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2013年全国各省市高考物理试题汇编(一本有目录及答案)


2013 年 全 国 高 考 物 理 试 题 汇 编

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2013 年普通高等学校招生统一考试(新课标卷 2) ....................... 4 2013 年普通高等学校招生统一考试(新课标卷 1) ...................

.... 8 2013 年普通高等学校招生统一考试(北京卷) ........................... 15 2013 年普通高等学校招生统一考试(上海卷) ........................... 20 2013 年普通高等学校招生统一考试(江苏卷) ........................... 26 2013 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) .................... 32 2013 年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷) .................... 36 2013 年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) .................... 40 2013 年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) .................... 44 2013 年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷) .................... 49 2013 年(新课标 2)参考答案 ..................................................... 54 2013 年(新课标 1)参考答案 ..................................................... 59 2013 年(北京卷)参考答案 ........................................................ 66 2013 年(上海卷)参考答案 ........................................................ 67 2013 年(江苏卷)参考答案 ........................................................ 70 2013 年(天津卷)参考答案 ........................................................ 72 2013 年(广东卷)参考答案 ........................................................ 77 2013 年(安徽卷)参考答案 ........................................................ 79 2013 年(重庆卷)参考答案 ........................................................ 82 2013 年(四川卷)参考答案 ........................................................ 84

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2013 年普通高等学校招生统一考试(新课标卷 2)
二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~18 题只有一 项符合题目要求,第 19~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分, 选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。 14.一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。 假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以 a 表示物块的加速度大小,F 表示水 平拉力的大小。能正确描述 F 与 a 之间的关系的图像是

15.如图,在固定斜面上的一物块受到一外力 F 的作用,F 平行于斜面上。若要物块在斜面 上保持静止,F 的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为 F1 和 F2(F2>0).由此 可求出 A.物块的质量 B.斜面的倾角 C.物块与斜面间的最大静摩擦力 C.物块对斜面的正压力

16.如图,在光滑水平桌面上有一边长为 L、电阻为 R 的正方形导线框;在导线框右侧有一 宽度为 d(d>L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直 向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0 是导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后 导线框进入并通过磁场区域。下列 v-t 图像中,可能正确描述上述过程的是

17.空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为 R,磁场方向垂直横截面。一 质量为 m、电荷量为 q(q>0)的粒子以速率 v0 沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速 度方向偏离入射方向 60° 。不计重力,该磁场的磁感应强度大小为

A.

B.

C.

D.

18.如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球 a,b 和 c 分别位于边长为 l 的正三角形的三 个顶点上;a、b 带正电,电荷量均为 q,c 带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。 已知静电力常量为 k。若 三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为

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A.

B.

C.

D.

3kg l2

19.在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都 起到了重要作用。下列叙述符合史实的是 A. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应解释了电和磁之间存在联系 B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说 C.法拉第在实验中观察到,在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中,或出现 感应电流 D.楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁 场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 20.目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且 轨道半径逐渐变小。 若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中, 只受到地球引力和薄气体阻力的 作用,则下列判断正确的是 A.卫星的动能逐渐减小 B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小 C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变 D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 21.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图,某公路急转弯处 是一圆弧,当汽车行驶的速率为 vc 时,汽车恰好没有向公路内外两 侧滑动的趋势,则在该弯道处, A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于 vc,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于 vc,但只要不超出某一高度限度,车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc 的值变小 第Ⅱ卷 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都必 须作答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题(共 129 分) 22.(8 分) 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,一轻质弹簧放置在光滑水平桌 面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘, 如图(a)所示。向左推小球,使弹黄压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地

面。 通过测量和计算, 可求得弹簧被压缩后的弹性势能。 回答下列问题: (1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能 Ep 与小球抛出时的动能 Ek 相等。已知重力 加速度大小为 g。为求得 Ek,至少需要测量下列物理量中的 (填正确答案标号)。 A.小球的质量 m B.小球抛出点到落地点的水平距离 s

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C.桌面到地面的高度 h E.弹簧原长 l0

D.弹簧的压缩量△ x

(2).用所选取的测量量和已知量表示 Ek,得 Ek= 。 (3)图(b)中的直线是实验测量得到的 s-△ x 图线。 从理论上可推出, 如果 h 不变.m 增加,s—△ x 图线的斜率会 (填“增 大”、“减小”或“不变”):如果 m 不变,h 增加,s—△ x 图线的斜率 会 (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b) 中给出的 直线关系和 Ek 的表达式可知,Ep 与△ x 的 次方成正 比。 23.(7 分) 某同学用量程为 I mA、内阻为 120Ω 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为 Iv 和 1A 的 多用电表。图中 R1 和 R2 为定值电阻,S 为开关。回答下列问题: (1)根据图(a)所示的电路,在图(b)所示的实物图上连线。 (2)开关 S 闭合时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压,或“电阻”); 开关 S 断开时,多用电表用于测量 (填“电流”、“电压”或“电阻”)。 (3)表笔 A 应为 色(填“红”或“黑”)。 (4)定值电阻的阻值R1= Ω,R2= Ω。 (结果取3位 有效数字)

24.(14分) 如图,匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘 圆轨道,轨道平面与电场方向平行。a、b 为轨道 直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷为q (q>0)的质点沿轨道内 侧运动.经过 a 点和 b 点时对轨道压力的大小分别为 Na和Nb不计重力,求电场强度的大小E、质点 经过 a 点和 b 点时的动能。

25.(18分)

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一长木板在水平地面上运动,在t=0 时刻将一相对于地面静止的物块轻放到 木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块 与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且 2 物块始终在木板上。取重力加速度的大小 g=10m/s 求: (1) 物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数: (2) 从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相 对于木板的位移的大小.

(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选 一题作答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框图黑。注意所做题目都题号必须 与所涂题目的题号一致,在答题卡选大区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题 评分;多答则每学科按所答的第一题评分。 33.[物理一选修 3-31](5 分) (I)(5 分)关于一定量的气体,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对 1 个得 2 分, 选对 2 个得 4 分.选对 3 个得 5 分;每选错 I 个扣 3 分,最低得分为 0 分). A.气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,而不是该气体所有分子体积之 和 B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就可以降低 C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零 D.气体从外界吸收热量,其内能一定增加 E.气体在等压膨胀过程中温度一定升高。 (2)(10 分)如图,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长

l1 =25.0cm 的空气柱,中间有一段长为 l 2 =25.0cm 的水银柱,上部空气柱的长度 l3 =40.0cm。已知大气压强为 P0=75.0cmHg。现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口
处缓缓往下推,使管下部空气柱长度变为 l1 =20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气, 求活塞下推的距离。 34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) 分)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹 (5 簧振子,该物块是由 a、b 两个小物块粘在一起组成的。物块在光 滑水平面上左右振动 ,振幅为 A0,周期为 T0。当物块向右通过平 衡位置时,a、b 之间的粘胶脱开;以后小物块 a 振动的振幅和周期 分 别 为 A 和 T ,则 A A0(填 “>”“<”“=”), T T0(填 “>”“<”“=”).
'

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(2)(10 分)如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC,∠A=30° ,∠B=60° 。一束平行于 AC 边的光线自 AB 边的 p 点射入三棱镜, AC 边发生反射后从 BC 边的 M 点射出, 在 若光线在 P 店的入射角和在 M 点的折射角相等 (i)求三棱镜的折射率 (ii)在三棱镜的 AC 边是否有光线逸出,写出分析过程。 (不考虑多次反射)

35.[物理—选修 3-5](15 分) (1) (5 分)关于原子核的结合能,下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对 I 个 得 2 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 5 分;每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分)。 A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B.一重原子核衰变成 α 粒子和另一原子核, 衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合 能 C. 铯原子核( )的结合能小于铅原子核( )的结合能

D.比结合能越大,原子核越不稳定 E.自由核子组成原子核时,其质量亏损所对应的能最大于该原子核的结合能 (2) (10 分)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块A、B、C。 B 的左 侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设 A 以速度v0朝 B 运动,压缩弹簧; 当 A、 B 速度相等时,B 与 C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设 B 和 C 碰撞过 程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中, (i) 整个系统拐失的机械能; (ii) 弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

2013 年普通高等学校招生统一考试(新课标卷 1)
第Ⅰ卷
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二、选择题:本题共 8 小题,每小题 6 分.在每小题给出的四个选项中,第 14-18 题只有一项 符合题目要求, 19-21 题有多项符合题目要求。 第 全部选对的得 6 分, 选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。 14. 右图是伽利略 1604 年做斜面实验时的一页手稿照片, 照片左 上角的三列数据如下表。表中第二列是时间,第三列是物体沿斜 面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。根据 表中的数据.伽利略可以得出的结论是 A.物体具有惯性 B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关 C.物体运动的距离与时间的平方成正比 D.物体运动的加速度与重力加速度成正比 15.如图,一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷, 在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点,a 和 b、 b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R, a 点处有一电荷量为 q (q>O) 在 的固定点电荷.已知 b 点处的场强为零,则 d 点处场强的大小为 (k 为静电力常量) A.k B. k C. k D. k

16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d, 极板分别与电池两极相连, 上极板中心有 一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方 处的 P 点有一带电粒子,该粒子从静 止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未写极板接触)返回。若将下极板向上平 移 ,则从 P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 C.在距上极板 处返回 B.在下极板处返回 D.在距上极板 d 处返回

17.如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒 ab、ac 和 MN,其中 ab、ac 在 a 点接触,构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用 力使 MN 向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中 MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和 导轨保持良好接触。下列关于回路中电流 i 与时间 t 的关系图线.可能正确的是

18.如图,半径为 R 的圆死一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面) ,磁感应强度大小为 B,
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方向垂直于纸面向外,一电荷量为 q(q>0) 。质量为 m 的例子沿平行于之境 ab 的方向摄入 磁场区域,摄入点与 ab 的距离为 ,已知例子射出去的磁场与摄入磁场时运 动方向间的夹角为 60°,则例子的速率为(不计重力) A. B. C. D.

