2012年宁夏高考理科综合能力试卷物理试题

2012年宁夏高考理科综合能力试卷物理试题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15．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A．a的飞行时间比b的长B．b和c的飞行时间相同C．a的水平速度比b的小D．b的初速度比c的大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A．N1始终减小，N2始终增大B．N1始终减小，N2始终减小C．N1先增大后减小，N2始终减小D．N1先增大后减小，N2先减小后增大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A．380V和5.3AB．380V和9.1AC．240V和5.3AD．240V和9.1AabcxyO18．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19．如图，均匀磁场中有一由半圆弧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ω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，磁感应强度随时间的变化率tB的大小应为A．04BB．02BC．0BD．20B20．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=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21．假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。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．Rd1B．Rd1C．2)(RdRD．2)(dRR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。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；A为电流表；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①按图接线。②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。③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_______。④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。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μ，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θ。（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λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，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tanθ0。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。（二）选考题33．[物理——选修3-3]（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是________（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．不可能使热量从低温物体传向高温物体E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0°C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；（ii）将右侧水槽的水从0°C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。34．[物理——选修3-4]（15分）（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_______（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_______m。（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为2，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。35．[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：21H+31H→42He+x，式中x是某种粒子。已知：21H、31H、42He和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是__________，该反应释放出的能量为_________MeV（结果保留3位有效数字）（2）（9分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60°。忽略空气阻力，求（i）两球a、b的质量之比；（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。试题答案14.分析：该题系物理学史考查内容，是近几年新课标试题常见问题。考查伽利略理想斜面实验，以及对惯性的理解。答案：AD15.分析：该题考查平抛运动的规律。小球的飞行时间由下落的高度决定，ght2水平方向的射程由初速度和竖直高度决定ghvx20，由图示的运动轨迹可以分析BD真确。答案：BD16.分析：该题是典型的三力动态平衡问题，是学生比较熟悉的问题模型，有很好的区分度。学生可以用解析法分析，也可以利用图解法分析。该题用图解法分析最简洁，如图示。答案：B17.分析：该题考查理想变压器的规律。题目模型新颖，对学生的理解能力要求较高，计算量不大。由11222380UnUVUn可得3212119002.09.1110038010nIIAn答案：B18.分析：该题考查带电粒子在电场和重力场中的运动。涉及的问题是学生比较熟悉的，但两个极板与水平地面成一角度的情景较新颖，有很好的区分度。带电粒子在匀强电场中做图示的直线运动，要么所受合力为零，要么所受合力沿直线方向，若合力为零，则说明电场方向在竖直方向上，与题意不符。只能是后者，受力如图所示，则F（合力）做负功，动能减小，又重力不做功，所以qE做负功，粒子电势能增加。答案：BD19.分析：该题考查法拉第电磁感应定律的应用。立意较新，突出了等效的物理思想。对学生理解法拉第电磁感应定律要求较高，区分度较好。导线框转过半周，说明用时为t，由法拉第电磁感应定律得/0SBtE，RSBi0若磁场变化，则RStBi，所以0=BBt答案：C20.分析：该题涉及到的知识点较多，考查了电磁感应现象，楞次定律的应用，以及左手定则。对学生的思维能力及读图能力要求较高，问题为由果索因，要求学生逆向思维。是一道突出能力考查的好题，在熟题中求变。线圈中电流为顺时针，其受到安培力起主导作用的是离直导线近的，所以由左手定则可知，电流激发的原磁场先向里后向外，由右手定则可知A正确答案：A21.分析：该题考查万有引力定律的应用，同时体现了等效的物理方法，情景新颖，常规中求变化。区分度较高。突出考查学生灵活应用的能力。对地球表面上的物体有2334RmRmg，可知Rg。同理，由于质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，则深为d的矿井底部处的重力加速度相当于把厚度为d的球壳去掉后球体表面的重力加速度，则矿井底部重力加速度dRg。所以则A正确答案：A22分析：该题考查螺旋测微器的度数。属于基本操作问题，学生一般都能读出图示的度数，但对于校零的问题略显抽象，这需要学生有一定的实际操作实践做基础，题目突出了实用性，是一道区分度很好的试题。该题抓住“真实值=测量值校零示数”即可。答案：0.010；6.870；6.86023分析：该题是本套试题中命题质量较高的一道设计性实验题，围绕电磁感应强度的测量进行设置，结合了恒定电路实验和电流天平的思想，立意新颖，多角度考查，既重视了实验思想，又重视了理论分析，对学生的实验素养和实验能力有较好的区分度，难度为中等便难题。（1）接线图如示（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的底边长度l；（3）第一次平衡时，U形金属框的重力与细砂的重力即1=mgmg第二次平衡时2+BIL=mgmg，解得21mmgBIl（4）0,Bm2＞m1答案：（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的底边长度l；（3）21mmgIl（4）m2＞m124分析：该题取材生活实际，情景较新。问题可简化为共点力平衡模型。第一问是常规模型，考查学生处理基本力学的方法和能力，难度中等；第二问涉及极值问题，对学生的理解能力和应用数学知识处理物理问题的能力要求偏高，难度较大，区分度也高。（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，根据平衡条件有Fco