2012年北京市西城区高考物理二模试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

关于从空气射入玻璃中的一束单色光，下列说法正确的是（ ）
A．若入射角足够大，则能发生全反射现象
B．光在玻璃中的波长小于在空气中的波长
C．光子在玻璃中的能量大于在空气中的能量
D．光在玻璃中的传播速度大于在空气中的传播速度

2. 难度：中等

下列过程吸收能量的是（ ）
A．重核裂变
B．轻核聚变
C．原子从较高能级跃迁到较低能级
D．原子从较低能级跃迁到较高能级

3. 难度：中等

如图所示，在两个水平放置的平行金属板之间，电场和磁场的方向相互垂直．一束带电粒子（不计重力）沿着直线穿过两板间的空间而不发生偏转．则这些粒子一定具有相同的（ ）

A．质量m
B．电量q
C．运动速度v
D．比荷

4. 难度：中等

已知甲、乙两个绕月飞行器的圆形轨道距月球表面分别约为h₁和h₂，月球半径为R．甲、乙的运动速度大小分别用v₁和v₂表示．则v₁和v₂的比值为（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

一简谐横波沿x轴正方向传播．波源的位移y随时间t的变化规律可以用表达式y=0.2sin4πt表示，式中位移y的单位是m，时间t的单位是s．该简谐横波的波速为v=4.0m/s．则（ ）
A．这列波的波长λ=2.0m
B．这列波的波长λ=0.20m
C．在一个周期内，任一质点振动时的路程s=0.2m
D．在一个周期内，任一质点振动时的路程s=0.4m

6. 难度：中等

如图所示，P、Q、A、B四个点在同一条直线上，分别把两个正、负点电荷置于P、Q两点．A、B两点间的电势差用U表示，A点的电场强度用E表示．若只把Q点的点电荷的电荷量减半，则（ ）

A．U变大，E变大
B．U变小，E变小
C．U变小，E变大
D．U变大，E变小

7. 难度：中等

如图1所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向．要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度B随时间t变化的规律可能为（ ）

A．
B．
C．
D．

8. 难度：中等

如图所示，一半径为R的圆弧形轨道固定在水平地面上，O为最低点，轨道末端A、B两点距离水平地面的高度分别为h和2h，h＜R．分别从A、B两点同时由静止释放甲、乙两个完全相同的小球．不计轨道与球之间的摩擦及空气阻力，不计两球碰撞过程中的机械能损失．则（ ）

A．碰撞后乙球经过2π的时间再次回到点O
B．碰撞后乙球落到水平地面上时的速度大小为
C．碰撞后甲球落到水平地面上时的速度大小为
D．碰撞的瞬间前后相比较，轨道对地面的压力变小

二、解答题

9. 难度：中等

实验题
（1）甲乙两个同学共同做“验证牛顿第二定律”的实验，装置如图所示．

①两位同学用砝码盘（连同砝码）的重力作为小车（对象）受到的合外力，需要平衡桌面的摩擦力对小车运动的影响．他们将长木板的一端适当垫高，在不挂砝码盘的情况下，小车能够自由地做______运动．另外，还应满足砝码盘（连同砝码）的质量m______小车的质量M．（填“远小于”、“远大于”或“近似等于”）
接下来，甲同学研究：在保持小车的质量不变的条件下，其加速度与其受到的牵引力的关系；乙同学研究：在保持受到的牵引力不变的条件下，小车的加速度与其质量的关系．
②甲同学通过对小车所牵引纸带的测量，就能得出小车的加速度a．图2是某次实验所打出的一条纸带，在纸带上标出了5个计数点，在相邻的两个计数点之间还有4个点未标出，图中数据的单位是cm．实验中使用的电源是频率f=50Hz的交变电流．根据以上数据，可以算出小车的加速度a=______m/s²．（结果保留三位有效数字）
③乙同学通过给小车增加砝码来改变小车的质量M，得到小车的加速度a与质量M的数据，画出a～图线后，发现：当较大时，图线发生弯曲．于是，该同学后来又对实验方案进行了进一步地修正，避免了图线的末端发生弯曲的现象．那么，该同学的修正方案可能是______
A．改画a与的关系图线       B．改画a与（M+m）的关系图线
C．改画 a与的关系图线         D．改画a与的关系图线
（2）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，采用如图3所示的电路．
①请根据图3在图4中进行实物连线．

