2012年高考北京卷評(píng)析資料

2012年高考北京卷評(píng)析【2012年北京卷第20題】“約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成。若在結(jié)兩端加恒定電壓U，則它會(huì)輻射頻率為ν的電磁波，且ν與U成正比，即ν=kU。已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象的機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法，在下列選項(xiàng)中，推理推斷比例系數(shù)k的值可能為（B）A．B．C．2heD．【北京卷第17題】一個(gè)彈簧振子沿x軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，取平衡位置O為x軸坐標(biāo)原點(diǎn)。從某時(shí)刻起先計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)四分之一的周期，振子具有沿x軸正方向的最大加速度。能正確反映振子位移x與時(shí)間t關(guān)系的圖像是（A）xtOTA．xtOTC．xtB．OTxtD．OT【2012年高考北京卷第23題】（18分）摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過(guò)百米。電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示?？紤]平安、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變更的。已知電梯在t=0時(shí)由靜止起先上升，a-t圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg。忽視一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的探討方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度和速度的定義，依據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度變更量和第2s末的速率v2；（3）求電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率P；再求在0～11s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功W。電梯拉力圖1圖20121.0-1.0101130314041a/m·s-2t/s【解析】（1）電梯向上的最大加速度a1=1.0m/s，則：代入數(shù)據(jù)求得：F1=2.2×104N。電梯向下的最大加速度a2=1.0m/s，由牛頓其次定律得：代入數(shù)據(jù)求得：F2=1.8×104N。（2）經(jīng)過(guò)類比知，a-t圖像的面積表示電梯速度的變更量。則電梯在第1s內(nèi)的速度變更量電梯在第2s末的速率v2（3）電梯上升的最大速率為此時(shí)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力F=mg，則拉力做功的功率為P=mgvm=2.0×105W。由動(dòng)能定理知，在0～11s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功為W【2012年北京卷第24題】（20分）勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向沿x軸正向，電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x的分布如圖所示，圖中E0和d均為已知量。將帶正電的質(zhì)點(diǎn)A在O點(diǎn)由靜止釋放。A離開電場(chǎng)足夠遠(yuǎn)后，再將另一帶正電的質(zhì)點(diǎn)B放在O點(diǎn)也由靜止釋放。當(dāng)B在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，A、B間的相互作用力及相互作用能均為零；B離開電場(chǎng)后，A、B間的相互作用視為靜電作用。已知A的電荷量為Q，A和B的質(zhì)量分別為m和m/4，不計(jì)重力。（1）求A在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（2）若B的電荷量q=4Q/9，求兩質(zhì)點(diǎn)相互作用能的最大值Epm；（3）為使B離開電場(chǎng)后不變更運(yùn)動(dòng)方向，求B所帶電荷量的最大值qm。ExdOE0【解析】（1）A在電場(chǎng)中做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則解得（2）設(shè)A穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的速度為vA，B穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的速度為vB，由動(dòng)能定理得：

A和B穿過(guò)電場(chǎng)后，發(fā)生靜電相互作用，當(dāng)二者速度相等時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)動(dòng)能的削減量最大，兩質(zhì)點(diǎn)間增加相互作用能為最大值。由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律得：

解得：（3）B離開電場(chǎng)后，與A發(fā)生靜電作用，若二者再次相距足夠遠(yuǎn)時(shí)，B不變更運(yùn)動(dòng)方向，則符合題意。由動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律得：

