全國(guó)理綜卷新課標(biāo)物理部分試題解析精確排版完美解析

1、2012年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（新課標(biāo)）理科綜合能力測(cè)試物理部分試題解析二、選擇題。本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。14.伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn)，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法，其中正確的是 （AD）A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性B.沒(méi)有力作用，物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài)C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性D.運(yùn)動(dòng)物體如果沒(méi)有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)解析：慣性是物體本身保

2、持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種屬性，也就是抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)，A正確；圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)方向在時(shí)刻改變，即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在時(shí)刻改變，C錯(cuò)誤。沒(méi)有力作用物體可能靜止也可能做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)，D正確。答案D。abcxyO15. 如圖，x軸在水平地面內(nèi)，y軸沿豎直方向。圖中畫(huà)出了從y軸上沿x軸正向拋出的三個(gè)小球a、b和c的運(yùn)動(dòng)軌跡，其中b和c是從同一點(diǎn)拋出的，不計(jì)空氣阻力，則（BD）A.a的飛行時(shí)間比b的長(zhǎng)B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大解析：平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是由下落高度決定的，高度相同，時(shí)間一樣，高度高，飛行時(shí)間長(zhǎng)。A錯(cuò)，B正確。水平位移由初速度（等于水平速度）和高度決定，由得C

3、錯(cuò)，D正確。答案BD。16. 如圖，一小球放置在木板與豎直墻面之間。設(shè)墻面對(duì)球的壓力大小為N1，球?qū)δ景宓膲毫Υ笮镹2。以木板與墻連接點(diǎn)所形成的水平直線(xiàn)為軸，將木板從圖示位置開(kāi)始緩慢地轉(zhuǎn)到水平位置。不計(jì)摩擦，在此過(guò)程中 （B）A.N1始終減小，N2始終增大B.N1始終減小，N2始終減小C.N1先增大后減小，N2始終減小D.N1先增大后減小，N2先減小后增大 解析：木板對(duì)球的壓力與球?qū)δ景宓膲毫κ窍嗷プ饔昧Γ笮【鶠镹2。根據(jù)木板對(duì)球的壓力N2、墻面對(duì)球的壓力大小為N1和重力的動(dòng)態(tài)平衡做出動(dòng)態(tài)矢量三角形。則N1與N2的合力與重力等大反向?yàn)槎ㄖ?。作圖。由圖形可知，當(dāng)板緩慢向水平轉(zhuǎn)動(dòng)中，N2的方向

4、逐漸向豎直變化在減小，N1的方向始終水平也在減小。答案B。17. 自耦變壓器鐵芯上只繞有一個(gè)線(xiàn)圈，原、副線(xiàn)圈都只取該線(xiàn)圈的某部分，一升壓式自耦調(diào)壓變壓器的電路如圖所示，其副線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)。已知變壓器線(xiàn)圈總匝數(shù)為1900匝；原線(xiàn)圈為1100匝，接在有效值為220V的交流電源上。當(dāng)變壓器輸出電壓調(diào)至最大時(shí)，負(fù)載R上的功率為2.0kW。設(shè)此時(shí)原線(xiàn)圈中電流有效值為I1，負(fù)載兩端電壓的有效值為U2，且變壓器是理想的，則U2和I1分別約為 （B）A.380V和5.3AB.380V和9.1AC.240V和5.3AD.240V和9.1A解析：根據(jù)題意原線(xiàn)圈為1100匝，電壓220V，副線(xiàn)圈的最大匝數(shù)為1900匝

5、，根據(jù)變壓比有，V。根據(jù)理想變壓器的功率不變， ，則A。答案B 。18. 如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板與水平地面成一角度，兩極板與一直流電源相連。若一帶電粒子恰能沿圖中所示水平直線(xiàn)通過(guò)電容器，則在此過(guò)程中，該粒子 （BD）A.所受重力與電場(chǎng)力平衡B.電勢(shì)能逐漸增加C.動(dòng)能逐漸增加D.做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 解析：對(duì)帶電粒子受力分析可知，它受電場(chǎng)力和重力，要使粒子在電場(chǎng)中直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，必須使合力與運(yùn)動(dòng)方向在一直線(xiàn)上，則電場(chǎng)力垂直極板斜向上，它們的合力水平向左。向右運(yùn)動(dòng)的粒子只有電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能減少。B正確，C錯(cuò)誤。因合力為定值且與運(yùn)動(dòng)方向在一直線(xiàn)上，則粒子做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，D正確。答案BD。

