2012天津理综物理部分试卷与答案
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2012年天津市高考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题1.(3分)考点:氢原子的能级公式和跃迁;原子核衰变及半衰期、衰变速度.专题:原子的能级结构专题.分析:元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关,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,卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的是利用红外线良好的穿透能力,核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损.解答:解:A、元素的半衰期是由元素本身决定的与外部环境无关,故A错误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,故B正确C、卫星遥感的工作原理与红外线夜视仪的工作原理是相同的.从高空对地面进行遥感摄影是利用红外线良好的穿透能力,故C错误D、由于核子结合为原子核时能量增加必然存在质量亏损,故D错误故选B.点评:本题考查了近代物理中的基本知识,对于这部分基本知识要注意加强理解和应用.2.(3分)考点:安培力;力的合成与分解的运用;共点力平衡的条件及其应用.分析:对通电导线受力分析,求出夹角的关系表达式,然后根据表达式分析答题.解答:解:导体棒受力如图所示,tanθ==;A、棒中电流I变大,θ角变大,故A正确;B、两悬线等长变短,θ角不变,故B错误;C、金属棒质量变大,θ角变小,故C错误;D、磁感应强度变大,θ角变大,故D错误;故选A.点评:对金属棒进行受力分析、应用平衡条件,根据安培力公式分析即可正确解题.3.(3分)考点:人造卫星的加速度、周期和轨道的关系;万有引力定律及其应用.专题:人造卫星问题.分析:根据万有引力提供向心力,通过线速度的变化得出轨道半径的变化,从而得出向心加速度、周期、角速度变化.解答:解:根据得,v=,动能减小为原来的,则线速度减为原来的,则轨道半径变为原来的4倍轨道半径之比为1:4.根据解得,,T=,则向心加速度变为原来的角速度变为原来的,周期变为原来的8倍.故C正确,A、B、D错误.故选C.点评:解决本题的关键掌握万有引力提供向心力,知道线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系.4.(3分)考点:变压器的构造和原理.专题:交流电专题.分析:根据理想变压器原副线圈两端的电压与匝数成正比,变压器不改变功率,由P=UI求出输电线中电流,由功公式求解输电线上损耗的电功率.解答:解:当副线圈与原线圈的匝数比为k时,输电电压为KU,输送功率P=KUI,所以=;当副线圈与原线圈的匝数比为nk时,输电电压为nKU,输送功率P=nKUI′,所以=;故选D点评:对于输电问题,要搞清电路中电压、功率分配关系,注意理想变压器不改变功率.基础题.5.(3分)考点:电势能;电场线.专题:电场力与电势的性质专题.分析:粒子在静电场中电场力先做正功后做负功,电势能先减小后增大.粒子所受的电场力与速度方向不在同一线上,做曲线运动.解答:解:根据电场线与等势线垂直可知,在A点电场线方向应与速度v垂直,则粒子所受的电场力与速度v也直,粒子做曲线运动.粒子靠近两电荷连线时,电场力做正功,离开两电荷连线时,电场力做负功,则其势能先变小后变大.故C正确.故选C点评:本题关键抓住电场线与等势线的关系判断电场力方向与粒子初速度方向的关系,分析运动情况,根据电场做功正负,判断电势能的变化.6.(3分)考点:光的折射定律;光的干涉.专题:光的折射专题.分析:通过光路图可知,a、b两束光照射到圆弧面上的入射角相等,b光发生了全反射,a光未发生全反射,根sinC=得出两光的折射率大小,从而根据v=比较出光在介质中的速度大小.通过折射率的大小比较出频和波长的大小,从而判断能否发生光电效应和条纹间距的大小.解答:解:A、b光发生了全反射,a光未发生全反射,知b光的临界角小,根据sinC=知,b光的折射率大,根v=知,b光的传播速度小,a光的传播速度大.故A正确.B、根据折射定律可知,b光的折射率大,则b光的折射角小.故B错误.C、b光的折射率大,则b光的频率大,若a光照射某金属表面能发生光电效应,b光也一定能.故C正D、b光的折射率大,频率大,则b光的波长小,根据知,a光的条纹间距大.故D正确.故选ACD.点评:解决本题的突破口通过全反射比较出a、b两光的折射率大小.知道折射率、频率、波长、在介质中的速等关系.7.(3分)考点:波长、频率和波速的关系;横波的图象.专题:压轴题.分析:由图读出波长求出周期,根据时间与周期的关系及t=0时刻P点的速度方向,分析在t=0.025s时刻,质点的位置,确定速度和加速度的变化,以及速度、加速度的方向.解答:解:由图读出波长为λ=4m,则该波的周期为T=,t=s=.t=0时刻质点M向上运动,在t=s时刻,质点M正从波峰向平衡位置运动,所以其速度增大,加速度减小.位移为正,质点M的度沿y轴负方向,加速度沿y轴负方向,所以加速度方向与速度方向相同,速度方向与位移方向相反,质M的加速度方向与对平衡位置的位移方向相反,故CD正确,AB错误;故选CD点评:由波动图象读出,求解周期,根据时间与周期的关系分析质点的振动情况,是常见的问题,难度不大.8.