2013年高考全国课标理综(I)物理试题解析.docxVIP

2013年高考全国课标理综（I）物理试题解析二、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如图是伽利略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 答案：C解析：本题考查伽利略利用斜面“冲淡重力”研究落体运动规律实验。较容易。分析表中的数据可以看出，小球从静止开始下滑的过程中，下滑距离与时间平方成正比。由于有重力分力的作用，小球匀加速运动，不能说明惯性。表中没有小球质量数据，不能分析出小球加速度与质量是否有关。由于阻力的作用，小球加速度与重力加速度不成正比例关系。所以选项C正确ABD错误。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，在a点处有一电荷量为q （q0）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 B C D答案：B解析：本题考查点电荷电场场强公式、电场强度的叠加。较容易。由于b点场强为零，因此，圆盘在b点的场强方向向左，圆盘带正电，其场强大小等于点电荷q在b点的场强。由对称性可知，圆盘在d点的场强大小为，方向向右，而点电荷q在d点的场强大小为，方向向右。因此，d点的场强为。选项ACD错误B正确。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（未与极板接触）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B在下极板处返回C在距上极板处返回 D在距上极板处返回答案：D解析：本题考查匀强电场中场强与电势差的关系、牛顿第二定律和匀变速直线运动规律，或动能定理。中等难度。两次粒子进入场区的初速度相同，设为vo，则。两次两板间的电势差不变，设为U。下极板未上移时，板间场强为，粒子减速运动的加速度大小为；对粒子在电场间的运动有；下极板上移后，。解得：。选项ABC错误D正确。【另解】对粒子的两次运动，分别运用动能定理有，。解得：。17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，可能正确的是答案：A解析：本题考查法拉第电磁感应定律、欧姆定律，涉及几何关系的运用。中等难度。设金属棒MN的运动速度为v，金属棒每单位长度的电阻为，ab、cd的夹角为2。则，。，。解得：。由于B、v和均为定值，因此，感应电流I不随时间变化。选项BCD错误A正确。【点拨】若题目的选项为图象，可依据题意通过相应的物理规律和数学关系，建立纵轴物理量与横轴物理量的关系，然后依据解析几何知识再判定图像的正误。18如图，是半径为R的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（q0）。质量为m的粒子沿平行于直径ab的方向射入磁场区域，射入点与ab的距离为，已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则粒子的速率为（不计重力）ABCD答案：B 解析：本题考查洛伦兹力、牛顿第二定律和几何关系。较容易。画出粒子在磁场中的运动轨迹，由几何关系可知，粒子在磁场中偏转运动的圆弧轨迹的圆心角为60o，则圆弧半径为。对粒子在磁场中的运动有。解得：。选项ACD错误B正确。【点拨】注意粒子速度偏向角与轨迹圆弧所对圆心角的关系。19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-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车大答案：BC解析：本题考查直线运动的s-t图象。较容易。t1时刻，a、b两车的位置相同，此前a车在前b车在后，由图象斜率可知，b车速度大于a车，因此，是b车追上a车。由于s-t图象的斜率表示速度的大小及方向，因此，a车速度不变，是匀速直线运动，b车先是减速运动，速度减至零后又开始反方向的加速运动。t2时刻两图象的斜率一正一负，两车速度方向相反。选项AD错误BC正确。【误区警示】注意s-t图像斜率的正负。202012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空气，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如不干涉，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答案：BC解析：本题考查万有引力定律、牛顿第二定律。较容易。第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，是人造卫星环绕地球运动的最大速度，第二宇宙速度是人造飞行器脱离地球引力，飞向太阳系的最小速度。神州九号和天宫一号是在环绕地球过程中完成对接的，轨道距地面有一定的高度，因此其速度小于第一宇宙速度，更小于第二宇宙速度。选项A错误；如不加干预，运动中由于空气阻力的作用，天宫一号的速率将变小，将做向心运动，这一过程中，由于万有引力做正功，速度又会增大，所以选项BC正确；因为宇航员所受的万有引力恰等于所需向心力，所以宇航员对别的物体没有压力，处于完全失重状态，并非不受万有引力作用，故选项D错误。【点拨】注意宇宙速度的意义。212012年11日，“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-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1/10B在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案：AC解析：本题考查直线运动的v-t图象、牛顿第二定律和功，涉及v-t图象的运用。中等难度。由v-t图象与坐标轴围成的图形面积可知，在阻拦索作用下飞机滑动的距离约为110 m，约等于无阻拦索滑行距离1000m的十分之一；由图象的斜率可知，0.4-2.5s，飞机做匀减速直线运动，加速度约为30m/s2=3g；则使其减速的合力（拦索的张力与摩擦阻力之和）恒定，但空气的阻力将逐渐减小，则拦索的张力逐渐增大。由于张力增大，飞机速率减小，不能确定张力的功率如何变化。选项AC正确BD错误。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：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；调整轻滑轮，使细线水平；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；多次重复步骤，求a的平均值；根据上述实验数据求出动擦因数。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）的示数如图（b）所示。