2012年全国高考物理试题及答案-全国卷1

2009年普通高等学校招生全国统一考试（全国1卷）【解析】本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.16.氦氖激光器能产生三种波长的激光，其中两种波长分别为1=0.6328µm，2=3.39µm，已知波长为1的激光是氖原子在能级间隔为1E=1.96eV的两个能级之间跃迁产生的。用2E表示产生波长为2的激光所对应的跃迁的能级间隔，则2E的近似值为A.10.50eVB.0.98eVC.0.53eVD.0.36eV答案D【解析】本题考查波尔的原子跃迁理论.根据chE,,可知当,6328.0,196mevE当m39.3时,连立可知evE36.0217.如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且0135abcbcd。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力A.方向沿纸面向上，大小为(21)ILBB.方向沿纸面向上，大小为(21)ILBC.方向沿纸面向下，大小为(21)ILBD.方向沿纸面向下，大小为(21)ILB答案A【解析】本题考查安培力的大小与方向的判断.该导线可以用a和d之间的直导线长为L)12(来等效代替,根据BIlF,可知大小为BIL)12(,方向根据左手定则.A正确.18.如图所示。一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM=MN，P点在y轴的右侧，MP⊥ON，则A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动答案AD【解析】本题考查电场、电势、等势线、以及带电粒子在电场中的运动.由图和几何关系可知M和P两点不处在同一等势线上而且有PM,A对.将负电荷由O点移到P要克服电场力做功,及电场力做负功,B错.根据EdU,O到M的平均电场强度大于M到N的平均电场强度,所以有MNOMUU,C错.从O点释放正电子后,电场力做正功,该粒子将沿y轴做加速直线运动.19．天文学家新发现了太阳系外的一颗行星。这颗行星的体积是地球的4.7倍，是地球的25倍。已知某一近地卫星绕地球运动的周期约为1.4小时，引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2,,由此估算该行星的平均密度为A.1.8×103kg/m3B.5.6×103kg/m3C.1.1×104kg/m3D.2.9×104kg/m3答案D【解析】本题考查天体运动的知识.首先根据近地卫星饶地球运动的向心力由万有引力提供2224TRmRMmG,可求出地球的质量.然后根据343RM,可得该行星的密度约为2.9×104kg/m320．一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。P点的振动图像如图2所示。在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是答案BC【解析】本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对.21．质量为M的物块以速度V运动，与质量为m的静止物块发生正撞，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为A.2B.3C.4D.5答案AB【解析】本题考查动量守恒.根据动量守恒和能量守恒得设碰撞后两者的动量都为P,则总动量为2P,根据KmEP22,以及能量的关系得MPmpMP2224222得3mM,所以AB正确.22.（8分）如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各点连接。（1）为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的挡。（2）在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明__可能有故障（3）将小灯泡拆离电路，写出用多用表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。答案（1）电压；欧姆（2）开关或连接点5、6（3）①调到欧姆档②将红、黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.【解析】(1)在1、2两点接好的情况下,应当选用多用电表的电压档,在1、2同时断开的情况下,应选用欧姆档(2)表明5、6两点可能有故障.(3)①调到欧姆档②将红黑表笔相接,检查欧姆档能否正常工作③测量小灯泡的电阻,如电阻无穷大,表明小灯泡有故障.23.（10分）（注意：在试卷上作答案无效）某同学为了探究物体在斜面上的运动时摩擦力与斜面倾角的关系，设计实验装置如图。长直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物块上。在平板上标出A、B两点，B点处放置一光电门，用光电计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块的挡光长度d，用天平测量滑块的质量m；②用直尺测量AB之间的距离s，A点到水平桌面的垂直距离h1，B点到水平桌面的垂直距离h2；③将滑块从A点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间t1④重复步骤③数次，并求挡光时间的平均值；⑤利用所测数据求出摩擦力f和斜面倾角的余弦值cos；⑥多次改变斜面的倾角，重复实验步骤②③④⑤，做出f-cos关系曲线。