(3分)考点:动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.专题:压轴题;动能定理的应用专题.分析:当拉力大于最大静摩擦力时,物体开始运动;当物体受到的合力最大时,物体的加速度最大;由动能定理知,物体拉力做功最多时,物体获得的动能最大.解答:解:A、由图象可知,0~t1时间内拉力F小于最大静摩擦力,物体静止,拉力功率为零,故A错误;B、由图象可知,在t2时刻物块A受到的拉力最大,物块A受到的合力最大,由牛顿第二定律可得,此时物块A的加速度最大,故B正确;C、由图象可知在t2~t3时间内物体受到的合力与物块的速度方向相同,物块一直做加速度运动,故C错D、由图象可知在t1~t3时间内,物块A受到的合力一直做正功,物体动能一直增加,在t3时刻以后,合力做负功.物块动能减小,因此在t3时刻物块动能最大,故D正确;故选BD.点评:根据图象找出力随时间变化的关系是正确解题的前提与关键;要掌握图象题的解题思路.二、非选择题9.(2012•天津)考点:动量定理.专题:动量定理应用专题.分析:取竖直向下方向为正方向,分别表示出碰地前后小球的动量,小球动量的变化量等于末动量与初动量的差代入动量定理的公式可以直接计算出小球受到地面的平均作用力大小.解答:解:(1)取竖直向下方向为正方向,则小球与地面碰撞过程中动量的变化为:△p=﹣mv2﹣mv1=﹣0.2×(6 kg.m/s=﹣2kg•m/s,负号表示方向竖直向上.(2)代入动量定理的公式,得(F﹣mg)t=△P,代入数据求得:F=12N该故答案为:2,12点评:此题中动量是矢量,要规定正方向,用带正负呈的数值表示动量.动量变化量也是矢量,同样要注意方向10.(2012•天津)考点:用单摆测定重力加速度.专题:实验题;单摆问题.分析:当摆角小于等于5°时,我们认为小球做单摆运动,游标卡尺的示数等于主尺示数与游标尺示数之和;摆长悬点到球心的距离;对于测量误差可根据实验原理进行分析;解答:解:(1)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,是为了止动过程中摆长发生变化,如果需要改变摆长来探究摆长与周期关系时,方便调节摆长,故AC正确,故选AC(2)游标卡尺示数为:d=12mm+1×0.1mm=12.1mm;单摆摆长为L=l﹣=0.9990m﹣0.00605m=0.99295m(3)当摆角小于等于5°时,我们认为小球做单摆运动,所以振幅约为:1×0.087m=8.7cm,当小球摆到最点开始计时,误差较小,测量周期时要让小球做30﹣50次全振动,求平均值,所以A合乎实验要求且误最小故选A故答案为:①AC②12.10.99295③A点评:掌握单摆的周期公式,从而求解加速度,摆长、周期等物理量之间的关系.单摆的周期采用累积法测量可小误差.对于测量误差可根据实验原理进行分析.11.(2012•天津)考点:把电流表改装成电压表.专题:实验题;恒定电流专题.分析:①用的是半偏法测电阻:实验时要先保证安全,故要先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独较准与表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内阻.②从设计理论上看电流达到半偏时,两并联电阻相等.③扩大量程并联电阻值为:,解答:解:①先把各电阻调到最大值,再把标准电流表单独较准与电表串联得到最大电流值,再用半偏法测其内由此得顺序为BEFADC.②电流达到满偏时,两并联电阻相等.③扩大量程要并联电阻分流,并联的电阻为:故答案为:①BEFADC②相等③点评:考查实验过程的分析,明确安全的原则及实验原理.会求改装电流表的原量及电阻的求解.12.(2012•天津)考点:动量守恒定律;平抛运动;机械能守恒定律.专题:动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合.分析:(1)由动能定理或机械能守恒定律可以求出小球A刚滑到水平台面的速度.(2)两小球碰撞过程中动量守恒,两小球离开平台后做平抛运动,由动量守恒定律与平抛运动知识可以求出两球的速度之比.解答:解:(1)小球A下滑过程中,由动能定理可得:m A gh=m A v A2﹣0,解得:v A=;(2)A、B两球碰撞时动量守恒,由动量守恒定律可得:m A v A=(m A+m B)v,离开平台后,两球做平抛运动,水平方向:=vt,竖直方向:h=gt2,解得:m A:m B=1:3;答:(1)小球A刚滑至水平台面的速度;(2)A、B两球的质量之比为m A:m B=1:3.点评:分析清楚运动过程,应用动能定理、动量守恒定律与平抛运动特点即可正确解题.13.(2012•天津)考点:导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.专题:压轴题;电磁感应——功能问题.分析:(1)根据运动学公式求出时间,根据电量的公式求解(2)撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动,安培力做负功先将棒的动能转化为电能,再通过电流做功电能转化为内能,所以焦耳热等于棒的动能减少.(3)根据动能定理求解.