19, 如图, 直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上形式的汽车 a 和 b 的位置一时间 (x-t) 图线, 由图可知 A.在时刻 t1,a 车追上 b 车 B.在时刻 t2,a、b 两车引动方向相反 C.在 t1 到 t2 这段时间内,b 车的速率先减少后增加 D.在 t1 到 t2 这段时间内,b 车的速率一直不 a 车大 20. 2012 年 6 曰 18 日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面 343km 的近圆轨道上 成功进行了我国首次载人空间交会对接。 对接轨道所处的空间存在极其稀薄的土气, 下面说 法正确的是 A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加 C.入不干涉,天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 21.2012 年 11 曰, “歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦 系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。 飞机着舰并成功钩住阻拦索后, 飞机的 动力系统立即关闭, 阻拦系统通过阻拦索对飞机施加——作用力, 使飞机在甲板上短距离滑 行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在 t=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置, 其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑 行距离约为 I000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为 g。则

A. B. C. D.

从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1/10 在 0.4s-2.5s 时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过 2.5 g 在 0.4s-2.5s 时间内,阻拦系统对飞机做功的功率儿乎不变

第Ⅱ卷
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都必

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须做答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求做答。 (一)必考题(共 129 分) 22.(7 分) 图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。 实验步骤如下: ①用天 平测量物块和遮光片的总质量 M.重物的质量 m:用游标卡尺 测量遮光片的宽度 d;用米尺测 最两光电门之间的距离 s; ②调整轻滑轮,使细线水 平: ③让物块从光电门 A 的左 侧由静止释放,用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间△tA 和 △tB,求出加速度 a; ④多次重复步骤③,求 a 的平均 a ; ⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ 。 回答下列为题: (1) 测量 d 时,某次游标卡尺(主尺的最小 分度为 1mm)的示如图(b)所示。其读数 为 cm (2)物块的加速度 a 可用 d、s、AtA,和△ tB,表示为 a (3)动摩擦因数μ 可用 M、m、 a ;和重 力加速度 g 表示为μ = (4)如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 (填“偶然误差”或”系统误差” ) 23.(8 分) 某学生实验小组利用图(a)所示电路,测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内 部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:里程 5V,内阻十儿千欧; 滑动变阻器:最大阻值 5kΩ 导线若干。 回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡,再将红表笔和 黑表笔 ,调零点 (2)将图((a)中多用电表的红表笔和 (填 “1” “2) 或 端相连,黑表笔连接另一端。 (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置, 使多角电表的示 数如图(b)所示, 这时电压表的示数如图(c)所示。 多用电表和电压表的读数分别为 15.0 k Ω 和 3.60 V 。

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(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分 别为 12.0kΩ 和 4.00 V。从测量数据可知,电压表的内阻为 12.0 kΩ 。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、 一个理想 电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据 计算可得,此多用电表内电池的电动势为 9.00 V,电阻“xlk”挡内部 电路的总电阻为 15.0 kΩ 。 24. (13 分) 水平桌面上有两个玩具车 A 和 B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标 记 R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B 和 R 分别位于直角坐标系 中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知 A 从静止开始沿 y 轴正向做加速度大 小为 a 的匀加速运动:B 平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动。在两车此后 运动的过程中,标记 R 在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀 的,求 B 运动速度的大小。

25.(19 分) 如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为 θ ,间距为 L。导轨上端接有一平行 板电容器,电容为 C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向垂直于导轨平面。 在导轨上放置一质量为 m 的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过 程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦 因数为 μ ,重力加速度大小为 g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨 上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。

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(二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科 任选一题做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目 的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则 每学科按所做的第一题计分。 33.[物理—选修 3-3](15 分) (1)(6 分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在此 过程中, 下列说法正确的是 (填正确答案标号。 选对 1 个得 3 分, 选对 2 个得 4 分, 选对 3 个得 6 分。每选错 1 个扣 3 分,最低得分为 0 分) A 分子力先增大,后一直减小 B.分子力先做正功,后做负功 C.分子动能先增大,后减小 D.分子势能先增大,后减小 (2) (9 分)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和顶部 均有细管连通, 顶部的细管带有阀门 K.两气缸的容积均为 V0 气缸中各有一个绝热活塞(质量 不同,厚度可忽略)。开始时 K 关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体), 压强分别为 Po 和 Po/3;左活塞在气缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方 气体体积为 V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气 缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开 K,经过一段时间,重新达 到平衡。已知外界温度为 To,不计活塞与气缸壁间的摩擦。求: (i)恒温热源的温度 T; (ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积 VX。

34. [物理—选修 3-4](15 分) (1) (6 分)如图,a. b, c. d 是均匀媒质中 x 轴上的四个质点.相邻两点 的间距依次为 2m、4m 和 6m 一列简谐横波以 2m/s 的波速沿 x 轴正 向传播,在 t=O 时刻到达质点 a 处,质点 a 由平衡位践开始竖直向 下运动, r=3s 时 a 第一次到达最高点。 下列说法正确的是 (填 正确答案标号。选对 I 个得 3 分,选对 2 个得 4 分,选对 3 个得 6 分。每选错 I 个扣 3 分,最低得分为 0 分)

A.在 t=6s 时刻波恰好传到质点 d 处 B.在 t=5s 时刻质点 c 恰好到达最高点 C.质点 b 开始振动后,其振动周期为 4s D.在 4s<t<6s 的时间间隔内质点 c 向上运动 E.当质点 d 向下运动时,质点 b 一定向上运动 (2) (9 分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图,玻璃丝长为 L,折射率为 n, AB 代表端面。已知光在真空中的传播速度为 c. 为使光线能从玻璃丝的 AB 端面传播到另一端面, 求光线在端面 AB 上的入射角应满足的条 件;求光线从玻璃丝的 AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间。

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35. 1 物理—选修 3-5] (15 分) (1)(6 分)一质子束入射到能止靶核 上, 产生如下核反应:P+ →X+n 式中 P 代表质子,

n 代表中子,x 代表核反应产生的新核.由反应式可知,新核 X 的质子数为 ,中子 数为 。 (2)(9 分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A 和 B,两者相距为 d。现给 A 一初速度, 使 A 与 B 发生弹性正碰,碰撞时间极短:当两木块都停止运动后,相距仍然为 d.已知两木块 与桌面之间的动摩擦因数均为μ . B 的质盘为 A 的 2 倍, 重力加速度大小为 g.求 A 的初速度 的大小。

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2013 年普通高等学校招生统一考试(北京卷)
13. 下列说法正确的是() A.液体中悬浮微粒的无规则运动称为布朗运动 B.液体分子的无规则运动称为布朗运动 C.物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D.物体对外界做功,其内能一定减少 14. 如图所示,一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心 O,经折射后氛围两束单色光 a 和 b, 下列判断正确的是( ) A.玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 B.a 光的频率大于 b 光的频率 C.在真空中 a 光的波长大于 b 光的波长 D.a 光光子能量小于 b 光光子能量 15. 一列沿 x 轴正方向传播的简谐机械横波,波速为 波形如图所示,下列说法正确的是( ) A.这列波的振幅是 4cm B.这列波的周期为 1s C.此时 x=4m 处质点沿 y 轴负方向运动 D.此时 x=4m 处质点的加速度为 0 16. 倾角为 a、质量为 M 的斜面体静止在水平桌面上, 质量为 m 的木块静止在斜面体上。 下列结论正确的 是( ) A.木块受到的摩擦力大小是 mgcosa B.木块对斜面体的压力大小是 mgsina C.桌面对斜面体的摩擦力大小是 mgsinacosa D.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g 17. 如图,在磁感应强度为 B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆 MN 在平行金属导 轨上以速度 v 向右匀速运动,MN 中产生的感应电动势为 其他条件不变, MN 中产生的感应电动势变为 之比 A. B. C. D. : 分别为 ;若磁感应强度增为 与 , 。某时刻

