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2013年高考真题——物理(江苏卷) 解析版

2022-06-05 来源:帮我找美食网


物 理 试 题

一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分。 每小题只有一个选项符合题意。 ....1。 火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知 (A)太阳位于木星运行轨道的中心

(B)火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等

(C)火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方

(D)相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 答案:C

解析:太阳位于木星运行轨道的一个焦点上,故A错;火星和木星绕太阳运行的轨道不同,运行速度的大小不等,根据开普勒第二定律,相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积,故B、D错;根据开普勒第三定律,火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方,故C对。 2。 如图所示,“旋转秋千冶中的两个座椅A、B质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上。 不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是

(A)A的速度比B的大

(B)A与B的向心加速度大小相等

(C)悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等 (D)悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小 答案:D

解析:当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,A与B的角速度相等,A的半径比B的小,由v=ωr,可得A的速度比B的小,故A错;由

得,A的向心加速度比B的小,故B错;

座椅受重力mg和拉力T,mgtanθ=m2r,A与竖直方向的夹角比B的小,故C错;拉力

T 

mg,悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小,故D对。 cos11圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各圆443。 下列选项中的各环间

彼此绝缘。 坐标原点O处电场强度最大的是

答案:B 解析:将

1Qq圆环视为点电荷,圆环半径为r,由E=k2可求每个点电荷的场强E=k2,根据4rr

场强的合成满足平行四边形定则,可知选项A和C的场强为E=k选项,D的场强为0,故B对。

2qq,选项B的场强为E=k,22rr4。 在输液时,药液有时会从针口流出体外,为了及时发

现,设计了一种报警装置,电路如图所示。 M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时 (A) RM变大,且R越大,U增大越明显 (B) RM变大,且R越小,U增大越明显 (C) RM变小,且R越大,U增大越明显 (D) RM变小,且R越小,U增大越明显 答案:C

解析:接触到药液时其电阻RM发生变化,导致S两端电压U增大,根据欧姆定律U=IRs,由

闭合电路欧姆定律

知IERSrRRRRRMMERS,两者联立可知

r1RRMRM变小,且R越大,U增大越明显,故A、B、D错,C对。

5。 水平面上,一白球与一静止的灰球碰撞,两球质量相等。 碰撞过程的频闪照片如图所示,据此可推断,碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的 (A)30% (B)50%

(C)70% (D)90% 答案:A

解析:碰撞过程的频闪的时间间隔t相同,速度vx,如图所示,相同时间内,白球碰前与t碰后的位移之比大约为3:1,速度之比为3:1,白球碰后与灰球碰后的位移之比大约为

1:1,速度之比为1:1,又动能Ek12mv,两球质量相等,碰撞过程中系统损失的动能为2碰前动能减去系统碰后动能,除以碰撞前动能时,两球质量可约去,其比例为

332-112221,故A对,B、C、D错。 3二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。 每小题有多个选项符合题意。 全部选

对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。

6。 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等。 a、b为电场中的两点,则 (A)a点的电场强度比b点的大 (B)a点的电势比b点的高

(C)检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大

(D)将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功

答案:ABD

解析:电场线的疏密表示场强的大小,a点的电场强度比b点的大,故A对;沿电场线电势降落,a点的电势比b点的高,故B对;负电荷在电势低的地方电势能打,故C错:将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力与位移方向相反,做负功,故D对。

7。 如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同。 空气阻力不计,则 (A)B的加速度比A的大 (B)B的飞行时间比A的长

(C)B在最高点的速度比A在最高点的大 (D)B在落地时的速度比A在落地时的大 答案:CD

解析:抛体运动的加速度相同,都为g,故A错;两球运动的最大高度相同,表明两小球A、B的竖直方向运动相同,运动时间相同,故B错;小球B水平距离远,vx,表明小球B的t水平速度大,B在最高点的速度比A在最高点的大,故C对;落地时,两小球A、B竖直方向速度相同,而小球B的水平速度大,B在落地时的速度比A在落地时的大,故D对。

8。 如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源,当副线圈上的滑片P处于图示位置时,灯泡L能发光。 要使灯泡变亮,可以采取的方法有

(A)向下滑动P

(B)增大交流电源的电压 (C)增大交流电源的频率 (D)减小电容器C的电容 答案:BC 解析:根据U1U2nn12有 ,向下滑动P时,n2减小导致U2减小 ,灯泡变暗,故A错;增大交

流电源的电压 U1可使U2增大,灯泡变亮,故B对;增大交流电源的频率,可减小容抗,增大通过灯泡的电流,灯泡变亮,故C对;减小电容器C的电容,增加容抗,减小通过灯泡的电流,灯泡变暗,故D错。

9。 如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连。 弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)。 物块的质量为m,AB=a,物块与桌面间的动摩擦因数为。 现用水平向右的力将物块从O点拉至A点,拉力做的功为W。 撤去拉力后物块由静止向左运动,经O点到达B点时速度为零。 重力加速度为g。 则上述过程中