解答:解:(1)棒匀加速运动所用时间为t,有:=xt==3s根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律求电路中产生的平均电流为:===1.5A根据电流定义式有:q=t=4.5C(2)撤去外力前棒做匀加速运动根据速度公式末速为:v=at=6m/s撤去外力后棒在安培力作用下做减速运动,安培力做负功先将棒的动能转化为电能,再通过电流做功将电能转化为内能,所以焦耳热等于棒的动能减少.Q2=△E K=mv2=1.8J(3)根据题意在撤去外力前的焦耳热为:Q1=2Q2=3.6J撤去外力前拉力做正功、安培力做负功(其大小等于焦耳热Q1)、重力不做功共同使棒的动能增大,根据动能定理有:△E K=W F﹣Q1则:W F=△E K+Q1=5.4J答:(1)棒在匀加速运动过程中,通过电阻R的电荷量是4.5 C;(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热是1.8J;(3)外力做的功是5.4 J.点评:解决该题关键要分析物体的运动情况,清楚运动过程中不同形式的能量的转化,知道运用动能定理求解变做功.14.(2012•天津)考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;牛顿第二定律;向心力.专题:压轴题;带电粒子在磁场中的运动专题.分析:(1)设离子经电场加速度时的速度为v,由动能定理及向心力公式即可求解;(2)设在t时间内收集到的离子个数为N,总电荷量为Q,根据Q=It、M=Nm,即可求解M;(3)根据向心力公式求出半径R的表达式,进而表示出铀235离子在磁场中最大半径和铀238离子在磁中最小半径,要使两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,则铀235离子在磁场中最大半径小于铀238子在磁场中最小半径,进而即可求解.解答:解:(1)设离子经电场加速度时的速度为v,由动能定理得:qU=…①粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即:Bqv=m…②由①②解得:U=…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…④N=…⑤M=Nm…⑥由④⑤⑥式解得:M=(3)由①②式得:设m′为铀238离子的质量,由于电压在U±△U范围内微小变化,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:R max<R min即:则有:m(U+△U)<m′(U﹣△U)所以:其中铀235离子质量m=235u(u为原子质量单位),其中铀238离子质量m′=238u故解得:0.63%答:(1)加速电场的电压为;(2)在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量为;(3)为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠,应小于0.63%.点评:本题主要考查了动能定理及向心力公式的直接应用,要求同学们知道要使两种离子在磁场中运动的轨迹不生交叠,则铀235离子在磁场中最大半径小于铀238离子在磁场中最小半径,难度适中.。
2012年理科综合物理部分---新课标答案及解析:14.【答案】AD【解析】惯性的定义是物体保持静止或匀速直线运动的性质叫惯性,所以A正确;如果没有力,物体将保持静止或匀速直线运动,所以B错误;行星在轨道上保持匀速率的圆周运动的原因是合外力与需要的向心力总是相等,所以C错误;运动物体不受力,它将保持匀速直线运动状态,所以D正确。
15.【答案】BD【解析】根据可知,所以,即A错误,B正确;由得,所以C错误,D 正确。
16【答案】B【解析】受力分析如图所示: 重力的大小方向都不变,可知N1、N2的合力大小、方向都不变,当木板向下转动时,N1、N2变化如图所示,即N1、N2都减小,所以正确选项为B17.【答案】B【解析】由得:,由得,所以B正确。
18.【答案】BD【解析】受力分析如图所示,知重力与电场力的合力与速度方向相反,所以粒子做匀减速直线运动,动能减小,所以A、C错误,D正确;因为电场力与速度方向夹角为钝角,所以电场力做负功,电势能增加,即B正确。
19【答案】C【解析】线圈匀速转动过程中,;要使线圈产生相同电流,,所以,所以C正确。
20【答案】A【解析】由楞次定律可知:线框受力水平向左时,线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱,说明导线中的电流正在减弱;线框受力水平向右时,线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的增强,说明导线中的电流正在增强;所以导线中的电流先减弱后增强,所以CD错误;又因线圈中的电流为顺时针方向,所以由右手螺旋定则知线圈产生磁场为垂直纸面向里,因为线圈中的磁场要阻碍原磁场引起的磁通量的减弱,故导线初始状态在导线右侧产生的磁场方向为垂直纸面向里,由右手螺旋定则知导线中电流方向为正方向,所以A正确,B错误。
21【答案】A【解析】在地球表面,又,所以,因为球壳对球内物体的引力为零,所以在深为d的矿井内,得,所以。