。 则通过电阻 R 的电流方向及

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18.某原子电离后其核外只有一个电子,若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运 动,那么电子运动( ) A.半径越大,加速度越大 B.半径越小,周期越大 C.半径越大,角速度越小 D.半径越小,线速度越小 19.在实验操作前应该对实验进行适当的分析。 研究平抛运动的实验装置示意图如图。 小球 每次都从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平抛出。改变水平板的高度,就 改变了小球在板上落点的位置, 从而可描绘出小球的运动轨迹。 某同学设想小球先后三 次做平抛, 降水平板依次放在如图 1、 3 的位置, 1 与 2 的间距等于 2 与 3 的间距。 2、 且 若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为 次为 A. B. C. D. 20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应。 若一个电子在极短时间内只能吸收到一个 光子而从金属表面逸出。 强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识, 用强激光照射 金属,由于其光子密度较大,一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能,从而形成 多光子光电效应,这已经被实验证实。 光电效应实验装置示意如图。用频率为 v 的普通光源照射阴极 K,则发生了光电效应; 此时,若加上反向电压 U,即将阴极 K 接电源正极,阳极 A 接电源负极,在 KA 之间 就形成了使光电子减速的电场。逐渐增大 U,光电流会逐渐减小;当光电流恰好减小到 零时,所加反向电压 U 可能是下列的(其中 W 为逸出功,h 为普朗克常量,e 为电子 电量) A. B. C. ,忽略空气阻力的影响,下列分析正确的是 ,机械能的变化量依

D. 21、某同学通过实验测定一个阻值约为 (1)现有电源( 的电阻 的阻值。 ,额定电流 ),开关和导

,内阻可不计)、滑动变阻器(

线若干,以及下列电表: A、电流表( ,内阻约 )
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B、电流表( C、电压表( D、电压表(

,内阻约 ,内阻约 ,内阻约 ) )



为了减小测量误差,在实验中,电流表应选用 器材前的字母)。实验电路应采用图 1 中的

,电压表应选用

(选填

(填甲或乙)

(2)图 2 是测量

的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,请根据在(1)的电路图,

补充完成图 2 中实物间的连线。

(3) 接通开关, 改变滑动变阻器滑片

的位置, 并记录对应的电流表示数 , 电压表示数



某次电表示数如图 3 所示,可得该电阻的测量值

(保留两位有效

数字)

(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 路,产生误差的主要原因是 A、电流表测量值小于流经

;若在(1)问中选用甲电

;(选填选项前的字母) 的电流值

17

B、电流表测量值大于流经 C、电压表测量值小于流经 D、电压表测量值大于流经

的电流值 的电压值 的电压值 从一端滑向另一端,随滑片 移动距离

(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片 的增加,被测电阻 确的是 两端的电压

也随之增加,下列反映

关系的示意图中正

22.如图所示,两平行金属板间距为 d,电势差为 U,板间电场可视为匀强电场,金属板下 方有一磁感应强度为 B 的匀强磁场。带电量为+q、质量为 m 的粒子,由静止开始从正极板 出发,经电场加速后射出,并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响,求: (1)匀强电场场强 E 的大小: (2)粒子从电场射出时速度 v 的大小: (3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 R。

23.蹦极比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段,最初,运动员静止站在蹦床上,在预备运 动阶段, 他经过若干次蹦跳, 逐渐增加上升高度, 最终达到完成比赛动作所需的高度, 此后, 进入比赛动作阶段。 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小 F=kx(x 为床面下沉的距离,k 为常量)。质 量 m=50kg 的运动员静止站在蹦床上,床面下沉 x=0.10m;在预备运动中,假定运动员所做的 总功 W 全部用于增加其机械能,在比赛动作中,把该运动员视作质点,起每次离开床面做 竖直上抛运动的腾空时间均为△=0.2s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度为 x1,取重 2 力加速度 g=10m/s ,忽略空气阻力的影响。 (1)求常量 k,并在图中画出弹力 F 随 x 变化的示意图

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(2 求在比赛动作中,运动员离开床面后上升的最大高度 hm (3)借助 F-x 图像可以确定弹力做功的规律,在次基础上,求 x1 和 W 的值。

24.对于同一个物理问题, 常常可以从宏观和微观两个不同角度进行研究, 找出其内在联系, 从而更加深刻地理解其物理本质。 (1)一段横截面积为 S,长为 l 的直导线,单位体积内有 n 个自由电子,电子质量为 e,该 导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为 v (a)求导线中的电流 I (b) 将该导线放在匀强磁场中, 电流方向垂直于磁感应强度 B, 导线所受安培力大小为 F 安, 导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为 F,推到 F 安=F (2)正方体密闭容器中有大量运动粒子,每个粒子质量为 m,单位体积内粒子数量 n 为恒 量,为简化问题,我们假定:粒子大小可以忽略,其速率均为 v,且与器壁各面碰撞的机会均 等,与器壁碰撞前后瞬间,粒子速度方向都与器壁垂直,且速率不变,利用所学力学知识, 导出容器壁单位面积所受粒子压力 f 与 m,n,和 v 的关系. (注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解题时做必要的说明)

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2013 年普通高等学校招生统一考试(上海卷)
一.单项选择题(共 16 分,每小题 2 分。每小题只有一个正确选项。) 1.电磁波与机械波具有的共同性质是 (A)都是横波 (B)都能传输能量 (C)都能在真空中传播 (D)都具有恒定的波速

2.当用一束紫外线照射锌板时,产生了光电效应,这时 (A)锌板带负电 (C)有电子从锌板逸出 (B)有正离子从锌板逸出 (D)锌板会吸附空气中的正离子

3.白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的,其原因是不同色光的 (A)传播速度不同 (B)强度不同 (C)振动方向不同 (D)频率不同

4.做简谐振动的物体,当它每次经过同一位置时,可能不同的物理量是 (A)位移 (B)速度 (C)加速度 (D)回复力

5.液体与固体具有的相同特点是 (A)都具有确定的形状 (B)体积都不易被压缩 (C)物质分子的位置都确定 (D) 物

质分子都在固定位置附近振动 6.秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千 (A)在下摆过程中 7.在一个 (A)6 次
238 92

(B)在上摆过程中

(C)摆到最高点时

(D)摆到最低点时

U 原子核衰变为一个 206 Pb 原子核的过程中,发生 β 衰变的次数为 82
(B)10 次 (C)22 次 (D)32 次

8.如图,质量 mA>mB 的两物体 A、B 叠放在一起,靠着竖直墙面。让它们由静止释放, 在沿粗糙墙面下落过程中,物体 B 的受力示意图是

二.单项选择题(共 24 分,每小题 3 分。每小题只有一个正确选项。) 9.小行星绕恒星运动,恒星均匀地向四周辐射能量,质量缓慢减小,可认为小行星在绕恒 星运动一周的过程中近似做圆周运动。则经过足够长的时间后,小行星运动的 (A)半径变大 (B)速率变大 (C)角速度变大 (D)加速度变大

10. 两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示, 已知 A 点电势高于 B 点电势。 若位于 a、b 处点电荷的电荷量大小分别为 qa 和 qb,则 (A)a 处为正电荷,qa<qb (B)a 处为正电荷,qa>qb (C)a 处为负电荷,qa<qb (D)a 处为负 电荷,qa>qb 11.如图,通电导线 MN 与单匝矩形线圈 abcd 共面,位置靠近 ab 且相互绝缘。 当 MN 中电流突然减小时,线圈所受安培力的合力方向 (A)向左 (B)向右 (C)垂直纸面向外
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(D)垂直纸面向里

12. 在车门报警电路中, 两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上, 只要有开关处于断开状态, 报警灯就发光。能实现此功能的电路是

13.如图,足够长的直线 ab 靠近通电螺线管,与螺线管平行。用磁传感器测量 ab 上各点的 磁感应强度 B,在计算机屏幕上显示的大致图像是

14. 一列横波沿水平绳传播, 绳的一端在 t=0 时开始做周期为 T 的简谐运动, 经过时间 t(3T/4 <t<T),绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处。则在 2t 时,该点位于平衡位置的 (A)上方,且向上运动 且向下运动 15.已知湖水深度为 20m,湖底水温为 4℃,水面温度为 17℃,大气压强为 1.0×105Pa。当 一气泡从湖底缓慢升到水面时,其体积约为原来的(取 g=10m/s2,ρ=1.0×103kg/m3) (A)12.8 倍 (B)8.5 倍 (C)3.1 倍 (D)2.1 倍 (B)上方,且向下运动 (C)下方,且向上运动 (D)下方,

16.汽车以恒定功率沿公路做直线运动,途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上所受阻力 均为恒力, 且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。 汽车在驶入沙地前己做匀速直 线运动,它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内,位移 s 随时间 t 的变化关系可能是

三.多项选择题(共 16 分,每小题 4 分。每小题有二个或三个正确选项。选对但不全的,得 2 分;有选错或不答的,得 0 分。) 17.某半导体激光器发射波长为 1.5×10-6m,功率为 5.0×10-3W 的连续激光。已知可见光 波长的数量级为 10-7m,普朗克常量 h=6.63×10-34J· s,该激光器发出的 (A)是紫外线 每秒 3.8× 16 个 10 18.两个共点力 Fl、F2 大小不同,它们的合力大小为 F,则 (A)F1、F2 同时增大一倍,F 也增大一倍 (C)F1 增加 10N,F2 减少 10N,F 一定不变 (B)F1、F2 同时增加 10N,F 也增加 10N (D)若 F1、F2 中的一个增大,F 不一定增大 (B)是红外线 (C)光子能量约为 1.3×10-18J (D)光子数约为

19.如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释 放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标 A。已知 A 点高度为 h,山

