浅析2012高考全国理综物理压轴题
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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。
1(10分)如图2—14所示,光滑水平桌面上有长L=2m 的木板C ,质量m c =5kg ,在其正中央并排放着两个小滑块A 和B ,m A =1kg ,m B =4kg ,开始时三物都静止.在A 、B 间有少量塑胶炸药,爆炸后A 以速度6m /s 水平向左运动,A 、B 中任一块与挡板碰撞后,都粘在一起,不计摩擦和碰撞时间,求:(1)当两滑块A 、B 都与挡板碰撞后,C 的速度是多大? (2)到A 、B 都与挡板碰撞为止,C 的位移为多少?2(20分)如图12所示,PR 是一块长为L =4 m 的绝缘平板固定在水平地面上,整个空间有一个平行于PR 的匀强电场E ,在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B ,一个质量为m =0.1 kg ,带电量为q =0.5 C 的物体,从板的P 端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动,进入磁场后恰能做匀速运动。
当物体碰到板R 端的挡板后被弹回,若在碰撞瞬间撤去电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在C 点,PC =L/4,物体与平板间的动摩擦因数为μ=0.4,取g=10m/s 2 ,求:(1)判断物体带电性质,正电荷还是负电荷? (2)物体与挡板碰撞前后的速度v 1和v 2 (3)磁感应强度B 的大小 (4)电场强度E 的大小和方向4有一倾角为θ的斜面,其底端固定一挡板M ,另有三个木块A 、B 和C ,它们的质 量分别为m A =m B =m ,m C =3 m ,它们与斜面间的动摩擦因数都相同.其中木块A 连接一轻弹簧放于斜面上,并通过轻弹簧与挡板M 相连,如图所示.开始时,木块A 静止在P 处,弹簧处于自然伸长状态.木块B 在Q 点以初速度v 0向下运动,P 、Q 间的距离为L.已知木块B 在下滑过程中做匀速直线运动,与木块A 相碰后立刻一起向下运动,但不粘连,它们到达一个最低点后又向上运动,木块B 向上运动恰好能回到Q图12点.若木块A 静止于P 点,木块C 从Q 点开始以初速度032v 向下运动,经历同样过程,最后木块C 停在斜面上的R 点,求P 、R 间的距离L ′的大小。
50.如图所示电路是一个电压、电流两用表,两个电流挡的量程分别为I 1=1mA,I 2=500mA;一个电压挡,量程为U=10V ,已知表头G 满偏电流I g =500μA,内阻R g =600Ω,求R 1、R 2、R 3的阻值。
解.依题意和欧姆定律可得如下方程: g g g R I R R I I =+-))((211 (1))()(212R R I R I I g g g +=- (2)U R I R R R R R R I g g =+++++3121211)( (3) 由上述三式代入数据解得Ω=2.11R ,Ω=8.5982R ,Ω=k R 3.10351.如图所示,磁场的方向垂直于xy 平面向里。
磁感强度B 沿y 方向没有变化,沿x 方向均匀增加,每经过1cm 增加量为 1.0×10-4T,即cm T x B /100.14-⨯=∆∆。
有一个长L=20cm,宽h=10cm 的不变形的矩形金属线圈,以V=20cm/s 的速度沿x 方向运动。
问: (1)线圈中感应电动势E 是多少? (2)如果线圈电阻R=0.02Ω,线圈消耗的电功率是多少? (3)为保持线圈的匀速运动,需要多大外力?机械功率是多少?解(1)设线圈向右移动一距离ΔS,则通过线圈的磁通量变化为:L t B S h ∆∆∆=∆φ,而所需时间为tS t ∆∆=∆, 根据法拉第电磁感应定律可感应电动势力为V x B hVL t E 5104-⨯=∆∆=∆∆=φ. (2)根据欧姆定律可得感应电流A RE I 8102-⨯==,电功率P=IE=W 8108-⨯ (3)电流方向是沿逆时针方向的,导线dc 受到向左的力,导线ab 受到向右的力。
线圈做匀速运动,所受合力应为零。
根据能量守恒得机械功率P 机=P=W 8108-⨯52.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,存在着阿个磁感应强度大小相等的匀强磁场,其中一个的,方向垂直斜面向下,另一个的方向垂直斜面向上,宽度均为L .一个质量为m 、边长为L 的正方形线框以速度v 刚进入上边磁场时恰好作匀速直线运动.当ab 边到达gg ′和ff ′的中间位置时,线框又恰好作匀速直线运动,问:线框从开始进入上边的磁场至ab 边到达gg ′和ff ′中间位置时,产生的热量为多少? 答案:23mgLsin 3215mv Q 2θ+= O xy Vh LG R 1 R 2 R 31mA 500mA 10V + - S53.如图,光滑平行的水平金属导轨MN 、PQ 相距l ,在M 点和P 点间接一个阻值为R 的电阻,在两导轨间OO 1O 1′O ′矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d 的匀强磁场,磁感应强度为B 。
