2012年高考北京卷評析資料

2012年高考北京卷評析【2012年北京卷第20題】“約瑟夫森結”由超導體和絕緣體制成。若在結兩端加恒定電壓U，則它會輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν=kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關。你可能不了解此現(xiàn)象的機理，但仍可運用物理學中常用的方法，在下列選項中，推理推斷比例系數(shù)k的值可能為（B）A．B．C．2heD．【北京卷第17題】一個彈簧振子沿x軸做簡諧運動，取平衡位置O為x軸坐標原點。從某時刻起先計時，經過四分之一的周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移x與時間t關系的圖像是（A）xtOTA．xtOTC．xtB．OTxtD．OT【2012年高考北京卷第23題】（18分）摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米。電梯的簡化模型如圖1所示?？紤]平安、舒適、省時等因素，電梯的加速度a是隨時間t變更的。已知電梯在t=0時由靜止起先上升，a-t圖像如圖2所示。電梯總質量m=2.0×103kg。忽視一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的探討方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，依據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內的速度變更量和第2s末的速率v2；（3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率P；再求在0～11s時間內，拉力和重力對電梯所做的總功W。電梯拉力圖1圖20121.0-1.0101130314041a/m·s-2t/s【解析】（1）電梯向上的最大加速度a1=1.0m/s，則：代入數(shù)據(jù)求得：F1=2.2×104N。電梯向下的最大加速度a2=1.0m/s，由牛頓其次定律得：代入數(shù)據(jù)求得：F2=1.8×104N。（2）經過類比知，a-t圖像的面積表示電梯速度的變更量。則電梯在第1s內的速度變更量電梯在第2s末的速率v2（3）電梯上升的最大速率為此時電梯做勻速運動，拉力F=mg，則拉力做功的功率為P=mgvm=2.0×105W。由動能定理知，在0～11s時間內，拉力和重力對電梯所做的總功為W【2012年北京卷第24題】（20分）勻強電場的方向沿x軸正向，電場強度E隨x的分布如圖所示，圖中E0和d均為已知量。將帶正電的質點A在O點由靜止釋放。A離開電場足夠遠后，再將另一帶正電的質點B放在O點也由靜止釋放。當B在電場中運動時，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場后，A、B間的相互作用視為靜電作用。已知A的電荷量為Q，A和B的質量分別為m和m/4，不計重力。（1）求A在電場中的運動時間t；（2）若B的電荷量q=4Q/9，求兩質點相互作用能的最大值Epm；（3）為使B離開電場后不變更運動方向，求B所帶電荷量的最大值qm。ExdOE0【解析】（1）A在電場中做初速度為0的勻加速直線運動，則解得（2）設A穿過電場時的速度為vA，B穿過電場時的速度為vB，由動能定理得：

A和B穿過電場后，發(fā)生靜電相互作用，當二者速度相等時，這個系統(tǒng)動能的削減量最大，兩質點間增加相互作用能為最大值。由動量守恒定律及能量守恒定律得：

