2012年高考物理压轴题.doc

2011年高考物理压轴题（1） 能E。15.（16分）如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在一光滑绝缘斜面上，导轨间距为l、 足够长且电阻忽略不计，导轨平面的倾角为，条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直。长度为2d的绝缘杆将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“”型装置，总质量为m，置于导轨上。导体棒中通以大小恒为I的电流（由外接恒流源产生，图中未图出）。线框的边长为d（d 0，光束可能会从上表面消失【答案】APO图【解析】光沿PO射到界面上时，同时发生了反射和折射，为直接反射的光，为复色光；折射进入玻璃的光由于折射率不同而发生色散，然后在玻璃板的下表面反射和两次进入空气的折射而成为、两束，如图所示，由图可知，光束在玻璃中的折射率比光束大，所以光束、为单色光；由光路可逆可知，三束光彼此平行，A正确；当时，反射光与入射光重合，因此当增大时，、光束靠近光束，B错；由于光束在玻璃中的折射率比光束大，光的频率比光高，所以光照射某金属表面能发生光电效应现象，则光不一定能使该金属发生光电效应现象，C错；由于光路可逆，因此只要光能从上表面射入，则一定能以原角度从上表面射入空气，不会发生全反射，D错。【点评】试题利用平板玻璃的两面的反射和折射，综合考查了反射、折射、折射率与光的频率关系、色散、光子的能量、光电效应、全反射、光路可逆等知识点，涉及面广。UOI乙甲【预测题15】研究光电效应规律的实验装置如图甲所示，以频率为v1和v2的两种光光电管阴极K时，才有光电子产生。在光电管的两极K、A之间加反向电压时，光电子从阴极K发射出来后向阳极A做减速运动。当电流表G读数为零时，电压表V的读数称为反向截止电压。在光电管K、A之间加正向电压时，光电子从阴极K发射出来向阳极A做加速运动，当电流表G的读数为最大时，称为饱和光电流。由电压表V和电流表G的读数，可画出两种光照射时光电管的伏安特性曲线如图乙所示。以下说法正确的是A两种光分别照射光电管时，阴极K的极限频率不同B两种光分别照射光电管时，光电子从阴极K表面逸出时间的长短不同C两种光的频率不同D两种光的强度不同【答案】D【解析】阴极K的极限频率与其材料，与入射光无关，A错；光电效应发生的时间极短，且与入射光无关，B错；由图乙可知，两种光照射时，光电管的反向截止电压相同，则光电子的最大初动能全部用来克服电场力做功，由可知，这两种光实际是同频率的光，C错；图乙显示饱和光电流不同，表示入射光强度不同，D正确。【点评】材料型试题，试题先介绍研究光电效应的实验电路、反向截止电压、饱和光电流等概念，考查对光电效应的规律理解、光电效应方程、电场力对光电子做功、光电管的伏安特性曲线等，对考生的理解能力和综合分析能力要求较高。甲图乙【预测题16】a、b两束不同频率的光分别照射同一双缝干涉装置，在距双缝恒定距离的屏上用照相底片感光得到如图所示的干涉图样，其中图甲是a光照射时形成的，图乙是b光照射时形成的则关于a、b两束光，下述正确的是（ ）A若a光子能使处于基态的氢原子电离，则b光子有可能不能电离处于基态的氢原子B若a光子是原子核外层电子受激发产生的，则b光子可能是原子核内层电子受激发产生的C若用a光照射某金属时不能打出光电子，则用b光照射该金属时一定不能出光电子D若a光是氢原子从n=4的能级向n=2的能级跃迁时产生的，则b光可能是氢原子从n=3的能级向n=2的能级跃迁时产生的【答案】B【解析】b光的干涉条纹间距比a光小，由可知b光的波长比a光短，频率比a光高，光子能量比a光大，因此若a光子能使处于基态的氢原子电离，则b光子一定能电离处于基态的氢原子，A错；原子核外层电子受激发产生的光子能量比内层电子受激发发生的光子能量小，B正确CD错。