2012高考陕西理综物理试题分析黄海社今年的高考陕西理综物理题,整体上看一是稳,二是区分度高,而创新之处则主要体现在实验题23题和计算题24题上。
考查的主要知识是:平衡、万有引力定律、法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律、运动和能量等,但力学和电磁学仍是主要内容,并且电磁学、电磁感应题目比往年有增加,其中力学、电磁学分值均约为46分,各占总分的大约47%。
在难度上与去年理综物理题相比基本持平,只是显得更为灵活一些。
特别表现在创新题上。
一、重视考查主干知识试卷紧扣考试说明,着重考查力电主干知识内容(平衡、平抛运动、能量守恒定律、带电粒子在电场与磁场中的运动、交流电变压器、电磁感应定律等)。
平时学生在练习过程中也做过同样的题。
1、选择题分析第14题考查物理学史及基本概念,15题、16题、分别考查了平抛运动、物体的平衡、合力与分力关系,比较简单。
17题考查理想变压器原副线圈的电压、电流与匝数的关系,立意突出,计算量合适。
18题考查电荷在复合场(电场和重力场)中的运动,难度中等,涉及知识点较多,包括力和运动关系、匀变速直线运动、动能定理、电势能及能量守恒定律。
19题和20题从“感生”和“动生”两个角度考查了学生对感应电动势、感应电流的产生及磁场对电流的作用问题的理解,且19题切割形式是新课标卷中从未出现过的“旋转切割”,要用法拉第电磁感应定律求解。
可以说,从14到20题,大多是学生平时练习中见识过的。
15题和20题考查基本识图能力和把图象转化为情境的能力。
21题从知识点上看考查了万有引力定律,还考查了等效的思想及一定的数学计算能力,学生可能感到束手无策、与平常的万有引力定律及天体的运动的试题不一样,有点难度,也可以用极限法排除B、D两个选项,而要准确解答关键是要读懂“已知质量分布均匀球壳对壳内物体的引力为零”这句话,属于“题中教,题中用”的典型“生题”,考查学生的知识迁移能力,属于较难题目。
2、实验题分析第 22题是螺旋测微器读数,属于常规容易题。
2012年全国统一高考物理试卷(大纲版)参考答案与试题解析一、选择题:本题共8题.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,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,有选错的得0分.1.(6分)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2.(6分)U经过m次α衰变和n次β衰变Pb,则()A.m=7,n=3 B.m=7,n=4 C.m=14,n=9 D.m=14,n=183.(6分)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4.(6分)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5.(6分)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.a、o、b在M、N的连线上,o为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到o点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是()A.o点处的磁感应强度为零B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同D.a、c两点处磁感应强度的方向不同6.(6分)一台电风扇的额定电压为交流220V.在其正常工作过程中,用交流电流表测得某一段时间内的工作电流I随时间t的变化如图所示.这段时间内电风扇的用电量为()A.3.9×10﹣4度B.5.5×10﹣2度C.7.8×10﹣2度D.11.0×10﹣2度7.(6分)一列简谐横波沿x轴正方向传播,图(a)是t=0时刻的波形图,图(b)和图(c)分别是x轴上某两处质点的振动图象.由此可知,这两质点平衡位置之间的距离可能是()A.m B.m C.1m D.m8.(6分)如图,大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m,摆长相同,并排悬挂,平衡时两球刚好接触,现将摆球a向左边拉开一小角度后释放,若两球的碰撞是弹性的,下列判断正确的是()A.第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等B.第一次碰撞后的瞬间,两球的动量大小相等C.第一次碰撞后,两球的最大摆角不相同D.发生第二次碰撞时,两球在各自的平衡位置二、解答题9.(6分)在黑箱内有一由四个阻值相同的电阻构成的串并联电路,黑箱面板上有三个接线柱1、2、3.用欧姆表测得1、2接线柱之间的电阻为1Ω,2、3接线柱之间的电阻为 1.5Ω,1、3接线柱之间的电阻为 2.5Ω.