2012年山东省高考物理

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第1页(共8页)2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科综合测试(物理)本试卷分第I卷和第II卷两部分,共12页。满分240分。考试用时150分钟。答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在试卷和答题卡规定的位置。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。第I卷(必做,共87分)注意事项:1.第I卷共20小题。2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上,只答在试卷上不得分。二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.以下叙述正确的是()A.法拉第发现了电磁感应现象B.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向,这是能量守恒定律的必然结果【答案】A、D15.2011年11月3日,“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道,等待与“神舟九号”交会对接。变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道,对应的轨道半径分别为R1、R2,线速度大小分别为v1、v2.则v1v2等于()A.3132RRB.21RRC.2221RRD.21RR【答案】B16.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,vt图像如图所示。以下判断正确的是()A.前3s内货物处于超重状态B.最后2s内货物只受重力作用C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D.第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒【答案】A、C17.如图所示,两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动,在O点悬挂一重物M,将两相同木块m紧压在竖直挡板上,此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小,FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后,系统仍静止且O1、O2始终等高,则()A.Ff变小B.Ff不变C.FN变小D.FN变大【答案】B、D18.图甲是某燃气炉点火装置的原理图。转换器将直流电压转换为图乙所示的正弦交变电压,并加在一理Ot/sv/(m•s-1)12345676O1OmmM挡板挡板O2第2页(共8页)想变压器的原线圈上,变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时,就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是()A.电压表的示数等于5VB.电压表的示数等于52VC.实现点火的条件是n2n11000D.实现点火的条件是n2n11000【答案】B、C19.图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化【答案】C、D20.如图所示,相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放,当速度达到v时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P,导体棒最终以2v的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为g。下列选项正确的是()A.P=2mgvsinθB.P=3mgvsinθC.当导体棒速度达到v2时加速度大小为g2sinθD.在速度达到2v以后匀速运动的过程中,R上产生的焦耳热等于拉力所做的功【答案】A、CbcamRBLu/VO5-5T2tT图乙图甲n2金属板n1钢针SV转换器第3页(共8页)2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)理科综合测试(物理)【必做部分】21.(13分)(1)某同学利用图甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)。从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图乙所示。打点计时器电源的频率为50Hz。①通过分析纸带数据,可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为________m/s,计数点6对应的速度大小为________m/s。(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a=________m/s2,若用ag来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度),则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)。【答案】①6;7(或7;6)②1.00;1.20③2.00偏大(2)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:待测金属丝:Rx(阻值约4Ω,额定电流约0.5A);电压表:V(量程3V,内阻约3kΩ);电流表:A1(量程0.6A,内阻约0.2Ω);A2(量程3A,内阻约0.05Ω);电源:E1(电动势3V,内阻不计);E2(电动势12V,内阻不计);滑动变阻器:R(最大阻值约20Ω);螺旋测微器;毫米刻度尺;开关S;导线。①用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图所示,读数为________mm。②若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________、电源应选________(均填器材代号),在虚线框内完成电路原理图。【答案】(2)①1.773(1.771~1.775均正确)②A1;E1;电路图如右。22.(15分)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块,其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=0.8kg,图甲打点计时器物块细绳滑轮重物单位cm13.0023455.017.019.0011.016789101112.2810.608.616.604.60图乙02535203015R1VRxSA1E1第4页(共8页)与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。