ‎ ‎（3）讨论在装置安全工作时，该小车弹回速度v'和撞击速度v的关系。‎ ‎【答案】（1） （2） （3）见解析 ‎【解析】（1）轻杆开始移动时，弹簧的弹力 ①‎ ‎ 且 F=f ②‎ ‎ 解得 ③‎ ‎ （2）设轻杆移动前小车对弹簧所做的功为W，则小车从撞击到停止的过程中 ‎ 动能定理 ④‎ ‎ 同理，小车以vm撞击弹簧时 ⑤‎ ‎ 解得 ⑥‎ ‎ （3）设轻杆恰好移动时，小车撞击速度为v1‎ ‎ ⑦‎ ‎ 由④⑦解得 ‎ ‎ 当时，‎ ‎ 当时 ‎ ‎15．(16分）如图所示，待测区域中存在匀强电场和匀强磁场，根据带电粒子射入时的受力情况可推测其电场和磁场。图中装置由加速器和平移器组成，平移器由两对水平放置、相距为l的相同平行金属板构成，极板长度为l、间距为d，两对极板间偏转电压大小相等、电场方向相反．质量为m、电荷量为＋q的粒子经加速电压Um加速后，水平射入偏转电压为U1的平移器，最终从A点水平射入待测区域。不考虑粒子受到的重力。‎ ‎（1）求粒子射出平移器时的速度大小v1；‎ ‎（2）当加速电压变为4U0时，欲使粒子仍从A点射入待测区域，求此时的偏转电压U；‎ ‎（3）已知粒子以不同速度水平向右射入待测区域，刚进入时的受力大小均为F。现取水平向右为x轴正方向，建立如图所示的直角坐标系Oxyz。保持加速电压为U0不变，移动装置使粒子沿不同的坐标轴方向射入待测区域，粒子刚射入时的受力大小如下表所示。‎ 射入方向 y ‎－ y z ‎－ z 第10页（共10页）‎ 受力大小 请推测该区域中电场强度和磁感应强度的大小及可能的方向。‎ l l l ‎+‎ ‎-‎ U0‎ ‎-U1‎ U1‎ m ‎+q A y x z O 待测区域 ‎【答案】（1） （2）4U1 （3）见解析 ‎【解析】（1）设粒子射出加速器的速度为v0‎ ‎ 动能定理 ‎ ‎ 由题意得 v1=v0，即 ‎ （2）在第一个偏转电场中，设粒子的运动时间为t ‎ ‎ 加速度的大小 ‎ ‎ 在离开时，竖直分速度 vy=at ‎ 竖直位移 ‎ ‎ 水平位移 ‎ ‎ 粒子在两偏转电场间做匀速直线运动，经历时间也为t ‎ 竖直位移 ‎ ‎ 由题意知，粒子竖直总位移 ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ 则当加速电压为4U0时，U=4U1‎ ‎ （3）（a）由沿x轴方向射入时的受力情况可知：B平行于x轴。 且 ‎ （b）由沿±y轴方向射入时的受力情况可知：E与Oxy平面平行。‎ ‎ ，则f=F 且 f=qv1B 第10页（共10页）‎ ‎ 解得 ‎ ‎ （c）设电场方向与x轴方向夹角为α ‎ ‎ 若B沿x轴方向，由沿z轴方向射入时的受力情况得 ‎ ‎ ‎ 解得 ，或 ‎ 即 E 与Oxy平面平行且与x轴方向的夹角为300或1500。‎ ‎ 同理，若B沿－x轴方向 ‎ E与Oxy平面平行且与x轴方向的夹角为－300或－1500。‎ 第10页（共10页）‎