【点评】照相底片感光不同于用眼睛直接观察，既可以用可见光来做干涉实验，也可以用不可见光如红外线、紫外线、X射线和射线等来做；原子发光从核外到核内，依次是：核外层电子红外线、可见光和紫外线；内层电子X射线；原子核射线。氢原子从高能级跃迁到的能级放出紫外线，因此能量较大的紫外线以及能量更大的X射线、都可以使处于基态的氢原子电离。专家寄语光学部分13个知识点中，虽然只有光的反射、折射和光电效应三个级要求考点，却是必考内容之一，必须全面复习。一般是选择题相对性较大，也可能是实验题，试题难度偏易，分不可失。5近代物理和原子物理经典题目【预测题17】是一种放射性元素，进行一系列放射性衰变，由图可知A图中m是84，n是206B是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的C是衰变，放出电子，电子是由中子转变成质子时产生的D从衰变成要经过6次衰变，8次衰变【答案】ABD【解析】从，质量数不变，因此是衰变，中子放出电子而转变成质子，则，从，核电荷数减少2，因此是衰变，AB正确C错；原子核衰变时衰变不改变质量数，因此衰变次数先进行衰变计算，衰变次数次，衰变次数次，D正确。【点评】试题考查衰变规律、衰变次数的计算等。相关问题要掌握衰变规律：衰变时质量数减4、核电荷数减2；衰变质量数不变，核电荷数加1；衰变次数的计算：由于衰变不改变质量数，因此衰变次数先进行衰变计算，且衰变的次数；衰变次数；其中m为质量数，n为核电荷数。【预测题18】一个氘核和一个氚核结合成氦时，释放的核能为E，阿伏加德罗常数为NA,则4克氘核与6克氚核完全反应，发生的质量亏损是A、2NAEc2 B、4NAEc2 C、 D、【答案】C【解析】4克的氘和6克的氚的摩尔数都是2，因此原子核数为2NA，一个氘核和一个氚核结合成氦时，释放的核能为E，故释放总能量为，而，C正确。【点评】考查质能方程、质量亏损以及核反应次数计算等知识点。核反应中释放的能量与原子核数有关，考查考生的理解能力。【预测题19】一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的核反应为U+nX+Sr +n，则下叙述正确的是AX原子核中含有86个中子B该反应是核聚变反应C由于该反应释放能量，根据E =mc2判断，反应后的总质量数增加D虽然该反应出现质量亏损，但反应前后总质量数不变【答案】AD【解析】由核反应中核电荷数和质量数守恒可得，所以X的中子数为，A正确；这是核裂变反应，B错；核反应释放能量，质量数不变，质量亏损，C错D对。【点评】考查核裂变反应、核反应方程及质量亏损。核反应中质量数和核电荷数都守恒，但有质量亏损。【预测题20】下列史实正确的是A卢瑟福预言了原子的核式结构，并用粒子散射实验验证了预言B卢瑟福用粒子轰击氮核，打出了质子，并由此发现了电子C库仑发现了库仑定律，并测定了静电力常量D玻尔提出了自己的原子结构假说，并由此解释了所有的原子发光现象【答案】C【解析】卢瑟福是通过粒子散射实验现象才提出原子的核式结构的，A错；电子是汤姆生发现的，B错；库仑通过实验发现了库仑定律，并用库仑扭秤测定了静电力常量，C正确；玻尔提出的原子结构理论只能解释氢原子发光规律，D错。【点评】考查物理学史，玻尔理论的局限性等。新颖题目 【预测题21】氢原子能级如图所示，用光子能量为E1光照射到一群处于基态的氢原子，可以看到三条光谱线，用光子能量为E2的光照射到该群处于基态的氢原子，就可以看到六条光谱线，对于E1、E2的比较，下列说法正确的是AE2=2E1BE22E1CE1E2E112eV【答案】CD【解析】大量氢原子从高能级向低能级跃迁，发光的谱线数，当，eV，当，eV，CD正确。【点评】本题考查的知识点有光子能量、玻尔理论、氢原子能级跃迁等知识点；氢原子从基态吸收光子向高能级进行一次性跃迁，然后向低能级跃迁就存在多种形式，比如可以从可以直接跃迁到，也可以先跃迁到，然后再跃迁到，因此大量处于的氢原子就可以产生三种不同频率的光，即三条谱线。