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文档介绍
高考物理真题Word版——天津卷试题答案解析1
2012年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 物理试题 第Ⅰ卷 一、单项选择题(每小题6分,共30分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的) 1.下列说法正确的是( ) A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期 B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子 C.从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力 D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量 2.如图所示,金属棒MN两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由M向N的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为θ.如果仅改变下列某一个条件,θ角的相应变化情况是( ) A.棒中的电流变大,θ角变大 B.两悬线等长变短,θ角变小 C.金属棒质量变大,θ角变大 D.磁感应强度变大,θ角变小 3.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动,假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,动能减小为原来的,不考虑卫星质量的变化,则变轨前后卫星的( ) A.向心加速度大小之比为4∶1 B.角速度大小之比为2∶1 C.周期之比为1∶8 D.轨道半径之比为1∶2 4.通过一理想变压器,经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压U保持不变,输电线路的总电阻为R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时,线路损耗的电功率为P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为P2,则P1和分别为( ) A. B. C. D. 5.两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示,一带负电的粒子以某一速度从图中A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行,最后离开电场,粒子只受静电力作用,则粒子在电场中( ) A.做直线运动,电势能先变小后变大 B.做直线运动,电势能先变大后变小 C.做曲线运动,电势能先变小后变大 D.做曲线运动,电势能先变大后变小 二、不定项选择题(每小题6分,共18分.每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分) 6.半圆形玻璃砖横截面如图,AB为直径,O点为圆心.在该截面内有a、b两束单色可见光从空气垂直于AB射入玻璃砖,两入射点到O的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示,则a、b两束光( ) A.在同种均匀介质中传播,a光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中,b光的折射角大 C.若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能 D.分别通过同一双缝干涉装置,a光的相邻亮条纹间距大 7.沿x轴正向传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形如图所示,M为介质中的一个质点,该波的传播速度为40 m/s,则时( ) A.质点M对平衡位置的位移一定为负值 B.质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同 C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同 D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反 8.如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则( ) A.0~t1时间内F的功率逐渐增大 B.t2时刻物块A的加速度最大 C.t2时刻后物块A做反向运动 D.t3时刻物块A的动能最大 第Ⅱ卷 9.(18分)(1)质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面,再以4 m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,则小球与地面碰撞前后的动量变化为______ kg·m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为______ N(取g=10 m/s2). (2)某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素. ①他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是_________(填字母代号). A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆球在同一竖直平面内摆动 ②他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L=0.999 0m,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为___________mm,单摆摆长为__________m. ③下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图象,已知sin5°=0.087,sin15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号). (3)某同学在进行扩大电流表量程的实验时,需要知道电流表的满偏电流和内阻.他设计了一个用标准电流表G1来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路,如图所示.已知G1的量程略大于G2的量程.图中R1为滑动变阻器,R2为电阻箱.该同学顺利完成了这个实验. ①实验过程包含以下步骤,其合理的顺序依次为______(填步骤的字母代号); A.合上开关S2 B.分别将R1和R2的阻值调至最大 C.记下R2的最终读数 D.反复调节R1和R2的阻值,使G1的示数仍为I1,使G2的指针偏转到满刻度的一半, 此时R2的最终读数为r E.合上开关S1 F.调节R1使G2的指针偏转到满刻度,此时G1的示数为I1,记下此时G1的示数 ②仅从实验设计原理上看,用上述方法得到的G2内阻的测量值与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或“相等”); ③若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果,写出须在G2上并联的分流电阻RS的表达式,RS=______. 10.(16分)如图所示,水平地面上固定有高为h的平台,台面上有固定的光滑坡道,坡道顶端距台面高也为h,坡道底端与台面相切.小球A从坡道顶端由静止开始滑下,到达水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞,并粘连在一起,共同沿台面滑行并从台面边缘飞出,落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.求 (1)小球A刚滑至水平台面的速度vA; (2)A、B两球的质量之比mA∶mB. 11.