2012年高考物理(海南卷)真题及详细答案(word版)(2)

A

O

图(a)

用的时间t。多次改变x，测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的l/t值是根据t值计算得出的)。

1

1.00

2.00 图(b)

3.00

1.00

2.00

3.00

(2)回答下列问题：(不要求写出计算或推导过程)

①已知点（0，0）在(1/t)-x图线上，从(1/t)-x图线看， 1/t与x是什么关系？ ②从理论上分析，小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与1/t是什么关系(不考虑摩擦力)

③当弹簧长度改变量为x时，弹性势能Ep与相应的Ek是什么关系? ④综合考虑以上分析，Ep与x是什么关系?

【答案】(1) (1/t)-x图线如图 (2)①1/t与x成正比 ②Ek与(1/t)2成正比 ③Ep=Ek ④Ep与x2成正比 【解析】(1/t)-x图线为过原点的直线，故1/t与x成正比，由v= x/t，动能Ek

12mv

2

1

x212

m

()，

故Ek

()；2tt

2

根据机械能守恒弹簧形变量为x时对应的弹性势能与弹出时物块动能相等即Ep =Ek；综上可得Ep x。 五、计算题：本大题共2小题，第15题9分，第16题10分。共19分。把答案写在答题卡中指定的

答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

15．如图，在竖直平面内有一固定光滑轨道，其中AB是长为R的水平直轨道，BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道，两轨道相切于B点。在外力作用下，一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动，到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C，重力加速度大小为g。求

(1)小球在AB段运动的加速度的大小；

(2)小球从D点运动到A点所用的时间。 【答案】(1)

52

g

(2) 【解析】（1）小球在BCD段运动时，受到重力mg、轨道正压力N的作用，如图所示。据题意，N≥0，且小

球在最高点C所受轨道正压力为零

Nc=0

①

设小球在C点的速度大小为vc,根据牛顿第二定律 有

mg

v

2C

②

R

小球从B点运动到C点，机械能守恒。设B点处小球的速度大小为vB,有

12mvB

2

12

mvC mg2R ③

2

由于小球在AB段由静止开始做匀加速运动，设加速度大小为a，由运动学公式有

2

vB 2aR ④

由②③④式得：a

5212

12

g ⑤

（2）设小球在D 处的速度大小为vD,下落到A点时的速度大小为v，由机械能守恒有

1212mvB mvB

22

mvD mgR ⑥ mv ⑦

2

2

设从D点运动到A点所用的时间为t，由运动学公式得 gt v vD ⑧

由④⑤⑥⑦⑧式得t ⑨

16．图（a）所示的xOy平面处于匀强磁场中，磁场方向与xOy平面（纸面）垂直，磁感应强度B随时间t变化的周期为T，变化图线如图（b）所示。当B为+B0时，磁感应强度方向指向纸外。在坐标原点O有一带正电的粒子P，其电荷量与质量之比恰好等于2π/(TB0)。不计重力。设P在某时刻t0以某一初速度沿y轴正向自O点开始运动，将它经过时间T到达的点记为A。

y

+BO

图(a)

x

-B0

（1）若t0=0，则直线OA与x轴的夹角是多少？

（2） 若t0=T/4，则直线OA与x轴的夹角时多少？

（3）为了使直线OA与x轴的夹角为π/4，在0<t0<T/4的范围内，t0应取何值？

T

【答案】(1) 0 (2) (3)

2

8

【解析】（1）设粒子P的质量、电荷量与初速度分别为m、q与v，粒子P在洛仑兹力作用下，在xy平面内做圆周运动，分别用R与T′表示圆周的半径和运动周期，则有

2 2

)R ① qvB m(

T

v

2 RT

②

由①②式与已知条件得 T′=T ③

粒子P在t=0到t=T/2时间内，沿顺时针方向运动半个圆周，到达x轴上B点，此时磁场方向反转，

继而，在t=T/2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达x轴上A点，如图（a）所示。OA

与x轴的夹角 θ=0 ④

（2）粒子P在t0=T/4时刻开始运动，在t=T /4到t= T /2时间内，沿顺时针方向运动1/4个圆周，到达C点，此时磁场方向反转；继而，在t= T /2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达B点，此时磁场方向再次反转；在t=T到t=5T /4时间内，沿顺时针方向运动1/4个圆周，到达A点，如图（ｂ）所示，由几何关系可知，A点在y轴上，即OA与x 轴的夹角

θ=

2

⑤

（3）若在任意时刻t=t0 (0<t0<T/4)粒子P开始运动，在t=t0到t= T /2时间内，沿顺时针方向做圆周运

C对应的圆心角为 动到达C点，圆心O′位于x轴上，圆弧O

OO C

2 T

( t0) ⑥ T2

此时磁场方向反转；继而，在t= T/ 2到t=T时间内，沿逆时针方向运动半个圆周，到达B点，此时磁 对场方向再次反转；在t=T到t=T+t0时间内，沿顺时针方向做圆周运动到达A点，设圆O′′，圆弧BA

应的圆心角为 BO A

2 T

t0 ⑦

如图(c)所示，由几何关系可知，C、B 均在O O 连线上，且OA//O O ⑧

3

若要OA与x轴成π/4角，则有 OO C ⑨

4

联立⑥⑨式可得 t0

T8

⑩

六、选考题：请考生在17、18、19三题中任选二题作答，如果多做，则按所做的第一、二两题计分。做

答时用2B铅笔在答题卡上把所选题号涂黑。计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 17．模块3-3试题（12分）

（1）（4分）两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是________(填入正确选项前的字母。选对1个给2分，选对2个给3分，选对3个给4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分)。

A．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 B．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 C．在r=r0时，分子势能最小，动能最大 D．在r=r0时，分子势能为零

E．分子动能和势能之和在整个过程中不变 【答案】ACE

【解析】r > r0时分子力合力为引力，做正功，分子势能减小动能增加；r=r0时分子势能最小，动能最大；

r< r0时分子力合力表现为引力，做负功，分子势能增加动能减小，分子动能和势能之和在变化过

程中保持不变。正确选项为ACE。 （2）（8分）如图所示，一气缸水平固定在静止的小车上，一质量为m、面积为S的活塞将一定量的气体封闭在气缸内，平衡时活塞与气缸底相距L。现让小车以一较小的水平恒定加速度向右运动，稳定时发现活塞相对于气缸移动了距离d。已知大气压强为P0，不计气缸和活塞间的摩擦；且小车运动时，大气对活塞的压强仍可视为P0；整个过程温度保持不变。求小车加速度的大小。 【答案】

p0Sdm(L d)

【解析】设小车加速度大小为a，稳定时气缸内气体的压强为P1,活塞受到气缸内外气体的压力 …… 此处隐藏：2276字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……