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1、abcxyO2012 年普通高等学校招生全国统一考试理综试题解析版物理部分（全国卷新课标版）（适用地区：河南、山西、新疆、宁夏、吉林、内蒙古、黑龙江、河北、云南、江西、湖北、湖南、辽宁、陕西)二、选择题。本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中， 有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全 部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是 （ ）A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性 B.没有力作用，物体只能处于静止
2、状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动14.答案：AD.解析 :由惯性定义和牛顿第一定律可知 D 选项正确. 惯性是指物体保持原来的运动状态（或抵抗运动状态变化）的性质，当物体不受力作用时，其将继续以同一速度做直线运动，选项、正确。没有力的作用，物体可能处于静止或匀速运动状态，选项错误；行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心、大小不变的力的作用，不是惯性，选项错误。15.如图，x 轴在水平地面内，y 轴沿竖直方向。图中 画出了从 y 轴上沿 x 轴正向抛出的三个小球 a、 b 和 c 的运动轨迹，其中 b
3、 和 c 是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 （ ）A.a 的飞行时间比 b 的长 B.b 和 c 的飞行时间相同 C.a 的水平速度比 b 的小 D.b 的初速度比c 的大15 答案：BD.解析: 由平抛规律得: ghth2,1, 平抛运动运动时间由高度决定.B 选项正确.由 tvx0可知,D 选项正确.16.如图，一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为 N1，球对木板的压力大小为 N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦，在此过程中 （ ）A.N1 始终减小，N 2 始终增大 B.N 1 始终减小，N 2 始终减小C.N1
4、 先增大后减小，N 2 始终减小 D.N1 先增大后减小，N 2 先减小后增大答案：B.解析:对小球受力分析, 作出力矢量三角形,由矢量三角形可知, 两力均减小,B 选项正确.第 15 题图 第 16 题图 第 17 题图 第 18 题图17.自耦变压器铁芯上只绕有一个线圈，原、副线圈都只取该线圈的某部分，一升压式自耦调压变压器的电路如图所示，其副线圈匝数可调。已知变压器线圈总匝数为 1900 匝；原线圈为 1100 匝，接在有效值为 220V 的交流电源上。当变压器输出电压调至最大时，负载 R上的功率为 2.0kW。设此时原线圈中电流有效值为 I1，负载两端电压的有效值为 U2，且变压器是理
5、想的，则 U2 和 I1 分别约为（ ）A.380V 和 5.3A B.380V 和 9.1A C.240V 和 5.3A D.240V 和 9.1A17 答案：B.解析: 22n3802109V.,2IP,1I .1PIA,故 B 选项正确.18.如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 （ ）A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动答案:BD.解析:对带电粒子受力分析可知,它受电场力和重力, 电场力垂直于两极板向上,因此电场力做负功,电势能增加,B
6、选项正确.粒子受力恒定,它做匀减速直线运动,D 选项正确.19.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为 B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度 匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应电动势随时间的变化率 t的大小应为 （ ）A. 04B B. 02 C. 0B D. 20 第 19 题图19 答案:C. 解析: 当线圈以角速度 匀速转动半周时,产生感应电动势为: 2001LvLE线圈中
7、的电流为: RLBEI20由法拉第电磁感应定律得:2tBStnt 此时线圈中的电流为 I, tREI 020tLt,选项 C 正确.20.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在 t=0 到 t=t1 的时间间隔内，直导线中电流 i 发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流 i 正方向与图中箭头方向相同，则 i 随时间 t 变化的图线可能是 （ ）20 答案：A. 解析 :因为感应电流方向总是沿顺时针方向, 由楞次定律可知,导线电流开始应先减小, 当减为零时, 电流方向反方
8、向 ,此时电流再增加,故 A 图象正确.21.假设地球是一半径为 R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为 d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A. Rd1 B. C. 2)(d D. 2)(R答案：A. 解析: 地面附近: RGGMgmRG3434222 深度为 d 的重力加速度 g/： )(34)(34)()( 222 ddRdmRMG dg1，故选项 A 正确。第卷三、非选择题。包括必考题和选考题两部分。第 22 题第 32 题为必考题，每个试题考生都必须做答。第 33 题第 40 题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（11 题，
9、共 129 分）22.（ 5 分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a ）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_mm，图（b）所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm。答案：0.010mm, 6.870mm,6.860 mm.解析: 测微器的精确度为.，主尺读数时要注意半毫米刻度线是否露出，可动尺读数时要估读到毫米的千分位。由图（a）可知,读数为 0.010mm, 图（ b）所示读数固定尺读数为 6.500mm,可动尺读数为 37.00.01=0.370mm,二者相加为 6.870mm,再减去图 (a)的读数为 6.860 mm.
10、23.（ 10 分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中 D 为位于纸面内的 U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E 为直流电源；R 为电阻箱；A 为电流表；S 为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1 ）在图中画线连接成实验电路图。（2 ）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关 S 断开，在托盘内加入适量 细沙，使 D 处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量 m1。闭合开关 S，调节 R 的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D
11、_；然后读出 _，并用天平称出_。用米尺测量_。（3 ）用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出B=_。（4 ）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。23 答案：（）电路连接如图。 （）D 重新处于平衡状态,电流读数 I,此时细沙的质量为 m2, D 的底边长度为 l, (3) IlgmB12(4) m2 m1 解析: （1）本实验的原理是：通过测量 D 的安培力的大小和方向、流过的电流的大小和方向、D 的底边长度，根据 F=BIL，测出 B 的大小和方向。因此把电流表、滑动变阻器、开关、电源和 D 串联，如图所示
12、。（）根据步骤可知 D 的重力 G=m1g，步骤为让电流流过 D，使 D 在重力、安培力和细线的拉力下重新平衡。要测出安培力，需要测出拉力即用天平称出重新加入细沙的总质量；要测出 B，需要测出电流的大小和 D 的底边的长度。 （）安培力 gmF12，又 F=BIL，解得: ILgm12。 （）电流的方向水平向左，B 方向若垂直纸面向外，则安培力方向为竖直向下，有 F+m1g= m2g，即 m2 m1；24.（ 14 分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图） 。设拖把头的质量为 m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数 ，重力加速度为 g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，
13、沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为 。（1 ）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的 大小。（2 ）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的baObaO dc比值为 。已知存在一临界角 0，若 0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切 tan0。24 解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为 F 的力推拖把，将推拖把的力沿水平和竖直方向分解，由平衡条件有：由正交分解法求解: 水平方向: fFsin竖直方向: mgFNcos式中 N 和 f 分别为地板对拖把的压力和摩擦力，由摩擦定律得： Nf联立以上方程解得: )c
14、os(sinFmgFcossinmg(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有 Fi此时, 式仍满足 ,联立式得 : ssi现考察使上式成立的 角的取值范围 ,注意到上式右边总是大于零, 且当 F 无限大时, 极限为零, 有： 0cossin使上式成立的角满足 0,这里 0 是题中所定义的临界角 (即当 0 时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把, 临界角的正切为 0tan25.（ 18 分）如图，一半径为 R 的圆表示一柱形区域的横截面（纸面） 。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为 m、电荷量为 q 的粒子沿图中直线在圆上的 a 点射入柱形区域，在圆上的 b 点离开