1mga 23(B)物块在B点时,弹簧的弹性势能小于Wmga

2(A)物块在A点时,弹簧的弹性势能等于W(C)经O点时,物块的动能小于Wmga

(D)物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能 答案:BC

解析:将物块从O点拉倒A点,根据功能关系有, WmgxEPA,x>a,弹簧的弹性势能小

21mga,故A错;将物块从O点拉倒A点,然后到O点,再到B点,根据功能关系23有,Wmgx-mgaEPB,x>a,弹簧的弹性势能小于Wmga,故B对;将物块从O点

22于W拉倒A点,然后到O点,根据动能定理有,W2mgxEK20,x>a,物块的动能小于

2故C对;物块动能最大时弹簧的弹性势能为kx1=mg时,Wmga,Wmgx-mgx1EP1,x1三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分,共计42分。 请将解答填写在答题卡相应的位置。 【必做题】

10。 (8分)为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,小明测量小灯泡的电压U和电流I,利用PUI得到电功率。 实验所使用的小灯泡规格为“3。 0V1。 8W”,电源为12V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10。

(1)准备使用的实物电路如题10-1图所示。 请将滑动变阻器接入电路的正确位置。 (用笔

画线代替导线)

(2)现有10、20和50的定值电阻,电路中的电阻R1 应选___▲____的定值电阻。

(3)测量结束后,应先断开开关,拆除___▲____两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。

(4)小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上,并作出了一条直线,如题10-2图所示。 请指出图象中不恰当的地方。 答案:

(1)(见右图) (2)10 (3)电池

(4)图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当.

解析:(1) 探究小灯泡的电功率P和电压U的关系,测量小灯泡的电压U和电流I应从零开始,采用分压电路。 (2)根据热功率PU得小灯泡的电阻为5,与10的滑

R2动变阻器并联后最大阻值为3.33,只有串联10的定值电阻,才能满足小灯泡电压3伏的要求。

(3)先拆电池两端的导线,再拆除其他导线,这样最安全。

(4)小灯泡的电阻随电压的升高而增大,图线不应画为直线;横坐标的标度不恰当. 11。 (10分)某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度,实验装置如图所示。 倾斜的球槽中放有若干个小铁球,闭合开关K,电磁铁吸住第1个小球。 手动敲击弹性金属片M,M与触头瞬间分开,第1个小球开始下落,M迅速恢复,电磁铁又吸住第2个小球。 当第1个小球撞击M时,M与触头分开,第2个小球开始下落……。 这样,就可测出多个小球下落的总时间。

(1)在实验中,下列做法正确的有___▲____。 (A)电路中的电源只能选用交流电源

(B)实验前应将M调整到电磁铁的正下方

(C)用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度 (D)手动敲击M的同时按下秒表开始计时

(2)实验测得小球下落的高度H=1。 980m,10个小球下落的总时间T=6。 5s。 可求出重力

加速度g=___▲____m/s2。 (结果保留两位有效数字)

(3)在不增加实验器材的情况下,请提出减小实验误差的两个办法。

(4)某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间t 磁性才消失,因此,每个小球的实际下 落时间与它的测量时间相差t,这导致实验误差。 为此,他分别取高度H1 和H2,测量n个小球下落的总时间T1和T2。 他是否可以利用这两组数据消除t对实验结果的影响? 请推导说明。

答案:(1) BD (2)9. 4

(3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可) (4)见解析

解析:(1) 电路中的电源的作用是为电磁铁通电,选用交流电源和直流电源都可以,故A错;实验前应将M调整到电磁铁的正下方,以便于金属球敲击弹性金属片M,故B对;用直尺测量金属球下端到M的竖直距离作为小球下落的高度,故C错;手动敲击M的同时按下秒表开始计时,故D对。

(2)根据H1g2,又t=065s,H=1.980m,求得g=9.4m/s2。

t2 (3)增加小球下落的高度;多次重复实验,结果取平均值.(其他答案只要合理也可) (4)由H11T11Tg(t)2和H2g(2t)2 2n2n2n2(H1H2)2可得g,因此可以消去t的影响.

(T1T2)2

12。 【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答。 ....................若多做,则按A、B两小题评分。 A。 [选修3-3](12分)

如图所示,一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A。 其中,

AB和CD为等温过程,BC和DA为绝热过程(气

体与外界无热量交换)。 这就是著名的“卡诺循环”。 (1)该循环过程中,下列说法正确的是___▲____。

(A)AB过程中,外界对气体做功

(B) BC过程中,气体分子的平均动能增大

(C) CD过程中,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

(D) DA过程中,气体分子的速率分布曲线不发生变化 (2)该循环过程中,内能减小的过程是___▲____ (选填“AB”、“BC”、“CD”或“DA”)。 若气体在AB过程中吸收63kJ 的热量,在CD过程中放出38kJ 的热量,则气体完成一次循环对外做的功为___▲____ kJ。

(3)若该循环过程中的气体为1mol,气体在A状态时的体积为10L,在B状态时压强为A状态时的

2。 求气体在B状态时单位体积内的分子数。 (已知阿伏加德罗常数3NA6.01023mol1,计算结果保留一位有效数字)

B。 [选修3-4](12分) 答案:(1)C (2)BC 25 (3)n41025m3

解析:(1) AB过程中,气体体积增大,气体对外界做功,故A错;BC过程中,PV乘积减小,温度降低,气体分子的平均动能减小,故B错;CD过程中,为等温过程,体积减小,压强增大,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多,故C对;DA为绝热压

缩过程 ,据热力学第一定律可知温度增高,气体分子的速率分布曲线发生变化,正态曲线向温度高端移动,故D错。

(2) 据热力学第一定律可知UWQ可知BC 是内能减小的过程 ;一次循环中内能变化为零,即 0W63kJ38kJ ,解之的W=25kJ。 (3)等温过程pAVApBVB,单位体积内的分子数nNAVB.

