全国1卷高考理综物真题物理试题 16页

‎2013年高考真题—物理学科（新课标卷）解析版 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1 9～21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.（2013-全国卷1-单选）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。撤据表中的数据，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 ‎ ‎【答案】C ‎【解析】分析表中数据，发现物体运动的距离之比近似等于时间平方之比，所以C选项正确。‎ ‎15. （2013-全国卷1-单选）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，在a点处有一电荷量为q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 ‎【答案】B ‎【解析】 由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E=，所以B选项正确。‎ ‎16. （2013-全国卷1-单选）一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d，极扳分别与电池两极相连．上极扳中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2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，井在下极扳处(未与极扳接触返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将（ ）‎ A打到下极扳上 B在下极板处返回 C在距上极板d/2处返回 D在距上极扳2d/5处返回 ‎ ‎【答案】D ‎【解析】带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知，①.将下极板向上平移，从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为，小于克服电场力做的功Uq，所以A.B选项错误。设距上极板x处返回，根据动能定理有②，由①②联立解得。所以C项错误，D选项正确。‎ ‎17. （2013-全国卷1-单选）如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒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碰场。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（ ）‎ ‎【答案】A ‎【解析】用力使MN向右匀速运动，在磁场中切割磁感线产生感应电动势。设∠bac=θ，根据法拉第电磁感应律有， 。设金属棒单位长度电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有，所以A选项正确。‎ ‎18. （2013-全国卷1-单选）如图，半径为 R的圆是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，方向垂直于纸面向外。一电荷量为q(q>0)，质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域，射入点与ab的距离为R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600。，则粒子的速率为(不计重力 ) （ ）‎ A qBR/‎2m B．qBR/m C． 3qBR/‎2m D 2qBR/m ‎ ‎【答案】B ‎【解析】带电粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域做匀速圆周运动，运动轨迹如图。设运动半径为r，圆心为Oˊ，连接OC.OOˊ，OOˊ垂直平分弦长CD。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600，所以∠C OˊD=600， 又CE= R/2，所以∠C OE=300，则∠C O Oˊ=∠C OˊO= 300，C Oˊ=CO，即r=R。再根据洛仑兹力提供向心力有， 解得，所以B选项正确。‎ ‎19. （2013-全国卷1-多选）如图．直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车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两车运动方向相反 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车的速率一直比a车的大 ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】由x－t图线分析可知，t1 时刻b车追上了a车，A选项错误；x－t图线斜率的正负表示运动方向，t2 时刻a车沿正方向运动，b车沿负方向运动，B选项正确；x－t图线斜率的大小表示速度大小，t1到t2这段时间内曲线b斜率先减小后增加，C选项正确，D选项错误。‎ ‎20. （2013-全国卷1-多选）2 012年6月18 日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面‎343km的近圆形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大气。下列说法正确的是（ ）‎ 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如不加干预，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 ‎ ‎【答案】BC ‎【解析】神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面‎343km的近圆形轨道上实现交会对接，运行速度大小应小于第一宇宙速度，A选项错误；由于克服空气阻力做功，能量减少，所以高度降低。由万有引力提供向心力，得，线速度增大，动能增加，BC选项正确；航天员在天宫一号中处于失重状态，仍然受到地球的引力，引力全部提供做圆周运动的向心力，D选项错误。‎ ‎21. （2013-全国卷1-多选） 2012年11月，“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一作用力，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‎1000m。已知航母始终静止．重力加速度的大小为g，则（ ）‎ A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 B 在0.4s～2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时问变化 C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过‎2.5g D 在0.4～0.5s时间内。阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 ‎【答案】AC ‎【解析】设着舰时舰载机的速度为v,无阻拦索时舰载机加速度大小为a,所以=，速度一时间图线面积表示位移，从着舰到停止飞机在甲板上滑行的距离 ‎,A选项正确； 0.4s～2.5s时间内舰载机做匀减速直线运动，阻拦索的张力的合力一定，阻拉索之间的夹角变小，阻拉索的张力变小，B选项错误；0.4s～2.5s时间内飞行员所承受的加速度大小，C选项正确；0.4s～2.5s时间内，由P=Fv知，阻拦索对飞机做功的功率减小，D选项错误。‎ 第1I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. （2013-全国卷1）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．用米尺测量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△t A和△t B，求出加速度a：‎ ‎ ④多次重复步骤③．求a的平均值ā ‎⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数µ ‎ 回答下列问题：‎ ‎(1)测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为‎1mm）的示数如图(b)所示，其读数为 cm。