2012年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)1

1、2012年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）物理试题第I卷、单项选择题 （每小题6分，共30分.每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列说法正确的是（）A.采用物理或化学方法可以有效地改变放射性元素的半衰期B.由玻尔理论知道氢原子从激发态跃迁到基态时会放出光子C .从高空对地面进行遥感摄影是利用紫外线良好的穿透能力D.原子核所含核子单独存在时的总质量小于该原子核的质量2 .如图所示，金属棒 MN两端由等长的轻质细线水平悬挂，处于竖直向上的匀强磁场中，棒中通以由 M向N的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为。如果仅改变下列某一个条件，。角的相应变化情况是（）A.棒中的电流变大，

2、。角变大B.两悬线等长变短，。角变小C.金属棒质量变大，。角变大D.磁感应强度变大，。角变小3 . 一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，动1 ，一 一一 一，能减小为原来的-,不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）4A.向心加速度大小之比为 4： 1B.角速度大小之比为 2 ： 1C.周期之比为1 ： 8D,轨道半径之比为 1 ： 24 .通过一理想变压器，经同一线路输送相同的电功率P,原线圈的电压 U保持不变，输电线路的总电阻为 R.当副线圈与原线圈的匝数比为k时，线路损耗的电功率为 P1,若将副线圈与原线圈的匝数比提高到nk,线路损耗的电功率为 P2,

3、则P1和 2分别为（）A.PRkUB.kUR,-nC.PRkUD.kU5 .两个固定的等量异号点电荷所产生电场的等势面如图中虚线所示，一带负电的粒子 以某一速度从图中 A点沿图示方向进入电场在纸面内飞行，最后离开电场，粒子只受静电 力作用，则粒子在电场中（）+ IOVovA一二二1r -5 V' -1DVA.做直线运动，电势能先变小后变大B.做直线运动，电势能先变大后变小C.做曲线运动，电势能先变小后变大D.做曲线运动，电势能先变大后变小二、不定项选择题 （每小题6分，共18分.每小题给出的四个选项中，都有多个选项 是正确的.全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，选错或不答的得 0

4、分）6 .半圆形玻璃砖横截面如图，AB为直径，。点为圆心.在该截面内有 a、b两束单色可见光从空气垂直于 AB射入玻璃砖，两入射点到O的距离相等.两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则A.在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大B.以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角大C.若a光照射某金属表面能发生光电效应，b光也一定能D.分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大7 .沿x轴正向传播的一列简谐横波在 t=0时刻的波形如图所示， M为介质中的一个质8 .质点M的速度方向与对平衡位置的位移方向相同C.质点M的加速度方向与速度方向一定相同D.质点M的加速度方向与对平衡位置的位

5、移方向相反8.如图甲所示，静止在水平地面的物块A,的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值受到水平向右的拉力 F作用，F与时间t fm与滑动摩擦力大小相等，则（）0 h “ h U t乙甲A. 0ti时间内F的功率逐渐增大B. t2时刻物块A的加速度最大C. t2时刻后物块A做反向运动D. t3时刻物块A的动能最大9 . （18分）（1）质量为0.2 kg的小球竖直向下以 6 m/s的速度落至水平地面，再以4 m/s的速度反向弹回，取竖直向上为正方向，则小球与地面碰撞前后的动量变化为 N （取kg m/s.若小球与地面的作用时间为0.2 s,则小球受到地面的平均作用力大小为 g= 10

6、m/s2） .（2）某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线，再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧，如图所示.这样做的目的是 （填字母代号）.A .保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D .保证摆球在同一竖直平面内摆动他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，长度L=0.999 0m ,再用游标卡尺测量摆球直径,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的 结果如图所示，则该摆球的直径为mm ,单摆摆长为2 主尺 cmI L I I I j游标尺io下列振动图象真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作

7、过程,中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知 sin5 =0.087,图sin15 °= 0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是iA/cm8（填字母代号）.00I jr/cm30R jr/cm* Wcmr/s如图（3）某同学在进行扩大电流表量程的实验时，需要知道电流表的满偏电流和内阻.他 设计了一个用标准电流表 Gi来校对待测电流表 G2的满偏电流和测定 G2内阻的电路,所示.已知Gi的量程略大于 G2的量程.图中 Ri为滑动变阻器，R2为电阻箱.该同学顺利 完成了这个实验.（填步骤的字母代号）实验过程包含以下步骤，其合理的顺序依次为A.合上开关

