1、2012届陕西西安市临潼区华清中学高三下学期自主命题二理科综合物理试卷与答案（带解析） 选择题 如图所示为三个运动物体的 v-t 图象，其中 A、 B 两物体是从不同地点出发，A、 C是从同一地点出发，则以下说法正确的是 ( ) A.A、 C两物体的运动方向相反 B.t=4 s时， A、 C两物体相遇 C.t=4 s时， A、 B两物体相遇 D.t=2 s时， A、 B两物体相距最远 答案： B 在光滑绝缘的水平面上，存在一个水平方向的匀强电场，电场强度大小为E，在该电场中一个半径为 R的圆周，其中 PQ为直径， C为圆周上的一点，在O 点将一带正电的小球以相同的初速率向各个方向水平射出时，小
2、球可以到达圆周的任何点，但小球到达 C点时的速度最大，已知 PQ与 PC间的夹角为=30，则关于该电场强度 E的方向及 PC间的电势差大小说法正确的是 （ ） A E的方向为由 P指向 Q， B E的方向为由 Q 指向 C， C E的方向为由 P指向 C， DE的方向为由O指向C，答案： D 一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有 “通话时间 3 h，待机时间 100 h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为 ( ) A 0.6 W,1.810-2 W B 3.6 W,0.108 W C 1.8 W,5.410-2 W D 6.48103 W,1.94102
3、 W 答案： A 如图是探究某根弹簧的伸长量 x与所受拉力 F之间的关系图，下列说法中正确的是 ( ) A弹簧的劲度系数是 2 N/m B从开始到当弹簧受 F1=200 N 的拉力时，拉力对弹簧做功 20 J C当弹簧受 F2=800 N 的拉力作用时，弹簧伸长量为 x2 40 cm D从开始到当弹簧伸长量为 x1 20 cm时，拉力对弹簧做功 80 J 答案： C 某同学设想驾驶一辆由火箭作动力的陆地太空两用汽车，沿赤道行驶并且汽车相对于地球速度可以任意增加，不计空气阻力，当汽车速度增加到某一值时，汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的 “航天汽车 ”，对此下列说法正确的是 (R 6 400k
4、m，取 g 10 m/s2)( ) A汽车在地面上速度增加时，它对地面的压力增大 B当汽车离开地球时，瞬间速度达到 28 440 km/h C此 “航天汽车 ”环绕地球做圆周运动的最小周期为 1 h D在 此 “航天汽车 ”上弹簧测力计无法测量力的大小 答案： B 在平面上运动的物体，其 x方向分速度 vx和 y方向分速度 vy随时间 t变化的图线如图 (甲 )中的 (a)和 (b)所示，图 (乙 )中最能反映物体运动轨迹的是 ( )答案： C 美国物理学家劳伦斯于 1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使
5、人类在获得高能量带电粒子方面前进了一步 .如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在 A、 C板间，如图所示 .带电粒子从 P0处以速度 v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入 D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动 .对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是 ( ) A带电粒子每运动一周被加速两次 B带电粒子每运动一周 P1P2=P2P3 C.加速电场方向需要做周期性的变化 D.加速粒子的最大速度与 D形盒的尺寸有关 答案： D 如图所示，一辆运送沙子的自卸卡车装满沙子，沙粒之间的动摩擦因数为1，沙子与车厢底部材料的动摩擦因数为 2，车厢的倾角用 表
6、示（已知21），下列说法正确的是 （ ） A要顺利地卸干 净全部沙子，应满足 sin2 B要顺利地卸干净全部沙子，应满足 tan2 C只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足 2tan1 D只卸去部分沙子，车上还留有一部分沙子，应满足 21 tan 答案： BC 实验题 有两个同学利用假期分别去参观北大和南大的物理实验室，各自在那里利用先进的 DIS系统较准确地探究了 “单摆的周期 T与摆长 L的关系 ”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了 T2 L图象，如图甲所示去北大的同学所测实验结果对应的图线是 （选填 “A”或 “B”）另外，在南大做探究的同学还利用计算机绘制了在南大室验
7、室摆动的两种摆长的振动图象（如图乙），由图可知，两单摆摆长之比 答案： B （ 10分）电源的输出功率 P跟外电路的电阻 R有关，图甲是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作电源（图中虚线框内部分），电源的内阻就是蓄电池的内阻和定值电阻 R0之和，并用 r表示，电源的电动势用 E表示。 （ 1）（ 5分）下表是某实验小组在实验中记录的几组数据，根据这些数据在方格纸中画出该电源的 U-I特性曲线，并在图中读出电动势 E=_V，电源内电阻 r=_。 I(A) 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44 0.52 0.60 0.68
