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1、2012年普通高等学校招生全国统一考试（湖北卷）理科综合测试（物理）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【答案】A、D 【解析】惯性是物体本身保持运动状态的一种属
2、性，也就是抵抗运动状态变化的性质，A正确；圆周运动的运动方向在时刻改变，即运动状态在时刻改变，C错误。没有力作用物体可能静止也可能做匀速直线运动，B错，D正确。答案D。abcxyO15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和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则Aa的飞行时间比b的长 Bb和c的飞行时间相同Ca的水平速度比b的小 Db的初速度比c的大【答案】B、D【解析】平抛运动的时间是由下落高度决定的，高度相同，时间一样，高度高，飞行时间长。A错，B正确。水平位移由初速度（等于水平速度）和高度决定，由得C错，D正确。答案B
3、D。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AN1始终减小，N2始终增大 BN1始终减小，N2始终减小CN1先增大后减小，N2始终减小 DN1先增大后减小，N2先减小后增大【答案】B【解析】木板对球的压力与球对木板的压力是相互作用力，大小均为N2。根据木板对球的压力N2、墙面对球的压力大小为N1和重力的动态平衡做出动态矢量三角形。则N1与N2的合力与重力等大反向为定值。作图。由图形可知，当板缓慢向水平转动中，N2的方向逐渐向竖直变化在减小，N
4、1的方向始终水平也在减小。答案B。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，且变压器是理想的，则U2和I1分别约为A380V和5.3A B380V和9.1AC240V和5.3A D240V和9.1A【答案】B【解析】根据题意原线圈为1100匝，电压220V，副线圈的最大匝数为1900匝，根据变压比有，V。根据理想
5、变压器的功率不变， ，则A。答案B 。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】B、D【解析】对带电粒子受力分析可知，它受电场力和重力，要使粒子在电场中直线运动，必须使合力与运动方向在一直线上，则电场力垂直极板斜向上，它们的合力水平向左。向右运动的粒子只有电场力做负功，电势能增加，动能减少。B正确，C错误。因合力为定值且与运动方向在一直线上，则粒子做匀减速直线运动，D正确。答案BD。19如图，均匀磁场中有一由半圆弧
6、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，磁感应闲磕牙随时间的变化率的大小应为A B C D 【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: 。当磁感应强度随时间的变化时，产生感应电动势为: 。根据题意有化简得。答案C。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=
7、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【答案】A【解析】线框中感应电流总是沿顺时针方向，则线框的左边的电流是向上的。由于线框的左边所处磁场强，受到的安培力大，线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右说明线框的左边先受到引力（同向相吸）后受到斥力（反向相斥），则电流i先为正后为负。电流为正时，线框处的原磁场和感应磁场同向阻碍原磁场的减弱，电流为负时，线框处的原磁场和感应磁场反向阻碍原磁场的增强。答案A。21假设地球是一半径为R、质量分布
8、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 B C D【答案】A【解析】在地面上质量为m的物体根据万有引力定律有: ，从而得。根据题意，球壳对其内部物体的引力为零，则矿井底部的物体m只受到其以下球体对它的万有引力同理有，式中。两式相除化简。答案A。第卷非选择题。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，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
9、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】0.010 6.870 6.860【解析】图（a）所示读数表明该螺旋测微器存在正误差为1.00.01=0.010mm。图（b）所示读数为6.5+37.00.01=6.870mm。金属板的厚度为6.870-0.010=6.860mm。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；为
10、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_；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。【答案】（1）如图所示 （2）重新处于平衡状态 电流表的示数I 此时细沙的质量m2 D的底边
11、长度 （3） （4）【解析】（1）因为是电阻箱只能和电源、开关、电流表、U形金属框串联组成电路，如图。（2）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。（U形金属框和沙盘用定滑轮连接，测出细沙质量，就得到了U形金属框的质量和重力）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_重新处于平衡状态_；然后读出_电流表的示数I _，并用天平称出_此时细沙的质量m2_。（为测量磁场的磁感应强度大小就必须给U形金属框通上电流，从而受到安培力加上细沙才能系统才能重新平衡，此时细沙重力等于U形金属框重力与安培力之差（或只和），最后求出安
12、培力BIL，I由电流表读出，L用毫米刻度尺测量）用米尺测量_ D的底边长L _。（3）根据中的平衡条件有或得（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。（磁感应强度方向垂直纸面向外，连线图中电流方向向左，根据左手定则U形金属框所受安培力向上，说明。）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，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
13、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。【解析】（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 联立式得 （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 这时，式仍满足。联立式得 现考察使上式成立的角的取值范围。注意到上式右边总大于零，且当F无限大时极限为零，有 使上式成立的角满足，这里0是题中所定义的临界角，即当时，不管拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为 25（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点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。【解析】粒子在磁场中做圆周运动。设圆周半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得
