2012年海南高考物理试题及答案.pdf

1 2012 年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）物理物理 第第 I 卷卷 一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 6 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。的。1 根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比 2 如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里。一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板。若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（）A粒子速度的大小 B粒子所带的电荷量 C电场强度 D磁感应强度 3如图，直线上有为 o、a、b、c 四点，ab 间的距离与 bc 间的距离相等。在 o 点处有固定点电荷。已知 b 点电势高于c 点电势。若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动 a 点，则（）A两过程中电场力做的功相等 B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C前一过程中，粒子电势能不断减小 D后一过程中，粒子动能不断减小 4如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 20：1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端。当两灯泡正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想的）的示数分别是（）A120V，0.10A B240V，0.025A C120V，0.05A D240V，0.05A 5如图，一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 T1和 T2，重力加速度大小为 g，则（）AT1mg，T2mg BT1mg，T2mg CT1mg，T2mg DT1mg，T2mg 6如图，表面处处同样粗糙的楔形木块 abc 固定在水平地面上，ab 面和 bc 面与地面的夹角分别为 和，且。一初速度为 v0的小物块沿斜面 ab 向上运动，经时间 t0到达顶点 b 时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面 bc 下滑。在小物块从 a 运动到 c 的过程中，可能正确描述其速度大小 v 与时间 t 的关系的图像是（）二、多项选择题：本大题共二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分，在每小题给出的四个选面中，有多个选项是符合题目要求分，在每小题给出的四个选面中，有多个选项是符合题目要求的，全部选对的，得的，全部选对的，得 4 分；选对但不全的，得分；选对但不全的，得 2 分；有选错的，得分；有选错的，得 0 分。分。7下列关于功和机械能的说法，正确的是（）A在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功 B合力对物体所做的功等于物体运动的改变量 C物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选择有关 D运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量 8下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B作用在物体上的静动摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D作用在物体上的静动摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速 9将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U、E 和 Q 表示。下列说法正确的是（）A保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半 B保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的两倍 C保持 d 不变，将 Q 变为原来的两倍，则 U 变为原来的一半 D保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半 10图中装置可演示磁场对通电导线的作用。电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆。当电磁铁线圈两端 a、b，导轨两端 e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动。