22.(5分)【考点】长度测量【答案】0.010;6.870;6.860【解析】(a)图螺旋测微器的读数步骤如下.首先,确定从主尺读出毫米数为0.000mm,可动刻度与主尺对齐个数为1.0(格),读数为0.010mm,则螺旋测微器读数为0.000mm+0.010mm=0.010mm,(b)图螺旋测微器的读数步骤如下.首先,确定从主尺读出毫米数为6.500mm,可动刻度与主尺对齐个数为37.0(格),读数为0.370mm,则螺旋测微器读数为6.500mm+0.370mm=6.870mm,考虑调零问题金属板实际厚度23. (10分)【答案】连线如图所示。
2012年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考(二)理科综合能力测试理科综合能力测试分为物理、化学、生物三部分,共300分,考试用时150分钟。
本部分为物理试卷,本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷两部分,共120分。
第Ⅰ卷1至3页,第Ⅱ卷4至6页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号涂写在答题卡上。
答卷时,考生务必将卷Ⅰ答案涂写在答题卡上,卷II 答在答题纸上,答在试卷上的无效。
物理部分第Ⅰ卷注意事项:1.每小题选出答案后,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。
2.本卷共8题,每题6分,共48分。
一、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.电场线分布如图所示,a 、b 两点的电场强度大小分别为a E 和b E ,电势分别为aϕ和b ϕ,则A .a b E E >,a b ϕϕ>B .a b E E <,a b ϕϕ<C .a b E E <,a b ϕϕ>D .a bE E >,a b ϕϕ<2.一列沿x 轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形如图实线所示,经t=0.1 s 波形如图虚线所示,则A .这列波的波长为4mB .周期为0.4sC .振幅为20cmD .波速可能是0.9m/s3.用a 、b纹比b 光的中央亮纹窄,下列说法正确的是A .a 、b 两束单色光以相同的入射角从空气射入水中,b 光的折射角小B .a 、b 两束单色光在水下同一深度处,b 光照亮水面的面积较大C .用同一装置进行双缝干涉实验,a 光的条纹间距较大D .用a 光照射某金属,不能发生光电效应,用b 光照射有可能发生光电效应4.设北斗导航系统中的地球同步卫星在距地面高度为h 的同步轨道做圆周运动。
已知地球的半径为R ,地球表面的重力加速度为g ,万有引力常量为G 。
下列说法正确的是A.同步卫星运动的周期为2 BC .同步轨道处的重力加速度为2()R g R h+ D .地球的平均密度为234g GR π 5.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置,其工作原理如图所示,将压敏电阻固定在升降机底板上,其上放置一个绝缘物块。
1、下列措施属于在传播过程中阻断噪声的是()A.摩托车安装消音器 B.纺织工人戴防噪声耳罩C.城市道路旁安装隔声板 D.放鞭炮时捂耳朵分析:减弱噪声的途径有:在声源处减弱;在传播过程中减弱;在人耳处减弱.解答:解:A、排气管上装消声器是在声源处减弱噪声的;B、戴耳罩是在人耳处减弱噪声的.C、在城市道路旁安装隔声板是在传播过程中减弱噪声的;D、捂耳朵是在人耳处减弱噪声的.故选C.2、图1甲,枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”,图1乙中青蛙通过井口观察范围正确的光路图是()分析:本题考查为光沿直线传播的应用。
解答:因为光在传播过程中是沿直线传播的,故C、D选项错误,又因为青蛙能够观察到的光线应该是从外界传播进青蛙的眼中,而不是青蛙的眼睛向外放光,故B选项错误。
故选A3、图2中,光从空气斜射入玻璃的光路图正确的是()分析:根据光从空气斜射入玻璃中,入射光线和折射光线分居法线两侧,入射角大于折射角进行分析.解答:解:A、光从空气斜射入玻璃中,入射角应大于折射角,而图中入射角小于折射角,故本选项错误;B、因为光从空气斜射入玻璃中时,入射光线和折射光线分居法线的两侧,而图中入射光线和折射光线分居法线的同侧,故本选项错误;C、因为图中入射角等于折射角,因此不符合光从空气斜射入玻璃时,折射光线的方向,故本选项错误;D、光从空气斜射入玻璃中,入射角大于折射角,入射光线和折射光线分居法线的两侧,符合光的折射定律,故本选项正确;故选D.4、冬天,小明从室外走进温暖的教室,他的眼镜片上出现了一层薄雾,一会儿薄雾又消失了。
上述现象对应的物态变化是()A.先凝固,后升华B.先液化,后汽化C.先凝固,后蒸发D.先凝华,后升华分析:要解答本题需掌握:液化是由气态到液态,汽化是由液态到气态.解答:解:冬天,小明从室外走进教室时,镜片上出现一层薄雾,这是液化现象,空气中水蒸气遇到冷的镜片液化形成的.过了一会儿,镜片又变得清晰起来,这是因为,小水滴又汽化,变为水蒸气.A、C、D错误.故选B5、图3中,物体所受的两个力彼此平衡的是()分析:根据二力平衡的条件进行分析,即大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上.解答:解:A、两个力不是作用在一条直线上,所以不是一对平衡力,故A选项错误;B、两个力的方向不在一条直线上,所以不是一对平衡力,故B选项错误;C、两个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上、作用在一个物体上,所以是一对平衡力,故C选项正确.D、两个力的大小不相等,所以不是一对平衡力,故D选项错误;故选C6、我们在节约能源的同时,还应开发和利用新的能源。
