全国高考物理试题及答案江苏卷

全国高考物理试题及答案江苏卷

试题和答案 2013 全国高考江苏卷 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 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 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 1 4 1 4 O M MR （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 MR MR MR MR （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 （B）物块在 B 点时，弹簧的弹性势能小于 W-32 滋 mga （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。 【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） 1 2W mgaµ− 3 2W mgaµ− W mgaµ− P U U I P UI= Ω （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。 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） Ω Ω Ω 1R Ω P 2U 2/m s （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。 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） （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___▲____。 t t 1H 2H 1T 2T t A B→ C D→ B C→ D A→ A B→ B C→ C D→ D A→ A B→ B C→ C D→ D A→ A B→ C D→ 2 3 23 16.0 10AN mol −= × （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，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 （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。 ⊥ He+ He+ 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 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， Ω 1m 2m µ 1m 2m µ 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？ 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。 物理试题参考答案 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. 2/m s l t 2t τ= 0v 0B 0 0(0 )2t t τ< < 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 和 可得 ,因此可以消去 的影响. 12A. (1)C (2) 25 (3)等温过程 ,单位体积内的分子数 . 解得 ,代入数据得 12B. (1)A (2)大于 c(或光速) (3)由题意知,入射角 ° 则折射率最小值 12C. (1)C (2)近 6 (3)根据动量守恒 解得 离开空间站方向 14. (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 21 1 1 ( )2 TH g tn = − 2212 ( )2 TH g tn = − 2 2 1 2 2 1 2 2 ( ) ( ) n H Hg T T −= − t B C→ A A B Bp V p V= A B Nn V γ= A B A A N pn p V γ= 25 34 10n m−= × 22.5α = 1 sin 22.5n =  0( )A B A A B Bm m V m v m v+ = + 0.02 / ,Bv m s= 1 1f m gµ= 2 1 2( )f m m gµ= + 1 2f f f= + 1 2(2 )f m m gµ= + 1a 2a 1 1 1f m a= 1 2 2 2F f f m a− − = 2 1a a> 1 22 ( )F m m gµ> + 1 2 1 11 2x a t= 2 1 2 1 1 2d x a t+ = 2 2 3 2 1 2x a t= 1 2l x x= + 1 3 1 1 3 2,a a a t a t= = 1 22 [ (1 ) ]dF m m gl µ= + + 22.4F N=