2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試理科綜合測試（物理）（天津卷）

1、2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合能力測試（物理）第卷一、單項選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）1. 下列說法正確的是 A. 采用物理或化學方法可以有效地改變放射性元素的半衰期 B. 由波爾理論知道氫原子從激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時會放出光子 C. 從高空對地面進行遙感攝影是利用紫外線良好的穿透能力 D. 原子核所含核子單獨存在時的總質(zhì)量小于該原子核的質(zhì)量【答案】B【解析】半衰期是原子的物理屬性，不能采用物理或化學方法改變；高空遙感是用紅外線的；由于核子結(jié)合為原子核時能量增加必然存在質(zhì)量虧損；氫原子從高能量的激發(fā)態(tài)躍遷到低能量的基態(tài)時放出

2、能量，所以放出光子。答案B。 MNB2. 如圖所示，金屬棒MN兩端由等長的輕質(zhì)細線水平懸掛，處于豎直向上的勻強磁場中，棒中通以由M向N的電流，平衡時兩懸線與豎直方向夾角均為，如果僅改變下列某一個條件，角的相應(yīng)變化情況是A棒中的電流變大，角變大B兩懸線等長變短，角變小C金屬棒質(zhì)量變大，角變大D磁感應(yīng)強度變大，角變小【答案】A【解析】水平的直線電流在豎直磁場中受到水平的安培力而偏轉(zhuǎn)，與豎直方向形成夾角，此時它受拉力、重力和安培力而達到平衡，根據(jù)平衡條件有，所以棒子中的電流增大角度變大；兩懸線變短，不影響平衡狀態(tài)，角度不變；金屬質(zhì)量變大角度變?。淮鸥袘?yīng)強度變大角度變大。答案A。3. 一人造地球衛(wèi)星繞

3、地球做勻速圓周運動，假如該衛(wèi)星變軌后做勻速圓周運動，動能減小為原來的1/4，不考慮衛(wèi)星質(zhì)量的變化，則變軌前后衛(wèi)星的 A.向心加速度大小之比為4:1 B.角速度大小之比為2:1 C.周期之比為1:8 D.軌道半徑之比為1:2【答案】C【解析】根據(jù)向心加速度表達式知在動能減小時勢能增大，地球衛(wèi)星的軌道半徑增大，則向心加速度之比大于4；根據(jù)萬有引力和牛頓第二定律有化簡為，知在動能減小速度減小則軌道半徑增大到原來的4倍；同理有化簡為，則周期的平方增大到8倍；根據(jù)角速度關(guān)系式，角速度減小為。答案C。4.通過一理想變壓器，經(jīng)同一線路輸送相同電功率P，原線圈的電壓U保持不變，輸電線路的總電阻為R。當副線圈與

4、原線圈的匝數(shù)比為K時，線路損耗的電功率為P1，若將副線圈與原線圈的匝數(shù)比提高到nk,線路損耗胡電功率為P2, 則P1和分別為A, B ,C, D, 【答案】D【解析】根據(jù)理想變壓器的變壓比有 ， 線路的輸送功率不變有 根據(jù)焦耳定律有 ，。答案D。+10V+5V-5V-10VvA0V5. 兩個固定的等量異號點電荷所產(chǎn)生電場的等勢面如圖中虛線所示，一帶負電的粒子以某一速度從圖中A點沿圖示方向進入電場在紙面內(nèi)飛行，最后離開電場，粒子只受靜電力作用，則粒子在電場中A.做直線運動，電勢能先變小后變大B.做直線運動，電勢能先變大后變小C.做曲線運動，電勢能先變小后變大D.做曲線運動，電勢能先變大后變【答案

