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1、2012 北京理综物理试题 13.一个氢原子从n=3 能级跃迁到n=2 能级，该氢原子 A 放出光子，能量增加B 放出光子，能量减少 C 吸收光子，能量增加D 吸收光子，能量减少 14. 一束单色光经由空气射入玻璃，这束光的 A 速度变慢，波长变短B 速度不变，波长变短 C 频率增高，波长变长D 频率不变，波长变长 15.一个小型电热器若接在输出电压为10V 的直流电源上， 消耗电功率为P；若把它接在某个 正弦交流电源上，其消耗的电功率为 2 P 。如果电热器电阻不变，则此交流电源输出电压的最 大值为 A.5V B.5 2VC.10V D.10 2V 16.处于匀强磁场中的一个带电粒子，仅在磁
2、场力作用下做匀速圆周运动。将该粒子的运动等 效为环形电流，那么此电流值 A 与粒子电荷量成正比B 与粒子速率成正比 C 与粒子质量成正比D 与磁感应强度成正比 17.一个弹簧振子沿x 轴做简谐运动，取平衡位置O 为 x 轴坐标原点。从某时刻开始计时，经 过四分之一的周期，振子具有沿x 轴正方向的最大加速度。能正确反映振子位移x 与时间t 关系的图像是 18.关于环绕地球运动的卫星，下列说法正确的是 A.分别沿圆轨道和椭圆轨道运行的两颗卫星，不可能具有相同的周期 B.沿椭圆轨道运行的一颗卫星，在轨道不同位置可能具有相同的速率 C.在赤道上空运行的两颗地球同步卫星，它们的轨道半径有可能不同 D.沿
3、不同轨道经过北京上空的两颗卫星，它们的轨道平面一定会重合 19.物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实 验” 。如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关 S 和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于 线圈 L 上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S 的 瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探 究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈 上的套环均末动。对比老师演示的实验，下列 四个选项中，导致套环未动的原因可能是 A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高 C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同 20. “约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成。若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为 的电磁波，
4、且与U 成正比，即=kU。已知比例系数k 仅与元电荷e 的 2 倍和普朗克常量h 有关。你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法。在下列选项中，推理 判断比例系数k 的值可能为 A. 2 h e B. 2e h C. 2heD. 1 2he 第二部分非选择题（共 18 分） 本部分共11 小题 .共 180 分。 21.（18 分） 在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电路部分的长度 约为 50cm。 (1) 用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图1 所示，其读数应为 _mm（该值拉近多次测量的平均值） （2）用伏安法测金属丝的电阻Rx
5、 。实验所用器材为：电池组（电动势 3V，内阻约1） 、 电流表（内阻约0.1 ） 、电压表（内阻约3k） 、滑动变阻器R(0 20，额定电流2A)、开 关、导线若干。 某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 次数1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上实验数据可知，他们测量Rx是采用图2 中的 _图（选填“甲”或“乙”） 甲 A V E R S Rx V A Rx S R 乙 图 2 （3）图 3 是测量
6、 Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P 置于 变阻器的一端，请根据（2）所选的电路图，补充完成图3 中实物间的连线，并使闭合开关的 瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。 （4）这个小组的同学在坐标纸上建立U、I 坐标系，如图4 所示，图中已标出了与测量数据 对应的 4 个坐标点。请在图4 中标出第2、 4、6 次测量数据的坐标点，并描绘出U-I 图线。 由图线得到金属丝的阻值Rx=_（保留两位有效数字） 。 （5）根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_（填选项前的符号） 。 A. -2 1 10m B. -3 1 10m C. -6 1 10m D. -8 1 10m