专家寄语全章10个知识点中有2个级要求，氢原子能级结构是人们认为微观世界的一个重要里程碑，核能是目前世界关注的热点，是考试的热点。理综一般为选择题，难度偏易，是必拿之分。二、力学其它考点经典题目【预测题22】一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小（此力的方向始终未变），在这过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是【答案】D【解析】当物体受多个力而处于平衡状态时，这些力的合力为零，当其中一个力的大小逐渐减小时，合力逐渐增大，且与减小的力反向，因此加速度逐渐增大，在v-t图象中，图线的斜率逐渐增大；同样当该力又从零逐渐增大时，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，图线的斜率逐渐减小，D图满足变种变化规律。【点评】试题以v-t图象，考查物体受力变化时的加速度、速度变化规律、牛顿第二定律等知识点。当物体受多个力平衡时，合力为零，若其中一个力撤去或者变化，则物体所受合力的变化跟变化力的变化相反。【预测题23】如图一光滑地面上有一质量为M的足够长木板ab，一质量为m的人站在木板的a端，关于人由静止开始运动到木板的b端（M、N表示地面上原a、b对应的点），下列图示正确的是（） 【答案】D【解析】根据动量守恒定律，M、m系统动量守恒，对于题中的“人船模型”，各自对地的位移为SM、Sm，且有(有时也称为平均动量守恒),以M点为参考，人向右运动，船向左运动，不难得D才是正确的。【点评】动量守恒定律是力学中的一条重要规律，又可应用于整个高中物理，所以它是高考重点考查的内容，更是复习备考的一个难点。在应用定律时应该注意其条件性、矢量性、相对性和普遍性。新颖题目 【预测题24】民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔弛的马背上，弯弓放箭射向南侧的固定目标。假设运动员骑马奔弛的速度为1，运动员静止时射出的箭速度为2，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则A运动员放箭处离目标的距离为B运动员放箭处离目标的距离为C箭射到靶的最短时间为D箭射到靶的最短时间为【答案】BC【解析】运动员射出的箭实际对地速度是马奔驰的速度1与运动员静止时射出的箭的速度2的矢量和，如图(a)所示，因此箭的运动时间，要想箭在空中飞行时间最短，则，即射出的箭的速度2与奔跑方向的夹角，箭射到靶的最短时间，C对D错；如图(b)，则有运动员放箭处离目标的距离为，A错B对。【点评】考查的合成与分解，部分考生会因对“运动员放箭处离目标的距离”的理解错误而错选A。难度偏上。该题属渡河问题同类，对“渡河”有贡献的是“船”速，因此选择速度进行分解计算。渡河问题中注意两个最短：最短时间和最短位移。当“船速”垂直于河岸时渡河时间最短；位移最短分两种情况讨论：即当时，最短位移等于河宽，当时，最短位移。【预测题25】2008年1月份，我国南方大部分地区遭遇50年不遇的大雪灾，高压输电线路大面积受损，冻雨使输电线表面结冰，重力增大，导致线断塔倒。如图所示的四座铁塔，两塔之间的输电线长度相等，2号铁塔在山顶，1、3、4号铁塔在山下且等高，图中所dcba4321标a、b、c、d四点中，c、d两点分别是2、3号塔和3、4号塔间电线的最低点，3号塔两侧导线端点切线与竖直方向夹角均为。下列说法正确的是Aa点比b点更容易在雪灾中被拉断Bc点电线中张力小于d点电线中张力12OmgF1F2aC适当让两塔之间的输电线显弧线下坠，可以减小线中张力mgF4F3ObD2号塔所受输电线拉力的合力最小【答案】BC【解析】对1、2号塔之间的导线，整个受力如图a所示，导线受三个力而平衡，因此这三个力必相交于一点O，由平衡条件得，由于，A错；导线不同点的张力不同，取最低点将导线一分为二，则其中一段受三个力如图b，则，而c点到3号塔的距离比d点小，对应导线重力小，因此B正确；由图b知，导线下坠，减小，F4减小，减小，C正确；塔所受导线拉力的合力等于从塔顶到两侧导线最低点间的导线重力，2号塔两侧这段导线最长，重力最大，D错。