下列说法正确的是（）A若 a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则 L 向右滑动 B若 a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则 L 向右滑动 C若 a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则 L 向左滑动 D若 a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则 L 向左滑动 第卷第卷 三、填空题，本大题共三、填空题，本大题共 2 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 8 分，把答案写在答题卡上指定的答题出，不要求写出过程。分，把答案写在答题卡上指定的答题出，不要求写出过程。11地球同步卫星到地心的距离 r 可用地球质量 M、地球自转周期 T 与引力常量 G 表示为 r 。12N（N1）个电荷量为 q（q0）的小球，均匀分布在半径为 R 的圆周上，示意如图。若移去位于圆周上 P 点的一个小球，则圆心 O 点处的电场强度大小为 ，方向 2。（已知静电力常量为 k）四、实验题：本大题四、实验题：本大题 2 小题，第小题，第 13 题题 6 分，第分，第 14 题题 9 分，共分，共 15 分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。演算过程。13图示电路可用来测量电阻的阻值。其中 E 为电源，R 为已知电阻，Rx为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀V单掷开关，S1、S2单刀双掷开关。（1）当 S0闭合时，若 S1、S2均为向左闭合，电压表读数为 U1；若 S1、S2均为向右闭合，电压表读数为 U2。由些可求出 Rx 。（2）若电源电动势 E1.5V，内阻可忽略；电压表量程为 1V，R100。此电路可测量的Rx的最大值为 。14一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的 O 点，如图（a）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能 Ep与其被压强时长度的改变量 x 的关系。先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测量 x 的数值；然后将小滑块从静止释放。用计数器测出小滑块从O 点 运 动至气垫导轨上另一固定点 A 所用的时间 t。多次改变 x，测得的 x 值及其对应 的 t 值如下表所示。（表中的 1/t 值是根据 t 值计算得出的）x(cm)1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 t(s)3.33 2.20 1.60 1.32 1.08 1/t(s-1)0.300 0.455 0.625 0.758 0.926 （1）根据表中数据，在图（b）中的方格纸上作图线。xt1（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）已知点（0,0）在图线上，从图线上看，与 x 是什么关系？xt1xt1t1 从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能 Ek与 x 是什么关系（不考虑摩擦力）？当弹簧长度改变量为 x 时，弹性势能 Ep与相应的 Ek是什么关系？综合考虑以上分析，Ep与 x 是什么关系？五、计算题：本大题共五、计算题：本大题共 2 2 小题，第小题，第 1515 题题 9 9 分，第分，第 1616 题题 1010 分，共分，共 1919 分。把解答与在答题卡中指定的答题处，要求写出分。把解答与在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。必要的文字说明、方程式和演算步骤。15如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道，BCD 是圆心为 O、半径为 R 的圆弧轨43道，两轨道相切于 B 点。在外力作用下，一小球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B 点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，重力加速度大小为 g。求（1）小球在 AB 段运动的加速度的大小；（2）小球从 D 点运动到 A 点所用的时间。16图（a）所示的 xoy 平面处于匀强磁场中，磁场方向与 xoy 平面（纸面）垂直，磁感应强度 B 随时间 t 变化的周期为T，变化图线如图（b）所示。当 B 为+B0时，磁感应强度方向指向纸外。在坐标原点 O 有一带正电的粒子 P，其电荷量与质量之比恰好等于。不计重力。设 P 在某时刻 to以某一初速度沿 y 轴正向自 O 点开始运动，将它经过时间 T 到oTB2达的点记为 A。