2013年江苏物理高考试题文档版(含答案).docx
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2013年普通高等学校招生全国统一考试
物理试题(江苏卷)
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”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
3.下列选项中的各圆环大小相同,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C)发摇现,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发生变化,导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时
(A)变大,且R越大,U增大越明显
(B)变大,且R越小,U增大越明显
(C)变小,且R越大,U增大越明显
(D)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.
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.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
(B)物块在B点时,弹簧的弹性势能小于
(C)经O点时,物块的动能小于
(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.
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、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=_______.(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,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.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.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,计算结果保留一位有效数字)
B.【选修3-4】(12分)
(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,ABBC.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.(题12C-1图)
(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.
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,=0.5kg,=0.1kg,,砝码与纸板左端的距离d=0.1m,取g=10.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;
(2)求应满足的关系;
(3)在()时刻释放P,求P速度为零时的坐标.
2013年普通高等学校招生全国统一考试
物理答案(江苏卷)
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.答案:
C
解析:
A、第一定律的内容为:
所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动,太阳处于椭圆的一个焦点上.故A错误;B、第二定律:
对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等.行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化,故B错误;C、若行星的公转周期为T,则常量K与行星无关,与中心体有关,故C正确;D、第二定律:
对每一个行星而言,太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,是对同一个行星而言,故D错误;
点评:
正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键.
2.答案:
D
解析:
AB两个座椅具有相同的角速度.
A:
根据公式:
v=ω•r,A的运动半径小,A的速度就小.故A错误;
B:
根据公式:
a=ω2r,A的运动半径小,A的向心加速度就小,故B错误;
C:
A的向心加速度就小,A的向心力就小,A对缆绳的拉力就小,故C错误;D正确.
点评:
该题中,AB的角速度相等而半径不相等是解题的关键.属于简单题.
3.答案:
B
解析:
A、坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的,
B、坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生,坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的场强.
C、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度是
带电圆环产生的,
D、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消,第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消,所以坐标原点O处电场强度为零.
所以坐标原点O处电场强度最大的是B.
点评:
本题考查定性分析问题的思想方法,要求学生在牢固的掌握基本知识的基础上要能过灵活的分析问题.
4.答案:
C
解析:
S两端电压U增大,故传感器两端电压一定减小;
当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液,RM变小.假设RM减小趋近于零,即等效电源内阻趋近到最小值,R增大趋近无穷大即等效电源的内阻的阻值将趋近于最大值,从U-I图象显然看出,图线的斜率变化最大,即电流变化范围最大,导致“S”上电压变化最明显.
点评:
此题利如果用传统的思维,即利用闭合电路欧姆定律,由电源电动势E、内阻r、电阻R及RM得出S上的电压表达式,再进行讨论.其实,那是一个非常复杂的代数式,要讨论还得将式子进行一系列变形才能进行,显然非常麻烦,方法不可取;此题如果利用“等效思维”与“极限思维”便可一步到位,轻松突破.
5.答案:
A
解析:
设碰撞前白球的速度大小为2v,由图看出,碰撞后两球的速度大小相等,速度之间的夹角约为60°,设碰撞后两球的速度大小为v′,根据动量守恒得:
水平方向有:
m•2v=2mv′cos30°,解得,则碰撞过程中系统损失的动能为,即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的.
点评:
本题首先要根据照片的信息,知道两球速度大小近似相等,再由动量守恒求解碰撞前后速度大小的关系
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.答案:
ABD
解析:
A:
电场线的疏密表示场强的大小,故A正确;B:
a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势.故B正确;C:
电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;D:
把电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电场力做负功.故D正确.
点评:
该题考查电场线的特点与电场力做功的特点,解题的关键是电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加.
7.答案:
CD
解析:
AB加速度都等于重力加速度,选项A错误,由于二者上升高度相同,说明二者抛出时的竖直分量相同,飞行时间相等,选项B错误;B抛出时速度的水平分量大于A,B在最高点的速度比A在最高点大,选项C正确,B在落地时的速度比A在落地时的速度大,选项D正确。
点评:
这题考查抛体运动的相关知识。
8.答案:
BC
解析:
要是灯泡变亮,需要增大电路电流,向下滑动P,副线圈匝数减少,获得电压减小,电路电流减小,灯泡变暗,故A错,增大交流电源电压,原副线圈的匝数比例不变,则副线圈输出电压增大,则灯泡变亮,故B正确。
增大交流电的频率,电容器的容抗减小,电路中电流增大,灯泡变亮,故C正确;减小电容C,电容器的电容增大,电路中电流变小,灯泡变暗,故D错误。
9.答案:
BC
解析:
借助弹簧振子的平衡位置的思想,假定AB的中点为C,画出AB的总店O,则因为物体从A到B想做运动的过程中,摩擦力一直做负功,则过O点弹簧的压缩量一直小雨OA,即O点在C的左侧,OA>OB,且OA>.所以物体在A点的弹性势能等于W-,小雨W-,故A错,同理可知BC正确,物体的最大动能在物体从A到B运动的过程中,当向左的弹力等于摩擦力时,此时物体还没有到达O点;而由于弹簧的性质和弹力做功的具体情况不明,所欲不能判断与物体到达B点的弹性势能大小比较。
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.答案:
(1)见下图
(2)10
(3)电池
(4)图线不应划为直线;横坐标的标度不恰当。
解析:
(1)由于要求测量多组数据,且电源电压高于小灯泡的额定电压,电路需要用滑动变阻器分压式接法。
(2)定值电阻R起到主要保护作用,如果过大则影响滑动变择期的分压效果吗。
故选择10欧姆的电阻。
(3)因为电源电压过大,为保障哥哥电器元件的安全,应先拆除电池。
(4)实验描点的结果应用平滑的曲线链接。
应适当调节横纵坐标,视图线分布在坐标纸的大部分空间,便于分析。
11.
