2012年普通高等学校招生全国统一考试【湖南物理真题+答案】.docx

2012年新课标全国高考理综真题二、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abcxyO15.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2.0 kW。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。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子A.所受重力与电场力平衡B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加D.做匀变速直线运动19.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率的大小应为A. B. C. D.20.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是21.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为A. B. C. D. 第卷三、非选择题。包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（11题，共129分）22.（5分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_mm，图（b）所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm。23.（10分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。24.（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。25.（18分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为 。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。三、非选择题（二）选考题：33.物理选修3-3（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）；（ii）将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。34.物理选修3-4（15分）（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_m。（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。35.物理选修3-5（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是_，该反应释放出的能量为_ MeV（结果保留3位有效数字）（2）（9分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60。忽略空气阻力，求（i）两球a、b的质量之比；（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。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14.答案：AD.解析:由惯性定义和牛顿第一定律可知D选项正确. 惯性是指物体保持原来的运动状态（或抵抗运动状态变化）的性质，当物体不受力作用时，其将继续以同一速度做直线运动，选项、正确。没有力的作用，物体可能处于静止或匀速运动状态，选项错误；行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到始终指向圆心、大小不变的力的作用，不是惯性，选项错误。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mC.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的大15答案：BD.解析: 由平抛规律得:, 平抛运动运动时间由高度决定.B选项正确.由可知,D选项正确.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先减小后增大答案：B.解析:对小球受力分析,作出力矢量三角形,由矢量三角形可知, 两力均减小,B选项正确.abcxyO第15题图 第16题图 第17题图 第18题图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5.3A B.380V和9.1A C.240V和5.3A D.240V和9.1A17答案：B.解析: V.A,故B选项正确.18.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。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子 （ ）A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加 C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动答案:BD.解析:对带电粒子受力分析可知,它受电场力和重力, 电场力垂直于两极板向上,因此电场力做负功,电势能增加,B选项正确.粒子受力恒定,它做匀减速直线运动,D选项正确.19.如图，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面（纸面）向里，磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应电动势随时间的变化率的大小应为 （ ）A. B. C. D. 第19题图19答案:C.解析: 当线圈以角速度匀速转动半周时,产生感应电动势为: 线圈中的电流为:由法拉第电磁感应定律得:此时线圈中的电流为I, ,选项C正确.20.如图，一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内，线框在长直导线右侧，且其长边与长直导线平行。已知在t=0到t=t1的时间间隔内，直导线中电流i发生某种变化，而线框中感应电流总是沿顺时针方向；线框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同，则i随时间t变化的图线可能是 （ ）20答案：A.解析:因为感应电流方向总是沿顺时针方向, 由楞次定律可知,导线电流开始应先减小,当减为零时,电流方向反方向,此时电流再增加,故A图象正确.21.假设地球是一半径为R、质量分布均匀的球体。一矿井深度为d。已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零。矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为（ ）A. B. C. D. 答案：A.解析: 地面附近: 深度为d的重力加速度g/：，故选项A正确。第卷三、非选择题。包括必考题和选考题两部分。第22题第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题第40题为选考题，考生根据要求做答。（一）必考题（11题，共129分）22.（5分）某同学利用螺旋测微器测量一金属板的厚度。该螺旋测微器校零时的示数如图（a）所示，测量金属板厚度时的示数如图（b）所示。图（a）所示读数为_mm，图（b）所示读数为_mm，所测金属板的厚度为_mm。答案：0.010mm, 6.870mm,6.860 mm.解析: 测微器的精确度为.，主尺读数时要注意半毫米刻度线是否露出，可动尺读数时要估读到毫米的千分位。由图（a）可知,读数为0.010mm, 图（b）所示读数固定尺读数为6.500mm,可动尺读数为37.00.01=0.370mm,二者相加为6.870mm,再减去图(a)的读数为6.860 mm.23.（10分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；E为直流电源；R为电阻箱；A为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。