②某同学在实验中得到下面一组U和I的数据：

序号	1	2	3	4	5	6	7	8	9
U/V	0.05	0.10	0.20	0.30	0.40	1.00	1.50	2.00	3.00
I/A	0.05	0.08	0.10	0.11	0.12	0.16	0.19	0.22	0.27

图5是该同学根据实验数据描绘出的伏安特性曲线．从图线上可以看出，当通过小灯泡的电流逐渐增大时，灯丝的阻值逐渐______；这表明灯丝的电阻率随温度升高而______．（以上两空均选填“增大”、“不变”或“减小”）
③将本实验中的小灯泡两端加3.0V的电压，则小灯泡的实际功率约为______W；若直接接在电动势为3.0V、内阻为2.0Ω的直流电源两端，则小灯泡的实际功率约为______W．（以上两空的结果均保留两位有效数字）

10. 难度：中等

如图所示，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m，电荷量为+q的小球．整个装置处于水平向右，场强大小为的匀强电场中．
（1）求小球在电场中受到的电场力大小F；
（2）当小球处于图中A位置时，保持静止状态．若剪断细绳，求剪断瞬间小球的加速度大小a；
（3）现把小球置于图中位置B处，使OB沿着水平方向，轻绳处于拉直状态．小球从位置B无初速度释放．不计小球受到的空气阻力．求小球通过最低点时的速度大小v．

11. 难度：中等

十三陵抽水蓄能电站担负着北京地区调峰和紧急事故备用电源，改善首都供电质量的重要任务．抽水蓄能电站的工作原理是，在用电低谷时，电站利用电网多余电能把水抽到高出蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电．电站利用十三陵水库为下游水库，在蟒山后上寺沟头修建上游水库．电站的年发电量约为10亿kW•h，年抽水用电量约为14亿kW•h．如图所示，上游水库近似视为长方体，可用于发电的库容量为V，蓄水后上游水库的平均水深为d，蓄水后水位高出下游水面高度为H．已知下游水库的库容量远大于上游水库的库容量．
（1）求十三陵抽水蓄能电站的总效率η；
（2）求能用于发电的水的最大重力势能E_P；
（3）若把抽水蓄能电站产生的电能输送到北京城区．已知输电功率为P，输电线路的总阻值为R．要使输电线路上损耗的功率小于△P，a．求输电电压的最小值U；b．在输电功率P一定的情况下，请提出两种能够降低输电过程中功率损耗的方法，并加以评述．

12. 难度：中等

如图所示，一个木板放置在光滑的水平桌面上，A、B两个小物体通过不可伸长的轻绳相连，并且跨过轻滑轮，A物体放置在木板的最左端，滑轮与物体A间的细绳平行于桌面．已知木板的质量m₁=20.0kg，物体A的质量m₂=4.0kg，物体B的质量m₃=1.0kg，物体A与木板间的动摩擦因数μ=0.5，木板长L=2m，木板与物体A之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²．为了使A、B两个物体以及木板均保持静止状态，需要对木板施加水平向左的力F₁，加以维持
（1）求这个力F₁的大小；
（2）为了使物体A随着木板一起向左运动，并且不发生相对滑动，现把力F₁替换为水平向左的力F₂，求力F₂的最大值；
（3）现在用一个水平向左的力瞬间击打木板，并同时撤去力F₁，使得物体B上升高度h_B=1.0m（物体B未碰触滑轮）时，物体A刚好经过木板的最右端．求打击木板的这个力的冲量大小I．