(18分)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内,导轨间距l=0.5 m,左端接有阻值R=0.3 Ω的电阻.一质量m=0.1 kg,电阻r=0.1 Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4 T.棒在水平向右的外力作用下,由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9 m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1.导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求 (1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量q; (2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2; (3)外力做的功WF. 12.(20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义.如图所示,质量为m、电荷量为q的铀235离子,从容器A下方的小孔S1不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动.离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,离开磁场时离子束的等效电流为I.不考虑离子重力及离子间的相互作用. (1)求加速电场的电压U; (2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M; (3)实际上加速电压的大小会在U±U范围内微小变化.若容器A中有电荷量相同的铀235和铀238两种离子,如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离,为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字) 答案解析 1.B 半衰期由原子核内部因素决定,不受原子所处物理、化学条件的影响,A项错误;氢原子从高能级跃迁到低能级时,要放出光子,B项正确;从高空对地面进行遥感摄影是利用的红外线的穿透能力,C项错误;由于轻核聚变要释放能量,根据质能方程可知D项说法错误. 2.A 以导体棒为研究对象,从M端向N端看,导体棒受重力G、安培力F和绳子拉力T三个共点力而处于平衡状态,三力首尾相连可构成闭合矢量三角形,如图.其中安培力和重力方向始终保持不变,据此可知棒中电流变大,则安培力变大,使得θ角变大,A项正确;两悬线长度变短,θ角不变,B项错误;金属棒质量变大,θ角变小,C项错误;磁感应强度变大,安培力变大,θ角变大,D项错误. 3.C 卫星变轨后动能减小为原来的,则其速度变为原来的,由可得:知半径变为原来的4倍,D项错误;知加速度变为原来的,A项错误;由知ω变为原来的,B项错;由,知周期变为原来的8倍,C项正确. 4.D 设副线圈与原线圈匝数比为k时,副线圈输出电压为U1,输出电流为I1,电路损耗功率为P1,设副线圈与原线圈匝数比为nk时,副线圈输出电压为U2,输出电流为I2,电路损耗功率为P2,根据理想变压器原副线圈电压与匝数成正比可得;;且P=U1I1=U2I2;线路损耗功率分别为P1=I12R;P2=I22R.由①④联立解得,据此排除A、C两项;联立解得,所以B项错误、D项正确. 5.C 根据图示可画出电场线,判断出粒子将受向上的电场力而做曲线运动,电场力对其先做正功后做负功,所以其电势能先减小后变大,故C项正确. 6.ACD 根据题意,a、b两束光在圆弧玻璃界面以相同入射角入射时b光发生了全反射而a光没有发生全反射,根据可知b光折射率大,根据折射率定义式可知B项错误;又根据可知b光在同一均匀介质中传播速度小于a光,A项正确;b光折射率大,其频率也大,则a光若能使某种金属发生光电效应,b光也一定能使该金属发生光电效应,C项正确;a光频率低则波长长,根据可知a光双缝干涉条纹间距大,D项正确. 7.CD 根据波的图象可知波长为λ=4 m,可得该波周期为,则由题中图示状态再经过即后质点M 相对平衡位置的位移仍为正值,但正在向下振动,可知其在时的速度方向与其相对平衡位置位移方向相反,而与加速度方向相同,A、B两项错误、C、D两项正确. 8.BD 根据图乙可知:在0~t1时间内拉力F没有达到最大静摩擦力fm,物块A处于静止状态,则拉力F的功率为零,A项错误;对物块A由牛顿第二定律有F-fm=ma,由于t2时刻拉力F最大,则t2时刻物块A加速度a最大,B项正确;t2到t3这段时间内拉力F大于fm,所以物块A做加速运动,t3时刻速度达到最大,C项错误、D正确. 9.答案:(1)2 12 (2)①AC ②12.0 0.993 0 ③A (3)①BEFADC ②相等 ③ 解析:(1)①取反弹速度方向为正方向,动量变化为p=mv-mv0=0.2×4 kg·m/s-(-0.2×6)kg·m/s=2 kg·m/s;②由动量定理有(FN-mg)t=p,代入数据解得FN=12 N. (2)①橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变,从而保证摆长不变,同时又便于调节摆长,A、C两项正确;②根据游标卡尺读数规则可得摆球直径为d=12 mm+0.1 mm×0=12.0 mm,则单摆摆长为L0=L-d/2=0.993 0 m(注意统一单位);③单摆摆角不超过5°,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始,故A项的操作符合要求. (3)①根据实验原理确定操作步骤顺序应为BEFADC;②该设计原理没有系统误差;③分流电阻RS与电流表G2并联,满偏时二者两端电压相等,即有(I-I1)RS=I1r,解得. 10.答案:(1) (2)1∶3 解析:(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中,由机械能守恒定律得mAgh=mAVA2 解得. (2)设两球碰撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得 mAvA=(mA+mB)v 粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动,设运动时间为t,由运动学公式,在竖直方向上有 在水平方向上有 联立上述各式得mA∶mB=1∶3. 11.答案:(1)4.5 C (2)1.8 J (3)5.4 J 解析:(1)设棒匀加速运动的时间为t,回路的磁通量变化量为Φ,回路中的平均感应电动势为,由法拉第电磁感应定律得① 其中Φ=Blx② 设回路中的平均电流为,由闭合电路的欧姆定律得 ③ 则通过电阻R的电荷量为④ 联立①②③④式,代入数据得q=4.5 C⑤ (2)设撤去外力时棒的速度为v,对棒的匀加速运动过程,由运动学公式得v2=2ax⑥ 设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为W,由动能定理得W=0-mv2⑦ 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q2=-W⑧ 联立⑥⑦⑧式,代入数据得 Q2=1.8 J⑨ (3)由题意知,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=2∶1,可得Q1=3.6 J⑩ 在棒运动的整个过程中,由功能关系可知WF=Q1+Q2⑪ 由⑨⑩⑪式得WF=5.4 J. 12.答案:(1) (2) (3)0.63% 解析:(1)设离子经电场加速后进入磁场时的速度为v,由动能定理得qU=mv2① 离子在磁场中做匀速圆周运动,所受洛伦兹力充当向心力,即 ② 由①②式解得③ (2)设在t时间内收集到的离子个数为N,总电荷量为Q,则Q=It ④ ⑤ M=Nm⑥ 由④⑤⑥式解得. (3)由①②式有 设m′为铀238离子质量,由于电压在U±U之间有微小变化,铀235离子在磁场中最大半径为 铀238离子在磁场中最小半径为 这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为 Rmax<Rmin′ 即 则有m(U+U)<m′(U-U) 其中铀235离子的质量m=235 u(u为原子质量单位),铀238离子的质量m′=238 u,故 解得.查看更多