8、S2B.分别将Ri和R2的阻值调至最大C.记下R2的最终读数D.反复调节Ri和R2的阻值，使Gi的示数仍为Ii,使G2的指针偏转到满刻度的一半， 此时R2的最终读数为rE.合上开关SiF.调节Ri使G2的指针偏转到满刻度，此时 Gi的示数为Ii,记下此时Gi的示数仅从实验设计原理上看，用上述方法得到的 G2内阻的测量值与真实值相比 (填 “偏大” “偏小”或“相等”)；若要将G2的量程扩大为I,并结合前述实验过程中测量的结果，写出须在G2上并联的分流电阻Rs的表达式，Rs=.10. (i6分)如图所示，水平地面上固定有高为h的平台，台面上有固定的光滑坡道，坡道顶端距台面高也为 h,坡道底端与台

9、面相切.小球 A从坡道顶端由静止开始滑下，到达 水平光滑的台面后与静止在台面上的小球B发生碰撞，并粘连在一起，共同沿台面滑行并从台面边缘飞出，落地点与飞出点的水平距离恰好为台高的一半.两球均可视为质点， 忽略空气阻力，重力加速度为 g.求(i)小球A刚滑至水平台面的速度va；(2) A、B两球的质量之比 mA： mB.11. (i8分)如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距1 =0.5 m ,左端接有阻值 R= 0.3 的电阻.一质量 m = 0.i kg,电阻r = 0.i 的金属棒 MN放 置在导轨上，整个装置置于竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度 B = 0.4

10、 T.棒在水平向右的外力作用下， 由静止开始以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动， 当棒的位移x= 9 m时撤去外力，棒继续运动一段距离后停下来，已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Qi ： Q2 = 2： i.导轨足够长且电阻不计，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触.求(i)棒在匀加速运动过程中，通过电阻R的电荷量q；(2)撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2；(3)外力做的功Wf.12. (20分)对铀235的进一步研究在核能的开发和利用中具有重要意义.如图所示， 质量为m、电荷量为q的铀235离子，从容器 A下方的小孔Si不断飘入加速电场，其初速 度可视为零，然后经过小

11、孔S2垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，做半径为R的匀速圆周运动.离子行进半个圆周后离开磁场并被收集，离开磁场时离子束的等效 电流为I.不考虑离子重力及离子间的相互作用.A(1)求加速电场的电压U;(2)求出在离子被收集的过程中任意时间t内收集到离子的质量M;(3)实际上加速电压的大小会在 U 土 U范围内微小变化.若容器 A中有电荷量相同 的铀235和铀238两种离子，如前述情况它们经电场加速后进入磁场中会发生分离，为使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠，U应小于多少？(结果用百分数表示，保留U两位有效数字)答案解析1. B 半衰期由原子核内部因素决定，不受原子所处物理、化学

12、条件的影响，A项错误；氢原子从高能级跃迁到低能级时，要放出光子，B项正确；从高空对地面进行遥感摄影是利用的红外线的穿透能力， C项错误；由于轻核聚变要释放能量，根据质能方程可知D项说法错误.2. A 以导体棒为研究对象，从 M端向N端看，导体棒受重力 G、安培力F和绳子拉 力T三个共点力而处于平衡状态，三力首尾相连可构成闭合矢量三角形，如图.其中安培力。角变大，A项正和重力方向始终保持不变，据此可知棒中电流变大，则安培力变大，使得确；两悬线长度变短，。角不变，B项错误；金属棒质量变大，。角变小，C项错误；磁感应强度变大，安培力变大，。角变大，D项错误.11,卫星变轨后动能减小为原来的一，则其速

13、度变为原来的一，由2 v m r/ 24冗2mr = m r = Tma可得：vGM知半径变为原来的 4倍，D项错误；a项错；由、13变为原来的一，B8GM 一、1,知加速度变为原来的 一，A项错误；由r2162 34 九 r .一 一 ,知周期变为原来的 8倍，C项正确.GM4. D 设副线圈与原线圈匝数比为k时，副线圈输出电压为 U1,输出电流为I1,电路损耗功率为P1,设副线圈与原线圈匝数比为nk时，副线圈输出电压为 U2,输出电流为I2,U1U2电路损耗功率为 P2,根据理想变压器原副线圈电压与匝数成正比可得一1 k； nk；UU2P _且P= U1I1 = U2I2 ;线路损耗功率分