(1)在虚线框中画出黑箱中的电阻连接方式;(2)如果将1、3接线柱用导线连接起来,1、2接线柱之间的电阻为Ω.10.(17分)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz 的交流电源,打点的时间间隔用△t表示.在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.(1)完成下列实验步骤中的填空:①平衡小车所受的阻力:小吊盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列的点.②按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码.③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出﹣﹣m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成关系(填“线性”或“非线性”).(2)完成下列填空:(ⅰ)本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是.(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.a可用s1、s3和△t表示为a=.图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=mm,s3=mm.由此求得加速度的大小a=m/s2.(ⅲ)图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为,小车的质量为.11.(16分)如图,一平行板电容器的两个极板竖直放置,在两极板间有一带电小球,小球用一绝缘轻线悬挂于O点.先给电容器缓慢充电,使两级板所带电荷量分别为﹢Q和﹣Q,此时悬线与竖直方向的夹角为.再给电容器缓慢充电,直到悬线和竖直方向的夹角增加到,且小球与两极板不接触.求第二次充电使电容器正极板增加的电荷量.12.(19分)一单摆在地面处的摆动周期与在某矿井底部摆动周期的比值为k.设地球的半径为R.假定地球的密度均匀.已知质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,求矿井的深度d.13.(20分)一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=x 2,探险队员的质量为m.人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.(1)求此人落到坡面时的动能;(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?2012年全国统一高考物理试卷(大纲版)参考答案与试题解析一、选择题:本题共8题.在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,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,有选错的得0分.1.(6分)【考点】布朗运动.【专题】布朗运动专题.【分析】布朗运动是小微粒受到的分子的撞击的不平衡产生的,是小微粒的运动.受温度的影响.【解答】解:A、布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,故A错误;B、液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,故B正确;C、D、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,故C错误,D正确.故选BD.【点评】明确布朗运动不是分子的运动,是固体微粒的运动,其剧烈程度与温度有关.2.(6分)【考点】原子核衰变及半衰期、衰变速度.【专题】衰变和半衰期专题.【分析】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.根据质量数的变化,可以求出α衰变的次数;再结合电荷数的变化,可以求出β衰变的次数.【解答】解: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α衰变次数:;电荷数应减少14,而电荷数减少10,说明发生了β衰变次数:n=m×2﹣(92﹣82)=4,所以B项正确.故选:B【点评】此题考查原子核衰变次数的计算,熟记衰变过程中质量数和电荷数的变化特点是解题的关键.3.(6分)【考点】用双缝干涉测光的波长.【专题】实验题;光的干涉专题.【分析】根据双缝干涉条纹的间距公式判断如何增大干涉条纹的间距.【解答】解:光的干涉现象中,条纹间距公式,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.A、红光波长大于黄光波长,则条纹间距增大,故A正确;B、蓝光波长小于黄光波长,则条纹间距减小,故B错误;C、增大双缝到屏的距离,条纹间距增大,故C正确;D、增大双缝之间的距离,条纹间距减小.故D错误.故选AC.