1、2012年高考预测系列试题【物理】高考预测试题（9）选考题适用版本 新课标省份通用命题依据 依据2012年全国考试大纲和最新高考信息，瞄准主干知识点和核心规律，挖掘历年高考命题热点，突出学科内综合和学科素养的考查1（原创，考查平抛运动、牛顿第二定律、匀变速直线运动公式、动能定理，参考分值15分）如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道与动摩擦因数为的水平面AB相切于B点，A、B两点相距L=2.5m，半圆形轨道的最高点为C，现将一质量为m=0.1kg的小球（可视为质点）以初速度v0=9m/s沿AB轨道弹出，g=10m/s2。求（1）小球到达B点时的速度大小及小球在A、B之间的运动时间；（2）欲使小球能
2、从最高点C水平抛出，则半圆形轨道的半径应满足怎样的设计要求？（3）在满足上面（2）设计要求的前提下，半圆形轨道的半径为多大时可以让小球落到水平轨道上时离B点最远？最远距离是多少？xyO30oE2（原创，带电粒子的运动，参考分值19分）如图所示，真空中有以（r，0）为圆心，半径为r的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，在y= r的虚线上方足够大的范围内，有方向水平向左的匀强电场，电场强度为E，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，且质子在磁场中的偏转半径也为r，已知质子的电荷量为q，质量为m，不计重力、粒子间的相互作用力及阻力。求：（1）质子射入磁场时速度
3、的大小；（2）沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间；（3）与x轴正方向成30o角（如图中所示）射入的质子，到达y轴的位置坐标。3（原创，电学，16分）如图所示，电阻忽略不计的、两根两平行的光滑金属导轨竖直放置，导轨间的距离为d，其上端接一电阻R，在两导轨间存在与平面垂直的匀强磁场B，且磁场区域足够大，在其下方存在与导轨相连的两个竖直的平行金属板。在两金属板间存在一光滑的轨道，倾斜轨道与水平方向的夹角为，倾斜轨道与竖直圆形轨道间用一段光滑小圆弧相连，圆形轨道的半径为r，将一电阻也为R、质量为m的导体棒从一位置由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，当导体棒开始匀速运动时，将一带正电的小球由倾
4、斜轨道的某一位置由静止释放，小球的电荷量为q，求：（1）导体棒匀速运动的速度；（2）若小球到达圆形轨道最高点时对轨道的压力刚好为零，则释放小球的初位置到圆形轨道最低点的高度h多大？RBr参考答案1（15分）答案：（1）8 m/s s （2）1.28m（3）R=0.8m，最远距离3.2m 解析：（1）小球从A到B，加速度大小为m/s2 （1分）由运动学公式得（1分）解得8 m/s（1分）在A、B之间的运动时间 s（1分）（2）若小球恰能到达C点，由牛顿第二定律得mg （1分）小球从B到C，由动能定理得 （2分）解得=1.28m（1分）所以，欲使小球能从C点水平抛出，则半圆形轨道的半径应 1.28
5、m（1分）（3）小球从C点做平抛运动，由平抛运动的规律得2R =，x=vt（2分）由（2）的求解知解得x=（1分）当0.8m（1.28m，能够到达C点）时水平射程最远（2分）最远距离为xm=3.2m（1分）2（19分）答案：（1）（2）（3）（0，）解：（1）质子射入磁场后做匀速圆周运动，有 （2分）得 （1分）xyO30oEP（2）质子沿x轴正向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，在磁场中运动周期 在磁场中运动的时间 （2分）进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动r后到达y轴，因此有 （2分）所求时间为 （2分）（3）质子在磁场中转过120o角后从P点垂直于电场线进入电场，如图
6、所示。P点距y轴的距离 （2分）其中 （2分）得质子到达y轴所需时间为 （2分）在y方向质子做匀速直线运动，因此有 （2分）质子到达y轴的位置坐标为（0，） （2分）3（16分）答案：（1），（2）。解析：（1）当导体棒匀速运动时，其感应电动势为（2分）由闭合电路欧姆定律得：（1分）由平衡条件得（2分）解得： （2分）（2）两板间的电势差为： （1分）两板间的电场强度为： （2分）由动能定理得： （2分）在轨道最高点，由牛顿第二定律得： （2分）解得：（2分）2012年高考预测试题适用版本 新课标省份通用命题依据 依据2012年全国考试大纲和最新高考信息，瞄准主干知识点和核心规律，挖掘历年高考
7、命题热点，突出学科内综合和学科素养的考查1【物理选修3-3】（15分）（1）（原创，理想气体，6分）对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是_A保持气体的压强不变，改变其体积，可以实现其内能不变B保持气体的压强不变，改变其温度，可以实现其内能不变C若气体的温度逐渐升高，则其压强可以保持不变D气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关E当气体体积逐渐增大时，气体的内能一定减小（2）（原创，水银封闭气体。9分）如图所示，一竖直放置的、长为L的细管下端封闭，上端与大气（视为理想气体）相通，初始时管内气体温度为。现用一段水银柱从管口开始注入管内将气柱封闭，该过程中气体温度保持不变且没有气体漏出
8、，平衡后管内上下两部分气柱长度比为l3。若将管内下部气体温度降至，在保持温度不变的条件下将管倒置，平衡后水银柱下端与管下端刚好平齐（没有水银漏出）。已知，大气压强为，重力加速度为g。求水银柱的长度h和水银的密度。2（原创）【物理选修3-4】（15分）（1）（简谐振动简谐波，6分）如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是_O0.10.20.20.2y/mt/s乙O240.20.2y/mx/m甲QPA这列波的传播方向是沿x轴正方向B这列波的传播速度是20m/sC经过0.15 s，质点P沿x轴的正方向传播了3 m D经过0.