解得nNApBpAVA,代入数据得n41025m3

(题12B-1图)

(1)如题12B-1图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4Hz。 现匀速转动把手,给弹簧振子以周期性的驱动力,测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz,则把手转动的频率为___▲____。 (A)1Hz (B)3Hz (C)4Hz (D)5Hz

(2)如题12B-2图所示,两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行,相对地面的速度均为v(v 接近光速c)。 地面上测得它们相距为L,则A测得两飞船间的距离___▲____ (选填“大于”、“等于”或“小于”)L。 当B向A发出一光信号,A测得该信号的速度为___▲____。

(3)题12B-3图为单反照相机取景器的示意图,ABCDE为五棱镜的一个截面,ABBC。 光线垂直AB射入,分别在CD和EA上发生反射,且两次反射的入射角相等,最后光线垂直BC射出。

若两次反射都为全反射,则该五棱镜折射率的最小值是多少?(计算结果可用三角函数表示) 答案:(1)A (2)大于 c(或光速) (3)n

解析:(1)受迫振动的频率等于驱动力的频率,f=1hz,故A对;B、C、D错。

(2) A测得两飞船间的距离为静止长度,地面上测得两飞船间的距离为运动长度,静止长度大于运动长度L。 根据光速不变原理,A测得该信号的速度为c(或光速)。

(3)由题意知,入射角22.5° 则折射率最小值n1

sin22.51

sin22.5

C。 [选修3-5](12分)

(1)如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等,则它们的___▲____也相等。 (A)速度 (B)动能 (C)动量 (D)总能量

(2)根据玻尔原子结构理论,氦离子(He)的能级图如题12C-1图所示。 电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离___▲____ (选填“近”或“远”)。 当大量He

处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有___▲____条。 (3)如题12C-2图所示,进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg

和100kg,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0。 1m/ s。 A将B向空间站方向轻推后,A的速度变为0。2m/ s,求此时B的速度大小和方向。

答案:(1)C (2)近 6

(3) vB0.02m/s, 离开空间站方向

解析:(1)根据ph可知动量相等,故A、B、D错,C对。

(2)量子数越大,轨道越远,电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离要近 ;处在n=4的激发态时,由于跃迁所发射的谱线有C2=64条。

(3)根据动量守恒(mAmB)V0mAvAmBvB 解得 vB0.02m/s, 离开空间站方向

四、计算题:本题共3小题,共计47分。 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。 只写出最后答案的不能得分。 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。

13。 (15分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合

线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的

匝数N=100,边长ab =1。 0m、bc=0。 5m,电阻r=2。 磁感应强度B在0~1s内从零均匀 变化到0。 2T。 在1~5s内从0。 2T均匀变化到-0。 2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。 求:

(1)0。 5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向; (2)在1~5s内通过线圈的电荷量q; (3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q 答案:(1)10V a→d→c→b→a (2)10C (3)100J 解析:

14。 (16分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。 若砝码和纸板的质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为

。 重力加速度为g。

(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小;

(3)本实验中, m1=0。 5kg, m2=0。 1kg, =0。 2,砝码与纸板左端的距离d=0。 1m,取g=10m/s2。 若砝码移动的距离超过l=0。 002m,人眼就能感知。 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?

答案:(1) f(2m1m2)g (2) F2(m1m2)g (3) F22.4N

解析:(1)砝码对纸板的摩擦力 f1m1g 桌面对纸板的摩擦力 f2(m1m2)g

ff1f2 解得 f(2m1m2)g

(2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则

f1m1a1 Ff1f2m2a2 发生相对运动 a2a1

解得 F2(m1m2)g

1121at1 纸板运动的距离dx1a2t12 221纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离 x2a3t22 lx1x2

2d由题意知 a1a3,a1t1a3t2 解得 F2[m1(1)m2]g

l代入数据得 F22.4N

(3)纸板抽出前,砝码运动的距离x1

15。 (16分)在科学研究中,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。 如题15-1图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中,电场强度E和磁感应强度B随时间t作周期性变化的图象如题15-2图所示。 x轴正方向为E的正方向,垂直纸面向里为B的正方向。 在坐标原点O有一粒子P,其质量和电荷量分别为m和+q。 不计重力。 在t释放P,它恰能沿一定轨道做往复运动。 (1)求P在磁场中运动时速度的大小v0; (2)求B0应满足的关系;

2时刻

(3)在t0(0t02)时刻释放P,求P速度为零时的坐标。

答案:(1)(3)x=0

(2)

解析:

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