21

坡倾角为 θ,由此可算出 (A)轰炸机的飞行高度 (B)轰炸机的飞行速度 (C)炸弹的飞行时间 (D)炸弹投出时的动能 20.右图为在平静海面上,两艘拖船 A、B 拖着驳船 C 运动的示意图。A、B 的速度分别沿 着缆绳 CA、CB 方向,A、B、C 不在一条直线上。由于缆绳不可伸长, 因此 C 的速度在 CA、CB 方向的投影分别与 A、B 的速度相等,由此可 知C的 (A)速度大小可以介于 A、B 的速度大小之间 (B)速度大小一定不小于 A、B 的速度大小 (C)速度方向可能在 CA 和 CB 的夹角范围外 (D)速度方向一定在 CA 和 CB 的夹角范围内 四.填空题(共 20 分,每小题 4 分。)本大题中第 22 题为分叉题,分 A、B 两类,考生可任 选一类答题。若两类试题均做,一律按 A 类题计分。 21.放射性元素 210 Po 衰变为 206 Pb ,此衰变过程的核反应方程是____;用此衰变过程中 84 82 发出的射线轰击 19 F ,可得到质量数为 22 的氖(Ne)元素和另一种粒子,此核反应过程的方程 9 是____。 22A. 质量为 M 的物块静止在光滑水平桌面上, 质量为 m 的子弹以水平速度 v0 射入物块后, 以水平速度 2v0/3 射出。则物块的速度为____,此过程中损失的机械能为____。 22B.若两颗人造地球卫星的周期之比为 T1∶T2=2∶1,则它们的轨道 半径之比 R1∶R2=__,向心加速度之比 a1∶a2=__。 23.如图,在:半径为 2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧,放置于竖 直平面内,两端点距最低点高度差 H 为 1cm。将小环置于圆弧端点并从静止释放,小环运 动到最低点所需的最短时间为____s,在最低点处的加速度为___ _m/s2。(取 g=10m/s2) 24.如图,电路中三个电阻 Rl、R2 和 R3 的阻值分别为 R、2R 和 4R。当电 键 S1 断开、S2 闭合时,电源输出功率为 P0;当 S1 闭合、S2 断开时,电源输出功率也为 P0。 则电源电动势为____;当 S1、S2 都断开时,电源的总功率为____。 25.如图,倾角为 37° ,质量不计的支架 ABCD 的 D 端有一大小与质 量均可忽略的光滑定滑轮,A 点处有一固定转轴,CA⊥AB,DC=CA =0.3m。质量 m=lkg 的物体置于支架的 B 端,并与跨过定滑轮的轻 绳相连, 绳另一端作用一竖直向下的拉力 F, 物体在拉力作用下沿 BD 做匀速直线运动,己知物体与 BD 间的动摩擦因数 μ=0.3。为保证支架不绕 A 点转动,物
22

体向上滑行的最大距离 s=____m。若增大 F 后,支架仍不绕 A 点转动,物体能向上滑 行的最大距离 s′____s(填: “大于”“等于”或“小于” 、 。)(取 sin37° =0.6,cos37° =0.8) 五.实验题(共 24 分) 26. 分)演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈, (3 微电流传感器, DIS 等组成) 如图所示。首先将线圈竖直放置,以竖直方向为轴转动,屏幕上的电流指针_ ___(填: “有”或“无”)偏转;然后仍将线圈竖直放置,使其平面与东西向平行,并从 东向西移动,电流指针____(填: “有”或“无”)偏转;最后将线圈水平放置,使其从 东向西移动,电流指针____(填: “有”或“无”)偏转。 27.(6 分)为确定某电子元件的电气特性,做如下测量。 (1)用多用表测量该元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻档测量,发现多用表指针偏转过 大,因此需选择____倍率的电阻档(填: “×10”或“×1k”),并____再进行测量, 多用表的示数如图(a)所示,测量结果为____Ω。 (2)将待测元件(额定电压 9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连 接成电路如图(b)所示。添加连线,使电路能测量该元件完整的伏安特性。 本实验中使用多用表测电压,多用表的选择开关应调到____档(填: “直流电压 10V”或 “直流电压 50V”)。

28.(8 分)如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰 撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。 保持水平槽口距底板高度 h=0.420m 不变。 改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置, 测出小 球做平抛运动的初速度 v0、飞行时间 t 和水平位移 d,记录在表中。

v0(m/s) 0.741 1.034 1.318 1.584 t(ms) 292.7 293.0 292.8 292.9 d(cm) 21.7 30.3 38.6 46.4

23

(1)由表中数据可知,在 h 一定时,小球水平位移 d 与其初速度 v0 成____关系,与__ __无关。 (2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值 t理 =
2h ? g 2 ? 0.420 ? 289.8ms发现理论值与测量 10

值之差约为 3ms。经检查,实验及测量无误,其原因是____。 (3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值 t′依然大于自己得

? 到的理论值 t理 ,但二者之差在 3-7ms 之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进
行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____。 29.(7 分)利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下: ①将倒 U 形玻璃管 A 的一端通过橡胶软管与直玻璃管 B 连接,并注入适量的水,另一端插 入橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在 A 上标注此时水面的位置 K;再将一活塞 置于 10ml 位置的针筒插入烧瓶, 使活塞缓慢推移至 0 刻度位置; 上下移动 B, 保持 A 中的水面位于 K 处,测得此时水面的高度差为 17.1cm。 ②拔出橡皮塞,将针筒活塞置于 0ml 位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶 口;然后将活塞抽拔至 10ml 位置,上下移动 B,使 A 中的水面仍位于 K,测 得此时玻璃管中水面的高度差为 16.8cm。 (玻璃管 A 内气体体积忽略不计, ρ=1.0×103kg/m3, 取 g=10m/s2) (1)若用 V0 表示烧瓶容积,p0 表示大气压强,△V 示针筒内气体的体积,△p1、△p2 表示上 述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①、②中,气体满足的方程分别为___ ____________、_______________。 (2)由实验数据得烧瓶容积 V0=_____ml,大气压强 p0=____Pa。 (3)(单选题)倒 U 形玻璃管 A 内气体的存在 (A)仅对容积的测量结果有影响 (C)对二者的测量结果均有影响 六.计算题(共 50 分) 30.(10 分)如图,柱形容器内用不漏气的轻质绝热活塞封闭一定量的理想气体,容器外包裹 保温材料。开始时活塞至容器底部的高度为 H1,容器内气体温度与外界温度相等。在活塞 上逐步加上多个砝码后,活塞下降到距容器底部 H2 处,气体温度升高了△T;然后取走容器 外的保温材料,活塞位置继续下降,最后静止于距容器底部 H3 处:已知大气压强为 p0。求: 气体最后的压强与温度。 (B)仅对压强的测量结果有影响 (D)对二者的测量结果均无影响

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31.(12 分)如图,质量为 M、长为 L、高为 h 的矩形滑块置于水平地面上,滑块与地面间动 摩擦因数为 μ;滑块上表面光滑,其右端放置一个质量为 m 的小球。用水平外力击打滑块左 端,使其在极短时间内获得向右的速度 v0,经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块 左端的水平距离。

32.(12 分)半径为 R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强火小沿半径分布 如图所示,图中 E0 已知,E-r 曲线下 O-R 部分的面积等于 R-2R 部分的面积。 (1)写出 E-r 曲线下面积的单位; (2)己知带电球在 r≥R 处的场强 E=kQ/r2,式中 k 为静电力常量,该均匀带电球所带的电 荷量 Q 为多大? (3)求球心与球表面间的电势差△U; (4)质量为 m,电荷量为 q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到 2R 处?

33.(16 分)如图,两根相距 l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值 R=0.15Ω 的电阻相连。导轨 x>0 一侧存在沿 x 方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平 面垂直,变化率 k=0.5T/m,x=0 处磁场的磁感应强度 B0=0.5T。一根质量 m=0.1kg、电 阻 r=0.05Ω 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从 x=0 处以初速度 v0 =2m/s 沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求: (1)同路中的电流; (2)金属棒在 x=2m 处的速度; (3)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中安培力做功的大小; (4)金属棒从 x=0 运动到 x=2m 过程中外力的平均功率。

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2013 年普通高等学校招生统一考试(江苏卷) 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 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 3.下列选项中的各

1 1 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 圆环 4 4

间 彼此绝缘。 坐标原点 O 处电场强度最大的是

4. 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 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% 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。
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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 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 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 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 。 滋。 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 (A)物块在 A 点时,弹簧的弹性势能等于 W ?

1 ? mga 2

(B)物块在 B 点时,弹簧的弹性势能小于

3 W ? ? mga W-32 滋 mga 2
(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 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)

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(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 、 U 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。 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 / s 。 (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 H 2 ,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。 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。 ........ ............
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2

2

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, C ? D 过程中放出 38kJ 的 “ ) 在 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 3

N A ? 6.0 ?1023 mol ?1 ,计算结果保留一位有效数字)
B.[选修 3-4](12 分) (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, A 测得两飞船间的距离___▲____ (选填 则 “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) 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

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(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。

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。 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,
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? =0。 2,砝码与纸板左端的距离 d=0。

1m,取 g=10 m / s 。 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? 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 ? 时刻释放 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; (3)在 t0 (0 ? t0 ? ) 时刻释放 P,求 P 速度为零时的坐标。

2

?

2

?