8、 U(V) 3.41 3.00 2.60 2.20 1.80 1.40 1.31 0.60 ( ) 28.42 15.00 9.29 6.11 4.09 2.69 2.16 0.88 UI (W) 0.41 0.60 0.73 0.79 0.79 0.73 0.78 0.41 （ 2）（ 5 分）根据表中数据描绘出电源输出功率 P 跟外电路电阻 R的关系曲线。分析该电源输出功率的最大值约为 _W,此时外电路电阻约为 _。 答案： 在 “探究求合力的方法 ”实验中，关于操作步骤和注意事项，下列说法中正确的是 （填字母代号） A两细绳必须等长 B拉橡皮条时，橡皮条、细绳和弹簧秤平行贴近木板 C用两
9、弹簧秤同时拉细绳时两拉力之差应尽可能大 D拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些 答案： BD （ 5分） (1)某同学用螺旋测微器测量一圆柱体的直径 ，示数如图所示，则= mm 答案： .700（ 3.699-3.701） 计算题 （ 14分 )如图所示，长 24m质量为 50kg的木板右端有一立柱木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为 0.1，质量为 50kg 的人立于木板左端，木板与人均静止，当人以 4m/s2的加速度匀加速向右奔跑至板的右端时，立刻抱住立柱， (取 g=10m/s2)试求： (1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小 (2)人在奔跑过程中木板的加速度 (
10、3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间 答案： N（ 2） ，方向向左（ 3） 2s （ 18 分）如图（甲）所示， M1M4、 N1N4 为平行放置的水平金属轨道， M4P、N4Q 为相同半径，平行放置的竖直半圆形金属轨道， M4、 N4为切点， P、 Q 为半圆轨道的最高点，轨道间距 L=1.0m，圆轨道半径 r=0.32m，整个装置左端接有阻值 R=0.5 的定值电阻。 M1M2N2N1、 M3M4N4N3为等大的长方形区域 、 ，两区域宽度 d=0.5m，两区域之间的距离 s=1.0m；区域 内分布着均匀的变化的磁场 B1，变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为 B1的正方向；区域
11、 内分布着匀强磁 场 B2，方向竖直向上。两磁场间的轨道与导体棒 CD间的动摩擦因数为 =0.2， M3N3右侧的直轨道及半圆形轨道均光滑。质量 m=0.1kg，电阻R0=0.5的导体棒 CD在垂直于棒的水平恒力 F拉动下，从 M2N2处由静止开始运动，到达 M3N3处撤去恒力 F， CD棒匀速地穿过匀强磁场区，恰好通过半圆形轨道的最高点 PQ处。若轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直， g取 10m/s2求： （ 1）水平恒力 F的大小； （ 2） CD棒在直轨道上运动过程中电阻 R上产生的热量 Q； （ 3）磁感应强度 B2的大小。 答案：（ 1F=1.0N
12、(2) J（ 3） B2=0.05T （ 9分）被称为 “光纤之父 ”的华裔物理学家高锟，由于在光纤传输信息研究方面做出了巨大贡献，与两位美国科学家共获 2009年诺贝尔物理学奖光纤由内芯和外套两层组成某光纤内芯的折射率为 n1，外套的折射率为 n2，其剖面如图所示在该光纤内芯和外套分界面上发生全反射的临界角为 600，为保证从该光纤一端入射的光信号都不会通过外套 “泄漏 ”出去，求内芯的折射率 n1的最小值 答案： （ 6 分）如图所示电路可研究光电效应规律。图中标有 A 和 K 的为光电管，其中 A为阴极， K 为阳极。理想电流计可检测通过光电管的电流，理想电压表用来指示光电管两端的电压。
13、现接通电源，用光子能量为 10.5eV的光照射阴极A，电流计中有示数，若将滑动变阻器的滑片 P缓慢向右滑动，电流计的读数逐渐减小，当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零，读出此时电压表的示数为 6.0V；现保持滑片 P位置不变，以下判断正确的是 A光电管阴极材料的逸出功为 4.5eV B若增大入射光的强度，电流计的读数不为零 C若用光子能量为 12eV的光照射阴极 A，光电子的最大初动能一定变大 D若用光子能量为 9.5eV的光照 射阴极 A，同时把滑片 P向左移动少许，电流计的读数一定不为零 答案： AC （ 9分） 1914年，夫兰克和赫兹在实验中用电子碰撞静止原子的方法，使原子从基态跃迁到激发态，来证明玻尔提出的原子能级存在的假设。设电子的质量为 m,原子的质量为 m0，基态和激发态的能级差为 E，试求入射电子的最小动能。（假设碰撞是一维正碰） 答案：