5、】C【解析】兩個固定的的等量異號點電荷產(chǎn)生電場的等勢面與電場線垂直，且沿電場線電勢減小，所以等量異號點電荷和它們間直線電場線如圖所示。當帶負電的粒子進入電場受到與其速度垂直的電場力而偏轉(zhuǎn)做曲線運動。電子在斜向左的電場力作用下向左偏轉(zhuǎn)，電場力做正功粒子的動能增加，電勢能減小。答案C。二、不定項選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的4個選項中，都有多個選項是正確的，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不答的得0分）ABabO6、半圓形玻璃磚橫截面如圖，AB為直徑，O點為圓心。在該截面內(nèi)有a 、b 兩束單色可見光從空氣垂直于AB攝入玻璃磚， 兩入射點到O的距離相等。兩束光在半圓邊界上反

6、射和折射的情況如圖所示：則a、b兩束光， A在同種均勻介質(zhì)中傳播，a光的傳播速度較大B以相同的入射角從空氣斜射入水中，b光的折射角大C若a光照射某金屬表面能發(fā)生光電效應(yīng)，b光也一定能D分別通過同一雙縫干涉裝置，a光的相鄰亮條紋間距大【答案】ACD【解析】當光由光密介質(zhì)玻璃進入光疏介質(zhì)空氣時發(fā)生折射或全反射，b發(fā)生全反射說明b的入射角大于或等于臨界角，a發(fā)生折射說明a的入射角小于臨界角，比較可知在玻璃中a的臨界角大于b的臨界角；根據(jù)臨界角定義有玻璃對a的折射率??；根據(jù)在玻璃中a光的速度大，A正確；通過色散現(xiàn)象分析比較a的折射率小，a光的頻率小波長大；雙縫干涉相鄰亮條紋間距大小與波長成正比，a光的

7、相鄰亮條紋間距大，D正確；發(fā)生光電效應(yīng)的條件是入射光的頻率大于金屬的極限頻率，頻率小的a光能發(fā)生光電效應(yīng)，則頻率大的b光一定能，C正確；根據(jù)折射定律，在入射角i相同時b的折射率大則折射角r小，B錯誤。答案ACD。x/my/cm123O4-22M7. 沿X軸正向傳播的一列簡諧橫波在t=0時刻的波形如圖所示，M為介質(zhì)中的一個質(zhì)點，該波的傳播速度為40m/s，則t=s 時A. 質(zhì)點M對平衡位置的位移一定為負值B. 質(zhì)點M的速度方向與對平衡位置的位移方向相同C. 質(zhì)點M的加速度方向與速度方向一定相同D. 質(zhì)點M的加速度方向與對平衡位置的位移方向相反【答案】C D【解析】由波的圖像知波長是1m，所以波源

8、的振動周期是s，則；波是沿x軸正方向傳播，可判斷質(zhì)點M在0時刻沿y軸正方向振動，t時刻在x軸上方向下運動位移為正，速度為負，加速度為負，A B錯誤，C D正確。答案C D。8. 如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F的作用，F(xiàn)與時間t的關(guān)系如圖乙所示，設(shè)物塊與地面的靜摩擦力最大值fm與滑動摩擦力大小相等，則AF甲tFt1Ot2t3t4fm2fm乙A0t1時間內(nèi)F的功率逐漸增大Bt2時刻物塊A的加速度最大Ct2時刻后物塊A做反向運動Dt3時刻物塊A的動能最大【答案】BD【解析】由F與t的關(guān)系圖像0t1拉力小于最大靜摩擦力物塊靜止F的功率為0，A錯誤；在t1t2階段拉力大于最大靜

9、摩擦力物塊做加速度增大的加速運動，在t2t3階段拉力大于最大靜摩擦力物塊做加速度減小的加速運動，在t2時刻加速度最大，B正確，C錯誤；在t1t3物塊一直做加速運動，在t3t4拉力小于最大靜摩擦力物塊開始減速，在時刻速度最大，動能最大，D正確。答案BD。2012年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合能力測試（物理）第II卷注意事項： 1. 用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫在答題卡上。 2. 本卷共4題，共72分。9.（18分） （1）質(zhì)量為0.2kg的小球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面，再以4m/s的速度反向彈回，取豎直向上為正方向，則小球與地面碰撞前后的動量變化為 kgm/s。