（1）若 to0，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？（2）若 to，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？4（3）为了使直线 OA 与 x 轴的夹角为，在 0to的范围内，to应取何值？44T 图（b）3 六、选考题：请考生在六、选考题：请考生在 17、18、19 三题中任选二题做答，如果多做，则按所做的第一、二题计分。做答时用三题中任选二题做答，如果多做，则按所做的第一、二题计分。做答时用 2B 铅笔铅笔在答题卡所把所选题目的题号涂黑。计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。在答题卡所把所选题目的题号涂黑。计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。17模块模块 33 试题（试题（12 分）分）（1）（4 分）两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关系如图中曲线所示，曲线与 r 轴交点的横坐标为 ro。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是_（填入正确选项前的字母。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分；每选错 1 个扣 2 分，最低得分为 0 分）。A在 rro阶段，F 做正功，分子动能增加，势能减小 B在 rro阶段，F 做负功，分子动能减小，势能增加 C在 rro时，分子势能最小，动能最大 D在 rro时，分子势能为零 E分子动能和势能之和在整个过程中不变（2）（8 分）如图，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为 m、面积为 S 的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距 L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离 d。已知大气压强为 po，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为 po；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。18模块模块 34 试题（试题（12 分）分）（1）（4 分）某波源 S 发出一列简谐横波，波源 S 的振动图像如图所示。在波的传播方向上有 A、B 两点，它们到 S 的距离分别为 45m 和 55m。测得 A、B 两点开始振动的时间间隔为1.0s。由此可知 波长 _m；当 B 点离开平衡位置的位移为+6cm 时，A 点离开平衡位置的位移是_cm。（2）（8 分）一玻璃三棱镜，其横截面为等腰三角形，顶角 为锐角，折射率为。2现在横截面内有一光线从左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部反射。若保持入射线在入射点法线的下方一侧（如图），且要求入射角为任何值的光线都会从棱镜的右侧面射出，则顶角 可在什么范围内取值？19模块模块 35 试题（试题（12 分）分）（1）（4 分）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能 Ek，下列说法正确的是_（填入正确选项前的字母。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分；每选错 1 个扣 2 分，最低得分为 0 分）。A对于同一种金属，Ek与照射光的强度无关 B对于同一种金属，Ek与照射光的波长成反比 C对于同一种金属，Ek与照射光的时间成正比 D对于同一种金属，Ek与照射光的频率成线性关系 E对于同一种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系（2）（8 分）一静止的核经衰变成为核，释放的总动能为 4.27MeV。问此衰变后核的动能为多少U23892Th23490Th23490（保留 1 位有效数字）？2012 年海南省高考物理试卷年海南省高考物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、单项选择题：本大题共一、单项选择题：本大题共 6 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 18 分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求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的 1（3 分）（2012海南）根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比 