‎ ‎【答案】0.960cm ‎【解析】游标卡尺的读数=主尺（整毫米数）+游标尺对齐格数×精度，题中游标卡尺的主尺部分的读数为‎9mm，对齐格数为第12条，20分度的游标卡尺的精度为，所以d=‎9mm+12×‎0.05mm=‎9.60mm=‎0.960cm。‎ ‎(2)物块的加速度a可用d.s．和△t A和△t B表示为a= 。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】物块在重物作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门A.B时的速度大小分别为.，由解得 ‎ (3)动摩擦因数µ可用M.m.ā和重力加速度g表示为µ= 。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】把重物.物块和遮光片看一整体，进行受力分析，由牛顿第二定律有mg-μMg=(M+m) ā，解得 ‎ (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”)。‎ ‎【答案】系统误差 ‎【解析】从来源看，误差分为系统误差和偶然误差两种。系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的。偶然误差是由各种偶然因素对实验者.测量仪器.被测物理量的影响而产生的。细线没有调整到水平引起的误差属于系统误差。‎ ‎23. （2013-全国卷1）(8分)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：‎ 多用电表 电压表：量程5V，内阻十几千欧 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“×lk”挡．再将红表笔和黑表笔 ，调零点。‎ ‎【答案】短接 ‎【解析】欧姆表测电阻时，先选档；然后进行欧姆调零，将红.黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到欧姆表刻度的零位置；再测量.读数。‎ ‎ (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“l”或“‎2”‎)端相连，黑表笔连接另一端。‎ ‎【答案】1‎ ‎【解析】对于多用电表欧姆档，其电流从黑表笔流出，从红表笔流入，而电压表则要求电流从“+”接线柱流入，因此红表笔应和“1”端相连。‎ ‎（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（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 kΩ和 V ‎【答案】15.0 3.60‎ ‎【解析】多用电表欧姆档的测量值等于表盘上读数乘以倍率，电阻“×lk”读第一排，读数为15.0×1K=15.0kΩ;直流电压5V，最小分度为0.1V,估读到分度值下一位，读数为3.60V。‎ ‎ (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12.0 kΩ和4 .00V 。从测量数据可知，电压表的内阻为 kΩ。‎ ‎【答案】12.0‎ ‎【解析】调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，多用电表的读数即为电压表的内阻。‎ ‎(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 v，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为 kΩ。‎ ‎【答案】9.00 15.0‎ ‎【解析】设多用电表内电池的电动势为E，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为r,根据闭合电路欧姆定律有① ②，①②联立解得E=9.00V,r=15.0 kΩ ‎24. （2013-全国卷1）(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，存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轴正向做加速度太小为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。‎ ‎【解析】设B车的速度大小为v，如图，标记R在时刻t通过点K（l,l），此时A.B的位置分别为H.G。由运动学公式，H的纵坐标yA.G的横坐标xB分别为yA=‎2l+at2 ①　xB=vt ②‎ 在开始运动时，R到A和B的距离之比为2：1，即OE：OF=2：1‎ 由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为2：1。因此，在时刻t有HK：KG=2：1 ③‎ 由于△FGH∽△IGK,有HG：KG= xB：（xB-l） ④　HG:KG= (yA+l)：（‎2l) ⑤‎ 由③④⑤式得xB=l ⑥　yA=‎5l ⑦‎ 联立①②⑥⑦式得 ⑧‎ ‎25. （2013-全国卷1）(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)电容器极扳上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系：(2)金属转的速度大小随时间变化的关系。‎ ‎【解析】（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为E=BL v ①‎ 平行板电容器两极板之间的电势差为U=E　②‎ 设此时电容器极板上积累的电荷量为Q，按定义有　③‎ 联立①②③式得 Q=CBLv ④‎ ‎(2)解法一：动力学观点 设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为fi=BLi ⑤‎ 设在时间间隔（t,t+△t）内流经金属棒的电荷量为△Q，按定义有 ⑥ ‎ ‎△Q也是平行板电容器在时间间隔（t,t+△t）内增加的电荷量。由④式得△Q=CBL△v ⑦式中，△v为金属棒的速度变化量。按定义有 ⑧‎ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为f2=μN ⑨ 式中，N是金属棒对于导轨的正压力的大小，有N=mgcosθ ⑩　‎ 金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a,根据牛顿第二定律有 mgsinθ- f1- f2=ma ⑾‎ 联立⑤至⑾式得 ⑿‎ 由⑿式及题设可知，金属棒做初速度为零的匀加速运动。t时刻金属棒的速度大小为 ‎ ⒀‎ 解法二：动量观点 设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t。通过金属棒的电流为i， i=‎ 由动量定理，有mgsinθt- μmgcosθt-=m,其中=BLQ=CB‎2L2v,解得 ‎（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. （2013-全国卷1）[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 E.分子势能和动能之和不变 ‎【答案】BCE ‎【解析】由分子力随分子间距离变化关系分析知，分子力先增大，然后减小，再增大，A选项错误；分子从相距很远处开始运动，则r>r0时合力为引力，力和位移的夹角小于900，分子力做正功，分子动能大。r>r0时合力为斥力，力和位移的夹角大于900，分子力做负功，分子动能减小，BC选项正确；由分子力做功与分子势能变化关系知，分子势能先减小，后增大，D选项错误；分子仅在分子力作用下运动，只有分子力做功，分子势能和动能之间相互转化，分子势能和动能之和不变；E选项正确；‎ ‎(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。‎ ‎【解析】（i）与恒温热源接触后，在K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，由盖吕萨克定律得 ① 由此得T=②‎ ‎（ii）由初始状态的力学平衡条件可知，左活塞质量比右活塞的大。打开K后，左活塞下降至某一位置，右活塞必须升至气缸顶，才能满足力学平衡条件。‎ 气缸顶部与外界接触，底部与恒温热源接触，两部分气体各自经历等温过程，设左活塞上方气体压强为P，由玻意耳定律得 ③　④联立③④式得 解为 ⑤　 另一解,不合题意,舍去.‎ ‎34. （2013-全国卷1） [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=0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t=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