6、19. 如圖，均勻磁場(chǎng)中有一由半圓弧及其直徑構(gòu)成的導(dǎo)線(xiàn)框，半圓直徑與磁場(chǎng)邊緣重合；磁場(chǎng)方向垂直于半圓面（紙面）向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.使該線(xiàn)框從靜止開(kāi)始繞過(guò)圓心O、垂直于半圓面的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周，在線(xiàn)框中產(chǎn)生感應(yīng)電流?，F(xiàn)使線(xiàn)框保持圖中所示位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間線(xiàn)性變化。為了產(chǎn)生與線(xiàn)框轉(zhuǎn)動(dòng)半周過(guò)程中同樣大小的電流，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化率的大小應(yīng)為 （C）A. B. C. D. 解析：當(dāng)線(xiàn)圈以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)半周時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: 。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為: 。根據(jù)題意有化簡(jiǎn)得。答案C。i20. 如圖，一載流長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)和一矩形導(dǎo)線(xiàn)框固定在同一平面內(nèi)，線(xiàn)框在長(zhǎng)直

7、導(dǎo)線(xiàn)右側(cè)，且其長(zhǎng)邊與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)平行。已知在t=0到t=t1的時(shí)間間隔內(nèi)，直導(dǎo)線(xiàn)中電流i發(fā)生某種變化，而線(xiàn)框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较?；線(xiàn)框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右。設(shè)電流i正方向與圖中箭頭方向相同，則i隨時(shí)間t變化的圖線(xiàn)可能是 （A）解析：線(xiàn)框中感應(yīng)電流總是沿順時(shí)針?lè)较?，則線(xiàn)框的左邊的電流是向上的。由于線(xiàn)框的左邊所處磁場(chǎng)強(qiáng)，受到的安培力大，線(xiàn)框受到的安培力的合力先水平向左、后水平向右說(shuō)明線(xiàn)框的左邊先受到引力（同向相吸）后受到斥力（反向相斥），則電流i先為正后為負(fù)。電流為正時(shí)，線(xiàn)框處的原磁場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)同向阻礙原磁場(chǎng)的減弱，電流為負(fù)時(shí)，線(xiàn)框處的原磁場(chǎng)和感應(yīng)磁場(chǎng)反向阻礙原磁場(chǎng)的增強(qiáng)。答

8、案A。21. 假設(shè)地球是一半徑為R、質(zhì)量分布均勻的球體。一礦井深度為d。已知質(zhì)量分布均勻的球殼對(duì)殼內(nèi)物體的引力為零。礦井底部和地面處的重力加速度大小之比為 （A）A. B. C. D. 解析：在地面上質(zhì)量為m的物體根據(jù)萬(wàn)有引力定律有: ，從而得。根據(jù)題意，球殼對(duì)其內(nèi)部物體的引力為零，則礦井底部的物體m只受到其以下球體對(duì)它的萬(wàn)有引力同理有，式中。兩式相除化簡(jiǎn)。答案A。第卷三、非選擇題。包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須做答。第33題第40題為選考題，考生根據(jù)要求做答。（一）必考題（11題，共129分）22.（5分）某同學(xué)利用螺旋測(cè)微器測(cè)量一金屬板的厚度。該螺旋

9、測(cè)微器校零時(shí)的示數(shù)如圖（a）所示，測(cè)量金屬板厚度時(shí)的示數(shù)如圖（b）所示。圖（a）所示讀數(shù)為_(kāi)mm，圖（b）所示讀數(shù)為_(kāi)mm，所測(cè)金屬板的厚度為_(kāi)mm。解析：圖（a）所示讀數(shù)表明該螺旋測(cè)微器存在正誤差為1.00.01=0.010mm。圖（b）所示讀數(shù)為6.5+37.00.01=6.870mm。金屬板的厚度為6.870-0.010=6.860mm。23.（10分）圖中虛線(xiàn)框內(nèi)存在一沿水平方向、且與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)通過(guò)測(cè)量通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受的安培力，來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小、并判定其方向。所用部分器材已在圖中給出，其中D為位于紙面內(nèi)的U形金屬框，其底邊水平，兩側(cè)邊豎直且等長(zhǎng)；E為直流電源；