机密★启用前2012年天津市普通高中学业水平考试物 理本试卷分第I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试用时90分钟.第I 卷1至4页,第Ⅱ卷5至7页。
答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。
答题时,务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。
考试结束后将本试卷和答题卡一并交回。
祝各位考生考试顺利!第I 卷注意事项:每小题选出答案后,用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。
一、选择题(本卷共20小题,每题3分,共60分。
在每题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的)1.下列情况中,能使物体惯性增大的是( )A .把物体从山顶移到山脚B .把物体从赤道拿到北极C .增大物体的速度D .增大物体的质量2.小球从距地面5m 高处竖直下落,经地面反弹后竖直上升,在距地面2m 高处被接住,小球从开始下落到被接住的过程中,通过的路程和位移大小分别是( ) A .7 m ,7 m B .5 m ,2 m C .5 m ,3 m D .7 m ,3 m3.甲、乙两物体沿直线运动的v-t 图象如图所示,在00t 时间内 A .甲的初速度大 B .甲的末速度大 C .甲的加速度大 D .甲的位移大4.一本静止在水平桌面上的书,受到的重力为G ,桌面对它的支持力为1F ,它对桌面的压力为2F ,关于这三个力的说法正确的是( )A .1F 与2F 是一对平衡力B .G 与2F 是一对平衡力C .1F 与2F 是一对作用力与反作用力D .G 与1F 是一对作用力与反作用力5.某人站在电梯内的体重计上,若电梯由静止开始向上加速运动,则( ) A .体重计的示数会增大 B .体重计的示数会减小 C .人受到的重力会增大 D .人受到的重力会减小6.将一段通有恒定电流的直导线平行于纸面放入一匀强磁场中,如图所示,导线上的箭头方向代表电流方向。
12年高考全国理综试卷(新课标物理部分、含答案)2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分二、选择题。
本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
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9.1A18.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。
2012年全国高考理综(大纲版)试题物理部分解析14.BD 【解析】 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,选项A 错;液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,选项B 正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的,选项C 错,选项D 正确。
15.B 【解析】原子核每发生一次α衰变,质量数减少4,电荷数减少2;每发生一次β衰变,质量数不变,电荷数增加1.比较两种原子核,质量数减少28,即发生了7次α衰变;电荷数应减少14,而电荷数减少10,说明发生了4次β衰变,B 项正确。
16.AC 【解析】光的干涉现象中,条件间距公式λdl x =∆,即干涉条纹间距与入射光的波长成正比,与双缝到屏的距离成正比,与双缝间距离成反比。
红光波长大于黄光波长,选项A 正确;蓝光波长小于黄光波长,选项B 错;增大双缝到屏的距离,选项C 正确;增大双缝之间的距离,选项D 错。
17.A 【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其半径qB p qB mv R ==,。
已知两粒子动量相等,若21q q =,则它们的圆周运动半径一定相等,选项A 正确;若21m m =,不能确定两粒子电量关系,不能确定半径是否相等,选项B 错;由周期公式qB m T π2=,仅由电量或质量关系,无法确定两粒子做圆周运动的周期是否相等,选项C 、D 错。
18.C 【解析】由安培定则可知,两导线在o 点产生的磁场均竖直向下,合磁感应强度一定不为零,选项A 错;由安培定则,两导线在a 、b 两处产生磁场方向均竖直向下,由于对称性,电流M 在a 处产生磁场的磁感应强度等于电流N 在b 处产生磁场的磁感应强度,同时电流M 在b 处产生磁场的磁感应强度等于电流N 在a 处产生磁场的磁感应强度,所以a 、b 两处磁感应强度大小相等方向相同,选项B 错;根据安培定则,两导线在c 、d 处产生磁场垂直c 、d 两点与导线连线方向向下,且产生的磁场的磁感应强度相等,由平行四边形定则可知,c 、d 两点处的磁感应强度大小相同,方向相同,选项C 正确。