【点评】解决本题的关键掌握双缝干涉条纹的间距公式.4.(6分)【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】带电粒子在磁场中的运动专题.【分析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据半径和周期公式即可判断.【解答】解:带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其半径r=,已知两粒子动量相等,A、若q1=q2,则它们的圆周运动半径一定相等,选项A正确;B、若m1=m2,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;C、由周期公式T=可知: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,故C、D错误.故选A【点评】熟记和运用半径公式和周期公式进行合理变形和推导,难度适中.5.(6分)【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.【分析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向,根据平行四边形定则进行合成.【解答】解:A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0.故A错误.B、M在a处产生的磁场方向竖直向下,在b处产生的磁场方向竖直向下,N在a处产生的磁场方向竖直向下,b处产生的磁场方向竖直向下,根据场强的叠加知,a、b两点处磁感应强度大小相等,方向相同.故B错误.C、M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下,在d出产生的磁场方向垂直dM偏下,N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下,在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下,根据平行四边形定则,知c处的磁场方向竖直向下,d处的磁场方向竖直向下,且合场强大小相等.故C正确.D、a、c两点的磁场方向都是竖直向下.故D错误.故选C.【点评】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系,会根据平行四边形定则进行合成.6.(6分)【考点】电功、电功率.【专题】恒定电流专题.【分析】分三段运用W=UIt求解电功,最后得到总功,换算成度数.【解答】解:用电量为:W=UI1t1+UI2t2+UI3t3=U(I1t1+I2t2+I3t3)=220V×(0.3A×10×60s+0.4A×600s+0.2A×2400s)=1.98×105 J1KWh=3.6×106J 故W=故选B .【点评】本题关键分三段求解电功,最后要换算成KWh ,要知道1KWh=3.6×106J .7.(6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】熟练应用由质点振动关系判断质点间距公式,把振动图象和波动图象联系起来.【解答】解:图(b )所示质点在t=0时在正向最大位移处,图(c )所示质点在t=0时,x=﹣0.05(振幅的一半),运动方向沿y 轴负方向,结合波形图找到对应的点,若图(c )所示质点在图(b )所示质点的左侧有,当n=0时,B 正确;若图(c )所示质点在图(b )所示质点的右侧有,当n=0时,D 正确.故选BD【点评】本题考查振动图象、波动图象及相关知识,难度较大,要仔细分析.8.(6分)【考点】动量守恒定律;机械能守恒定律;单摆周期公式.【专题】压轴题;动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合.【分析】两球碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,由动量守恒与机械能守恒定律列方程,求出碰后的速度,然后答题.【解答】解:A 、两球在碰撞前后,水平方向不受外力,故水平方向两球组成的系统动量守恒,由动量守恒定律有:mv 0=mv 1+3mv 2,两球碰撞是弹性的,故机械能守恒,即:mv 02=mv 12+3mv 22,解两式得:v 1=﹣,v 2=,可见第一次碰撞后的瞬间,两球的速度大小相等,故A 正确;B 、因两球质量不相等,故两球碰后的动量大小不相等,方向相反,故B 错误;C 、两球碰后上摆过程,机械能守恒,故上升的最大高度相等,另摆长相等,故两球碰后的最大摆角相同,故C 错误;D 、由单摆的周期公式T=2π可知,两球摆动周期相同,经半个周期后,两球在平衡位置处发生第二次碰撞,故D 正确.故选AD .【点评】两小球的碰撞是弹性碰撞,由动量守恒定律与机械能守恒定律即可正确解题.二、解答题9.(6分)【考点】闭合电路的欧姆定律;串联电路和并联电路.【专题】恒定电流专题.【分析】(1)电阻连接无非是串联、并联或者混连,画出各种可能性,然后结合题意分析;(2)根据电阻的串并联知识求解即可.