9、1 s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向E经过0.35 s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离（2）（折射全反射，9分）如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，A=30，C90三棱镜材料的折射率是 n=一束与BC面成30角的光线射向BC面。BCA试通过计算说明在AC面下方能否观察到折射光线？作出三棱镜内完整的光路图，指出最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角。3（原创）【物理选修3-5】（15分）（1）（光电效应，6分）如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，并用这些光照射逸出功为2.49eV的金属钠。这群氢原子能发出
10、_种不同频率的光，其中有_种频率的光能使金属钠发生光电效应。金属钠发出的光电子的最大初动能_eV。（2）（动量守恒定律，9分）如图所示，在光滑的水平面上，有一质量为M=3 kg的薄板和质量m=1kg的物块。现给薄板和物块相同的初速度v=4m/s朝相反方向运动，它们之间有摩擦，薄板足够长，求当薄板的速度为2.4m/s时，物块的速度大小和方向。薄板和物块最终停止相对运动时，因摩擦而产生的热量。参考答案1【物理选修3-3】（15分）答案：（1）（6分）ACD （2）（9分） 解析：（1）保持气体的压强不变，使气体做等温变化，则其内能不变，A项正确；理想气体的内能只与温度有关系，温度变化则其内能一定变
11、化，B项错；气体温度升高的同时，若其体积也逐渐变大，由理想气体状态方程可知，则其压强可以不变，C项正确；由热力学第一定律知，气体吸收的热量Q与做功W有关，即与气体经历的过程有关，D选项正确；当气体做等温膨胀时，其内能不变，E项错。故ACD正确。（2）设管内截面面积为S，初始时气体压强为，体积为 （1分）注入水银后下部气体压强为 （1分）体积为 （1分）由玻意耳定律有： （1分。说明：未经上面的分析而直接写出该式，只要正确给4分）将管倒置后，管内气体压强为 （1分）体积为 （1分）由理想气体状态方程有： （1分）解得 ， （2分）2【物理选修3-4】（15分）答案：（1）ABE（6分）（2）（9
12、分）不能观察到折射光线 光路如图，最终出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120解析：（1）由振动图像知，t=0时刻，质点P向下振动，故波向右传播，A项正确。波速m/s=20m/s，B项正确；在波动过程中质点不会随波传播，C项错；经过0.1s=，质点Q的振动状态与0时刻相反，运动沿y轴负方向，D项错误。质点Q向上运动，经过0.35s=，质点P在正向最大位移处，质点Q一定不在最大位移处，E项正确。（2）由折射定律： 在BC界面：sin60=sin （2分）解得 =30 （1分）由临界角公式得sinC= （1分）所以全反射临界角C60而光线在AC面上的入射角为60C，故光线在AC界面发生全反射，在
13、AC面下方不能观察到折射光线（2分）光路如图所示，最终的出射光线与最初的入射光线之间的夹角为120。 （3分）3（原创）【物理选修3-5】（15分）答案：（1） 3 2 9.60eV （2）0.8m/s，方向向左；24J解析：（1）这群氢原子能发出三种频率的光，其中从n=3跃迁到n=1和从n=2跃迁到n=1的光能使金属钠发生光电效应；发生光电效应时，光电子最大初动能Ek=hvW0，由照射光的最大能量为13.60eV1.51eV=12.09eV，得光电子最大初动能Ek=12.09eV2.49eV =9.60eV。（2）取向左为正向，当薄板速度为v1=2.4m/s时，由动量守恒定律可得，（M-m）v=Mv1mv2， （2分）解得v2=0.8m/s， （1分）方向向左 （1分）停止相对运动时，由动量守恒定律得，Mv-mv=（M+m）v， （2分）解得最终共同速度v=2m/s，方向向左； （1分）因摩擦而产生的热量J （2分）