准考证号________姓名_________绝密启用前2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试本是卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分第Ⅰ卷第1页至第5页,第Ⅱ卷第6页至第12页。
全卷满分300分1.答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。
考生要认真核对答题卡上所粘贴的条形码中“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2.答第Ⅰ卷时,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,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
答第Ⅱ卷卷时,必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写,要求字体工整、笔迹清晰。
作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。
必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
3.考试结束,监考员将将试题卷和答题一并收回。
第Ⅰ卷(选择题共120分)本试卷共21小题,每小题6分,共126分。
合题目要求的。
以下数据可供解题时参考:相对原子质量(原子量):H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 S 32 Cl 35.5 Ca 40 Cu 64一、选择题:本大题共13小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.将让你听的红细胞放入4℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是A.红细胞具有水溶性B.红细胞的液泡体积增大C.蒸馏水大量进入红细胞D.低温时红细胞膜流动性增大2.甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如下图所示。
下列分析错误的是A.甲酶能购抗该种蛋白酶降解B. 甲酶是不可能具有催化功能的RNAC.乙酶的化学本质为蛋白质D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变3.番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后,与对照组相比,其叶片光合作用强度下降,原因是A.光反应强度升高,暗反应迁都降低B.光反应强度降低,暗反应迁都降低升高C.反应强度不变,暗反应迁都降低降低D.反应强度降低,暗反应迁都降低不变4.撕去?色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。
2012高考理综物理部分(新课标卷)二.选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
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.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆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轴正方向抛出的三个小球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壁之间。
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,将木板从图标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9.1 A18.如图,平行板电容器的两个极板与水平地面形成一角度,两极板与一直流电源相连。
2012年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。
第I卷1至4页,第II卷5至11页。
考试结束后,将本试题卷和答题卡一并交回。
第I卷注意事项:1.答卷前,考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、准考证号填写清楚,并贴好条形码。
请认真核准条形码上的准考证号、姓名和科目。
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,在试题卷上作答无效.........。
3.第I卷共21小题,每小题6分,共126分。
一下数据可供解题时参考:相对原子质量(原子量):H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56 Cu 64 Br 80 Ag 108 一、选择题:本题共13小题。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
