2012年普通高等学校招生全国统一考试 物理（江苏卷）（含答案）

2012年普通高等学校招生全国统一考试 物理（江苏卷）（含答案）

物 理 试 题 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 :1 (B) 1 :3 (C) 9 :1 (D) 1 :9 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 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 4. 将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 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,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 (A) 2f(m+M) M (B) 2f(m+M) m (C) 2f(m+M) M -(m+M)g (D) 2f(m+M) m +(m+M)g 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. 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 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 8. 2011 年8 月,“嫦娥二号冶成功进入了环绕 “日地拉格朗日点冶的轨道,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 (B) 向心加速度大于地球的向心加速度 (C) 向心力仅由太阳的引力提供 (D) 向心力仅由地球的引力提供 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v0 -qBd/2m (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 v0 +qBd/2m 三、简答题:本题分必做题(第10、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.揖必做题铱 10. (8 分)如题10-1 图所示的黑箱中有三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冶刻度线处,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“短暂冶或“持续冶)接b,同时观察指针偏转情况. (3)在判定黑箱中无电源后,将选择开关旋至“伊1冶挡,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. 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. (2)请根据下表的实验数据作出s-h 关系的图象. (3)实验测得A、B 的质量分别为m = 0. 40 kg、M =0. 50 kg. 根据s -h 图象可计算出A 块 与桌面间的动摩擦因数 = _________. (结果保留一位有效数字) (4)实验中,滑轮轴的摩擦会导致滋的测量结果 _________(选填“偏大冶或“偏小冶). 12. 选做题铱本题包括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 _________. µ (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 子速率分布图象如题12A-1 图所示,则T1 _________(选填“大 于冶或“小于冶)T2. (3)如题12A-2 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*105 Pa,吸收的热量Q =7.0*102J,求此过程中气体 内能的增量. B. [选修3-4](12 分) (1)如题12B-1 图所示,白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)“测定玻璃的折射率冶实验中,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. 在插入第四个大头针D 时,要使 它 _____________. 题12B-2 图是在白纸上留下的实验痕迹,其中直线a、a忆是描在纸上的玻 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) (3)地震时,震源会同时产生两种波,一种是传播速度约为3. 5 km/ s 的S 波,另一种是传播速 度约为7. 0 km/ 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3 min. 假定地震波沿直线传播,震源的振动周期为1. 2 s, 求震源与监测点之间的距 离x 和S 波的波长 . 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三种波长的 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 _____________. λ (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 :1,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. 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. 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 磁场区域的圆心角琢均为49仔,磁场均沿半径 方向. 匝数为N 的矩形线圈abcd 的边长ab =cd = 、bc =ad =2 . 线圈以角速度棕绕中心轴匀速 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. 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 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l4 . 轻杆与槽间的最大静摩擦力等于 滑动摩擦力, 且 不 计 小 车 与 地面的摩擦. l l (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. 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 U0 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. 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. 物理试题参考答案 一、单项选择题 1. C 2. B 3. A 4. C 5. A 二、多项选择题 6. AD 7. ABD 8. AB 9. BC 三、简答题 10. (1)A (2)短暂 (3)5. 11. (1)减0小;(B见的右质图量);增加细线的长度 (或增大A 的质量;降低B 的起始高度) (2)(见右图) (3)0. 4 (4)偏大 12A. (1)AB (2) 平 均 动 能 ; 小于 (3)等 压 变 化 对 外 做 的 功 W =p(VB -VA ) 根据热力学第一定律△U=Q-W 解得 △U =5.0*102J 13. (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 14. (1)轻杆开始移动时,弹簧的弹力 F =kx ① 且 F =f 于 ② 解得 x = f/k 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 ⑦ 由④⑦解得 15. (1)设粒子射出加速器的速度为v0 动能定理 2 lv ω= vm NBlE 4= ω22NBlEm = Rr EI m m += lNBIF m2= Rr lBNF += ω3224 Tt 9 4= RtIW m 2= RTIW 2= ( )Rr NBlI += 3 4 2ω 1v 由题意得 (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 y2 =vy t 由题意知,粒子竖直总位移 y =2y1 +y2 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 E =F/q (b)由沿依y 轴方向射入时的受力情况可知:E 与Oxy 平面平行. F2 +f 2 =( 5F)2,则f =2F 且 f =qv1B (c)设电场方向与x 轴方向夹角为 . 若B 沿x 轴方向,由沿z 轴方向射入时的受力情况得 解得 =30°,或 =150° 即E 与Oxy 平面平行且与x 轴 方向的夹角为30°或150°. 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-30°或-150°. α α α