10、R為電阻箱；為電流表；S為開(kāi)關(guān)。此外還有細(xì)沙、天平、米尺和若干輕質(zhì)導(dǎo)線(xiàn)。（1）在圖中畫(huà)線(xiàn)連接成實(shí)驗(yàn)電路圖。（2）完成下列主要實(shí)驗(yàn)步驟中的填空按圖接線(xiàn)。保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1。閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤(pán)內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D_；然后讀出_，并用天平稱(chēng)出_。用米尺測(cè)量_。（3）用測(cè)量的物理量和重力加速度g表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，可以得出B=_。（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。解析：（1）因?yàn)槭请娮柘渲荒芎碗娫础㈤_(kāi)關(guān)、電流表、U形金屬框串聯(lián)組成電路，如圖

11、。（2）按圖接線(xiàn)。保持開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，在托盤(pán)內(nèi)加入適量細(xì)沙，使D處于平衡狀態(tài)；然后用天平稱(chēng)出細(xì)沙質(zhì)量m1。（U形金屬框和沙盤(pán)用定滑輪連接，測(cè)出細(xì)沙質(zhì)量，就得到了U形金屬框的質(zhì)量和重力）閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)R的值使電流大小適當(dāng)，在托盤(pán)內(nèi)重新加入適量細(xì)沙，使D_重新處于平衡狀態(tài)_；然后讀出_電流表的示數(shù)I _，并用天平稱(chēng)出_此時(shí)細(xì)沙的質(zhì)量m2_。（為測(cè)量磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小就必須給U形金屬框通上電流，從而受到安培力加上細(xì)沙才能系統(tǒng)才能重新平衡，此時(shí)細(xì)沙重力等于U形金屬框重力與安培力之差（或只和），最后求出安培力BIL，I由電流表讀出，L用毫米刻度尺測(cè)量）用米尺測(cè)量_ D的底邊長(zhǎng)L _。（3）根據(jù)中的平衡條

12、件有或得（4）判定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的方法是：若_，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；反之，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。（磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外，連線(xiàn)圖中電流方向向左，根據(jù)左手定則U形金屬框所受安培力向上，說(shuō)明。）24.（14分）拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具（如圖）。設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可以忽略；拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)，重力加速度為g，某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí)，沿拖桿方向推拖把，拖桿與豎直方向的夾角為。（1）若拖把頭在地板上勻速移動(dòng)，求推拖把的力的大小。（2）設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為。已知存在一臨界角0，若0，

13、則不管沿拖桿方向的推力多大，都不可能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。求這一臨界角的正切tan0。解析：（1）設(shè)該同學(xué)沿拖桿方向用大小為F的力推拖把，將推拖把的力沿豎直和水平分解，按平衡條件有 式中N與f分別為地板對(duì)拖把的正壓力和摩擦力。按摩擦定律有聯(lián)立式得 （2） 若不管沿拖桿方向用多大的力都不能使拖把從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有 這時(shí)，式仍滿(mǎn)足，聯(lián)立式得 現(xiàn)考察使上式成立的角的取值范圍，注意到上式右邊總是大于零，且當(dāng)F無(wú)限大時(shí)極限為零，有 0 使上式成立的角滿(mǎn)足0，這里是題中所定義的臨界角，即當(dāng)0時(shí)，不管沿拖桿方向用多大的力都推不動(dòng)拖把。臨界角的正切值為 25.（18分）如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫

14、截面（紙面）。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線(xiàn)在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，離開(kāi)時(shí)速度方向與直線(xiàn)垂直。圓心O到直線(xiàn)的距離為?，F(xiàn)將磁場(chǎng)換為平等于紙面且垂直于直線(xiàn)的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線(xiàn)在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。解析：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)圓周的半徑為r，由牛頓第二定律和洛侖茲力公式得 式中v為粒子在a點(diǎn)的速度。過(guò)b點(diǎn)和O點(diǎn)作直線(xiàn)的垂線(xiàn)，分別與直線(xiàn)交于c和d點(diǎn)。由幾何關(guān)系知，線(xiàn)段、和過(guò)a、b兩點(diǎn)的軌跡圓弧的兩條半徑圍成一正方形。因此， 設(shè)=x，由幾何關(guān)

15、系得 聯(lián)立式得 再考慮粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。設(shè)其加速度大小為a，由牛頓第二定律和帶電粒子在電場(chǎng)中受力公式得 粒子在電場(chǎng)方向和直線(xiàn)方向所走的距離均為r，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 式中t是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，聯(lián)立式得 （二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從給出的3道物理題、3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題作答，并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目的題號(hào)涂黑。注意所選題目的題號(hào)必須與所涂題目的題號(hào)一致，在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題給分。33.物理選修3-3（15分）（1）（6分）關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是_（填入正確選項(xiàng)前的字

