2012 北京卷 物理

（3分）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

（3分）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0.5P，如果电热器电
阻不变，则此交流电源输出电压的最大值为（　　）

（3分）关于环绕地球运动的卫星，下列说法中正确的是（　　）

（3分）物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图所示，她把一个带
铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈上，且
使铁芯穿过套环．闭合开关的瞬间，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，线圈上的套环均未动．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（　　）

（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μ=0.25，桌面高$h=0.45m$，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E K；
（3）小物块的初速度大小v 0．

（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、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t
变化的，已知电梯在$t=0$时由静止开始上升，a─t图象如图2所示．电梯总质
量$m=2.0$×10 3kg．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F 1 和最小拉力F 2；
（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υ─t图象
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图象，求电梯在第1s内的速度改变量△υ 1 和第2s末的速率υ 2；
（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0─11s时间内，拉
力和重力对电梯所做的总功W．