(取g=10m/s2)(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h。(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动。①求F的大小。②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离。【解】(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得10mghmgL①代入数据得h=0.2m②(2)①设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,由几何关系可得cosRhR③根据牛顿第二定律,对物体有tanmgma④对工件和物体整体有2()()FMmgMma⑤联立②③④⑤式,代入数据得F=8.5N⑥②设物体平抛运动的时间为t,水平位移为x1,物块落点与B间的距离为x2,由运动学公式可得212hgt⑦1xvt⑧21sinxxR⑨联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得x2=0.4m⑩23.(18分)如图甲所示,相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区,磁场方向垂直纸面向里,在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ,两极板中心各有一小孔S1、S2,两极板间电压的变化规律如图乙所示,正反向电压的大小均为U0,周期为T0。在t=0时刻将一个质量为m、电荷量为-q(q0)的粒子由S1静止释放,粒子在电场力的作用下向右运动,在t=T02时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区。(不计粒子重力,不考虑极板外的电场)(1)求粒子到达S2时的速度大小v和极板间距d。(2)为使粒子不与极板相撞,求磁感应强度的大小应满足的条件。(3)若已保证了粒子未与极板相撞,为使粒子在t=3T0时刻再次到达S2,且速度恰好为零,求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。MmRABCLOP第5页(共8页)【解】(1)粒子由S1至S2的过程中,根据动能定理得2012qUmv①由①式得02qUvm②设粒子的加速度大小为a,由牛顿第二定律得0Uqmad③由运动学公式得201()22Tda④联立③④式得0024TqUdm⑤(2)设磁感应强度大小为B,粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R,由牛顿第二定律得2vqvBmR⑥要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞,须满足22LR⑦联立②⑥⑦式得024mUBLq⑧(3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为t1,有11dvt⑨联立②⑤⑨式得014Tt⑩若粒子再次达到S2时速度恰好为零,粒子回到极板间应做匀减速运动,设匀减速运动的时间为t2,根据运动学公式得22vdt⑾联立○9○10⑾式得022Tt⑿设粒子在磁场中运动的时间为t001232TtTtt⒀BMPNQS2S1BL图甲OutU0-U0T023T025T02T02T03T0图乙第6页(共8页)联立⑩⑿⒀式得074Tt⒁设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T,由○6式结合运动学公式得2mTqB⒂由题意得T=t⒃联立⒁⒂⒃式得087mBqT⒄【选做题】36.(8分)【物理—物理3-3】(1)以下说法正确的是________。A.水的饱和汽压随温度的升高而增大B.扩散现象表明,分子在永不停息地运动C.当分子间距离增大时,分子间引力增大,分子间斥力减小D.一定质量的理想气体,在等压膨胀过程中,气体分子的平均动能减小【答案】A、B(2)如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U形管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l1=20cm(可视为理想气体),两管中水银面等高。现将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm。(环境温度不变,大气压强p0=75cmHg)①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)。②此过程左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”),气体将________(填“吸热”或“放热”).【解】①设U型管横截面积为S,右端与大气相通时左管中封闭气体压强为P1,右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为P2,气柱长度为l2,稳定后低压舱内的压强为P。左管中封闭气体发生等温变化,根据玻意耳定律得1122PVPV①10PP②2hPPP③11VlS④22VlS⑤由几何关系得212()hll⑥联立①②③④⑤⑥式,代入数据得P=50cmHg⑦l1第7页(共8页)②由于左管内的气体体积增大,对外界做正功;而温度不变,由热力学第一定律UWQ,气体将吸热。37.(8分)【物理—物理3-4】(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播,t=0时刻的波形如图所示,介质中质点P、Q分别位于x=2m、x=4m处。从t=0时刻开始计时,当t=15s时质点Q刚好第4次到达波峰。①求波速。②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)。【解】①设简谐横波的波速为v,波长为λ,周期为T,有图像知,λ=4m。由题意得334tTT①vT②联立①②式,代入数据得v=1m/s③②质点P做简谐运动的表达式为0.2sin(0.5)ytm④(2)如图所示,一玻璃球体的半径为R,O为球心,AB为直径。来自B点的光线BM在M点射出,出射光线平行于AB,另一光线BN恰好在N点发生全反射。已知∠ABM=30°,求:①玻璃的折射率。②球心O到BN的距离。【解】①设光线BM在M点的入射角为i,折射角为r,由几何关系可知,i=300,r=600根据折射定

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