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2012年普通高等学校招生全国统一考试
物 理
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，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，再选涂其它答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一起交回。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本大题共6小题，每小题3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力的大小成正比
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和其质量成反比
2．如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，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o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。当两灯泡都正常工作时，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
A．120V，0.10A B． 240V，0.025A
C．120V，0.05A D． 240V，0.05A
5．如图，一质量为m的条形磁铁用细绳悬挂在天花板上，细线从一水平金属圆环中穿过。现将环从位置Ⅰ释放，环经过磁铁达到位置Ⅱ。设环经过磁铁上端和下端附近时细线的张力为和，重力加速度大小为，则
A．， B．，
C．， D．，
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。一初速度为的小物块沿斜面ab向上运动，经时间后达到顶点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与时间的关系的图像是
二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4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的。全部选对的，得4分；选对但不全的，的2分；有选错的，得0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动能的该变量
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
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． 作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速，不能使物体减速
C． 作用在物体上的滑动摩擦力既可能物体加速，也可能是物体减速
D． 作用在物体上的静摩擦力既可能物体加速，也可能是物体减速
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、、和表示。下列说法正确的是
A． 保持不变，将变为原来的两倍，则变为原来的一半
B． 保持不变，将变为原来的一半，则变为原来的两倍
C． 保持不变，将变为原来的两倍，则变为原来的一半
D． 保持不变，将变为原来的一半，则变为原来的一半
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，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，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，则向右滑动
B． 若a接正极，b接负极，e接负极，f接正极，则向右滑动
C． 若a接负极，b接正极，e接正极，f接负极，则向左滑动
D． 若a接负极，b接正极，e接负极，f接正极，则向左滑动
第Ⅱ卷
本卷包括必考题和选考题两部分。第11题～第16题为必考题，每个试卷考生都必须做答。第17题～第19题为选考题，考生根据要求做答。
三、填空题：本大题共2小题，每个小题4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。
11．地球同步卫星到地心的距离可用地球质量、地球自转周期和引力常数表示为 。
12．（）电荷量均为的小球，均匀分布在半径为的圆周上，示意如图。若移去位于圆周上点的一个小球，则圆心处的电场强度大小为 ，方向 。
（已知静电力常量为）
四、实验题：本大题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15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。
13．图示电路可用来测量电阻的阻值。其中为电源，为已知电阻，为待测电阻，可视为理想电压表，为单刀单掷开关，、为单刀双掷开关。
（1）当闭合时，若、均向左闭合，电压表读数为；若、均向右闭合，电压表读数为。由此可求出= 。
（2）若由电源电动势，内阻可忽略；电压表量程为1V，。此电路可测量的的最大值为 。
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；初始时滑块静止水平气垫导轨上的点，如果（a）所示。现利用此装置探究弹簧的弹性势能与其被压缩是长度的该变量的关系。先推动小滑块从静止释放。用计时器测出小滑块从运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间。多次改变，测得的值及其对应的值如下表所示。（表中的值是根据值计算得出的）
（cm）
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
（s）
3.33
2.20
1.60
1.32
1.08
0.300
0.455
0.625
0.758
0.926
(1) 根据表中数据，在图（b）中的方格纸上做图线。
(2) 回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）
① 已知点（0,0）在图线上，从图线看，与是什么关系？
② 从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能与是什么关系（不考虑摩擦力）
③ 当弹簧长度该变量为时，弹性势能与相应是什么关系？
④ 综合考虑以上分析，与是什么关系？
五、计算题：本大题共2小题，第15题9分，第16题10分，共19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是长为的水平直轨道，BCD是圆心为、半径为的圆弧轨道，两轨道相切与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点是撤除外力。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。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）所示的平面处于匀强磁场中，磁场方向与平面（纸面）垂直，磁感应强度随时间变化的周期为，变化图线如图（b）所示。当为+时，磁感应强度方向指向纸外。在坐标原点有一带正电的粒子，其电荷量与质量之比恰好等于。不计重力。设在某时刻以某一初速度沿轴正向自点开始运动，将它经过时间到达的点记为A。
（1）若，则直线与轴的夹角是多少？
（2）若，则直线与轴的夹角是多少？
（3）为了使直线与轴的夹角为，在的范围内，应取何值？
