2012北京高考物理试题(含答案)

2012年高考试题北京卷 物理试题（含答案）

13．一氢原子从n=3能级跃迁到n=2能级，该氢原子( B )

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 ）

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，其消耗的功率为2/P 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（ C ）

A 、5V

B 、25V

C 、10V

D 、210V

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圆周运动。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值（ D ）

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t 关系的图像是（ A ）

A

18．关于环绕地球的卫星，下列说法正确的是（ B ）

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度

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

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L 、开关S 盒电源用导线连接起来后，将一个金属套环置于线圈L 上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S 的瞬间，套环立刻挑起。

某同学另找来器材在探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均为动。对比老师的演示实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是（ D ）

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

A

B

t

C D

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υ的电

磁波，且υ与U 成正比，即kU =υ。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的机理，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（ B ）

A 、e h

2 B 、h e

2 C 、he 2 D 、he 21

21．（18分）在“测量金属的电阻率”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的直径，其中某一次测量结果如图1所示，其读数为 mm （该值接近多次测量的平均值）。

（2）用伏安法测金属丝的电阻x R 。实验所用器材为：电池组（电动势3V ，内阻约1Ω）、电流

表（内阻约0.1Ω）、电压表（内阻约3K Ω）、滑动变阻器（0~20Ω，额定电流2A ），开关、导线

由以上实验数据可知，他们测量x R 是采用图2中的 图（选填“甲”或“乙”）。

图2

（3）图3 是测量x R 的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器滑片P 置于变阻

器的一端。请根据（2）所选的电路图，补充完图3中实物间的连线，并使开关闭合瞬间，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，如图4所示，图中已标出了与测量数据对应

的4个坐标点。请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出U-I 图线。由图线得到金属丝的阻值x R = Ω（保留两位有效数字）。

（5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 （填选项前的符号）。

A 、2101-?Ω?m

B 、3101-?Ω?m

C 、6101-?Ω?m

D 、5101-?Ω?m

（6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，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

21．

(1)0.398mm

（2）甲

（3）略

(4)4.4Ω

(5)C

(6)CD

22．如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平面上做直线运动，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 ，0.3=v m/s ，m=0.10kg ，物块与桌面间的动摩擦因数

25.0=μ，桌面高h=0.45m 。不计空气阻力，重力加速度10=g m/s 2。求：

（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k E ；

（3）小物块的初速度0v 。

解：（1）22

1

gt h =，解得3.0/2==g h t s 9.0==vt s m 。

（2）根据动能定理： 2

21

mv E mgh k -=，解得k E =0.90J

（3）根据动能定理

2

0221

21

mv mv mgL -=-μ 解得40=v m/s

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，电梯的简化模型如图1所示，考虑安全舒适、省时等因素，电梯的加速度a 随时间t 是变化的。已知电梯在0=t 时由静止开始上升，t a -图像如图2所示。电梯总质量3102?=m kg ，忽略一切阻力，重力加速度

10=g m/s 2。

（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力1F 和最小拉力2F ；

（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t v -图像求位移的方法。请你借鉴此方法对比加速度和速度的定义，根据图2所示t a -图像，求电梯在第1s 内的速度改变量1v ?和第2s 末的速度2v ；

（3）求电梯以最大速度上升时，拉力做功的功率P ，再求0~11s 时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W 。

解析：

（1）0.1=m a m/s 2 m ma mg F =-1,解得4

1102.2)(?=+=m a g m F N

m ma F mg =-2，解得42108.1)(?=-=m a g m F （2）根据t a -图像与坐标轴所围的“面积”表述速度的变化量，且电梯由静止开始上升可知 电梯在第1s 内的速度改变量5.01=?v m/s

第2s 末的速度5.12=v m/s

（3）根据t a -图像可知电梯的最大速度为10=m v m/s,电梯一最大速度上升时，拉力

4

3100.2?==mg F N

因此，53102?==m v F P W 根据动能定理，0~11s 时间内拉力和重力对电梯所做的总功等于电梯动能的增量，

5

2101021

?=-=m mv W J

24．（20分）匀强电场方向沿x 轴正向，电场强度E 随x 轴的分布如图所示，图中0E 和d 均为

已知量。将带正电的质点A 在O 点由静止释放。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 间的相互作用视为静电作用。已知A 的电荷量为Q ，A 和B

的质量分别为t/s

图

2 图1

拉力

m 和

4

m ，不计重力。

（1）求A 在电场中的运动时间t ； （2）若B 的电荷量Q q 9

4=

，求两质点相互作用能的最大值pm E ；

（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m q 。 解：

（1）

m

EQ a at

d =

=

2

21，解得EQ

md t 2=

（2）A 离开电场后的速度：m EQd v mv EQd 202

112

1=?-=

B 离开电场时的速度：12

349324

21v m

EQd

v v m Eqd B B =

=

?=

A 、

B 共速时两质点相互作用的能最大:

{2

2

2

11)4

(2

14

2121)4

(4v

m m v m mv E v

m

m v m mv B pm B +

-

+=

+=+

解得：EQd E v v pm 45

1

,15

161=

=

（3）设B 离开电场后的速度为2v ，若B 的速度不改变方向，则有当A 、B 距离足够远后，

B 的速度仍为减为零。取临界条件，AB 间距足够远时，B 的速度恰为零。

2

1

4212

104

4

212

12

'12

22

1'

1212

2

2

1

+=

+

+=+==mv v m

mv mv v m mv v m d Eq mv EQd m

由前两式解得：21

2

2

4v v Q q m = 由后两式解得：'

12'

115

8,5

3v v v v =

=

所以：Q q m 9

16=

x

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