D当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比【考点】牛顿第二定律菁优网版权所有【专题】牛顿运动定律综合专题【分析】解答本题应掌握：牛顿第二定律的内容：物体加速度的大小与合外力成正比，与质量成反比；力是产生加速度的原因；当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比【解答】解：A、根据牛顿第二定律得知：物体加速度的大小跟质量成反比，与速度无关故 A 错误 B、力是产生加速度的原因，只要有力，就产生加速度，力与加速度是瞬时对应的关系故 B 错误 C、物体加速度的大小跟物体所受的合外力成正比，而不是跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比故 C 错误 D、当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，根据牛顿第二定律 F=ma 可知，物体水平加速度大小与其质量成反比故 D 正确 故选 D【点评】本题考查对牛顿第二定律的理解和掌握情况，关键要抓住：物体加速度的大小与合外力成正比，与质量成反比；力是产生加速度的原因 2（3 分）（2012海南）如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？（）A粒子速度的大小 B粒子所带的电荷量 C电场强度 D磁感应强度【考点】带电粒子在匀强电场中的运动菁优网版权所有【专题】带电粒子在电场中的运动专题【分析】带电粒子进入正交的电场和磁场中，受到电场力和洛伦兹力而做匀速直线运动，根据平衡条件得到电场力与洛伦兹力的关系，洛伦兹力与速度大小成正比当洛伦兹力与电场力仍平衡时，粒子的运动轨迹不会改变【解答】解：由题，粒子受到电场力和洛伦兹力，做匀速直线运动，则有 qvB=qE，即有 vB=E A、改变粒子速度的大小，则洛伦兹力随之改变，洛伦兹力与电场力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变故 A 错误 4 B、由知，粒子的电量改变时，洛伦兹力与电场力大小同时改变，两个力仍然再平衡，故粒子的轨迹不发生改变故B 正确 C、改变电场强度，电场力将改变，洛伦兹力与电场力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变故 C 错误 D、改变磁感应强度，洛伦兹力将改变，洛伦兹力与电场力不再平衡，粒子的轨迹将发生改变故 D 错误 故选 B【点评】本题主要考查了带电粒子在混合场中运动的问题，要求同学们能正确分析粒子的受力情况，再通过受力情况分析粒子的运动情况 3（3 分）（2012海南）如图，直线上有 O、a、b、c 四点，ab 间的距离与 bc 间的距离相等在 O 点处有固定点电荷已知 b 点电势高于 c 点电势若一带负电荷的粒子仅在电场力作用下先从 c 点运动到 b 点，再从 b 点运动到 a 点，则（）A两过程中电场力做的功相等 B前一过程中电场力做的功大于后一过程中电场力做的功 C前一过程中，粒子电势能不断减小 D后一过程，粒子动能不断减小【考点】电势能；动能定理的应用菁优网版权所有【专题】电场力与电势的性质专题【分析】根据 b 点电势高于 c 点电势，可判断出电场线的方向，确定出点电荷的电性，即可知道 a、b 间与 b、c 间场强的大小关系，由 U=Ed 分析电势差关系，由 W=qU，分析电场力做功的关系；根据电场力方向与负电荷速度方向的关系，判断出电场力做功的正负，即可判断电势能和动能的变化【解答】解：A、B 由题，b 点电势高于 c 点电势，则知电场线方向由 O 指向 c，则点电荷带正电，a、b 间电场线比 b、c 间电场线密，则 a、b 间场强大于 b、c 间的场强，由公式 U=Ed 可知，a、b 间电势差大于 b、c 间电势差，由公式W=qU 可知，前一过程中电场力做的功小于后一过程中电场力做的功故 AB 错误 C、负电荷所受的电场力方向向左，与速度方向相同，则电场力做正功，电势能减小故 C 正确 D、电场力做正功，由动能定理得知，后一过程，粒子动能不断增大故 D 错误 故选 C【点评】本题利用匀强电场中电势差与场强关系公式 U=Ed，定性判断 a、b 间与 b、c 间电势差的大小，根据电场力与速度方向的关系判断电场力做功正负，都是常用的方法和思路 4（3 分）（2012海南）如图，理想变压器原、副线圈匝数比为 20：1，两个标有“12V，6W”的小灯泡并联在副线圈的两端当两灯泡都正常工作时，原线圈电路中电压表和电流表（可视为理想表）的示数分别是（）A120V，0.10A B240V，0.025A C120V，0.005A D240V，0.05A【考点】变压器的构造和原理菁优网版权所有【专题】交流电专题【分析】灯泡正常工作，电压为额定电压，进而求出副线圈电压和电流，再根据变压器原副线圈电压、电流与线圈匝数的关系即可求解，电流表和电压表都是有效值【解答】解：灯泡正常工作，所以副线圈电压 U2=12V，电流 根据得：U1=240V 根据解得：I1=0.05A 所以电压表和电流表的示数分别为：240V，0.05A 故选 D【点评】掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系，本题即可得到解决 