2

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2013 年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)
1.下列说法正确的是 A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B. α 射线、β 射线、γ 射线都是高速运动的带电粒子流 C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 2. 我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3000m 接力三连 冠.观察发现, “接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙 前面.并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲 获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰 面间在水平方向上的相互作用,则 A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量 B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C,甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功 3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动 abcd.ab 边长大于 bc 边长,置于垂直纸面 向里、边界为 MN 的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向 均垂直于 MN。第一次 ab 边平行 MN 进入磁场.线框上产生的热量为 Q1,通过线框导体横截 面的电荷量为 q1:第二次 bc 边平行 MN 进入磁场.线框上产生的热量 为 Q2,通过线框导体横截面的电荷量为 q2,则 A:Q1>Q2 q1=q2 B: Q1>Q2 q1>q2 C:Q1=Q2 q1=q2 D: Q1=Q2 q1>q2 4.普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连 接, 图中电流互感器 ab 一侧线圈的匝数 较少, 工作时电流为 Iab,cd 一侧线圈的 匝数较多,工作时电流为 Icd,为了使电 流表能正常工作,则 A.ab 接 MN、cd 接 PQ,Iab<Icd B. ab 接 MN、cd 接 PQ,Iab>Icd C.ab 接 PQ、cd 接 MN,Iab<Icd D.ab 接 PQ、cd 接 MN,Iab>Icd 5.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于 O 点。现用水平力 F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无 摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接 近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的 支持力 FN 以及绳对小球的拉力 FT 的变化情况是 A·FN 保持不变,FT 不断增大 B·FN 不断增大,FT 不断减小 C. FN 保持不变,FT 先增大后减小 D·FN 不断场大,FT 先减小后增大

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6 .两个带等量正电的点电荷,固定在图中 P、Q 两点,MN 为 PQ 连线的中垂线,交 PQ 于 O 点,A 点为 MN 上的一点。一带负电的试探电荷 q,从 A 点由静止 释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则 A.q 由 A 向 O 的运动是匀加速直线运动 B.q 由 A 向 O 运动的过程电势能逐渐减小 C.q 运动到 O 点时的动能最大 o.q 运动到 O 点时电势能为零 7. 7.一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距 9m 的 a、b 两质点的振动图象如右图所示.下列描述该波的图象可能 正确的是

8.固定的半圆形玻璃砖的横截面如图.O 点为圆心,OO’为直径 MN 的垂线。足够大的光屏 PQ 紧靠玻瑞砖右侧且垂直于 MN.由 A、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向 O 点,入 射光线与 OO’夹角θ 较小时,光屏 NQ 区城出现两个光斑·逐渐增大 θ 角.当θ =α 时,光屏 NQ 区城 A 光的光斑消失,继续增大θ 角,当 θ =β 时,光屏 NQ 区域 B 光的光斑消失,则 A.玻璃砖对 A 光的折射率比对 B 光的大 B. A 光在玻璃砖中传播速度比 B 光的大 C.α <θ <β 时,光屏上只有 1 个光斑 D.β <θ <π /2 时,光屏上只有 1 个光斑 第二卷 9(1) “嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工 程的第一阶段己经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表 面的高度为 h,己知月球的质量为 M、半径为 R,引力常量为 G,则卫星绕月球运动的向心加 速度 a= 线速度 v= (2)某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系. ①下列做法正确的是 (填字母代号) A.调节滑轮的高度,使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B.在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时,将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木 块上 C.实验时,先放开木块再接通打点计时器的电源 D.通过增减木块上的砝码改变质量时,不需要盆新调节木板倾斜度 ②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力, 应满足的条件 是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上硅码的总质量(填远大于,远小于,或 近似于)

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③甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块上均不放砝码, 在没有平衡摩擦力的情况下, 研究加速度 a 与拉力 F 的关系, 分别得到图中甲、 乙两条直线· 设 甲、 乙用的木块质量分别为 m 甲、m 乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ 甲, 乙, μ 由图可知,m 甲 m乙 μ 甲 μ 乙(填“大于”“小于”或“等于”) 、 (3)要测绘一个标有“3V,0.6W”小灯泡的伏安特性曲线,灯泡两端的电压需要由,零逐渐 增加到 3V,并便于操作。已选用的器材有: 电池组(电动势为 4.5V,内阻约 1Ω ): 电流表(量程为 0~250mA.内阻约 5Ω ); 电压表(量程为 0~3V.内限约 3kΩ ): 电键一个、导线若干。 ① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的(填字母代号) 。 A. 滑动变阻器(最大阻值 20Ω , 额定电流 1A) B. 滑动变阻器(最大阻值 1750Ω ,额定电流 0.3A) ② 实验的电路图应选用下列的图(填字母代号) 。

③ 实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个 小灯泡接到电动势为 1.5V,内阻为 50Ω 的电源两端, 小灯泡消耗的功率是_W。 10.(16 分)质量为 m=4kg 的小物块静止于水平地面上的 A 点,现用 F=10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块 继续滑动一段位移停在 B 点,A、B 两点相距 x=20m,物块与 2 地面间的动摩擦因数μ =0.2,g 取 10m/s ,,求: (l)物块在力 F 作用过程发生位移 xl 的大小: (2)撤去力 F 后物块继续滑动的时间 t。

11.(18 分)一圆筒的横截面如图所示,其圆心为 O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁 感应强度为 B。圆筒下面有相距为 d 的平行金属板 M、N,其中 M 板带正电荷.N 板带等量负

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电荷。质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子自 M 板边缘的 P 处由静止释放,经 N 板的小孔 S 以速度 v 沿半径 SO 方向射入磁场中.粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从 S 孔射出,设粒子与 圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:

(1)M、N 间电场强度 E 的大小; (2)圆筒的半径 R: (3)保持 M、N 间电场强度 E 不变,仅将 M 板向上平移 2/3d,粒子仍从 M 板边缘的 P 处由 静止释放粒子自进入圆筒至从 S 孔射出期间,与圆筒的碰撞次数 n。 12.(20 分)超导现象是 20 世纪人类重大发现之一,日前我国己研制出世界传输电流最 大的高温超导电缆并成功示范运行。 (l)超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零,这种性质可以通过实验研究.将一个闭 合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中, 磁感线垂直于圈环平面向上, 逐渐降低温度使环发 生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场, 若此后环中的电流不随时间变化. 则表明其电 阻为零。请指出自上往下看环中电流方向,并说明理由。 (2)为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ ,研究人员测得撤去磁场后环中电流为 I,并 经一年以上的时间 t 未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于Δ I 的电流变化,其中 △I<<I,当电流的变化小于△I 时,仪器检测不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变 化。 设环的横截面积为 S, 环中定向移动电子的平均速率为 v, 电子质量为 m、 电荷量为 e. 试 用上述给出的各物理量,推导出ρ 的表达式。 (3)若仍使用上述测量仪器,实验持续时间依旧为 t.为使实验获得的该圆环在超导状态 的电阻率上限ρ 的准确程度更高,请提出你的建议,并简要说明实现方法.

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2013 年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)
13.某航母跑道长 200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为 6m/s2,起飞需要的最 低速度为 50m/s.那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度 为 A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s 14.如图 3, 甲、 乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质 量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动,下列说法正确 的是 A.甲的向心加速度比乙的小 B.甲的运行周期比乙的小 C.甲的角速度比乙的大 D.甲的线速度比乙的大 15.喷墨打印机的简化模型如图 4 所示,重力可忽略的墨汁 微滴,经带电室带负电后,以速度 v 垂直匀强电场飞入 极板间,最终打在纸上,则微滴在极板间电场中 A.向负极板偏转 B.电势能逐渐增大 C.运动轨迹是抛物线 图4 D.运动轨迹与带电量无关 16.如图 5,理想变压器原、副线圈匝数比 n1:n2=2:1, 灯 光 电 阴 u1= R1=6 Ω ,AB 端 电 压 均为理想电表,

sin100π t(V).下列说法正确的是

A. 电流频率为 100HZ B. C. 的读数为 24V 的读数为 0.5A

D. 变压器输入功率为 6W 二、双项选择题:本大题共 9 小题,每小题 6 分,共 54 分。在每小题给出的四 个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对的得 6 分,只选 1 个且正确 的得 3 分,有选错或者不答的得 0 分。 17. 轴 核 裂 变 是 核 电 站 核 能 的 重 要 来 源 , 其 一 种 裂 变 反 应 是 下列说法正确的有 A.上述裂变反应中伴随着中子放出 B .铀块体积对链式反应的发生影响 C.铀核的链式反应可人工控制 D.铀核的半衰期会受到环境温度的影响 18.图 6 为某同学设计的喷水装置,内部装有 2L 水,上部 密封 1atm 的空气 0.5L,保持阀门关闭,再充入 1atm
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的空气 0.1L,设在所有过程中空气可看作理想气体,且温度不变,下列说法 正确的有 A.充气后,密封气体压强增加 B.充气后,密封气体的分子平均动能增加 C.打开阀门后,密封气体对外界做正功 D.打开阀门后,不再充气也能把水喷光

