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1、2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理试题（北京卷）第一部分（选择题共120分）本部分共20小题，每小题6分，共120分在每小题列出的四个选项中，选山最符合题目要求的一项13一个氢原子从n3能级跃迁到n2能级，该氢原子（）A放出光子，能量增加B放出光子，能量减少C吸收光子，能量增加D吸收光子，能量减少14一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的（）A速度变慢，波长变短B速度不变，波长变短C频率增高，波长变长D频率不变，波长变长15一个小型电热器若接在输出电压为10 V的直流电源上，消耗电功率为P；若把它接在某个正弦交流电源上，其消耗的电功率为如果电热器电阻不变，则此交流电源输出
2、电压的最大值为（）A5 V B C10 V D16处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁场力作用下做匀速圆周运动将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（）A与粒子电荷量成正比B与粒子速率成正比C与粒子质量成正比D与磁感应强度成正比17一个弹簧振子沿x轴做简谐运动，取平衡位置O为x轴坐标原点从某时刻开始计时，经过四分之一周期，振子具有沿x轴正方向的最大加速度能正确反映振子位移x与时间t关系的图像是（）18关于环绕地球运行的卫星，下列说法正确的是（）A分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期B沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率C在赤道上空运行的两颗地球同
3、步卫星，它们的轨道半径有可能不同D沿不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合19物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起某同学另找来器材再探究此实验他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（）A线圈接在了直流电源上B电源电压过高C所选线圈的匝数过多D所用套环的材料与老师的不同20“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为的电磁波，且与U成正比，即kU已知比
4、例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选项中，推理判断比例系数k的值可能为（）AB C2heD第二部分（非选择题共180分）本部分共11小题，共180分21（18分）在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数应为_mm（该值接近多次测量的平均值）图1（2）用伏安法测金属丝的电阻RX实验所用器材为：电池组（电动势3 V，内阻约1 ）、电流表（内阻约0.1 ）、电压表（内阻约3 k）、滑动变阻器R（020 ，
5、额定电流2 A）、开关、导线若干某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520由以上实验数据可知，他们测量RX是采用图2中的_图（选填“甲”或“乙”）图2（3）图3是测量RX的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端请根据（2）所选的电路图，补充完成图3中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏 图3 图4（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图4所示，图中
6、已标出了与测量数据对应的4个坐标点请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出UI图线由图线得到金属丝的阻值RX_（保留2位有效数字）（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_（填选项前的符号）A1102m B1103mC1106m D1108m（6）任何实验测量都存在误差本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确的选项是_（有多个正确选项）A用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差B由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差D用UI图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差22（1
7、6分）如图所示，质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l后以速度v飞离桌面，最终落在水平地面上已知l1.4 m，v3.0 m/s，m0.10 kg，物块与桌面间的动摩擦因数0.25，桌面高h0.45 m不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2求：（1）小物块落地点距飞出点的水平距离s；（2）小物块落地时的动能Ek；（3）小物块的初速度大小v023（18分）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米电梯的简化模型如图1所示考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的已知电梯在t0时由静止开始上升，at图像如图2所示电梯总质量m2.0103kg忽略一切阻力，重力加速