5（3 分）（2012海南）如图，一质量为 m 的条形磁铁用细线悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过现将环从位置释放，环经过磁铁到达位置设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力分别为 T1和 T2，重力加速度大小为 g，则（）AT1mg，T2mg BT1mg，T2mg CT1mg，T2mg DT1mg，T2mg【考点】楞次定律菁优网版权所有【专题】压轴题；电磁感应中的力学问题【分析】根据楞次定律进行判定：圆环从静止开始向下运动时，穿过圆环的磁通量先增大后减小，故圆环和磁铁先排斥后吸引【解答】解：深刻理解楞次定律的含义：磁铁和线圈之间的所有作用效果均是阻碍线圈磁通量的变化在本题中圆环从静止开始向下运动到落到磁铁下方的过程中，穿过圆环的磁通量先增加再减小，根据楞次定律可知磁铁对线圈的反应是：感应电流的磁场先阻碍磁通量先增加再阻碍其减小，即先是排斥其向下运动，阻碍其磁通量增大，后是吸引线圈，阻碍其磁通量的减小故两种情况下，绳的拉力都大于 mg；经过磁铁位置的时候速度较大，阻碍的作用也较大，故T1T2因此，A 正确 故选：A【点评】深刻理解楞次定律“阻碍”的含义如“阻碍”引起的线圈面积、速度、受力等是如何变化的 6（3 分）（2012海南）如图，表面处处同样粗糙的楔形木块 abc 固定在水平地面上，ab 面和 bc 面与地面的夹角分别为 和，且 一初速度为 v0的小物块沿斜面 ab 向上运动，经时间 t0后到达顶点 b 时，速度刚好为零；然后让小物块立即从静止开始沿斜面 bc 下滑在小物块从 a 运动到 c 的过程中，可能正确描述其速度大小 v 与时间 t 的关系的图象是（）A B C D【考点】匀变速直线运动的图像；牛顿第二定律菁优网版权所有【专题】压轴题；运动学中的图像专题 5【分析】vt 图象的斜率等于加速度，根据牛顿第二定律列式可比较物块上滑和下滑的加速度大小根据运动学公式比较两个过程的时间关系及速度关系，即可选择图象【解答】解：设物块上滑与下滑的加速度大小分别为 a1和 a2根据牛顿第二定律得：mgsin+mgcos=ma1，mgsinmgcos=ma2，得 a1=gsin+gcos，a2=gsingcos，则知 a1a2 而 vt 图象的斜率等于加速度，所以上滑段图线的斜率大于下滑段图线的斜率 上滑过程的位移大小较小，而上滑的加速度较大，由 x=知，上滑过程时间较短 因上滑过程中，物块做匀减速运动，下滑过程做匀加速直线运动，两段图象都是直线 由于物体克服摩擦力做功，机械能不断减小，所以物体到达 c 点的速度小于 v0故 C 正确，ABD 错误 故选 C【点评】本题关键运用牛顿第二定律和运动学公式分析两个过程加速度关系、运动时间关系，即可结合图象的物理意义进行选择 二、多项选择题：本大题共二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 16 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求分在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的全部选对的，得的全部选对的，得 4 分；选对但不全的，得分；选对但不全的，得 2 分；有选错的，得分；有选错的，得 0 分分 7（4 分）（2012海南）下列关于功和机械能的说法，正确的是（）A在有阻力作用的情况下，物体重力势能的减少不等于重力对物体所做的功 B合力对物体所做的功等于物体动能的改变量 C物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关 D运动物体动能的减少量一定等于其重力势能的增加量【考点】功能关系菁优网版权所有【分析】功是能量转化的量度：总功是动能变化的量度；重力功是重力势能变化的量度【解答】解：A、重力做功是重力势能变化的量度，即任何情况下重力做功都等于重力势能的减小量，故 A 错误；B、根据动能定理，有合力对物体所做的功等于物体动能的改变量，故 B 正确；C、重力势能具有系统性和相对性，即物体的重力势能是物体与地球之间的相互作用能，其大小与势能零点的选取有关，故 C 正确；D、只有机械能守恒时，才有动能的减少量等于重力势能的增加量，故 D 错误；故选 BC【点评】本题考查了功能关系的几种不同形式，关键要明确哪种能的变化与哪种功相对应 8（4 分）（2012海南）下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速，不可能使物体加速 B作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不可能使物体减速 C作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速，也可能使物体加速 