2012年北京高考物理试题

1/72012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）13、一个氢原子从n=3能级跃迁到n=2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10V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0.5P，如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（）A、5VB、V25C、10VD、V21016、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圈周运动。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，经过四分之一的周期，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，关系的图像是（）18、关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（）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txOAtxOBtxOCtxOD2/719、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图所示，她把一个带铁芯的线圈、开关和电源用导终连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且使铁芯穿过套环。闭合开关的瞬间，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，线圈上的套环均末动。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，若在结两端加一恒定电压U，则它会辐射频率为v的电磁波，且与U成正比，即v=kU，已知比例系数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为原理，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（）A、eh2B、he2C、he2D、he2121、（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50cm。（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图1所示，其读数应为m（该值接近多次测量的平均值）（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω），电压表（内阻约为3kΩ），滑动变阻器R（0~20Ω，额定电流为2A）开关，导线若干。某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：由以上实验数据可知，他们测量RX是采用下图中的图（选填“甲”或“乙”）次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520套环035图140453/7（3）下图是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据上图所选的电路图，补充完成下图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。（4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如下图所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在下图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U－I图线，由图线得到金属丝的阻值RX=Ω（保留两位有效数字）。（5）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为（填选项前的序号）A、m2101B、m3101C、m6101D、m8101（6）任何实验测量都存在误差，本实验所用测量仪器都已校准，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U－I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差22、（16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l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg，物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25，桌面高h=0.45m，不计空气阻力，重力加速度取10m/s2，求：0.100.200.300.400.500.60I/AU/V0.51.01.52.02.50VAVARxR甲SEr乙VARxRErS4/7（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v0。23、（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1所示，考虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度a随时间t变化的。已知电梯在t=0时由静止开始上升，a－t图像如图2所示，电梯总质最m=2.0×103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/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v－t图像来求位移的方法。请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示的a－t图像，求电梯在第1s内的速度改变量△v1和第2s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0～11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W。a/m∙s-2t/s01.0-1.012101130314041图2图1拉力电梯lshv0v5/724、（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点由能止释放，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间的相互作用力及相互作用能均为零；B离开电场后，A、B间的相作用视为静电作用，已知A的电荷量为Q，A和B的质量分别为m和4m，不计重力。（1）求A在电场中的运动时间t；（2）若B的电荷量Qq94，求两质点相互作用能的最大值PmE；（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qm。ExdOE06/7参考答案（仅供参考）1314151617181920BACDABDB21(1)0.398(2)甲(3)省略（4）4.4（5）C(6)CD22解：（1）水平：s=vt竖直：h=1/2gt²解得：t=0.30ss=0.90m（2）mgh=EK－12mv2解得：EK=0.90j(3)-μmgl=12mv2－12mv02解得：v0.=4.0m/s23解：（1）F1-mg=ma解得F1=2.2xI04NF2-mg=-ma解得F2=1.8xI04N(2)△v1=1/2×1×1=0.5m/sv2=(1+2)×1/2=1.5m/s(3)p=mgv=2xI04×10=2xI05ww。=12mv2=12×2.0xI03×102=105j24解(1)d=1/2at²=2042tmQE解得：t=QEmd02（2）E0Qd=12mvA2解得：vA=mQdE02E094Qd=12×41mvB27/7解得：vB=mQdE9320mvA+41mvB=45mvABEpm=KAE+KBE-ABE解得：Epm=QdE0451（3）E0mqd=12×41mvB2解得：vB=mdqEm08B的速度最终为0：mvA+41mvB='Amv+41'Bmv',KBKAkBkAEEEE解得：ABVV38mq=916Q