16、母，選對(duì)1個(gè)給3分，選對(duì)2個(gè)給4分，選對(duì)3個(gè)給6分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。A.為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量B.對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C.可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣.不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體E.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀(guān)過(guò)程是不可逆過(guò)程解析：改變內(nèi)能只有兩種途徑，A正確；對(duì)某物體做功，同時(shí)物體與外界發(fā)生熱交換，則物體的內(nèi)能可能增加、也可能減小，B錯(cuò)誤；在產(chǎn)生其他影響的情況下可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?，C正確。制冷機(jī)實(shí)現(xiàn)了熱量從低溫物體傳向高溫物體，D錯(cuò)誤；功轉(zhuǎn)變?yōu)闊崾且缓暧^(guān)熱力學(xué)過(guò)程是不可逆過(guò)程，E正確。答案ACE。

17、（2）（9分）如圖，由U形管和細(xì)管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0C的水槽中，B的容積是A的3倍。閥門(mén)S將A和B兩部分隔開(kāi)。A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體。U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm。打開(kāi)閥門(mén)S，整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等。假設(shè)U形管和細(xì)管中的氣體體積遠(yuǎn)小于玻璃泡的容積。（i）求玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)（以mmHg為單位）（ii）將右側(cè)水槽的水從0C加熱到一定溫度時(shí)，U形管內(nèi)左右水銀柱高度差又為60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫。解析：（i）在打開(kāi)閥門(mén)S前，兩水槽水溫均為T(mén)0=273K。設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為p1，體積為VB，玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)為pC，依題意有 式

18、中p=60mmHg，打開(kāi)閥門(mén)S后，兩水槽水溫仍為T(mén)0，玻璃泡C中氣體根據(jù)題意其體積也沒(méi)有改變，則C中氣體的壓強(qiáng)也沒(méi)有改變?nèi)詾閜C，設(shè)玻璃泡B中氣體的壓強(qiáng)為pB。有 玻璃泡A和B中氣體的體積為 V2=VA+VB 玻璃泡B中氣體經(jīng)歷了一個(gè)等溫過(guò)程，根據(jù)玻意耳定律得 p1VB=pBV2 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 mmHg （ii）當(dāng)右側(cè)水槽的水溫加熱至?xí)r，U形管左右水銀柱高度差為p。但A、B中氣體體積、溫度、壓強(qiáng)都沒(méi)有改變。而玻璃泡C中氣體的壓強(qiáng)隨溫度升高而增大為 玻璃泡C的氣體體積不變，根據(jù)查理定理得 聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得 K 34.物理選修3-4（15分）（1）（6分）一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳

19、播，t=0時(shí)刻的波形如圖（a）所示，x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線(xiàn)如圖（b）所示，該質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸_（填“正向”或“負(fù)向”）。已知該波的波長(zhǎng)大于0.30m，則該波的波長(zhǎng)為_(kāi)m。解析：（1）由振動(dòng)圖像可知正向x=0.30m處的質(zhì)點(diǎn)在t=0時(shí)刻的位移為正，處于從平衡位置到正的最大位置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其運(yùn)動(dòng)方向沿y軸正向。由于該波的波長(zhǎng)大于0.30m說(shuō)明該質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)波形上，根據(jù)簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播可知只有第二個(gè)四分之一波形上的質(zhì)點(diǎn)都是向上振動(dòng)的，且質(zhì)點(diǎn)距離原點(diǎn)（的解為或），得m（2） （9分）一玻璃立方體中心有一點(diǎn)狀光源。今在立方體的部分表面鍍上不透明薄膜，以致從光源發(fā)出的光線(xiàn)只經(jīng)過(guò)一次折射不能透出立方體。已知該玻璃的折射率為，求鍍膜的面積與立方體表面積之比的最小值。解析：如圖，考慮從玻璃立方體中心O點(diǎn)發(fā)出的一條光線(xiàn)，假設(shè)它斜射到玻璃立方體上表面發(fā)生折射。根據(jù)折射定律有 式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角。 現(xiàn)假設(shè)A點(diǎn)是上表面面積最小的不透明薄膜邊緣上的一點(diǎn)。由題意，在A(yíng)點(diǎn)剛好發(fā)生全發(fā)射，故 設(shè)光線(xiàn)OA在立方體上表面的投影長(zhǎng)為RA，由幾何關(guān)系有 式中a為玻璃立方體的