19.如图 7,游乐场中,从高处 A 到水面 B 处有两条 长度相同的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时 从 A 处自由滑向 B 处,下列说法正确的有 A.甲的切向加速度始终比乙的大 B.甲、乙在同一高度的速度大小相等 C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D.甲比乙先到达 B 处 20. 如图 8, 物体 P 静止于固定的鞋面上, 的上表面水平。 P 现把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上, 则 A.P 向下滑动 B.P 静止不动 C.P 所受的合外力增大 D.P 与斜面间的静摩擦力增大 21.如图 9,两个初速度大小相同的同种离子 a 和 b,从 O 点沿垂直磁场方 向进人匀强磁场,最后打到屏 P 上。不计重力。下列说法正确的有 A.a、b 均带正电 B.a 在磁场中飞行的时间比 b 的短 C.a 在磁场中飞行的路程比 b 的短 D.a 在 P 上的落点与 O 点的距离比 b 的近 的腐蚀,在(2)的材料中应选 作阳极。

34.(18 分) (1)研究小车匀速直线运动的实验装置如图 16(a)所示其中斜面倾角θ 可调, 打点计时器的工作频率为 50HZ,纸带上计数点的间距如图 16(b)所示,七中每相邻两点之 间还有 4 个记录点未画出。

① 部分实验步骤如下: A. 测量完毕,关闭电源,取出纸带 B. 接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车 C. 将小车依靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连

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D. 把打点计时器固定在平板上,让纸穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是: ② 图 16(b)中标出的相邻两计数点的时间间隔 T= ③ 计数点 5 对应的瞬时速度大小计算式为 V5= 。 ④ 为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度 大小的计算式应为 a= (2)图 17(a)是测量电阻 RX 的原理图。学生电源 输出电压可调,电流表量程选 0.6A(内阻不计) ,标 有长度刻度的均匀电阻丝 ab 的总长为 30.0cm

(用字母填写) s

① 根据原理图链接图 17(b)的实物图 ② 断开 S2,合上 S1;调节电源输出电压为 3.0V 时,单位长度电阻丝为电压 u= V/cm.记录此时电流表 A1 的示数。 ③ 保持 S1 闭合,合上 S2;滑动 c 点改变 ac 的长度 L,同事调节电源输出电压,使电流表 A1 的示数与步骤②记录的值相同,记录长度 L 和 A2 的示数 I。测量 6 组 L 和 I 值,测量数 据已在图 17(c)中标出,写出 RX 与 L、I、u 的关系式 RX= ;根据图 17 (c)用作图法算出 RX= Ω 35 图 18,两块相同平板 P1、P2 至于光滑水平面上,质量均为 m。P2 的右端固定一轻质 弹簧,左端 A 与弹簧的自由端 B 相距 L。物体 P 置于 P1 的最右端,质量为 2m 且可以 看作质点。P1 与 P 以共同速度 v0 向右运动,与静止的 P2 发生碰撞,碰撞时间极短,碰 撞后 P1 与 P2 粘连在一起,P 压缩弹簧后被弹回并停在 A 点(弹簧始终在弹性限度内) 。 P 与 P2 之间的动摩擦因数为μ ,求 (1) P1、P2 刚碰完时的共同速度 v1 和 P 的最终速度 v2; (2) 此过程中弹簧最大压缩量 x 和 相应的弹性势能 Ep

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36.(18 分) 如图 19(a)所示,在垂直于匀强磁场 B 的平面内,半径为 r 的金属圆盘绕过圆心 O 的轴转动,圆心 O 和边缘 K 通过电刷与一个电路连接,电路中的 P 是加上一定正向 电压才能导通的电子元件。流过电流表的电流 I 与圆盘角速度ω 的关系如图 19(b)所 示,期中 ab 段和 bc 段均为直线,且 ab 段过坐标原点。ω >0 代表圆盘逆时针转动。

已知:R=3.0Ω ,B=1.0T,r=0.2m。忽略圆盘、电流表和导线的电阻 (1) 根据图 19(b)写出 ab、bc 段对应 I 与ω 的关系式 (2) 求出图 19(b)中 b、c 两点对应的 P 两端的电压 Ub、Uc (3) 分别求出 ab、bc 段流过 P 的电流 Ip 与其两端电压 Up 的关系式

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2013 年普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷) 理科综合能力测试(物理)
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,第Ⅰ卷第 1 页至第 5 页,第 Ⅱ卷第 6 页至第 12 页。全卷满分 300 分,时间 150 分钟。 考生注意事项: 1、答题前,务必在试题卷,答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号,并认真核 对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答 题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。 2、 答第Ⅰ卷时, 每小题选出答案后, 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 用 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 3、 答第Ⅱ卷时, 必须使用 0.5 毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写, 要求字体工 整、 .... 笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出,确认后再用 0.5 毫米的黑色 ... 墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无 ............ 效,在试题卷、草稿纸上答题无效。 ................ 4、考试结束后,务必将试题卷和答题卡一并上交。

第Ⅰ卷(选择题

共 120 分)

本卷共 20 小题,每小题 6 分,共 120 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题 目要求的。 14.如图所示,细线的一端系一质量为 m 的小球,另一端固定在倾角为 θ 的光滑斜面体顶 端,细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a 水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终 静止在斜面上,小球受到细线的拉力 T 和斜面的支持力 FN 分别为(重力加速度为 g) A. T ? m( g sin ? ? a cos ? ) B. T ? m( g cos ? ? a sin ? ) C. T ? m(a cos ? ? g sin ? ) D. T ? m(a sin ? ? g cos ? )

FN ? m gc o? ? a s? n ) ( s i FN ? m gs i ? ? a c ? s ) ( n o FN ? m gc o? ? a s? n ) ( s i FN ? m gs i ? ? a c ? s ) ( n o
θ m

a

15.图中 a、b、c、d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面积位于正方形的四个顶点上, 导线中通有大小相等的电流,方向如图所示。一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于 纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是 A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 16.如图所示,足够长平行金属导轨倾斜放置,倾角为 370,宽度为 0.5m,电阻忽略不计, 其上端接一小灯泡, 电阻为 1Ω。 一导体棒 MN 垂直于导轨放置, 质量为 0.2kg, 接入电路的电阻为 1Ω, 两端于导轨接触良好, 与导轨间的动摩擦因数为 0.5。 M 在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度为 0.8T。将导体 棒 MN 由静止释放,运动一端时间后,小灯泡稳定发光,此后导体棒 MN 的 N 运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为 (重力加速度 g 取 10m/s2, sin370=0.6) A.2.5m/s 1W B.5m/s 1W 370 C.7.5m/s 9W D.15m/s 9W 17.质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时,引力势能可表示为 E p ? ?

×
小灯泡

GMm ,其 r

中 G 为引力常量,M 为地球质量。该卫星原来的在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运
40

动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2,此过程 中因摩擦而产生的热量为 A. GMm(

1 1 ? ) R2 R1

B. GMm(

1 1 ? ) R1 R2

C.

GMm 1 1 ( ? ) 2 R2 R1

D.

GMm 1 1 ( ? ) 2 R1 R2

18 . 由 消 防 水 龙 带 的 喷 嘴 喷 出 水 的 流 量 是 0.28m3/min , 水 离 开 喷 口 时 的 速 度 大 小 为

16 3m / s ,方向与水平面夹角为 600,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空
中水柱的高度和水量分别是(重力加速度 g 取 10m/s2) A.28.8m 1.12× -2m3 10 B.28.8m 0.672m3 C.38.4m 1.29× -2m3 10 D.38.4m 0.776m3 19. 用图示的电路可以测量电阻的阻值。 图中 Rx 是待测电阻, 0 是定值, G R ○ 是灵敏度很高的电流表,MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关,改变滑动头 P 的位置,当通过电流表○的电流为零时,测得 MP ? l1 , PN ? l2 ,则 G Rx 的阻值为 M P R0 G Rx N

l l l B. 1 R0 C. 2 R0 D. 2 R0 l1 ? l2 l1 l1 ? l2 20.如图所示, xOy 平面是无穷大导体的表面,该导体充满 z ? 0 的空间, z ? 0 的空间为 真空。将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处,则在 xOy 平面上会产生感应电荷。空间任
意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。 已知静电平衡时导体 内部场强处处为零,则在 z 轴上 z ? A. k

l A. 1 R0 l2

4q h2

B. k

4q 9h 2

h 处的场强大小为(k 为静电力常量) 2 32q 40q C. k D. k 2 9h 9h 2
x

z q y

第Ⅱ卷(非选择题

共 180 分)

考生注意事项: 请用 0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。 ..... ......... 21. (18 分) I. 分)根据单摆周期公式 T ? 2? (5

1 ,可以通过实验测量当地的重力加速度。如图 g

1 所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。 (1)用游标卡尺测量小钢球直径,求数如图 2 所示,读数为_______mm。

41

图1

(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_______。 a.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且尽可能长一些 b.摆球尽量选择质量大些、体积小些的 c.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线相距平衡位置有 较大的角度 d.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置大于 50,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回 到开始位置时停止计时,此时间间隔 ?t 即为单摆周期 T e.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于 50,释放摆球,当摆球振动稳定后,从平 衡位置开始计时,记下摆球做 50 次全振动所用的时间 ?t ,则单摆周期 T ?