8、度g取10 m/s2（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2（2）类比是一种常用的研究方法对于直线运动，教科书中讲解了由vt图像求位移的方法请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示at图像，求电梯在第1 s内的速度改变量v1和第2 s末的速率v2（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在011 s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W24（20分）匀强电场的方向沿x轴正向，电场强度E随x的分布如图所示图中E0和d均为已知量将带正电的质点A在O点由静止释放A离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B放在O点也由静止释放当B在电场中运动时，A、B间的相互作用力及
9、相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相互作用视为静电作用已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和不计重力（1）求A在电场中的运动时间t；（2）若B的电荷量，求两质点相互作用能的最大值Epm；（3）为使B离开电场后不改变运动方向，求B所带电荷量的最大值qm13B由玻尔原子模型、跃迁的特点，由高能级向低能级跃迁过程中能量减少，减少的能量以光子形式放出，B项正确14A根据光的折射特点，在折射过程中频率不变，由公式，玻璃的折射率比空气的大，所以由空气进入玻璃时，速度变慢，由可知光的波长变短，所以A项正确15C根据电功率的公式得，根据交流电的有效值定义得，解得，根据有效值和最大值的关系得，C项正
10、确16D在磁场中做匀速圆周运动的粒子，有，且，则由电流的定义式得，故D项正确17A弹簧振子做简谐运动，由回复力公式Fkx，结合牛顿第二定律Fma可知，经四分之一的周期有沿x轴正方向的最大加速度，则其位移为负的最大值t0时刻振子应该自平衡位置向x轴负向运动，故A项正确18B环绕地球运动的卫星，由开普勒第三定律，当椭圆轨道半长轴与圆形轨道的半径相等时，两颗卫星周期相同，A项错误沿椭圆轨道运行的卫星，只有引力做功，机械能守恒，在轨道上相互对称的地方（到地心距离相等的位置）速率相同，B项正确；所有地球同步卫星相对地面静止，运行周期都等于地球自转周期，由，轨道半径都相同，C项错误；同一轨道平面、不同轨道
11、半径的卫星，相同轨道半径、不同轨道平面的卫星，都有可能（不同时刻）经过北京上空，D项错误19D当闭合S瞬间，线圈L内产生的磁场B及磁通量的变化率随电压及线圈匝数的增加而增大，如果套环是金属材料又闭合，由楞次定律可知，环内会产生感应电流I及磁场B，环会受到向上的安培力F，当Fmg时，环跳起，越大，环电阻越小，F越大如果环越轻，跳起效果越好，所以B、C两项错误；如果套环换用电阻大、密度大的材料，I减小F减小，mg增大，套环可能无法跳起，D项正确；如果使用交流电，S闭合后，套环受到的安培力大小及方向（上下）周期性变化，S闭合瞬间，F大小、方向都不确定，直流电效果会更好，A项错误20B根据物理单位知识
12、，表达式及变形式两侧单位是一致的，由本题中涉及的物理量：、U、e、h及与其有联系的能量表达式Eh，EUe，由得h的单位与的单位相同，即h单位可用VCs表示，题中kU，即，单位可用表示，B项中单位等效于，故B项正确21答案：（1）（0.3950.399）（2）甲（3）如图1图1（4）如图2（4.34.7）图2（5）C（6）CD解析：（1）千分尺读数：固定刻度值旋转刻度格数0.01 mm039.70.01 mm0.397 mm（2）测的U、I值RX约5 ，乙图提供的最小电压，故选用甲图电路（3）略（4）描点后可见，第6次测量误差很大，舍去，作过O点的直线将其余6个点拟合到直线上，如图2所示（5）由
13、，故选C（6）由于观察角度及观察能力对测微器读数产生的是偶然误差，A项错误电流表和电压表不可能成为理想电表，对测量带来的误差是不可避免的，属于系统误差，B项错误电压表内阻的分流和电流表内阻的分压，是产生系统误差的原因，如果将其电阻计算在电路内，如前面实验电路，即可消除系统误差，C项正确本题给出的第6组值误差很大，作UI图时应舍去，减小了偶然误差，D项正确22答案：（1）0.9 m（2）0.90 J（3）4.0 m/s解析：（1）由平抛运动规律，有竖直方向：水平方向：svt得水平距离：（2）由机械能守恒定律，动能Ekmv2mgh0.90 J（3）由动能定理，有mglmv2mv02得初速度大小23
14、答案：（1）2.2104 N1.8104 N（2）0.5 m/s1.5 m/s（3）2.0105 W1.0105 J解析：（1）由牛顿第二定律，有Fmgma由at图像可知，F1和F2对应的加速度分别是a11.0 m/s2，a21.0 m/s2F1m（ga1）2.0103（101.0）N2.2104 NF2m（ga2）2.0103（101.0）N1.8104 N（2）类比可得，所求速度变化量等于第1 s内at图线下的面积v10.50 m/s同理可得v2v2v01.5 m/sv00，第2s末的速率v21.5 m/s（3）由at图像可知，1130 s内速率最大，其值等于011 s内at图线下的面积，有vm10 m/s，此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率PFvmmgvm2.01031010 W2.0105 W由动能定理，总功WEk2E