（1）用测量的物理量完成下列各式（重力加速度为g）：①斜面倾角的余弦cos=；②滑块通过光电门时的速度v=；③滑块运动时的加速度a=；④滑块运动时所受到的摩擦阻力f=；（2）测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d=。答案（1）①shhs2212)(cos②dt③222tsda④21222hhdmgmsst（2）3.62cm【解析】(1)物块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,受重力、支持力、滑动摩擦力,如图所示①根据三角形关系可得到shhs2212)(cos,②根据tdtxv③根据运动学公式avx22,有avs22,即有222tsda④根据牛顿第二定律mafmgsin,则有22212tsdmshhmgf.(2)在游标卡尺中，主尺上是3.6cm，在游标尺上恰好是第1条刻度线与主尺对齐，再考虑到卡尺是10分度，所以读数为3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也对.24.(15分)（注意：在试题．．．卷上作答无效．．．．．．）材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0℃时，铜的电阻率为1.7×10–8Ω•m,碳的电阻率为3.5×10-5Ω•m,附近，在0℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10–3℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0m的导体，要求其电阻在0℃附近不随温度变化，求所需碳棒的长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化).答案0.0038m【解析】设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为sxtsxRo)1()1()1(1111,碳棒的电阻sxtsxRo)1(2222,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有定值21RR,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m.25．(18分)（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．）．如图所示，倾角为θ的斜面上静止放置三个质量均为m的木箱，相邻两木箱的距离均为l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑，逐一与其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起运动。整个过程中工人的推力不变，最后恰好能推着三个木箱匀速上滑。已知木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.设碰撞时间极短，求(1)工人的推力；(2)三个木箱匀速运动的速度；(3)在第一次碰撞中损失的机械能。答案（1）3sin3cosmgmg（2）22(sincos)3gL（3）(sincos)mgL【解析】(1)当匀速时,把三个物体看作一个整体受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根据平衡的知识有cos3sin3mgmgF(2)第一个木箱与第二个木箱碰撞之前的速度为V1,加速度)cos(sin2cossin1gmmgmgFa根据运动学公式或动能定理有)cos(sin21gLV,碰撞后的速度为V2根据动量守恒有212mVmV,即碰撞后的速度为)cos(sin2gLV,然后一起去碰撞第三个木箱,设碰撞前的速度为V3从V2到V3的加速度为2)cos(sin2cos2sin22gmmgmgFa,根据运动学公式有LaVV222232,得)cos(sin23gLV,跟第三个木箱碰撞根据动量守恒有4332mVmV,得)cos(sin2324gLV就是匀速的速度.(3)设第一次碰撞中的能量损失为E,根据能量守恒有222122121mVEmV,带入数据得)cos(sinmgLE.26.（21分）（注意：在试题卷上作答无效．．．．．．．．．）如图，在x轴下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于xy平面向外。P是y轴上距原点为h的一点，N0为x轴上距原点为a的一点。A是一块平行于x轴的挡板，与x轴的距离为，A的中点在y轴上，长度略小于。带点粒子与挡板碰撞前后，x方向的分速度不变，y方向的分速度反向、大小不变。质量为m，电荷量为q（q0）的粒子从P点瞄准N0点入射，最后又通过P点。不计重力。求粒子入射速度的所有可能值。26.【解析】设粒子的入射速度为v,第一次射出磁场的点为ON,与板碰撞后再次进入磁场的位置为1N.粒子在磁场中运动的轨道半径为R,有qBmvR…⑴,粒子速率不变,每次进入磁场与射出磁场位置间距离1x保持不变有1xsin2RNNOO…⑵,粒子射出磁场与下一次进入磁场位置间的距离2x始终不变,与1NNO相等.由图可以看出ax2……⑶设粒子最终离开磁场时,与档板相碰n次(n=0、1、2、3…).若粒子能回到P点,由对称性,出射点的x坐标应为-a,即anxxn2121……⑷,由⑶⑷两式得annx121……⑸若粒子与挡板发生碰撞,有421axx……⑹联立⑶⑷⑹得n3………⑺联立⑴⑵⑸得annmqBv12sin2………⑻把22sinhah代入⑻中得0,22nmhhaqBavo…………⑼1,43221nmhhaqBav…………⑾2,32222nmhhaqBav…………⑿