?t 50

II. 分) (6 (1)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中,利用螺旋测微器测定合金丝直 径的过程如图所示,校零时的读数为________ mm,合金丝的直径为_______mm。 (2)为了精确测量合金丝的电阻 Rx,设计出如图Ⅰ所示的实验电路图,按照该电路图完 成图 2 中的实物电路连接。 V Rx R S 图1
1.50

A

1 ?1 /V U12

E

图2

1.40 1.30
× × × ×

×

III. 分)根据闭合电路欧姆定律,用图Ⅰ所示电路可以测定 (7 1.20 电池的电动势和内电阻。图中 R0 两端的对应电压 U12,对所得的 实验数据进行处理,就可以实现测量目的。根据实验数据在 1.10

1 ? R 坐标系中描出坐标点,如图 2 所示。已知 R0 ? 150? , U12
请完成以下数据分析和处理。
42

1.00 0.90 0.80 0.70
× ×

×

20 40 60 80 100 120 140 160

图2

R/?

(1)图 2 中电阻为

? 的数据点应剔除;

1 (2)在坐标纸上画出 ? R 关系图线; u12
(3) 图线的斜率是 动势 En ? V。 由此可得电池电 (V ?1 ? ?1 ) , ?

1 R0

2

En rn

S 图1

R

22. (14 分) 一物体放在水平地面上,如图 1 所示,已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如 图 2 所示,物体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图 3 所示。求: F/N 3 2 1 F 图1 O 2 4 6 图2 8 3 2 1 t/s O 10 t/s 10 v/(m·-1) s

2

4

6 图3

8

(1)0~8s 时间内拉力的冲量; (2)0~6s 时间内物体的位移; (3)0~10s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。 23. (16 分) 如图所示的平面直角坐标系 xoy,在第Ⅰ象限内有平行于 y 轴的匀强电场,方向沿 y 正 方向;在第Ⅳ象限的正三角形 abc 区域内有匀强电场,方向垂直于 xoy 平面向里,正三角形 边长为 L,且 ab 边与 y 轴平行。一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子,从 y 轴上的 p(o, h) 点, 以大小为 v0 的速度沿 x 轴正方向射入电场, 通过电场后从 x 轴上的 a(2h, o) 点进入第Ⅳ象限, y 又经过磁场从 y 轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与 y 轴负方向成 45°角,不计粒子所受 E 的重力。求: v P 0 (1)电场强度 E 的大小; a (2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向; O (3) abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。 B b 24. (20 分) 如图所示,质量为 M 、倾角为 ? 的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面 上,底部与地面的动摩擦因数为 ? ,斜面顶端与劲度系数为 k 、自然长度为 l 的轻质弹簧相

x c

3 l 时将物块由静止开始释 4 放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g 。
连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2) 选物块的平衡位置为坐标原点, 沿斜面向下为正方向建立坐标轴, 用 x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动; (3)求弹簧的最大伸长量; (4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数 ? 应满足什么条件(假 设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)? m α M

43

2013 年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷)

44

45

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48

2013 年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)

49

50

51

52

53

2013 年(新课标 2)参考答案

54

55

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2013 年(新课标 1)参考答案

59

60

61

62

63

64

65

2013 年(北京卷)参考答案
13. A 14.B 15.D 21.(1)B、C、甲; (2)如图 (3)5.2; (4)B,D; (5)A 22. 16.D 17.C 18. C 19.B 20.B

(1)E= 23. (1)

(2)

(3)

(2)竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s,由对称性可知,从离开蹦床到最 大高度的时间为1s,所以

(3)运动员离开蹦床的速度为v=10m/s,所以W=

W= 24. (1) (2)F 安=BIL

x1=1m

I=nevS F洛=eBv F=nLSeBv=BIL

66

2013 年(上海卷)参考答案
一、单项选择题 1 B 9 A 17 BD 四、填空题 21.
210 84

2 C 10 B 18 AD

3 D 11 B

4 B 12 D 19 ABC

5 B 13 C 20 AD

6 D 14 A

7 A 15 C

8 A 16 A

二、单项选择题

三、多项选择题

Po ?

206 82

4 Po+ 2 He

19 9

4 22 1 F+ 2 He ? 10 Ne+ 1 H

22A.

mv0 3M

5M ? m 2 mv0 18M
1∶ 3 16

22B. 3 4 :1 23.

? 0.08 4
P0

24.3 P0 R

25.0.248 等于 四、实验题 26.有 无 无 27. (1)×10 调零70 (2)连线如右图 直流电压 10V 28.(1)正比 飞行时间 t (2)计算时重力加速度取值(10m/s2)大于实际值 (3)小球直径过大、小球飞过光电门需要时间(或光电门安装在斜槽端口的内侧了) 29. (1) p0 (V0 ? ?V ) ? ( p0 ? ?p1 )V0 (2)560 (3)A 六、计算题 95760

p0V0 ? ( p0 ? ?p1 )(V0 ? ?V1 )

30.开始时,压强 p1 ? p0 体积 V1 ? H1S 加砝码后 压强 p2 体积 V2 ? H 2 S

温度 T1 ? T 温度 T2 ? T ? ?T 温度 T3 ? T

再撤去保温材料后,压强 p3 ? p2 由状态 2 到状态 3 为等压变化,

体积 V3 ? H 3 S

H3S H2S ? T T ? ?T

最后的 T3 ? T ?

H 3 ?T H 2 ? H3

67

由状态 1 和状态 3 温度相等, p0 H1S ? P H 3 S 3 31.小球下落前滑块的加速度 a1 ?

最后压强 p3 ?

H1 p0 H3

f1 ? ( M ? m) g ? M M

滑块做匀减速运动,到小球开始下落时的速度
2 2 v ? v0 ? 2a1 L ? v0 ? 2

? ( M ? m) g
M

L

小球落地时间 t ?

2h g

小球落下后,滑块的加速度 a2 ?

f 2 ? Mg ? ? ?g M M
2 v0 ? 2

? ( M ? m) g ?g
M

v ? 按此加速度,滑块停止运动时间 t2 ? a2

L

2h ? 若小球落地时间大于或等于滑块停止时间,即: g
2 v0 ? 2

2 v0 ? 2

? ( M ? m) g ?g
M

L

? ( M ? m) g
M 2? g

v2 则小球落地时距滑块左侧 s ? ? 2a2

L
=

2 v0 ( M ? m) L ? 2? g M

2h ? 或小球落地时间小球滑块停止时间,即: g
则小球落地时距滑块左侧 s ? vt ?

2 v0 ? 2

? ( M ? m) g ?g
M

L

? ( M ? m) g 2h 1 2h 1 22 2 L ? ?g a t = v0 ? 2 M g 2 g 2

=

2h 2 4 ? ( M ? m) Lh v0 ? ? ?h g M

32. (1)V(伏特)

Q (2) E0 ? k 2 R
(3) ?U ? " S " ?

E0 R 2 Q? k

1 E0 R 2

68

(4)由动能定理

1 2 1 mv0 ? q?U ? q E0 R 2 2
v0 ? qE0 R m

33. (1)电路中电阻消耗的功率不变,即回路中的电流不变

I?

B lv E 0.5 ? 0.4 ? 2 ? 0 0 ? ? 2(A) R ? r R ? r 0.15 ? 0.05

(2) B2 ? B0 ? kx ? 0.5 ? 0.5 ? 2 ? 1.5(T) 电流不变,即回路的感应电动势不变,即 B0lv0 ? ( B0 ? kx)lvx

vx ?

B0 v0 B0 ? kx

v2 ?

0.5 ? 2 2 ? (m/s) 0.5 ? 0.5 ? 2 3

(3)安培力 F ? BIl ? ( B0 ? kx) Il ? (0.5 ? 0.5 x) ? 2 ? 0.4 ? 0.4 ? 0.4 x 安培力做功 W安 =

F0 ? F2 0.4 ? 0.4 ? 0.4 ? 2 x= ? 2 ? 1.6(J) 2 2

(4)由动能定理

1 2 1 2 mv2 ? mv0 2 2 1 2 1 2 1 2 2 1 W外 ? mv2 ? mv0 ? W安 ? ? 0.1? ( ) ? ? 0.1? 22 ? 1.6 ? 1.42(J) 2 2 2 3 2 W外-W安 =?Ek ?
2 2

安培力的功率与回路的电功率相等,即: P ? I ( R ? r ) ? 2 ? (0.15 ? 0.05) ? 0.8(W) 安 时间 t ?

W安 1.6 = =2(s) P安 0.8

外力的平均功率

P?

W外 1.42 = =0.71(W) t 2

69

2013 年(江苏卷)参考答案
一、单项选择题 1. C 2. D 3. B 4. C 5. A 二、多项选择题 6. ABD 7. CD 8. BC 9. BC 三、简答题 10. (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. 11. (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)由 H1 ? 可得 g ? 12A. (1)C

1 T1 1 T g ( ?? t )2 和 H 2 ? g ( 2 ?? t )2 2 n 2 n
(T1 ? T2 ) 2
(2) B ? C ,因此可以消去 ?t 的影响. 25

2n 2 ( H1 ? H 2 ) 2

(3)等温过程 pAVA ? pBVB ,单位体积内的分子数 n ?

? NA
VB

.

解得 n ?

? N A pB
p AVA

,代入数据得 n ? 4 ?10 m
25

?3

12B. (1)A (2)大于 c(或光速) (3)由题意知,入射角 ? ? 22.5 ° 则折射率最小值 n ? 12C. (1)C (2)近

1 sin 22.5?
6

(3)根据动量守恒 (mA ? mB )V0 ? mAvA ? mB vB 解得 vB ? 0.02m / s, 离开空间站方向 桌面对纸板的摩擦力

14. (1)砝码对纸板的摩擦力 f1 ? ? m1 g

f 2 ? ? (m1 ? m2 ) g

f ? f1 ? f 2

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
解得

F ? f ? f2 ? m a 发生相对运动 1 2 2 F ? 2? (m1 ? m2 ) g
70

a2 ? a1

(3)纸板抽出前,砝码运动的距离 x1 ?