D作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速，也可能使物体减速【考点】滑动摩擦力；静摩擦力和最大静摩擦力菁优网版权所有【专题】摩擦力专题【分析】当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体做加速运动；当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体做减速运动；静摩擦力和滑动摩擦力都既可能使物体减速，也可能使物体加速【解答】解：A、作用在物体上的滑动摩擦力方向，若与物体的运动方向相同时，能使物体加速，比如物体轻轻放在水平匀速传动的传送带上时物体受到滑动摩擦力而加速故 A 错误 B、当静摩擦力与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动故 B 错误 C、当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当滑动摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动故 C 正确 D、当静摩擦力方向与物体的运动方向相同时，物体可能做加速运动；当静摩擦力方向与物体的运动方向相反时，物体可能做减速运动故 D 正确 故选 CD【点评】本题中判断物体做加速还是减速运动，关键要看摩擦力与物体运动方向的关系，摩擦力与速度同向时，可能加速；反之，减速 9（4 分）（2012海南）将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用 d、U、E 和 Q 表示下列说法正确的是（）A保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，则 E 变为原来的一半 B保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，则 U 变为原来的两倍 C保持 d 不变，将 Q 变为原来的两倍，则 U 变为原来的一半 D保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，则 E 变为原来的一半【考点】电容器的动态分析菁优网版权所有【专题】压轴题；电容器专题【分析】保持 U 不变，根据公式 E=分析 E 与 d 的关系；保持 E 不变，U 与 d 正比；保持 d 不变，C 不变，根据 C=分析 Q 与 U 的关系；保持 d 不变，将 Q 变为原来的一半，由 C=分析 U 的变化，由 E=分析 E 的变化【解答】解：A、保持 U 不变，将 d 变为原来的两倍，根据公式 E=可知，E 变为原来的一半故 A 正确 B、保持 E 不变，将 d 变为原来的一半，由 U=Ed 可知，U 变为原来的一半故 B 错误 C、保持 d 不变，电容 C 不变，将 Q 变为原来的两倍，由公式 C=分析可知，U 变为原来的两倍故 C 错误 D、保持 d 不变，电容 C 不变，将 Q 变为原来的一半，由公式 C=分析可知，U 变为原来的一半，由 E=分析知，E变为原来的一半故 D 正确 故选 AD【点评】本题关键要掌握 E=、C=两个公式，同时，要明确 d 不变时，电容 C 不变 10（4 分）（2012海南）图中装置可演示磁场对通电导线的作用电磁铁上下两磁极之间某一水平面内固定两条平行金属导轨，L 是置于导轨上并与导轨垂直的金属杆当电磁铁线圈两端 a、b，导轨两端 e、f，分别接到两个不同的直流电源上时，L 便在导轨上滑动下列说法正确的是（）A若 a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，则 L 向右滑动 B若 a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，则 L 向右滑动 C若 a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，则 L 向左滑动 D若 a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，则 L 向左滑动【考点】安培力菁优网版权所有【专题】压轴题【分析】由安培定则判断出电流产生的磁场方向，然后由左手定则判断出导体棒受到的安培力方向，从而判断出导轨 L的移动方向【解答】解：A、由安培定则与左手定则可知，若 a 接正极，b 接负极，e 接正极，f 接负极，L 所受安培力向左，L 向左滑动，故 A 错误；6 B、由安培定则与左手定则可知，若 a 接正极，b 接负极，e 接负极，f 接正极，L 受到的安培力向右，L 向右滑动，故B 正确；C、由安培定则与左手定则可知，若 a 接负极，b 接正极，e 接正极，f 接负极，L 所受安培力向右，L 向右滑动，故 C错误；D、由安培定则与左手定则可知，若 a 接负极，b 接正极，e 接负极，f 接正极，L 所受安培力向左，则 L 向左滑动，故D 正确；故选 BD【点评】熟练应用安培定则与左手定则即可正确解题，本题难度不大，是一道基础题 三、填空题：本大题共三、填空题：本大题共 2 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 8 