10、若小球與地面的作用時間為0.2s，則小球受到地面的平均作用力大小為 N（g=10m/s2）。【答案】2 12【解析】取豎直向上為正方向則初動量為負末動量為正，動量變化為kgm/s， N（2）某同學用實驗的方法探究影響單擺周期的因素。他組裝單擺時，在擺線上端的懸點處，用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線，再用鐵架臺的鐵夾將橡皮夾緊，如圖所示。這樣做的目的是 （填字母代號）。A保證擺動過程中擺長不變B可使周期測量得更加準確C需要改變擺長時便于調(diào)節(jié)D保證擺球在同一豎直平面內(nèi)擺動【答案】AC010012主尺 cm【解析】用一塊開有狹縫的橡皮夾牢擺線增加了線與懸掛處的摩擦保證擺長不變；改變擺長時用力拉不會將擺線

11、拉斷，方便調(diào)節(jié)擺長；AC正確。他組裝好單擺后在擺球自然懸垂的情況下，用毫米刻度尺從懸點量到擺球的最低端的長度L=0.9990m，再用游標卡尺測量擺球直徑，結(jié)果如圖所示，則擺球的直徑為 mm，單擺擺長為 m?！敬鸢浮?2.0 0.9930【解析】用10分度游標卡尺主尺讀數(shù)為12mm，游標尺讀數(shù)為0，則擺球的直徑為12mm+0×0.1mm=12.0mm。單擺擺長為mm下列擺動圖像真實地描述了對擺長約為1m的單擺進行周期測量的四種操作過程，圖中橫坐標原點表示計時開始，A、B、C均為30次全振動圖象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.026，這四種操作過程合乎

12、實驗要求且誤差最小的是 （填字母代號）t/sO30-30tDDx/cmt/sO30-30tCCx/cmt/sO8-8tBBx/cmt/sO8-8tAAx/cm【答案】A【解析】單擺的振動在擺角小于5度才能看作簡諧振動，在測量周期時計時起點應(yīng)該選擇在平衡位置（速度大誤差?。８鶕?jù)擺角估算振幅m=8.6cm，A B振幅合理。m=25cm，C D振幅不合理錯誤。A中振動圖像的計時起點在平衡位置E rS2S1G1R2R1G2是合理的，B中振動圖像的計時起點在正的最大位置是不合理的。答案A。（3）某同學在進行擴大電流表量程的實驗時，需要知道電流表的滿偏電流和內(nèi)阻。他設(shè)計了一個用標準電流表G1來校對待測電

13、流表G2的滿偏電流和測定G2內(nèi)阻的電路，如圖所示。已知G1的量程略大于G2的量程，圖中R1為滑動變阻器。R2為電阻箱。該同學順利完成了這個實驗。實驗過程包含以下步驟，其合理的順序依次為_（填步驟的字母代號）A. 合上開關(guān)S2B. 分別將R1和R2的阻值調(diào)至最大C. 記下R2的最終讀數(shù)D. 反復調(diào)節(jié)R1和R2的阻值，使G1的示數(shù)仍為I1，使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半，此時R2的最終讀數(shù)為rE. 合上開關(guān)S1F. 調(diào)節(jié)R1使G2的指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度，此時G1的示數(shù)為I1，記下此時G1的示數(shù)【答案】B、E、F、A、D、C【解析】在組裝實驗時正確操作是將所有開關(guān)斷開，將滑動變阻器和電阻箱的電阻調(diào)到最大

14、，然后閉合電源控制開關(guān)S1，就可以校對待測表G2，由于標準表和待測表串聯(lián)流過的電流相等，這時就可以調(diào)節(jié)R1由小到大改變電流對待測表的刻度逐個校對，直到待測表滿偏。校對完成后閉合開關(guān)S2構(gòu)成半偏法測量表頭G2內(nèi)阻的電路，在沒有G1的情況下只調(diào)節(jié)R2使待測表半偏，則表頭內(nèi)阻等于R2此時的讀數(shù)，這種做法會造成G1的示數(shù)增大（原理上是不變），誤差大。由于有G1可以方便觀察干路電流的變化，所以操作為閉合開關(guān)S2反復調(diào)節(jié)R1和R2使標準表達到待測表滿偏時的電流值，同時使待測表半偏，則表頭內(nèi)阻等于R2此時的讀數(shù)。正確順序為B、E、F、A、D、C。僅從實驗設(shè)計原理上看，用上述方法得到的G2內(nèi)阻的測量值與真實值

15、相比_（填“偏大”、“偏小”或“相等”）【答案】相等【解析】由于G1測量了干路電流，G2測量了支路電流，另一直流電流是兩表示數(shù)之差，然后根據(jù)并聯(lián)電路電流電阻成反比準確計算。答案：相等。若要將G2的量程擴大為I，并結(jié)合前述實驗過程中測量得結(jié)果，寫出須在G2上并聯(lián)的分流電阻RS的表達式，RS=_?！敬鸢浮俊窘馕觥繑U大電流表的量程需要并聯(lián)一個電阻，根據(jù)并聯(lián)關(guān)系有，則BAhh10、（16分）如圖所示，水平地面上固定有高為h的平臺，臺面上有固定的光滑坡道，坡道頂端距臺面高也為h，坡道底端與臺面相切。小球A從坡道頂端由靜止開始滑下，到達水平光滑的臺面后與靜止在臺面上的小球B發(fā)生碰撞，并粘連在一起，共同沿臺

16、面滑行并從臺面邊緣飛出，落地點與飛出點的水平距離恰好為臺高的一半。兩球均可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求（1）小球A剛滑至水平臺面的速度vA（2）A、B兩球的質(zhì)量之比mA:mB【答案】 1:3【解析】（1）小球A在坡道上只有重力做功機械能守恒，有 解得 （2）小球A、B在光滑臺面上發(fā)生碰撞粘在一起速度為v，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒得 離開平臺后做平拋運動，在豎直方向有 在水平方向有 聯(lián)立化簡得 MRBrNa11（18分）如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內(nèi)，導軌間距L=0.5m,左端接有阻值R=0.3的電阻，一質(zhì)量m=0.1kg，電阻r=0.1的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝

17、置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應(yīng)強度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始a=2m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=9m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來，已知撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1:Q2=2:1.導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸。求（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q；（2）撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q2；（3）外力做的功WF。【答案】4.5C 1.8J 5.4J 【解析】（1）棒勻加速運動所用時間為t，有 s 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律和閉合電路的歐姆定律求電路中產(chǎn)生的平均電流為 A 根據(jù)電

18、流定義式有 C（2）撤去外力前棒做勻加速運動根據(jù)速度公式末速為 m/s撤去外力后棒在安培力作用下做減速運動，安培力做負功先將棒的動能轉(zhuǎn)化為電能，再通過電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以焦耳熱等于棒的動能減少。有 J（3）根據(jù)題意在撤去外力前的焦耳熱為J 撤去外力前拉力做正功、安培力做負功（其大小等于焦耳熱Q1）、重力不做功共同使棒的動能增大，根據(jù)動能定理有 則JS2S1UBAA12.（20分）對鈾235的進一步研究在核能的開發(fā)和利用中具有重要意義。如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的鈾235離子，從容器A下方的小孔S1不斷飄入加速電場，其初速度可視為零，然后經(jīng)過小孔S2垂直與磁場方向進入磁感應(yīng)強度為B的均強磁場中，做半徑為R的勻速圓周運動，離子行進半個圓周后離開磁場并被收集，離開磁場時離子束的等效電流I。不考慮離子重力及離子間的相互作用。（1）求加速電場的電壓U；（2）求出在離子被收集的過程中任意間t內(nèi)收集到離子的質(zhì)量M；（3）實際上加速電壓的大小會在U±U范圍內(nèi)微小變化。若容器A中有電荷量相同的鈾235和鈾238兩種離子，如前述情況它們經(jīng)電場加速