二,选择题:本题共8题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项份额和题目要求,有的有多个选项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但选不全的得3分,有选错的德0分。
14.下列关于布朗运动的说法,正确的是A.布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C.布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D.布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的15.U经过m次a衰变和n次β衰变Pb,则A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=1816.在双缝干涉实验中,某同学用黄光作为入射光,为了增大干涉条纹的间距,该同学可以采用的方法有A.改用红光作为入射光B.改用蓝光作为入射光C.增大双缝到屏的距离D.增大双缝之间的距离17质量分别为m1和m2、电荷量分别为q1和q2的两粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动,已知两粒子的动量大小相等。
下列说法正确的是A.若q1=q2,则它们作圆周运动的半径一定相等B.若m1=m2,则它们作圆周运动的半径一定相等C. 若q1≠q2,则它们作圆周运动的周期一定不相等D. 若m1≠m2,则它们作圆周运动的周期一定不相等18.如图,两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
2012年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理试题(天津卷)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) BACDC1.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14,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∶1B .角速度大小之比为2∶1C .周期之比为1∶8D .轨道半径之比为1∶24.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P 1,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P 2,则P 1和21P P 分别为( ) A .1,PR kU n B .21,P R kU n ⎛⎫⎪⎝⎭ C .21,PR kU n D .221,P R kU n ⎛⎫ ⎪⎝⎭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( ) ACD CD BD7.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1s 40t =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f m 与滑动摩擦力大小相等,则( )A .0~t 1时间内F 的功率逐渐增大B .t 2时刻物块A 的加速度最大C .t 2时刻后物块A 做反向运动D .t 3时刻物块A 的动能最大第Ⅱ卷(1)2 12(2)①AC ②12.0 0.993 0 ③A (3)①BEFADC ②相等 ③11I rI I -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/s 2).(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S2B.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rE.合上开关S1F.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R S 的表达式,R S=______.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v A;(2)A、B两球的质量之比m A∶m B.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W F.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,UU∆应小于多少?(结果用百分数表示,保留两位有效数字)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14,则其速度变为原来的12,由222224πMm v G m m r m r ma r r T ω====可得:v =4倍,D 项错误;2GM a r =知加速度变为原来的116,A项错误;由ω=ω变为原来的18,B项错;由T =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U 1,输出电流为I 1,电路损耗功率为P 1,设副线圈与原线圈匝数比为nk 时,副线圈输出电压为U 2,输出电流为I 2,电路损耗功率为P 2,根据理想变压器原副线圈电压与匝数成正比可得1U k U =;2Unk U=;且P =U 1I 1=U 2I 2;线路损耗功率分别为P 1=I 12R ;P 2=I 22R .