分把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程分把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程 11（4 分）（2012海南）地球同步卫星到地心的距离 r 可用质量 M、地球自转周期 T 与引力常量 G 表示为 r=【考点】同步卫星菁优网版权所有【专题】压轴题；人造卫星问题【分析】同步卫星与地球相对静止，因而与地球自转同步，根据万有引力提供向心力，即可求出相关的量【解答】解：根据万有引力提供向心力，列出等式：=mr，r=故答案为：【点评】本题关键抓住万有引力等于向心力，卫星转动周期与地球自转同步 12（4 分）（2012海南）N（N1）个电荷量均为 q（q0）的小球，均匀分布在半径为 R 的圆周上，示意如图右移去位于圆周上 P 点的一个小球，则圆心 O 点处的电场强度大小为，方向沿 OP 指向 P 【考点】点电荷的场强菁优网版权所有【专题】压轴题；电场力与电势的性质专题【分析】由于成圆周对称性，所以如果没移去电荷之前肯定圆心处场强为 0，而该点场强是所有电荷在该点场强的叠加，可以把这些电荷归为两类：一种是要移去的电荷，另一种是其他电荷不管怎样，总之这两种电荷产生的合场强为0，所以只要算出要移去电荷在该点的场强【解答】解：如果没移去电荷之前，N（N1）个电荷量均为 q（q0）的小球，均匀分布在半径为 R 的圆周上在圆心处场强为 0，该点场强可以看成是移去的电荷和其余的电荷在该点场强的叠加，所以移去电荷后，在圆心 O 点处的电场强度与移去的电荷在该处的场强大小相等，方向相反 根据库仑定律得圆心 O 点处的电场强度大小为，方向沿 OP 指向 P 故答案为：，沿 OP 指向 P【点评】该题考查了场强叠加原理和库伦定律，还有对对称性的认识 四、实验题：本大题共四、实验题：本大题共 2 小题，第小题，第 13 题题 6 分，第分，第 14 题题 9 分，共分，共 15 分把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写分把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程出演算过程 13（6 分）（2012海南）图示电路可用来测量电阻的阻值其中 E 为电源，R 为已知电阻，Rx为待测电阻，可视为理想电压表，S0为单刀单掷开关，S1、S2为单刀双掷开关（1）当 S0闭合时，若 S1、S2均向左闭合，电压表读数为 U1；若 S1、S2均向右闭合，电压表读数为 U2由此可求出Rx=（2）若电源电动势 E=1.5V，内阻可忽略；电压表量程为 1V，R=100此电路可测量的 Rx的最大值为200 【考点】闭合电路的欧姆定律菁优网版权所有【专题】压轴题；恒定电流专题【分析】通过不同的接点，用一个电压表分别测量出两个电阻的分担电压，根据二者电流相等，推导出带测电阻的表达式【解答】解：（1）当 S2向左闭合，S1向左时，测量的 U1是 RX的分压，将 S2向右闭合，S1向右时，测量的 U2是 R的分压，RX与 R 串联，则有，所以：RX=（2）RX与 R 串联，所以当电压表测量 RX时达到最大量程时，RX阻值最大，此时 RX=200 故答案为：；200【点评】本题考查了用一个电压表通过巧妙的实验设计测量电阻的实验，是个创新性很强的题目 14（9 分）（2012海南）一水平放置的轻弹簧，一端固定，另一端与一小滑块接触，但不粘连；初始时滑块静止于水平气垫导轨上的 O 点，如图（a）所示现利用此装置探究弹簧的弹性势能 Ep与其被压缩时长度的改变量 x 的关系先推动小滑块压缩弹簧，用米尺测出 x 的数值；然后将小滑块从静止释放用计时器测出小滑块从 O 点运动至气垫导轨上7 另一固定点 A 所用时间 t多次改变 x 值及其对应的 t 值如下表所示（表中的 1/t 值是根据 t 值计算得出的）x（cm）1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 t（s）3.33 2.20 1.60 1.32 1.08 l/t（s1）0.300 0.455 0.625 0.758 0.926（1）根据表中数据，在图（b）中的方格纸上做 x 图线（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）已知点（0，0）在 x 图线上，从 x 图线看，与 x 是什么关系？从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能 Ek与 是什么关系（不考虑摩擦力）？当弹簧长度该变量为 x 时，弹性势能 Ep与相应 Ek是什么关系？综合考虑以上分析，Ep与 x 是什么关系？