【解答】解:(1)因为1、2接线柱之间的电阻与2、3接线柱之间的电阻之和等于1、3接线柱之间的电阻,所以2为中间的结点,又因为2、3接线柱之间的电阻与1、2接线柱之间的电阻的差等于1、2接线柱之间的电阻的一半,故2、3之间有两个电阻并联,后再与第三个电阻串联,每个电阻均为1Ω,连接方式如图所示;(2)将1、3用导线相连后,等效电路如图所示:1、2之间的等效电阻,故R=0.6Ω;故答案为:(1)如图所示;(2)0.6.【点评】本题考查黑箱探测和电阻的串联并联计算,关键画出各种可能的电路进行分析.10.(17分)【考点】验证牛顿第二运动定律.【专题】实验题;牛顿运动定律综合专题.【分析】1、①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀⑥由a=,故=,故与m成线性关系2、为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量由匀变速直线运动的推论得:△x=aT2由a=,故=,故成线性关系,且斜率为,设小车质量为M,则由牛顿第二定律写出与小车上砝码质量m+M的表达式,然后结合斜率与截距概念求解即可【解答】解:(1)①平衡摩擦力的标准为小车可以匀速运动,打点计时器打出的纸带点迹间隔均匀.⑥由a=,故=,故与m成线性关系.(2)(ⅰ)设小车的质量为M,小吊盘和盘中物块的质量为m,设绳子上拉力为F,以整体为研究对象有mg=(m+M)a解得a=以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=mg显然要有F=mg必有m+M=M,故有M>>m,即只有M>>m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于小吊盘和盘中物块的重力.所以为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应该远小于小车和砝码的总质量.(ⅱ)设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3.由匀变速直线运动的推论得:△x=aT2即s3﹣s1=2a(5△t)2a=图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=24.2mm,s3=47.2mm.由此求得加速度的大小a==1.15m/s2.(ⅲ)设小车质量为M,小车受到外力为F,由牛顿第二定律有F=(m+M)a;所以,=+所以,﹣m图象的斜率为,故F=,纵轴截距为b==kM,所以,M=故答案为:(1)间隔均匀;线性.(2)(ⅰ)远小于小车的质量.(ⅱ);24.2mm;47.2mm;1.15;(ⅲ),【点评】实验问题要掌握实验原理、注意事项和误差来源;遇到涉及图象的问题时,要先根据物理规律写出关于纵轴与横轴的函数表达式,再根据斜率和截距的概念求解即可.11.(16分)【考点】共点力平衡的条件及其应用;力的合成与分解的运用;电场强度.【专题】共点力作用下物体平衡专题.【分析】对小球受力分析,受重力、电场力和拉力,根据U=Ed、Q=cU、F=qE以及平衡条件分两次列方程后求解出电容器极板电量Q的表达式进行讨论.【解答】解:设电容器的电容为C,第一次充电Q后,电容器两极板间电势差,两板间为匀强电场,场强,设电场中小球带电量为q,则所受电场力F1=qE1小球在电容器中受重力,电场力和拉力平衡,如图所示由平衡条件有:F1=mgtanθ1综合以上各式得:第二次充电后,电容器带电量为:Q+△Q,同理可得:将方向夹角带入解得:△Q=2Q答:二次充电使电容器正极板增加的电荷量为2Q.【点评】本题考查平行板电容器的电场中电场力、电场强度和电势差的关系等,关键结合平衡条件列式求解.12.(19分)【考点】单摆.【专题】压轴题;单摆问题.【分析】利用单摆周期公式和万有引力近似等于其重力,矿井内单摆受到的万有引力可以看作是半径为(R﹣d)的球体施加的,即可联立求解.【解答】解:在地面处,单摆所受万有引力近似等于其重力,即mg=,单摆的在地面的摆动周期设地球密度为ρ,地球的质量M=综合以上四得得:质量均匀分布的球壳对壳内物体的引力为零,矿井内单摆受到的万有引力可以看作是半径为(R﹣d)的球体施加的,同理单摆的摆动周期而单摆在地面处的摆动周期与矿井底部摆动周期之比解得:d=R(1﹣K2)答;矿井的深度为R(1﹣K2)【点评】本题考查万有引力定律的应用及单摆的周期公式,意在考查对基本物理规律的分析计算能力.13.(20分)【考点】动能定理的应用;平抛运动.【专题】压轴题;动能定理的应用专题.【分析】(1)由平抛运动规律列出等式.由整个过程中根据由动能定理求解(2)根据动能的表达式应用数学方法求解.【解答】解:(1)设探险队员跳到坡面上时水平位移为x,竖直位移为H,由平抛运动规律有:x=v0t,H=,整个过程中,由动能定理可得:mgH=E K﹣m由几何关系,y=2h﹣H坡面的抛物线方程y=x2解以上各式得:E K=m+(2)由E K=m+令=ngh,则E K=mgh+=mgh(+)当n=1时,即=gh,探险队员的动能最小,最小值为E min=v0=答:(1)此人落到坡面时的动能是m+;(2)此人水平跳出的速度为时,他落在坡面时的动能最小,动能的最小值为.【点评】本题主要考查平抛运动和动能定理的应用,以及函数最值的计算,意在考查考生的综合分析及数学计算能力.。