由①④联立解得21P P R kU ⎛⎫= ⎪⎝⎭,据此排除A 、C 两项;联立解得2211P P n =,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1sin C n =可知b 光折射率大,根据折射率定义式sin sin i n r =可知B 项错误;又根据c n v=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Lx dλ∆=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 ,v Tλ=可得该波周期为0.1s T vλ==,则由题中图示状态再经过1s 40即14T 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1s 40t =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~t 1时间内拉力F 没有达到最大静摩擦力f m ,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 -f m =ma ,由于t 2时刻拉力F 最大,则t 2时刻物块A 加速度a 最大,B 项正确;t 2到t 3这段时间内拉力F 大于f m ,所以物块A 做加速运动,t 3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 ③11I rI I - 解析:(1)①取反弹速度方向为正方向,动量变化为∆p =mv -mv 0=0.2×4 kg·m/s -(-0.2×6)kg·m/s =2 kg·m/s ;②由动量定理有(F N -mg )t =∆p ,代入数据解得F N =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L 0=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R S 与电流表G 2并联,满偏时二者两端电压相等,即有(I -I 1)R S =I 1r ,解得11S I rR I I =-. 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m A gh =12m A V A 2解得A v =.(2)设两球碰撞后共同的速度为v ,由动量守恒定律得 m A v A =(m A +m B )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212h gt = 在水平方向上有2hvt = 联立上述各式得m A ∶m B =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E ,由法拉第电磁感应定律得E tΦ∆=∆① 其中∆Φ=Blx ②设回路中的平均电流为I ,由闭合电路的欧姆定律得EI R r=+③ 则通过电阻R 的电荷量为q I t =∆④联立①②③④式,代入数据得q =4.5 C ⑤(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v 2=2ax ⑥ 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 =0-12mv 2⑦ 撤去外力后回路中产生的焦耳热 Q 2=-W ⑧联立⑥⑦⑧式,代入数据得 Q 2=1.8 J ⑨(3)由题意知,撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q 1∶Q 2=2∶1,可得Q 1=3.6 J ⑩ 在棒运动的整个过程中,由功能关系可知W F =Q 1+Q 2⑪ 由⑨⑩⑪式得W F =5.4 J .12.答案:(1)222qB R m (2)mItq(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 =12mv 2① 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2v qvB m R=②由①②式解得222qB R U m=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 ④Q N q=⑤ M =Nm ⑥由④⑤⑥式解得mItM q=. (3)由①②式有R =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max R =铀238离子在磁场中最小半径为min R '=这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠的条件为R max <R min ′<则有m (U +U )<m ′(U -U )U m m U m m∆'-<'+ 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238u 235u 238u 235uU U ∆-<+ 解得0.63%UU∆<.。