2012年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理试题（含答案）.pdf

1、 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

2、 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)

3、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

4、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

5、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

6、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

7、 ,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

8、 ,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

9、 =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 ,请选定其中踿踿踿踿踿两小题踿踿踿 ,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

10、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

11、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

12、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 _. (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 _.

13、 (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 =

14、l 、 bc =ad =2l . 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

15、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 . (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

16、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

17、. 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.

18、(1)bc、 ad 边的运动速度 2lv 感应电动势 vm NBlE 4 解得 22NBlEm (2)电流 RrEI mm 安培力 lNBIF m2 解得 Rr lBNF 3224(3)一个周期内 ,通电时间 Tt 94 R 上消耗的电能 RtIW m2 且 RTIW 2 解得 RrNBlI 342 14. (1)轻杆开始移动时 ,弹簧的弹力 F =kx 且 F =f 于 解得 x = f/k (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 同理 ,小车以 vm 撞击弹簧时 解得 (3)设轻杆恰好移动时 ,小车撞击速度为 1v 由解得 15. (1)设粒子射出

19、加速器的速度为 v0 动能定理 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 . 物理试题答案图片版