解得：B不變更運(yùn)動(dòng)方向，則要求解得：，所以B所帶電荷量的最大值qm

【2012年高考北京卷第21題】(18分)在“測(cè)定金屬的電阻率”試驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為____mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）。（2）用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻Rx。試驗(yàn)所用器材為：電池組（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1Ω）、電流表（內(nèi)阻約0.1Ω）、電壓表（內(nèi)阻約3kΩ）、滑動(dòng)變阻器R（0～20Ω，額定電流2A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：由以上試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是接受圖2中的___圖（選填“甲”或“乙”）。圖1RxVARS乙··RxVARS甲··圖2（3）圖3是測(cè)量Rx的試驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請(qǐng)依據(jù)（2）所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立Ｕ、Ｉ坐標(biāo)系，如圖４所示，圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的４個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D４中標(biāo)出第２、４、６次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出Ｕ－Ｉ圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝＿＿＿＿（保留兩位有效數(shù)字）。（5）依據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為__________（填選項(xiàng)前的符號(hào)）A．1×10-2Ω·mB．1×10-3Ω·mC．1×10-6Ω·mD．1×10-8Ω·m（6）任何試驗(yàn)測(cè)量都存在誤差。本試驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)。下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是________________（有多個(gè)正確選項(xiàng)）。A．用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí)，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差B．由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差C．若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消退由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差D．用U-I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差U/VI/A2.000.100.51.01.52.50.200.300.400.500.60圖4V01.02.03.0|||||||||||||||||||||||||||||||051015A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123Rx圖3P南孚南孚【解析】（1）金屬絲的直徑為0.397mm，螺旋測(cè)微器的讀數(shù)在0.395～0.399mm之間算正確。（2）由試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，待測(cè)電阻的阻值Rx約為5Ω，若接受圖乙的限流式接法，電路中的最小電流為，求得>0.020A，所以該組同學(xué)接受的確定是甲圖。（3）依據(jù)圖甲，補(bǔ)充完成實(shí)物連線為下圖。（4）標(biāo)出第２、４、６次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出Ｕ－Ｉ圖線如上圖。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝4.5Ω，求得阻值在4.3～4.7Ω之間算正確。（5）由電阻定律得金屬絲的電阻率，其中代入數(shù)據(jù)求得，選項(xiàng)（C）正確。（6）依據(jù)誤差理論，由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差，由于電流表和電壓表內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。選項(xiàng)（C、D）正確。V01.02.03.0|||||||||||||||||||||||||||||||051015A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123RxPU/VI/A2.000.100.51.01.52.50.200.300.400.500.60南孚南孚【2012年高考北京卷第19題】物理課上，老師做了一個(gè)奇異的“跳環(huán)試驗(yàn)”。如圖，她把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來(lái)后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過(guò)套環(huán)。閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此試驗(yàn)。他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，線圈上的套環(huán)均未動(dòng)。對(duì)比老師演示的試驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)未動(dòng)的緣由可能是A．線圈接在了直流電源上B．電源電壓過(guò)高C．所選線圈的匝數(shù)過(guò)多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同鐵芯套環(huán)電源～+-LS【2012年高考北京卷第23題】（18分）摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過(guò)百米。電梯的簡(jiǎn)化模型如圖1所示?？紤]平安、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變更的。已知電梯在t=0時(shí)由靜止起先上升，a-t圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)量m=2.0×103kg。忽視一切阻力，重力加速度g取10m/s2。（1）求電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；（2）類比是一種常用的探討方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法，對(duì)比加速度和速度的定義，依據(jù)圖2所示a-t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度變更量和第2s末的速率v2；（3）求電梯以最大速率上升時(shí)，拉力做功的功率P；再求在0～11s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對(duì)電梯所做的總功W。電梯拉力圖1圖20121.0-1.0101130314041a/m·s-2t/s【北京卷第15題】一個(gè)小型電熱水器若接在輸出電壓為10V的直流電源上，消耗電功率為P；若把它接在某個(gè)正弦溝通電源上，其消耗的電功率為P/2。假如電熱器電阻不變，則此溝通電源輸出電壓的最大值為(C)A．5VB．5VC．10VD．10V【2012年北京卷第16題】處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，那么此電流值A(chǔ)．與粒子電荷量成正比B．與粒子速率成正比C．與粒子質(zhì)量成正比D．與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比【解析】設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，該帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，運(yùn)動(dòng)半徑為R，洛倫茲力供應(yīng)向心力：則其周期等效環(huán)形電流為可見選項(xiàng)（D）正確。【北京卷第13題】一個(gè)氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)，該氫原子(B)A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量削減C．吸取光子，能量增加D．吸取光子，能量削減【北京卷第14題】一束單色光經(jīng)由空氣射入玻璃，這束光的(A)A．速度變慢，波長(zhǎng)變短B．速度不變，波長(zhǎng)變短C．頻率增高，波長(zhǎng)變長(zhǎng)D．頻率不變，波長(zhǎng)變長(zhǎng)【北京卷第18題】關(guān)于環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，下列說(shuō)法正確的是(B)A．分別沿圓軌道和橢圓軌道運(yùn)行的兩顆衛(wèi)星，不行能具有相同的周期B．沿橢圓軌道運(yùn)行的一顆衛(wèi)星，在軌道不同位置可能具有相同的速率