其读数为 cm（2）物块的加速度a可用d、s、tA和tB,表示为a （3）动摩擦因数可用M、m、和重力加速度g表示为= （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：（1）0.960；（2）；（3）；（4）系统误差解析：本题考查光电门测速度、牛顿第二定律和游标卡尺读数。较容易。测出物块经过两个位置时的瞬时速度及位移可算出加速度，由牛顿第二定律可算出动摩擦因数。（1）由游标卡尺的主尺可读出0.9cm，再由游标尺可读出mm=0.060cm，因此，遮光条的宽度为cm=0.960cm；（2）、，。解得：；（3）对物块、重物系统的运动，由牛顿第二定律有，代入a的测量值解得：；（4）如果细线不水平，这不是实验过程中的偶然因素，引起的实验误差不属于偶然误差，是系统误差。【点拨】匀变速直线运动的规律及涉及加速度的推论，都可作为侧加速度的实验原理。纸带法、光电门法是测速度的两种常用方法。23（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5k；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（2）将图（a）中多用电表的红表笔和 （填“1”或“2”）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 k和 V 。（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12.0k和4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为 k。（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“lk”挡内部电路的总电阻为 k。答案：（1）短接；（2）1；（3）15.0 3.60；（4）12 .0 ；(5) 9.00 15.0 解析：本题考查测量电源的电动势与内阻、多用电表的使用。中等难度。多用电表的欧姆档测电阻时，表与待测原件组成闭合电路，它的读数等于表外电阻，表的内电阻、电源内阻与外电阻之和就是闭合电路的总电阻。（1）多用电表测电阻时，选好倍率后，要将两表笔短接，进行电阻调零；（2）红表笔接的是表内电池的负极，由电压表接线柱可知，红表笔应接在“1”；（3）多用电表的读数为k=15.0k，电压表的读数为3.60V；（4）由于滑动变阻器的电阻调成了0，此时多用电表的读数就等于电压表的电阻。因此，电压表的电阻为12.0k；（5）由欧姆定律有、，解得：E=9.00V，r=15.0 k。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。答案：解析：本题考查匀变速直线运动规律，涉及几何关系的运用。中等难度。如图所示，设B的速度为v，标记R在t时刻通过点K（l、l），此时A、B的位置分别为H、G。则此时可H的纵坐标、G的横坐标分别为：，；由题意可知，开始运动时R到A、B的距离之比为21，即OEOF=21；由于橡皮筋均匀伸长，因此，此后任何时刻R到A、B的距离之比为21，故有HKKG=21。由几何关系可知，故有HGKG=xB（xB-l），HGKG=（yA+l）2l。解得：。25（19分）如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为，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，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。答案：（1）；（2）解析：本题考查法拉第电磁感应定律、电容的定义式、电流的定义式、安培力和牛顿第二定律的综合运用，涉及微元法。难度较大。（1）金属棒下滑过程中，其两端产生感应电动势，由于忽略所有电阻，电容器两极板间的电势差U始终等于金属杆两端的感应电动势E。故有U=E=BLv，对于电容器，则有：。解得：；（2）设在金属棒下滑的（极短）时间里，金属棒的加速度为a，电容器积累的电荷量（通过电路某横截面的电量）为。由电流强度的定义可知，电路中的电流为，由电容定义可知，而，；对金属棒由牛顿第二定律有。解得：，由此可知，金属棒下滑中加速度恒定不变，它的下滑过程是初速度为零的匀加速直线运动，因此：。【点拨】匀加速直线运动的特征是加速度（不等于零）恒定，初速度等于零。或加速度度（不等于零）恒定，初速度不等于零，且加速度方向与初速度方向在同一条直线。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，后减小答案：BCE解析：本题考查分子力做功。较容易。分子力随分子距离的变化关系，分子力做功与分子动能、势能变化的关系。较容易。分子距离较远时，两分子间的引力、斥力都几乎为零，由远及近运动过程中，引力、斥力都将增大，但在经过平衡位置之前引力大于斥力，分子力表现为引力，对分子做正功，分子势能减少，动能增加；经过平衡位置时，引力、斥力相等，分子力为零；经过平衡位置后，引力小于斥力，分子力表现为斥力，做负功，分子势能增加，动能减少。由于只有分子力做功，分子动能与势能之和保持不变。AD错误BCE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Vo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Vo/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。答案：（i）；（ii）解析：（i）气缸与恒温热源接触后，在阀门K未打开时，右活塞不动，两活塞下方的气体经历等压过程，对其由盖?吕萨克定律有，解得：（ii）由共点力平衡条件可知，未打开阀门K时，左侧活塞质量较大；打开阀门K后，左侧活塞将下降至某一位置，右侧活塞则应上升至气缸顶，方能重新平衡。重新平衡过程中，两部分气体均经历等温过程。对左右两部分气体分别运用玻意耳定律有，。从两式中消去p可得，解得：。34 【物理选修3-4】（15分）（1）（6分）如图，a、b、c、d是均匀介质中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4sD在4st6s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一定向上运动答案：ACD解析：本题考查机械波的传播，波长、周期与波速的关系。较容易。波在6s内沿x正向传播的距离为m，因此t=6s时刻波传至d点。选项A正确； 0时刻a处质点离开平衡位置向下振动，经3s第一次到达最高点。因此有s，则波的周期T=4s。波传至c点需要s=3s，此时c将向下运动，再过2s（半个周期）将经过平衡位置向上运动。选项B错误CD正确；波长为m，而b、d两点的距离为10m，这两点不是反相点，运动方向不会总相反。选项E错误。（2）