2013年高考真题——物理（江苏卷） （含解析）.docx

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vr，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，mgtan=，A与竖直方向的夹角比B的小，故C错；拉力，悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D对。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。 坐标原点处电场强度最大的是答案：B 解析：将圆环视为点电荷，圆环半径为r，由E=k可求每个点电荷的场强E=k，根据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B的场强为E=k，选项,D的场强为0，故B对。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。 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增大越明显答案：C 解析：接触到药液时其电阻发生变化，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，两者联立可知变小，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，如图所示，相同时间内，白球碰前与碰后的位移之比大约为，速度之比为，白球碰后与灰球碰后的位移之比大约为，速度之比为，又动能，两球质量相等，碰撞过程中系统损失的动能为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，故A对，B、C、D错。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，表明小球B的水平速度大，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（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答案：BC 解析：将物块从O点拉倒A点，根据功能关系有， ，x>，弹簧的弹性势能小于，故A错；将物块从O点拉倒A点，然后到O点，再到B点，根据功能关系有，x>，弹簧的弹性势能小于，故B对；将物块从O点拉倒A点，然后到O点，根据动能定理有，x>，物块的动能小于，故C对；物块动能最大时弹簧的弹性势能为kx1=mg时，x1<a，物块动能最大时弹簧的弹性势能大于物块在B点时弹簧的弹性势能，故D错。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和电压的关系，小明测量小灯泡的电压和电流，利用得到电功率。 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 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、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和电压的关系，测量小灯泡的电压和电流应从零开始，采用分压电路。(2)根据热功率得小灯泡的电阻为5，与10的滑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=_。 （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 和，测量n个小球下落的总时间和。 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。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，又t=065s，H=1.980m，求得g=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)由和可得,因此可以消去的影响.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，和为等温过程，和为绝热过程（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）过程中，外界对气体做功（B） 过程中，气体分子的平均动能增大（C） 过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多（D） 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“”、“”、“”或“”）。 若气体在过程中吸收63kJ 的热量，在过程中放出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）答案：(1)C (2) 25(3)解析：(1) 过程中，气体体积增大，气体对外界做功，故A错；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；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；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可知 是内能减小的过程 ；一次循环中内能变化为零，即 ,解之的W=25kJ。(3)等温过程,单位体积内的分子数.解得,代入数据得（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，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） 答案：(1)A (2)大于 c(或光速)(3)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°则折射率最小值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（）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) 离开空间站方向解析：(1)根据可知动量相等，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=6条。(3)根据动量守恒解得 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01s内从零均匀变化到0。 2T。 在15s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15s内通过线圈的电荷量q；（3）在05s内线圈产生的焦耳热Q答案：（1）10V adcba (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和，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， =0。 5kg， =0。 1kg， =0。 2，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=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) (2) (3) 解析：(1)砝码对纸板的摩擦力 桌面对纸板的摩擦力 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。 （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。答案：(1) (2) (3)x=0解析：