(1) 能E ㎞。
15.(16分)如图所示,两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上,导轨间距为l 、 足够长且电阻忽略不计,导轨平面的倾角为α,条形匀强磁场的宽度为d ,磁感应强度大小为B 、方向与导轨平面垂直。
长度为2d 的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置,总质量为m ,置于导轨上。
导体棒中通以大小恒为I 的电流(由外接恒流源产生,图中未图出)。
线框的边长为d (d < l ),电阻为R ,下边与磁场区域上边界重合。
将装置由静止释放,导体棒恰好运动到磁场区域下边界处返回,导体棒在整个运动过程中始终与导轨垂直。
重力加速度为g 。
求:(1)装置从释放到开始返回的过程中,线框中产生的焦耳热Q ;(2)线框第一次穿越磁场区域所需的时间t 1 ;(3)经过足够长时间后,线框上边与磁场区域下边界的最大距离χm 。
选 择 题 部 分一、选择题常考考点1.万有引力和人造卫星㈠经典题目【预测题1】假设月球的直径不变,密度增为原来的2倍,“嫦娥一号”卫星绕月球做匀速圆周运动的半径缩小为原来的一半,则下列物理量变化正确的是 ( )A .“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的一半B 、“嫦娥一号”卫星的向心力变为原来的8倍C 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期与原来相同D 、“嫦娥一号”卫星绕月球运动的周期变为原来的41 【答案】BD【解析】月球的直径不变,体积不变,密度增为原来的2倍,质量也增为原来的2倍,即M 2=2M 1。
月球对“嫦娥一号”卫星的万有引力提供“嫦娥一号”做圆周运动的向心力。
,即:F 向=F 万=G 2rmM ,“嫦娥一号”卫星原来的向心力为:F 1=G 211r m M ,“嫦娥一号”卫星现在的向心力为:F 2=G 222r m M ,由题意知,r 2=21r 1,综合得出,F 2=8F 1,选项B 正确;由万有引力提供“嫦娥一号”卫星做圆周运动的向心力可得:G 2r mM =m 224T πr ,解得:T =GMr 324π,由于M 2=2M 1,r 2=21r 1,解得:T 2=41T 1。
浅析2012高考全国理综物理压轴题(大纲版)从以往的高考物理压轴试题可知,试题一般是物理电磁场知识与数学几何知识的结合,或者碰撞等物理知识与数学递推的知识的结合。
而今年的高考全国理综物理压轴题(大纲版)则一改以往压轴试题的风貌,选择了平抛运动的物理知识与抛物线函数、极值等数学知识的结合。
压轴试题:一探险队员在探险时,遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线状。
此队员从山沟的竖直一侧,以速度v 0沿水平方向跳向另一侧坡面。
如图所示,以沟底的O 为原点建立坐标系oxy 。
已知,山沟竖直一侧的高度为2h ,坡面的抛物线方程为y=(1/2h )x 2;探险队员的质量为m 。
人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
(1) 求此人落到坡面时的动能;(2) 此人水平跳出的速度为多大,他落在地面时的动能最小?动能的最小值为多少?试题解析:此题虽为压轴题,但考察的物理知识相当简单,是大多数学生都熟悉的平抛运动知识,且无任何的变形。
解答此题的关键是将简单的物理情景转化为数学处理。
这也是高考物理测量中一个重要的测量内容:应用数学解决问题的能力。
题中以为我们建立oxy 坐标系,且告知坡面的抛物线方程为212y x h=,显然,这些已知的条件是暗示我们需要通过应用数学知识来求解此题。
因此,此题的解答主要分为两个部分:先应用物理知识,在应用数学知识。
1、应用平抛运动的物理知识:0212x v t y gt =⎧⎪⎨=⎪⎩下落位移 2202gx y v ⇒=下落位移···············································(1) 以上是根据最简单的平抛运动的知识,以平时所学的坐标系而得到平抛运动的轨迹方程。
2012高考理综物理(北京卷)13.一个氢旅子从n=3能级跃迁到n=2能级.该氢原子A放出光子,能力增加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I5.一个小型电热器若接在愉出电压为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.如果电热器电阻不变,则此交流电源输出电压的最大值为16.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轴正方句的最大加速度。