1 1 2 a t1 2 x2 ?

纸板运动的距离 d ? x1 ?

1 a2t12 2

纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离 由题意知

1 a3 t22 2

l ? x1 ? x2

a1 ? a3, a1 t? 1

a3 t2 解得

代入数据得 F ? 22.4 N

d F ? 2?[m1 ? (1 ? )m2 ]g l

71

2013 年(天津卷)参考答案

72

73

74

75

76

2013 年(广东卷)参考答案
选择题 题号 答案 13 B 14 A 15 C 16 D 17 AC 18 AC 19 BD 20 BD 21 AD ; 6.0

34:(1)DCBA ; 0.1 ;

S ? S5 ? S6 ? ( S1 ? S 2 ? S3 ) uL S 4 ? S5 ; 4 (2)0.1 ; 9T 2 2T I
L/cm

I/A

35: 解: (1)P1、P2 碰撞,系统动量守恒

mv0 ? (m ? m)v1
得 v1 ?

① ②

v0 2

P1、P2、P 系统全过程动量守恒

mv0 ? 2mv0 ? (2m ? 2m)v2
得共同速度 v2 ?

③ ④

3v0 4

(2)弹簧压缩最大时系统共同速度设为 v3,从 P1、P2 碰后到弹簧压缩最大过程,满足动 量守恒和能量守恒

(m ? m)v1 ? 2mv0 ? (2m ? 2m)v3
显然 v3 ? v2 ?

⑤ ⑥

3v0 4

1 1 1 2 2 2 ? 2mv0 ? ? 2mv1 ? E p ? 2?mg ( L ? x) ? ? 4mv3 2 2 2
P1、P2 碰后到最后系统达到共同速度 v2 过程,满足能量守恒



1 1 1 2 2 2 ? 2mv0 ? ? 2mv1 ? 2?mg (2 L ? 2 x) ? ? 4mv2 2 2 2
联立①⑥⑦⑧解得



77

x?

2 v0 ?L 32 ?g



2 mv0 Ep ? 16



36 解: (1)ab 段: I ?

?
150

( A)

? ?[?45,15]
? 0.05 ( A)

① ②

bc 段:

I?

?
100

? ?[15,45]

(2)由法拉第电磁感应定律,圆盘产生电动势
E? 1 Br 2? 2



忽略圆盘、电流表和导线的电阻,则 P 与 R 并联电路的电压

UP ? E
即U P ?

④ ⑤

1 Br 2? 2

对于 b 点将 ? ? 15rad / s 代入⑤得: U b ? 0.3 V 对于 c 点将 ? ? 45rad / s 代入⑤得 U C ? 0.9V (3)由电路知识可知

IP ? I ?

UP R

⑥ ⑦ ⑧

ab 段:联立①⑤⑥可得 I p ? 0 bc 段:联立②⑤⑥可得 I p ?

UP ? 0.05 ( A) 6

78

2013 年(安徽卷)参考答案
选择题 题号 答案 14 A 15 B 16 B 17 C 18 A 19 C 20 D

21. (18 分) I. 【答案】(1)18.6 (2)abe II. 【答案】(1)0.007 0.638 III. 【答案】(1)80.00 (2)如图所示 (3)0.00444
1 /V ?1 U12

1.50

1.50 1.40 1.30 1.20 1.10 1.00 0.90 0.80 0.70
× × × × × × × ×

20

40

60

80 100 120 140 160

R/?

22. (14 分) 一物体放在水平地面上,如图 1 所示,已知物体所受水平拉力 F 随时间 t 的变化情况如 图 2 所示,物体相应的速度 v 随时间 t 的变化关系如图 3 所示。求: F/N 3 2 1 F 图1 O 2 4 6 图2 8 3 2 1 t/s O 10 t/s 10 v/(m·-1) s

2

4

6 图3

8

(1)0~8s 时间内拉力的冲量; (2)0~6s 时间内物体的位移; (3)0~10s 时间内,物体克服摩擦力所做的功。 【答案】 (1) 18N ? s (2)6m (3)30J 【解析】 (1)由图 2 知 I ? F1?t1 ? F2 ?t2 ? F3?t3 , I ? 18N ? s (2)由图 3 知物体的位移为

x?

(6 ? 2) ? 3m ? 6m 2

(3)由图 2 知,在 6~8s 时间内,物体作匀速运动,于是有 f=2N 由图 3 知在 0~10s 时间内物体的总位移为

79

l?

(8 ? 6) ? (10 ? 2) ? 3m ? 15m ,所以 W ? fl ? 2 ?15J ? 30 J 2

23. (16 分) 如图所示的平面直角坐标系 xoy,在第Ⅰ象限内有平行于 y 轴的匀强电场,方向沿 y 正 方向;在第Ⅳ象限的正三角形 abc 区域内有匀强电场,方向垂直于 xoy 平面向里,正三角形 边长为 L,且 ab 边与 y 轴平行。一质量为 m 、电荷量为 q 的粒子,从 y 轴上的 p(o, h) 点, 以大小为 v0 的速度沿 x 轴正方向射入电场, 通过电场后从 x 轴上的 a(2h, o) 点进入第Ⅳ象限, y 又经过磁场从 y 轴上的某点进入第Ⅲ象限,且速度与 y 轴负方向成 45°角,不计粒子所受 E 的重力。求: v P 0 (1)电场强度 E 的大小; a (2)粒子到达 a 点时速度的大小和方向; O (3) abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。 B 【答案】 (1)

x c

mv (2) 2v0 方向指向第 IV 象限与 x 轴正方向成 450 角 2 qh

2 0

b y P v0 r B b c E a O x

(3)

2mv0 qL

【解析】 (1)设粒子在电场中运动的时间为 t,则有

x ? v0t ? 2h

y?

1 2 a t ? h q E? m a 2
E?
2 mv0 2qh

联立以上各式可得

(2)粒子到达 a 点时沿负 y 方向的分速度为 v y ? at ? v0 所以 v ?
2 2 v0 ? v y ? 2v0

450 方向指向第 IV 象限与 x 轴正方向成 450 角

(3)粒子在磁场中运动时,有 qvB ? m

v2 r

当粒子从 b 点射出时,磁场的磁感应强度为最小值,此时有

r?

2 L 2

所以 B ?

2mv0 qL

24. (20 分) 如图所示,质量为 M 、倾角为 ? 的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面 上,底部与地面的动摩擦因数为 ? ,斜面顶端与劲度系数为 k 、自然长度为 l 的轻质弹簧相

3 l 时将物块由静止开始释 4 放,且物块在以后的运动中,斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g 。
连,弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度; (2) 选物块的平衡位置为坐标原点, 沿斜面向下为正方向建立坐标轴, 用 x 表示物块相对于平衡位置的位移,证明物块做简谐运动; (3)求弹簧的最大伸长量;
80

m α M

(4)为使斜面始终处于静止状态,动摩擦因数 ? 应满足什么条件(假设滑动摩擦力等 于最大静摩擦力)? 【 答 案 】( 1 ) L ?

mg sin ? L mg sin ? ( 2 ) 见 解 析 ( 3 ) ( 4 ) ? k 4 k

??

(kL ? 4mg sin ? ) cos ? 4Mg ? 4mg cos 2 ? ? kL sin ?

【解析】 (1)设物块在斜面上平衡时,弹簧的伸长量为 ?L ,有

mg sin ? ? k ?L ? 0
此时弹簧的长度为 L ?

解得 ?L ?

( 2 ) 当 物 块 的 位 移 为 x 时 , 弹 簧 伸 长 量 为 x ? ?L , 物 块 所 受 合 力 为

mg sin ? k

mg sin ? k

m O x α M

F合 ? mg sin ? ? k ( x ? ?L)
联立以上各式可得 F合 ? ?kx 可知物块作简谐运动 (3)物块作简谐运动的振幅为 A ?

L mg sin ? ? 4 k L mg sin ? 由对称性可知,最大伸长量为 ? 4 k
水平方向 f ? FN 1 sin ? ? F cos ? ? 0 竖直方向 FN 2 ? Mg ? FN 1 cos ? ? F sin ? ? 0 又 F ? k ( x ? ?L) , FN 1 ? mg cos ? 联立可得 f ? kx cos ? , FN 2 ? Mg ? mg ? kx sin ? 为使斜面体始终处于静止,结合牛顿第三定律,应有 f ? ? FN 2 ,所以 α F Mg FN1

(4)设物块位移 x 为正,则斜面体受力情况如图所示,由于斜面体平衡,所以有 FN2 f

??

f FN 2

?

k x cos ? Mg ? mg ? kx sin ?

当 x ? ? A 时,上式右端达到最大值,于是有

??

(kL ? 4mg sin ? ) cos ? 4Mg ? 4mg cos 2 ? ? kL sin ?

81

2013 年(重庆卷)参考答案

82

83

2013 年(四川卷)参考答案

84

85


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