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)
解析:
(1)电磁铁通过的电流可以是直流电,也可以是交流电,所以A错,为了达到实验小球下落能够撞击M触头,所以M应在电磁铁的正下方,故B正确。
因为要利用自由落体的公式,所以要测量高度h,但测量的高度应该是电磁铁的下端到M说的竖直距离再减去小球的直径,故C错。
小球下落和计时应该同步,故D正确。
(2)单个小球下落的时间为,根据有,即可算出g。
(3)增加下落的时间可以减小时间测量误差的影响;多次试验是一般减少误差的常用方法。
(4)对于多出来的未知数,列方程求解是一个好方法,多一个未知数多列一个方程即可。
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.答案:
(1)C
(2)B→C25
(3)
解析:
(1)A→B的过程,体积增大,气体对外做功,故A错;B→C的过程气体与外界无热量交换,而体积瞪大,对外做功,根据热力学第一定律,内能减小,温度降低,气体分子平均动能减小,故B错,C→D的过程等温变化,气体的体积减小,压强变大,根据气体压强的微观解释,故C对,D→A过程,绝热,气体体积减小,外界对全体做功,气体内能增加,温度升高,气体分子的速率分布将发生变化,故D错。
(2)根据
(1)的分析可知B→C为内能减少的过程,由热力学第一定律△U=Q+W可知:
W=Q-△U=20J(3)等温过程PAVA=PBVB,单位体积的分子数,解得,代入数字得
B.答案:
(A)
(2)大于c(或光速)(3)
解析:
(1)物体受迫振动的频率等于驱动力的频率,故选A。
(2)根据狭义相对论,两飞船接近光速,则距离应变大,而光速是不变的。
(3)如图∠1=∠2=450,则可知入射角α=22.5o,则折射率最小值
C.答案:
(1)C(20)近6
(30),离开空间站方向
解析:
(1)根据德布罗意波长公式可知C正确;
(2)由玻尔原子理论可知电子在n=3轨道比n=5轨道离核近;由能级跃迁知大量的氮离子从n=4能级跃迁所发射的谱线为6条。
(3)由动量守恒,解得:
,方向为离开空间站方向
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.答案:
(1)E1=10V方向为
(2)q=10C(3)Q=100J
解析:
感应电动势磁通量的变化
解得代入数据的E1=10V感应电流的方向为
(2)同理可得,感应电流,电量,解得
代入数据得q=10C
(3)0~1s内的焦耳热,,且,1~5s内的焦耳热,由Q=Q1+Q2代入数据得Q=100J
14.答案:
(1)
(2)(3)
解析:
(1)砝码对纸板的摩擦力,桌面对纸板的摩擦力,
由解得
(2)设砝码的加速度为,纸板的加速度为,则发生相对运动
解得
(3)纸板抽出前,砝码运动的距离纸板运动的距离
纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离
由题意知 解得
代入数据得
15.答案:
(1)
(2),(n=1,2,3…)(3)y=2E0kτ-2t0+t0B02kE0τ-2t0B0,(k=1,2,3…)
解析:
(1)作匀加速直线运动,作匀速圆周运动
电场力,加速度,速度,且,解得
(2)只有当时,P在磁场中作圆周运动结束一个开始沿x轴负方向运动,才能沿一定轨道作往复运动,如图所示
设P在磁场中做圆周运动的周期为T。
则,(n=1,2,3…),匀速圆周运动,,解得:
,(n=1,2,3…)
(3)在时刻释放,P在电场中加速时间为,在磁场中作匀速圆周运动,,圆周运动的半径为,解得:
又经过时间P减速为零后向右加速时间为,P再进入磁场的速度为,圆周运动半径为,解得:
综上分析,速度为零时横坐标x=0,相应的纵坐标为y=2kr1-k-1r22kr1-r2,(k=1,2,3…)
解得:
y=2E0kτ-2t0+t0B02kE0τ-2t0B0,(k=1,2,3…)
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- 2013 江苏 物理 高考 试题 文档 答案