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,下列说法正确的是A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颖卫星,不可能具有相同的周期B.沿椭圆轨道运行的一颖卫星,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颖地球同步卫星.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19.物理课上,老师做了一个奇妙的“跳环实验”。
如图,她把一个带铁芯的线圈I、开关S 和电源用导终连接起来后.将一金属套环置于线圈L上,且使铁芯穿过套环。
闭合开关S的瞬间,套环立刻跳起。
某司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.若在结两加恒定电压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。
2012年全国高考(全国卷)理综试题分析(物理部分)兰州市教育科学研究所黄晖2012年高考理综物理试题与以往相比,呈现出稳中有变的基本特点。
试题难度设置上有梯度,有较好的区分度,基础知识的考查仍是重点,同时注重了学生能力的考察。
由于是最后一年旧教材的高考,明年就是新课标下的高考了,所以试题和新理念有所接轨。
总体来说今年的试题不偏不怪,难易适中,有创新,有亮点,学生基本能考出自己的水平。
对明年的新课程高考也具有一定的指导作用。
一、各部分分值分布题号分值百分比力学20、21、23、25、26 62 51.7 电、磁学17、18、19、22、24 40 33.3 热学14 6 5.0光学16 6 5.0 原子物理15 6 5.0今年的试题结构与往年是一样的,热学、光学、原子物理、振动和波这四个传统考点如期出现,各6分。
较大变化体现在力学所占比例明显增加,共62分占到了51.7%,比去年多了24分;电磁学比例明显减少,共40分占到了33.3%,比去年少了18分。
往年常会出现在压轴题中的“带电粒子在电磁场中的运动”,今年没考。
动量能量的综合应用也没有出现在计算题中。
实验题共17分,计算题55分,恢复到前几年的状态,和去年相比实验题少了1分,计算题多了1分,变化不大。
二、试题评析1、选择题第14题为热学题,考查布朗运动相关知识,属于基础内容,较易。
第15题为原子物理题,考查衰变过程中的质量数和核电荷数的计算问题,属于基础内容,较易。
第16题为物理光学题,考查双缝干涉的相关知识,属于基础内容,较易。
第17题为带电粒子在匀强磁场中的运动问题,考查对粒子运动的半径和周期表达式掌握和理解情况。
大多数能熟记这两个公式的高三学生做该题会觉得较易,但如果考场上现推公式就比较费时间,而且对公示中个物理量的理解也不会太到位。
第18题为磁场题,考查通电直导线周围的磁场以及磁场的叠加原理。
该题要求学生熟练掌握右手螺旋定则,并会在一个平面内处理矢量的叠加问题,难度中等。
2012年普通高等学校招生全国统一考试(大纲版)理科综合能力测试物理部分试题解析本试卷分第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。
二、选择题:本题共8题。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项符合题目要求,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,有选错的得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【答案】:BD【分析点拨】主要要熟练记忆分子动理论的相关概念。
【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。
【考点定位】本题考查分子运动论的基本内容。
15.23592U经过m次α衰变和n次β衰变20782Pb,则A.m=7,n=3B.m=7,n=4C.m=14,n=9D.m=14,n=18【答案】:B【分析点拨】熟记衰变过程中质量数和电荷数的变化特点是解题的关键。
【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。
浅析2012高考全国理综物理压轴题(大纲版)
从以往的高考物理压轴试题可知,试题一般是物理电磁场知识与数学几何知识的结合,或者碰撞等物理知识与数学递推的知识的结合。
而今年的高考全国理综物理压轴题(大纲版)则一改以往压轴试题的风貌,选择了平抛运动的物理知识与抛物线函数、极值等数学知识的结合。
压轴试题:一探险队员在探险时,遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线状。
此队员从山沟的竖直一侧,以速度v 0沿水平方向跳向另一侧坡面。
如图所示,以沟底的O 为原点建立坐标系oxy 。
已知,山沟竖直一侧的高度为2h ,坡面的抛物线方程为y=(1/2h )x 2;探险队员的质量为m 。
人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g 。
(1) 求此人落到坡面时的动能;
(2) 此人水平跳出的速度为多大,他落在地面时的动能最小?动能的最小值为多少?