【点评】2008热点问题，冻雨使导线重力增大、导线中张力增大，超过导线能承受的拉力是输电线断裂的原因，因此设计输电线路时就应该考虑导线的承拉能力和减小导线中张力的措施等。三力平衡必共点，利用这一规律可将非共点力转换为共点力。试题开放，体现能力考查的命题思想。专家寄语全国理综试卷中，除前面5个必考内容外，其余选择题或一力两电，或两力一电。力学中以运动和力、物体的平衡、运动的合成与分解、能量和动量等内容较为常考，与计算题型互补。试题中等或中等偏上，选拔能力型考题居多，因此历来复习中的突破的方向之一。三、电学经典题目【预测题26】一带电荷量为C的质点，只受到重力、电场力和空气阻力三个力作用，由空中的a点运动到b点，重力势能增加3J，克服空气阻力做功0.5J，机械能增加0.5J，则下列判断正确的是Aa、b两点间的电势差VB质点的动能减少2.5JC空间电场一定是匀强电场D若空间还存在匀强磁场，则质点一定是做曲线运动【答案】B【解析】由功能关系可知，因此电场力做功1J，由得V，A错；由动能定理得J，B正确；空间电场是否是匀强电场不能确定，C错；若空间同时还存在匀强磁场，由于运动电荷不受洛伦兹力，因此一定是平行磁感线运动，是直线运动，D错。【点评】功能关系、动能定理、电场力做功等一直是高考热点和重点，试题从三个力做功考查动能定理、功能关系、电场的性质和质点运动性质的判断等，综合性强，能力要求高。【预测题27】如图所示，圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同速率对准圆心O沿着AO方向射入磁场，其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力作用，则下列说法正确的是（ B）Aa粒子动能最大 Bc粒子速率最大Cc粒子在磁场中运动时间最长D它们做圆周运动的周期TaTbTc【答案】B【解析】由图可知，c粒子的轨道半径最大，a粒子的轨道半径最小，由可知，c粒子的速度最大，动能最大，A错B对；粒子在匀强磁场中的运动周期可知，当三粒子的比荷相同时，在同一匀强磁场中运动周期相同，D错；粒子在磁场中的运动时间，由圆弧对应的圆心角决定，圆心角与速度方向的偏转角相等，其中a的偏转角最大，因此a粒子在磁场中的运动时间最长，C错。【点评】带电粒子在电、磁场中的运动是高考的热点内容，本题以带电粒子进入有界圆形磁场区内的运动，考查洛伦兹力作用下带电粒子的运动特点，在匀强磁场中，带电粒子的圆周运动解题要点是三个确定：圆心、半径和速度偏转角（也是轨迹圆弧对应的圆心角）。新颖题目 RL UR0P+VS【预测题28】2008年1月份，我国南方大部分地区遭遇50年不遇的大雪灾，高压输电线路大面积受损，冻雨使输电线表面结冰，重力增大，导致线断塔倒。某学校实验兴趣小组设计了利用输电导线自身电阻发热除冰的救灾方案，将高压输电的升压变压器改为高压变压器，输电线路终端降压变压器用模拟负载R0代替，处理后的电路原理如图所示，RL为输电线电阻，为了模拟输电线，实验时用一根长电阻丝代替R0，并将电阻丝放入冰雪中，在变压器原线圈两端加上交变电流后即出现冰雪融化的现象。为了研究最好除冰效果，下列模拟实验除给定操作外，其它条件不变，不考虑其可行性，你认为其中最合理的是A将调压变压器滑动触头P向上移动一些B将调压变压器滑动触头P向下移动一些，同时延长通电时间C通过计算，选择适当输出电压，并闭合S将模拟负载R0短时短路D通过计算，选择适当输出电压，并将模拟负载R0的阻值增大一些【答案】CBCAOyBBxaa【解析】输电线的导线电阻RL一定，将调压变压器滑动触头P向上移动一些，可以增大输出电压和输出电流，因此RL上消耗的功率增大，可以增强除冰效果，但同时也增大了电能消耗；延长通电时间，虽可以增大发热量，但发热慢，若发热与导线散热平衡，则导线上的冰是不能除去的；如果所加电压适当，闭合S将模拟负载R0短时短路，可以将所有电能在RL上释放而短时产生大量热量而除冰，适当电压可保证输电线不被烧断，节能省时；若增大R0，则RL上的电功率会减小，因此最合理的是方案C。