六、选考题：请考生在第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2B铅笔在答题卡上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3-3试题（12分）
（1）（4分）两分子间的斥力和引力的合力F与分之间距离的关系如图中曲线所示，曲线与的关系如图中曲线所示，曲线与轴交点的横坐标为。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；没选错1个扣2分，最低得分为0分）。
A． 在阶段，做正功，分子动能增加，势能减少
B． 在阶段，做负功，分子动能减少，势能也减少
C． 在时，分子势能最小，动能最大
D． 在时，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的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距。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，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；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。
18．模块3-4试题（12分）
（1）(4分)某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图象如图所示。在波的传播方向有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1.0s。由此可知
①波长 m；
②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）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。现在横截面内有一光线从其左侧面上半部射入棱镜。不考虑棱镜内部的反射。若保持入射线在过入射点的法线的下方一侧（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3-5试题（12分）
（1）（4）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大动能，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；没选错1个扣2分，最低得分为0分）。
A． 对于同种金属，与照射光的强度无关
B． 对于同种金属，与照射光的波长成反比
C． 对于同种金属，与照射的时间成正比
D． 对于同种金属，与照射光的频率成线性关系
E． 对于不同金属，若照射光频率不变，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，释放出的总动能为4.27MeV。问此衰变后核的动能为多少MeV（保留1位有效数字）
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物理答案及评分参考
评分说明：
1． 考生如按其他方法或步骤解答，正确的，同样给分；有错的，根据错误的性质参考评分参考中相应的规定评分。
2． 计算题只有最后答案而无演算过程的，不给分；只写出一般公式但未能与试题所给的具体条件联系的，不给分。
第Ⅰ卷
一、 单项选择题
1．D 2．B 3．C 4．D 5．A 6．C
二、多项选择题
7．BC 8．CD 9．AD 10．BD
第Ⅱ卷
三、填空题
11． （4分）
12． （2分）沿OP指向P点（2分）
四、实验题
13．（6分）
（1） (3分)
（2）200 （3分）
14．（9分）
（1）图线如图（3分）
（2）回答下列问题：（不要求写出计算或推导过程）
① 与成正比 （1分）
②与成正比 （2分）
③= （1分）
④与成正比 （2分）
（将“正比”写为“线性关系”的，同样给分）
五、计算题
15．（9分）
（1）小球在BCD段运动时，受到重力、轨道正压力的作用，如图所示。据题意，，且小球在最高点C所受的正压力为零
①
设小球在C点的速度大小为，根据牛顿定律有
②
小球从B点运动到C点，机械能守恒。设B点处的速度大小为，有
③
由于小球在AB段由静止开始做匀速直线运动，设加速度大小为，由运动学公式有
④
由②③④式得
⑤
（2）设小球在D处的速度大小为，下落到A点时的速度大小为，由机械能守恒有
⑥
⑦
设从D点运动到A点所用的时间为，由运动学公式得
⑧
由④⑤⑥⑦⑧式得
⑨
评分参考：第（1）问5分，①②③④⑤式各1分；第（2）问4分，⑥⑦⑧⑨式各1分。
16．（10分）
（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在洛伦兹力作用下，在xy平面内做圆周运动，分别用与表示圆周的半径和运动周期，则有
①
②
由①②式与已知条件得
③
粒子P在到时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达x轴上B点，此时磁场方向反转；继而，在到时间内，沿逆时针方向运动半个周期，到达x轴上的A点，如图（a）所示。OA与x轴的夹角
④
（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，到达C点，此时磁场方向反转；继而，在到时间内，沿逆时针方向运动半个周期，到达B点，此时磁场方向再次反转；在到时间内，沿顺时针运动个圆，到达A点，如图（b）所示。由几何关系可知，A点在y轴上，即OA与x轴的夹角
⑤
（3）若在任意时刻（）粒子P开始运动，在到时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达C点，圆心位于x轴上，圆弧OC对应的圆心角为
⑥
此时磁场方向反转；继而，在到时间内，沿逆时针方向运动半圆周，到达B点，此时磁场方向再次反转；在在到时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达A点，设圆心为，圆弧BA对应的圆心角为
⑦
如图（c）所示。由几何关系可知，C、B均在连线上，且
// ⑧
若要与x轴成角，则有
⑨
联立⑥⑨式可得
⑩
评分参考：第（1）问4分，①②③④式各1分；第（2）问2分，正确论证1分，⑤式1分；第（3）问4分，正确论证2分，⑩式2分。
六、选考题
17．（1）ACE （4分。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0分）
（2）（8分）
设小车加速度大小为，稳定时气缸内气体的压强为，活塞受到气缸内外气体的压力分别为
①
②
由牛顿第二定律得
③
小车静止时，在平衡情况下1，气缸内气体的压强应为。由波意耳定律得
④
式中
⑤
⑥
联立①②③④⑤⑥式得
⑦
评分参考：①②③④⑤⑥式各1分，⑦式2分。
18．（1）①20 （2分） ② -6 （2分）
（2）（8分）
设入射光线经玻璃折射时，入射角为，折射角为，射至棱镜右侧面的入射角为。根据折射定律有
①
由几何关系得
②
当时，由①式知，有最大值（如图），由②式得
③
同时应小于玻璃对空气的全反射临界角，即
④
由①②③④式和题给条件可得，棱镜顶角的取值范围为
⑤
评分参考：①②式各1分，③④⑤式各2分。结果写、或同样给分。
19．（1）ADE（4分。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0分）
（2）（8分）
据题意知，此衰变的方程为
根据动量守恒定律得
①
式中，和分别为粒子和核的质量，和分别为粒子和核的速度的大小。由题设条件知
②
③
式中是粒子与的总动能。
由①②③式得
④
代入数据得，衰变后核的动能
⑤
评分参考：：①②③⑤式各2分。
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