解得：（3）B離開電場后，與A發(fā)生靜電作用，若二者再次相距足夠遠時，B不變更運動方向，則符合題意。由動量守恒定律及能量守恒定律得：

解得：B不變更運動方向，則要求解得：，所以B所帶電荷量的最大值qm

【2012年高考北京卷第21題】(18分)在“測定金屬的電阻率”試驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。（1）用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖1所示，其讀數(shù)應為____mm（該值接近多次測量的平均值）。（2）用伏安法測量金屬絲的電阻Rx。試驗所用器材為：電池組（電動勢3V，內阻約1Ω）、電流表（內阻約0.1Ω）、電壓表（內阻約3kΩ）、滑動變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關、導線若干。某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行試驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：由以上試驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是接受圖2中的___圖（選填“甲”或“乙”）。圖1RxVARS乙··RxVARS甲··圖2（3）圖3是測量Rx的試驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請依據(jù)（2）所選的電路圖，補充完成圖3中實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個小組的同學在坐標紙上建立Ｕ、Ｉ坐標系，如圖４所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的４個坐標點。請在圖４中標出第２、４、６次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出Ｕ－Ｉ圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝＿＿＿＿（保留兩位有效數(shù)字）。（5）依據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為__________（填選項前的符號）A．1×10-2Ω·mB．1×10-3Ω·mC．1×10-6Ω·mD．1×10-8Ω·m（6）任何試驗測量都存在誤差。本試驗所用測量儀器均已校準。下列關于誤差的說法中正確的選項是________________（有多個正確選項）。A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消退由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差D．用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差U/VI/A2.000.100.51.01.52.50.200.300.400.500.60圖4V01.02.03.0|||||||||||||||||||||||||||||||051015A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123Rx圖3P南孚南孚【解析】（1）金屬絲的直徑為0.397mm，螺旋測微器的讀數(shù)在0.395～0.399mm之間算正確。（2）由試驗數(shù)據(jù)可知，待測電阻的阻值Rx約為5Ω，若接受圖乙的限流式接法，電路中的最小電流為，求得>0.020A，所以該組同學接受的確定是甲圖。（3）依據(jù)圖甲，補充完成實物連線為下圖。（4）標出第２、４、６次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出Ｕ－Ｉ圖線如上圖。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝4.5Ω，求得阻值在4.3～4.7Ω之間算正確。（5）由電阻定律得金屬絲的電阻率，其中代入數(shù)據(jù)求得，選項（C）正確。（6）依據(jù)誤差理論，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，由于電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。選項（C、D）正確。V01.02.03.0|||||||||||||||||||||||||||||||051015A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123RxPU/VI/A2.000.100.51.01.52.50.200.300.400.500.60南孚南孚【2012年高考北京卷第19題】物理課上，老師做了一個奇異的“跳環(huán)試驗”。如圖，她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)。閉合開關S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學另找來器材再探究此試驗。他連接好電路，經重復試驗，線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的試驗，下列四個選項中，導致套環(huán)未動的緣由可能是A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過高C．所選線圈的匝數(shù)過多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同鐵芯套環(huán)電源～+-LS【2012年高考北京卷第23題】（18分）摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米。電梯的簡化模型如圖1所示?？紤]平安、舒適、省時等因素，電梯的加速度a是隨時間t變更的。已知電梯在t=0時由靜止起先上升，a-t圖像如圖2所示。電梯總質量m=2.0×103kg。忽視一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的探討方法。對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，依據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內的速度變更量和第2s末的速率v2；（3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率P；再求在0～11s時間內，拉力和重力對電梯所做的總功W。電梯拉力圖1圖20121.0-1.0101130314041a/m·s-2t/s【北京卷第15題】一個小型電熱水器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個正弦溝通電源上，其消耗的電功率為P/2。假如電熱器電阻不變，則此溝通電源輸出電壓的最大值為(C)A．5VB．5VC．10VD．10V【2012年北京卷第16題】處于勻強磁場中的一個帶電粒子，僅在磁場力作用下做勻速圓周運動。將該粒子的運動等效為環(huán)形電流，那么此電流值A．與粒子電荷量成正比B．與粒子速率成正比C．與粒子質量成正比D．與磁感應強度成正比【解析】設勻強磁場的磁感應強度為B，該帶電粒子的質量為m，電荷量為q，帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的周期為T，運動半徑為R，洛倫茲力供應向心力：則其周期等效環(huán)形電流為可見選項（D）正確?！颈本┚淼?3題】一個氫原子從n=3能級躍遷到n=2能級，該氫原子(B)A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量削減C．吸取光子，能量增加D．吸取光子，能量削減【北京卷第14題】一束單色光經由空氣射入玻璃，這束光的(A)A．速度變慢，波長變短B．速度不變，波長變短C．頻率增高，波長變長D．頻率不變，波長變長【北京卷第18題】關于環(huán)繞地球運動的衛(wèi)星，下列說法正確的是(B)A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運行的兩顆衛(wèi)星，不行能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率