【点评】开放性命题，不但要判断其正确性，还要从正确方案中筛选出最为合理的设计。考生必须从热平衡、加快发热、减小能耗、操作安全等因素全面论证方案的正确性与合理性，考查了综合分析能力和节能意识。【预测题29】如图所示，两个垂直纸面的匀强磁场方向相反，磁感应强度的大小均为B，磁场区域宽度均为，一正三角形（中垂线长为）导线框ABC从图示位置方向匀速穿过两磁场区域，以逆时针方向为电流的正方向，在下图中感应电流I与线框移动距离的关系图象正确的是Oxi3aa-I02aI0AOxi3aa-I02aI0BOxi3aa-2I02aI0CiOx3aa-I02a2I0DI0【答案】C【解析】由楞次定律可判断，线圈在的区域内沿x正方向运动的过程中，线框中的磁通量增加，产生逆时针方向的电流，因此B项错误，线圈当2之间运动的过程中，线框中向纸面内的磁通量减少，而向纸面外的磁通量增加，这两种磁通量变化情况使线框中产生的电流方向一致，均为顺时针方向，而且磁通量变化率随线框移动距离的增大而增大，所以电流增大，所以A、D项错误，C选项正确【点评】命题热点之一，考查电磁感应中闭合线框在磁场中运动时产生的感应电流随线框的位置变化而发生的变化、楞次定律和图象。感应电流的大小和方向判断是解题要点，牢记楞次定律中“结果阻碍原因”的应用规律。【预测题30】2007年11月9日下午17点29分开始，嫦娥一号卫星迎来了一项全新的挑战那就是“日凌”现象。“日凌”是指太阳、探测卫星和地面站的数据接收天线恰巧在一条直线上，太阳产生的强大的电磁波将干扰地面站的天线接收卫星信号，从而造成通讯中断。假设嫦娥一号卫星受到的电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）为某一临界值W0。若太阳的平均电磁辐射功率为P，则可以估算出太阳到月球的距离为（ ）A、 B、 C、 D、【答案】D【解析】根据题意给出的信息，.(E表示能量，S表示面积，t表示时间)，由功率公式,可得.所以有 .选D。【点评】电磁场和电磁波一章中重点是麦克斯韦电磁场理论、电磁波的特点，其与生产生活实际、现代技术的综合应用是高考的命题点。一般以选择题的题型命题。专家寄语电学选择题往往与计算题互补，如电磁感应，近几年一直是选择题，如果今年命制计算大题，则电学选择题可能为带电粒子在“场”中的运动，时常辅以电路计算和分析问题。交变电流部分多年未考，值得注意。非 选 择 题经典题目1、实验题组合1【预测题1】在“长度的测量”实验中，调整游标卡尺两侧脚间距离，主尺和游标的位置如图所示，此时卡尺两脚间狭缝宽度为_mm；若要狭缝宽度调到0.20mm，应使游标上除0刻度线外第_条刻度线与主尺上表示_mm的刻度线对齐。012cm0102045500如图所示，螺旋测微器测出的金属丝的直径是_mm【答案】0.65；4，4；1.500【解析】游标为20等份，每等份为0.05mm，故要将两卡脚间狭缝调到0.20mm，则游标上除0刻毒腺外的第4条刻度线刚好与主尺表示4mm的刻度线相关0.20mm。【点评】长度的测量中游标卡尺和千分尺的使是常考考点。【预测题2】某课题研究小组，收集了数码相机、手机等用旧了的各种类型的电池，及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈。现从这些材料中选取两个待测元件，一是电阻R0（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.7V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：R0ESVA1R1A电压表V（量程4V，电阻RV 约为4.0k）B电流表A1（量程100mA，电阻RA1 约为5）C电流表A2（量程2mA，电阻RA2 约为50）D滑动变阻器R1（040，额定电流1A）E电阻箱R2（0999.9）F开关S一只、导线若干为了测定电阻R0的阻值，小组的一位成员，设计了如图所示的电路原理图，所选取了相应的器材（电源用待测的锂电池）均标在图上，其设计或器材选取中有不妥之处，你认为应该怎样调整？ 。在实际操作过程中，发现滑动变阻器R1、电流表A1已损坏，请用余下的器材测量锂电池的电动势E和内阻r。请你在方框中画出实验电路图（标注所用器材符号）；VSR2E为了便于分析，一般采用线性图象处理数据，请写出与线性图象对应的相关物理量间的函数关系式 。【答案】用A2替换A1 如图； 【解析】待测电阻约2k，用3.7V电池供电时最大电流约mA，因此电流表用A1量程太大，换用A2。A1损坏，A2量程太小，因此只有电压表可作测量仪器；只有一块电表时电阻应选用电阻箱或至少两只已知阻值的固定电阻，电压表测路端电压。由于没有电流表，所测数据为路端电压U的电阻箱的阻值R2，由得出路端电压U与R2的线性函数关系式。【点评】随人们生活水平的提高，日用电子设备进入平常家庭，自己动手从废弃的电子设备中选择元件做电学实验，是兴趣小组的首选。试题贴近生活，取材于生活。实验考查电表的选择、实验设计、线性函数的确定等，强调考生的动手、动脑能力。组合2【预测题3】在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，已知摆球直径为2.00cm，让刻度尺的零刻线对准摆线的悬点，摆线竖直下垂，如图，则单摆摆长是_m；某次实验测定40次全振动的时间如图中秒表所示，则单摆周期是_s，本次实验测得重力加速度g=_m/s2.【答案】0.874、1.88、9.75【解析】摆长等于刻度尺示数减小球半径，即cm；秒表示数为s，周期s；则。【点评】“用单摆测重力加速度”的实验是力学中重要的实验之一，好久没有在高考中出现，考查的可能性很大。【预测题4】电源的输出功率P跟外电路的电阻R有关。如图所示，是研究它们关系的实验电路。为了便于进行实验和保护蓄电池，给蓄电池串联了一个定值电阻R0，把它们一起看作新电源（图中虚线框内部分）。新电源的内电阻就是蓄电池的内电阻和定值电阻R0之和，用r表示，电源的电动势用E表示。 写出新电源的输出功率P跟E、r 、R的关系式： 。（安培表、伏特表看作理想电表）。 在实物图中按电路图画出连线，组成实验电路。 表中给出了6组实验数据，根据这些数据，在方格纸中画出P-R关系图线。根据图线可知，新电源输出功率的最大值约是 W，当时对应的外电阻约是 由表中所给出的数据，还可以求哪些物理量？ U（V）3.53.02.52.01.51.0I（A）0.20.30.40.50.60.7 【答案】；如图所示；（1.01.1）W；R5欧；求出电动势和内阻【解析】电源的输出功率，所以；实物连线如图所示；新电源的输出功率与电阻R的关系计算结果如下表，描点作图如右图所示。由图可知，新电源的输出功率最大值比1.0W稍大，约在1.01.02W之间，对应的电阻约R5P/W0.700.901.01.00.900.7R/17.510.06.254.002.501.43实验电路与测电源电动势和内阻基本相同，定值电阻R0为已知，因此由实验数据还可以计算电源电动势E和内阻r。【点评】该实验由测电源电动势和内阻的实验电路改进为研究电源的输出功率与外电阻R的关系，实验又可以测定电源电动势和内阻，一举两得。实验考查考生计算、处理表格数据、描点作图以及开放思路等知识和能力。v/ms-1t/s21020甲乙F102、计算题运动和力【预测题5】如图甲所示，质量为m1kg的物体置于倾角为37固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上