7、 （6）任何实验测量都存在误差。本实验所用测量仪器均已校准，下列关于误差的说法中正确 的选项是 _（有多个正确选项） 。 A.用螺旋测微器测量金属丝直径时，由于读数引起的误差属于系统误差 B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差 C.若将电流表和电压表的内阻计算在内，可以消除由测量仪表引起的系统误差 D.用 U-I 图像处理数据求金属丝电阻可以减少偶然误差 22 （ 16 分） 如图所示，质量为m 的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动，经距离l 后以速度v 飞离 桌面，最终落在水平地面上。已知l=1.4m，v=3.0m/s，m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数 =0.25,桌面高
8、h=0.45m.不计空气阻力，重力加速度取10m/s 2。求 （1）小物块落地点距飞出点的水平距离s； （2）小物块落地时的动能Ek （3）小物块的初速度大小v0. RX A + + V - +- P 图 3 v0 v h l s I/A U/V 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 图 4 23.(18 分) 摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米。电梯的简化模型如图1 所示。考 虑安全、舒适、省时等因索，电梯的加速度a 随时间 t 变化的 a-t 图像如图2 所示。已知电梯 在 t=0 时由静止开始上升，电梯总质量
9、3 2.0 10mkg。忽略一切阻力，重力加速度g 取 10m/s 2。 （1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； （2）类比是一种常用的研究方法。对于直线运动，教科书中讲解了由v-t 图像求位移的方法。 请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2 所示 a-t 图像，求电梯在第1s 内 的速度改变量v1和第 2s 末的速率v2； （3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在011s 时间内，拉力和重力 对电梯所做的总功W。 24 （ 20 分） 匀强电场的方向沿x 轴正向，电场强度E 随 x 的分布如图所示。图中E0和 d 均为已知 量。将带正电的质点A 在
10、 O 点由静止释放。A 离开电场足够远后，再将另一带正电的质点B 放在 O 点也由静止释放。当B 在电场中运动时，A、B 间的相互作用力及相互作用能均为零； B 离开电场后， A、 B 间的相互作用视为静电作用。已知A 的电荷量为Q， A 和 B 的质量分 别为 m 和 4 m 。不计重力。 （1）求 A 在电场中的运动时间t； （2）若 B 的电荷量 4 9 qQ，求两质点相互作用能的最大值Epm （3）为使 B 离开电场后不改变运动方向，求B 所带电荷量的最大值qm 参考答案（仅供参考） 13 14 15 16 17 18 19 20 B A C D A B D B 21(1) 0.398
11、 (2) 甲(3)省略（4）4.4 （ 5） C (6)CD x E E0 dO 电梯 拉力 图 1 a/m.s -2 t/s 1.0 -1.0 O 1 2 10 11 40 304131 图 2 22 解： （1） 水平： s=vt 竖直： h=1/2gt 2 解得： t=0.30s s=0.90m （ 2）mgh=EK 1 2mv 2 解得： EK =0.90j (3)-mgl= 1 2mv 21 2mv 0 2 解得： v0.=4.0m/s 23 解： （1）F1 -mg=ma 解得F1=2.2xI0 4N F2-mg=-ma 解得F2=1.8xI0 4N (2)v1=1/211=0.5
12、m/s v2=(1+2)1/2=1.5m/s (3)p=mgv=2xI0 4 10=2xI05w w。= 1 2mv 2 = 1 2 2.0xI0 3102 =10 5j 24 解 (1)d=1/2at2= 20 4 2 t m QE 解得： t= QE md 0 2 （2） E0Qd=1 2mv A 2 解得：vA= m QdE02 E0 9 4 Qd= 1 2 4 1 mvB 2 解得：vB= m QdE 9 32 0 mvA+ 4 1 mvB= 4 5 mvAB Epm= KA E+ KB E- AB E 解得：Epm=QdE0 45 1 （3） E0 m q d= 1 2 4 1 mvB 2 解得：vB= m dqE m0 8 B 的速度最终为0： mvA+ 4 1 mvB= A mv + 4 1 B mv , KBKAkBkA EEEE 解得： AB VV 3 8 m q = 9 16Q