【考点】弹性势能菁优网版权所有【专题】实验题；压轴题【分析】（1）通过描点法作图即可；（2）x 图线是直线，说明 与 x 是正比关系；与速度成正比，Ek与速度平方成正比；机械能守恒，故弹簧减小的弹性势能等于增加的动能，即 Ep=Ek；Ek与（）2成正比，Ep=Ek，与 x 成正比，故 Ep与 x 的平方成正比【解答】解：（1）根据表中数据，在图（b）中的方格纸上作出 x 图线，如图所示 （2）x 图线是直线，故 与 x 成正比；与速度成正比，Ek与速度平方成正比，故 Ek与（）2成正比；根据机械能守恒，有 Ep=Ek；Ek与（）2成正比，Ep=Ek，与 x 成正比，Ep与 x2成正比 答：（1）如图所示（2）与 x 成正比；Ek与（）2成正比；Ep=Ek；Ep与 x2成正比【点评】本题关键是明确实验原理，通过作图得到 x，逐步分析得到 Ep与 x2成正比 五、计算题：本大题共五、计算题：本大题共 2 小题，第小题，第 15 题题 9 分，第分，第 16 题题 10 分，共分，共 19 分把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出分把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算过程步骤必要的文字说明、方程式和演算过程步骤 15（9 分）（2012海南）如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道，BCD 是圆心为O、半径为 R 的 圆弧轨道，两轨道相切于 B 点在外力作用下，一小球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动，到达 B点时撤除外力已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点 C，重力加速度大小为 g求：（1）小球从在 AB 段运动的加速度的大小；（2）小球从 D 点运动到 A 点所用的时间 【考点】向心力；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律；动能定理菁优网版权所有【专题】压轴题；牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】（1）物体恰好通过最高点，意味着在最高点是轨道对滑块的压力为 0，即重力恰好提供向心力，这样我们可以求出 C 点速度，从 B 到 C 的过程中运用动能定理求出 B 点速度，根据匀加速直线运动位移速度公式即可求解加速度；（2）小球离开 D 点做加速度为 g 的匀加速直线运动，根据位移时间公式即可求解时间【解答】解：（1）小滑块恰好通过最高点，则有：mg=m 解得：从 B 到 C 的过程中运用动能定理得：=mg2R 解得：vB=根据位移速度公式得：2aR=解得：a=8（2）从 C 到 D 的过程中运用动能定理得：=mgR 解得：小球离开 D 点做加速度为 g 的匀加速直线运动，根据位移时间公式得：R=解得：t=答：（1）小球从在 AB 段运动的加速度的大小为；（2）小球从 D 点运动到 A 点所用的时间为【点评】本题主要考查了动能定理，运动学基本公式的直接应用，物体恰好通过 C 点是本题的突破口，这一点要注意把握，难度适中 16（10 分）（2012海南）图（a）所示的 xoy 平面处于匀强磁场中，磁场方向与 xoy 平面（纸面）垂直，磁感应强度B 随时间 t 变化的周期为 T，变化图线如图（b）所示当 B 为+B0时，磁感应强度方向指向纸外在坐标原点 O 有一带正电的粒子 P，其电荷量与质量恰好等于不计重力设 P 在某时刻 t0以某一初速度沿 y 轴正向 O 点开始运动，将它经过时间 T 到达的点记为 A（1）若 t0=0，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？（2）若 t0=T/4，则直线 OA 与 x 轴的夹角是多少？（3）为了使直线 OA 与 x 轴的夹角为/4，在 0t0/4 的范围内，t0应取何值？【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动菁优网版权所有【专题】压轴题；带电粒子在磁场中的运动专题【分析】（1）粒子在里面做圆周运动，由此可以得到粒子在一个周期内的运动轨迹，进而可知夹角（2）粒子 P 在时刻开始运动，在到时间内，沿顺时针方向运动 个圆周，到达 D 点，此时磁场方向反转；继而，在 t=到 t=T 时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达 B 点，此时磁场方向再次反转；在 t=T 到 t=时间内，沿顺时针方向运动 个圆周，到达 A 点，画出图，可得夹角（3）若在任意时刻 t=t0（）粒子 P 开始运动，在 t=t0到 t=时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达 C 点，圆心 O位于 x 轴上，圆弧 OC 对应的圆心角为 此时磁场方向反转；继而，在 t=到t=T 时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达 B 点，此时磁场方向再次反转；在 t=T 到 t=T+t0时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达 A 点，设圆 O，圆弧 BA 对应的圆心角为，画出图象，可得角度，进而得到时间【解答】解：（1）设粒子 P 的质量、电荷量与初速度分别为 m、q 与 v，粒子 P 在洛仑兹力作用下，在 xy 平面内做圆周运动，分别用 R 与 T表示圆周的半径和运动周期，