试题解析:此题虽为压轴题,但考察的物理知识相当简单,是大多数学生都熟悉的平抛运动知识,且无任何的变形。
解答此题的关键是将简单的物理情景转化为数学处理。
这也是高考物理测量中一个重要的测量内容:应用数学解决问题的能力。
题中以为我们建立oxy 坐标系,且告知坡面的抛物线方程为212y x h
=,显然,这些已知的条件是暗示我们需要通过应用数学知识来求解此题。
因此,此题的解答主要分为两个部分:先应用物理知识,在应用数学知识。
1、应用平抛运动的物理知识:
0212
x v t y gt =⎧⎪⎨=⎪⎩下落位移 2
20
2gx y v ⇒=下落位移···············································(1) 以上是根据最简单的平抛运动的知识,以平时所学的坐标系而得到平抛运动的轨迹方程。
2、应用二次函数的数学知识:
将(1)式转换成此题坐标系下的轨迹方程:2
2
022gx y h v =-····(2) 试题要求落到坡面时的动能,则必须先求出重力所做的功,即下落的位移为何?这就需要求出人小落到坡面的具体位置。
据此分析,我们可以将(2)式轨迹方程与题中坡面的
抛物线方程联立,求交点(舍去不合适的值)。
求出的交点即为落到坡面的位置。
2
2022212gx y h v y x h ⎧=-⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
x ⇒= (已舍去负值) 将上式代入y 下落位移得到重力做功的位移2
202()
gh y v gh =+下落位移·······(3) 3、应用动能定理的物理知识:
2012
k mgy E mv =-下落位移 结合(3)式得:22202021()2
k mg h E mv v gh =++················(4) 这样,我们已求得高考压轴题的第一小问。
在此基础上,求解第二小问,只需运用数学知识即可求得。
4、应用求极值的数学知识。
在(4)式中,20v 是自变量,而k E 是因变量,其他各量视为常量。
由于因变量k E 由两项构成,其中一项自变量20v 在分母中,而另一项在分母为1的分子中。
这样,我们就联想到高中数学不等式中均值不等式定理:若0,0a b >>,
则a b +≥当且仅当a=b 时,取到等号。
为运用这一数学知识,我们将(4)式作适当的变形处理。
222202111()222
12
1322
k mg h E mv mgh mgh v gh mgh mgh mgh mgh =++-+≥=-= 当且仅当22202021()()2
mg h m v gh v gh =++
,即0v
跳出,动能最小为32
mgh 小结:通过若干次数学与物理知识的结合,物理压轴题顺利解得。
而应用的物理知识相对简单,此题难度主要表现在数学处理上。
从中我们可以得到启示:物理计算题,物理知识主要其他分析作用,而数学知识则在处理上起着作用。
简而言之,物理计算题,需物理分
析,数学求解。
这里值得注意的是,我们以往看到的解题步骤是先物理分析,在列式求解。
事实上,物理分析与数学列式计算需同时进行,因为有时候只有在初步的数学列式求解得到一定结论后,才可以进一步进行物理分析。