14、力1J为 P1 = 11 R; P2= I2 R.由联”.解得PR ,kUP21据此排除A、C两项；联立解得二，所以B项错误、D项正确.P n25. C 根据图示可画出电场线，判断出粒子将受向上的电场力而做曲线运动，电场力对其先做正功后做负功，所以其电势能先减小后变大，故C项正确.6. ACD 根据题意，a、b两束光在圆弧玻璃界面以相同入射角入射时b光发生了全反1sini射而a光没有发生全反射，根据sinC 1可知b光折射率大，根据折射率定义式n -1可 nsinrc知B项错反；又根据n -可知b光在同一均匀介质中传播速度小于a光，A项正确；b光折射率大，其频率也大，则 a光若能使某种金属发生

15、光电效应， b光也一定能使该金属发生光电效应，C项正确；a光频率低则波长长，根据 x L 可知a光双缝干涉条纹间距大， dD项正确.7. CD 根据波的图象可知波长为入=4 m, v 可得该波周期为T 0.1s,则Tv由题中图示状态再经过 工s即2T后质点M相对平衡位置的位移仍为正值，但正在向下振 4041动，可知其在t s时的速度万向与其相对平衡位置位移万向相反，而与加速度万向相同，40A、B两项错误、C、D两项正确.8. BD 根据图乙可知：在 0ti时间内拉力F没有达到最大静摩擦力 fm,物块A处于 静止状态，则拉力F的功率为零，A项错误；对物块A由牛顿第二定律有 F-fm=ma,由于

16、t2时刻拉力F最大，则t2时刻物块A加速度a最大，B项正确；t2到t3这段时间内拉力 F大 于fm,所以物块A做加速运动，t3时刻速度达到最大， C项错误、D正确.9. 答案：(1) 2 12(2) AC 12.0 0.993 0 ALr(3)BEFADC 相等 I Ii解析：(1)取反弹速度方向为正方向，动量变化为 p=mv mv0 = 0.2x4 kg m/s(0.2X6) kg m/s= 2 kg m /s；由动量定理有(Fn mg) t= p,代入数据解得 Fn=12 N.(2)橡皮的作用是使摆线摆动过程中悬点位置不变，从而保证摆长不变，同时又便 于调节摆长，A、C两项正确；根据游标卡

17、尺读数规则可得摆球直径为d=12 mm+0.1mm x 0=12.0 mm,则单摆摆长为 Lo= L-d/2= 0.993 0 m (注意统一单位)；单摆摆角不 超过5 °,且计时位置应从最低点(即速度最大位置)开始，故A项的操作符合要求.(3)根据实验原理确定操彳步骤顺序应为BEFADC;该设计原理没有系统误差；分流电阻 Rs与电流表 G2并联，满偏时二者两端电压相等，即有( IIi) Rs=Ii，解得10.答案：(1) J2gh(2) 1 ： 3一一 1解析：(1)小球从坡道顶端滑至水平台面的过程中，由机械能守恒定律得 mAgh= - mAVA22解得vA2gh .(2)设两球碰

18、撞后共同的速度为v,由动量守恒定律得mAvA= ( mA+ mB) v粘在一起的两球飞出台面后做平抛运动，设运动时间为t,由运动学公式，在竖直方向1 .2上有h - gth在水平万向上有一 vt2联立上述各式得 mA ： mB= 1 ： 3.11 .答案：(1) 4.5 C (2) 1.8 J (3) 5.4 J解析：(1)设棒匀加速运动的时间为t,回路的磁通量变化量为，回路中的平均感应电动势为e ,由法拉第电磁感应定律得e a其中 二Blx设回路中的平均电流为I ,由闭合电路的欧姆定律得R r则通过电阻R的电荷量为q i t联立 式，代入数据得q = 4.5 C(2)设撤去外力时棒的速度为v,对棒的匀加速运动过程，由运动学公式得v2 = 2ax设棒在撤去外力后的运动过程中安培力做功为W,由动能定理得 W= 01mv22撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2 = - W联立式，代入数据得