来源:学科网（1）在图中画线连接成实验电路图。（2）完成下列主要实验步骤中的填空按图接线。保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D_；然后读出_，并用天平称出_。用米尺测量_。（3）用测量的物理量和重力加速度g表示磁感应强度的大小，可以得出B=_。（4）判定磁感应强度方向的方法是：若_，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。23答案：（）电路连接如图。（）D重新处于平衡状态,电流读数I,此时细沙的质量为m2, D的底边长度为l, (3)(4) m2 m1解析: （1）本实验的原理是：通过测量D的安培力的大小和方向、流过的电流的大小和方向、D的底边长度，根据F=BIL，测出B的大小和方向。因此把电流表、滑动变阻器、开关、电源和D串联，如图所示。（）根据步骤可知D的重力G=m1g，步骤为让电流流过D，使D在重力、安培力和细线的拉力下重新平衡。要测出安培力，需要测出拉力即用天平称出重新加入细沙的总质量；要测出B，需要测出电流的大小和D的底边的长度。（）安培力，又F=BIL，解得:。（）电流的方向水平向左，B方向若垂直纸面向外，则安培力方向为竖直向下，有F+m1g= m2g，即m2 m1；24.（14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为。（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。来源:Z&xx（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为。已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan0。24解析:(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿水平和竖直方向分解，由平衡条件有：由正交分解法求解: 水平方向:竖直方向: baO式中N和f分别为地板对拖把的压力和摩擦力，由摩擦定律得：联立以上方程解得: (2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动,应有此时, 式仍满足,联立式得: 现考察使上式成立的角的取值范围,注意到上式右边总是大于零,且当F无限大时,极限为零,有：使上式成立的角满足0,这里0是题中所定义的临界角(即当0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把,临界角的正切为25.（18分）如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。24解析:粒子在磁场中做圆周运动,设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得:,式中v为粒子在a点的速度.过b点和O点作直线的垂线,分别与直线交于c和d点,由几何关系知,线段和过a、b两点和轨迹圆弧的两条半径(末画出)围成一正方形,因此设,由几何关系得: 联立式得: baOdc再考虑粒子在电场中的运动,设电场强度的大小为E,粒子在电场中做类平抛运动.设其加速度大小为a,由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得:qE=ma r=vt式中t是粒子在电场中运动的时间,联立式得:33.物理选修3-3（15分）（1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_（填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传向高温物体 E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程33(1) AE解析:由热力学第二定律可知,AE正确.（2）（9分）如图，由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0C的水槽中，B的容积是A的3倍。阀门S将A和B两部分隔开。A内为真空，B和C内都充有气体。U形管内左边水银柱比右边的低60mm。打开阀门S，整个系统稳定后，U形管内左右水银柱高度相等。假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。（i）求玻璃泡C中气体的压强（以mmHg为单位）（ii）将右侧水槽的水从0C加热到一定温度时，U形管内左右水银柱高度差又为60mm，求加热后右侧水槽的水温。33（2）解析:（i）在打开阀门S前,两水槽水温均为T0=273K,设玻璃泡B中的气体的压强为p1,体积为VB,玻璃泡C中气体的压强为pc,依题意有: p1= pC+ p式中 p=60mmHg.打开阀门S后,两水槽水温仍为T0,设玻璃泡B中的气体的压强为pB.依题意有:pB= pC玻璃泡A和B中气体的体积为：V2=VA+VB 根据玻意耳定律得：p1 VB= p2 V2 联立并代入题给数据解得：mmHg（ii）当右侧水槽的水加热至T/时，U形管左右水银柱高度差为。玻璃泡C中气体的压强为：V2=VA+VB玻璃泡C中气体体积不变，根据查理定律得：联立，并代入题给数据解得：T/=364K34.物理选修3-4（15分）（1）（6分）一简谐横波沿x轴正向传播，t=0时刻的波形如图（a）所示，x=0.30m处的质点的振动图线如图（b）所示，该质点在t=0时刻的运动方向沿y轴_（填“正向”或“负向”）。已知该波的波长大于0.30m，则该波的波长为_m。24答案：正向，0.8m，解析：根据图（b）可知，图线在t=0时的切线斜率为正，表示此时质点沿y轴正向运动；质点在图（a）中的位置如图所示。设质点的振动方程为(cm)，当t=0时，,可得.当时，y=2cm达到最大。结合图（a）和题意可得，解得（2）（9分）一玻璃立方体中心有一点状光源。今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体。已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值。24解析:如图所示,考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线,假设它作斜射到玻璃立方体上表面发生折射.根据折射定律得: 式中,n是玻璃的折射率,入射角等于, 是折射角.现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点.由题意,在A点刚好发生全反射,故设线段OA在立方体上表面的投影长为RA,由几何关系有: 式中为玻璃立方体的边长,由得: 由题给数据库得: 由题意,上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆.所求的镀膜面积S与玻璃立方体的表面积S之比为: 由得: sinC=1/n=1/,C=45035.物理选修3-5（15分）（1）（6分）氘核和氚核可发生热核聚变而释放巨大的能量，该反应方程为：，式中x是某种粒子。已知：、和粒子x的质量分别为2.0141u、3.0161u、4.0026u和1.0087u；1u=931.5MeV/c2，c是真空中的光速。由上述反应方程和数据可知，粒子x是_，该反应释放出的能量为_ MeV（结果保留3位有效数字）abO35(1)解析:由质量守恒,电荷数守恒得, 粒子x为中子, 根据质量数和电荷数守恒有x的电荷数为0,质量数为（2+3-4）=1，可知x为中子.由爱因斯坦质能方程得: （2）（9分）如图，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线水平。从静止释放球b，两球碰后粘在一起向左摆动，此后细线与竖直方向之间的最大偏角为60。忽略空气阻力，求（i）两球a、b的质量之比；（ii）两球在碰撞过程中损失的机械能与球b在碰前的最大动能之比。35(2)解析: （i）(1)设b球的质量为m,a球的质量为M,则对b球研究,由动能定理得:, a、b碰撞由动量守恒定律得: a、b整体向左运动,由动能定理得:联立解得: ,（ii）(2) a、b碰撞过程中机械能的损失为: