2013高考物理真题分类汇编解析24_力学电学综合性应用问题

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2013年高考全国课标理综(I)物理试题解析

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 （q>0）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。

2013年全国统一高考物理试卷(大纲版)(含解析版)

绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试（大纲版）理科综合能力测试物理部分注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）1．（6分）下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A ．雨后天空出现彩虹B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C ．海市蜃楼现象D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹2．（6分）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D ．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机3．（6分）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）A ．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高C ．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D ．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期4．（6分）纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A ．B．C ．D．5．（6分）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10﹣11N•m 2/kg 2，月球的半径为1.74×103km ．利用以上数据估算月球的质量约为（）A ．8.1×1010kgB ．7.4×1013kgC ．5.4×1019kgD ．7.4×1022kg6．（6分）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s ，它们运动的图象分别如直线甲乙所示。

【专业解析】2013年高考物理真题(山东卷)(出版原稿)

2013年普通高等学校招生全国统一考试理综试卷（物理部分）（山东卷）解析一、选择题14．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有A．力不是维持物体运动的原因B．物体之间普遍存在相互吸引力C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快D．物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反答案：AC思路分析：考点解剖：本题考查了伽利略对近代物理学发展的贡献．解题思路：由物理学史的内容判断选项．解答过程：解：伽利略通过理想斜面实验发现：力不是维持物体运动的原因，A正确；“物体之间普遍存在相互吸引力”是牛顿总结出的万有引力定律的内容，B错误；忽略空气阻力，物体做自由落体运动，这是伽利略通过斜面实验合理外推得到的结论，C正确；物体间的相互作用力总是大小相等，方向相反，这是牛顿第三定律的内容，是牛顿发现的，D错误．所以本题答案为AC．规律总结：物理学史的考查是常考点，要求能熟知物理学家的贡献及定律、定理及结论的得出过程．15．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30o，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为3A．4:B ．3:4C ． 1:2D ． 2:1 答案：Ｄ思路分析：考点解剖：本题考查了共点力平衡及胡克定律．解题思路：以两小球为整体，由共点力平衡求得A 、C 弹簧的拉力关系．解答过程：解：将两小球看做一个整体，对整体受力分析，可知整体受到重力、A 、C 的拉力共3个力的作用，由于弹簧处于平衡状态，将轻弹簧A 的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足sin 30Ax A C F F F =︒=，故:2:1A C F F =，又三个弹簧的劲度系数相同，据胡克定律F kx =可知弹簧A 、C 的伸长量之比为2:1，D 正确．所以本题答案为D ．规律总结：我们求的是A 、C 的拉力，两球间弹簧的弹力为内力，因此可将两球及中间的弹簧看做一个整体分析．当几个物体有相同的运动状态（平衡或有相同加速度）求外力时，可将这几个物体看做一个整体分析．16．如图所示，楔形木块abc 固定在水平面上，粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同，顶角b 处安装一定滑轮．质量分别为M 、m （M>m ）的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，轻绳与斜面平行．两滑块由静止释放后，沿斜面做匀加速运动．若不计滑轮的质量和摩擦，在两滑块沿斜面运动的过程中A ．两滑块组成系统的机械能守恒B ．重力对M 做的功等于M 动能的增加C ．轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D ．两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功答案：CD思路分析：考点解剖：本题考查了动能定律及机械能守恒的应用．解题思路：系统机械能守恒的条件是只有重力和系统内弹力做功，一个物体机械能守恒的条件是只有重力做功；判断物体动能的变化要应用动能定理．解答过程：解：两滑块沿斜面运动的过程中，由于斜面ab粗糙，则摩擦力对M做负功，故两滑块组成系统的机械能减少，A错误；据动能定理可知M受到的合外力做的功等于M动能的变化，即重力、绳的拉力以及摩擦阻力对M做的功等于M动能的增加量，选项B错误；由功能关系可得除重力外其他外力做的功等于物体（或系统）机械能的变化，故轻绳的拉力对m做的正功等于m机械能的增加，摩擦力做的负功等于系统机械能的减少量，选项C、D正确．所以本题答案为CD．规律总结：当一个系统只有重力和系统内弹力做功时，系统机械能守恒，本题中M、m组成的系统除重力和系统内弹力还有摩擦力做功，所以系统机械能不守恒，除系统内重力和弹力，其它力做了多少正功，系统机械能就增加多少，反之亦然；判断物体动能的变化应用动能定理；判断一个物体机械能的变化要看是否只有重力做功．17．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，○A为交流电流表．线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，以下判断正确的是A．电流表的示数为10AB．线圈转动的角速度为50 rad/sC．0．01s时线圈平面与磁场方向平行D．0．02s时电阻R中电流的方向自右向左答案：AC思路分析：考点解剖：本题考查了交变电流的产生及最大值和有效值的知识．解题思路：电流表的示数是有效值；由图乙可知周期，对应可求角速度；当感应电动势最大时，穿过线圈磁通量为零；由楞次定律判断感应电流的方向．解答过程：解：由题图乙可知交流电电流的最大值是m I =102A ，周期T=0．02s ，由于电流表的示数为有效值，故示数2m I I ==10A ，选项A 正确；角速度2100Tπωπ==rad/s ，选项B 错误；0．01s 时线圈中的感应电流达到最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化最快，磁通量为0，故线圈平面与磁场方向平行，选项C 正确；由楞次定律可判断出0．02s 时流过电阻的电流方向自左向右，选项D 错误．所以本题答案为AC ．规律总结：表征交表电流的物理量要注意“四值”，最大值、有效值、瞬时值、平均值．求电热及电表示数时是有效值，当求流过横截面的电荷量时应用平均值，当涉及到电容器的击穿电压时应用最大值；另外，对中性面的认识：中性面磁通量最大，产生的感应电动势为零，感应电流此时流向发生改变．18．将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中．回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B 随时间t 变化的图像如图乙所示．用F 表示ab 边受到的安培力，以水平向右为F 的正方向，能正确反映F 随时间t 变化的图像是答案：B 思路分析：考点解剖：本题考查了法拉第电磁感应定律及楞次定律．解题思路：磁场变化率为定值且面积恒定，则感应电动势为定值；由左手定则判断安培力的方向．解答过程：解：由图乙可知磁感应强度的大小随时间呈线性变化，即Bk t∆=∆（k 是一个常数），又圆环的面积S 不变，由B SE t t∆Φ∆==∆∆g 可知圆环中产生的感应电动势不变，则回路中的感应电流大小不变，故 ab 边受到的安培力不变，C 、D 错误；0-2T时间内，由楞次定律可判断出流过ab 边的电流方向为由b 至a ，结合左手定则可判断出ab 边受到的安培力的方向向左，为负值，A 错误．本题选B ．所以本题答案为B ．规律总结：法拉第电磁感应定律可变形为B tsN s t B N t N E ∆∆=∆∆=∆∆=ϕ，本题磁场变化率为定值且面积不变，则对应感应电动势为定值．A.如图所示，在x 轴相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q 、-Q ，虚线是以+Q 所在点为圆心、L/2为半径的圆，a 、b 、c 、d 是圆上的四个点，其中a 、c 两点在x 轴上，b 、d 两点关于x 轴对称．下列判断正确的是A ．b 、d 两点处的电势相同B ．四点中c 点处的电势最低C ．b 、d 两点处的电场强度相同D ．将一试探电荷+q 沿圆周由a 点移至c 点，+q 的电势能减小答案：ABD 思路分析：考点解剖：本题考查了等量异种点电荷电场线及等势面的分布．解题思路：根据等量异种点电荷电场线和等势线的分布图判断选项．解答过程：解：由等量异种点电荷的电场分布规律可知b 、d 两点处的电势相同，再结合矢量合成的平行四边形定则可判断电场强度大小相等、方向不同，A 正确C 错误；由电荷的独立作用原理可知正电荷在+Q 产生的电场中由a 运动至c ，电场力不做功，正电荷在-Q 产生的电场中由a 运动至c ，电场力做正功，故正电荷在两点电荷的电场中由a 至c 电场力做正功，电势能减小，D 正确；沿电场线的方向电势逐渐降低，故b 、d 点的电势高于c 点的电势，由D 项的分析结合p E qϕ=，可知a 点电势高于c 点的电势，故选项B 正确．所以本题答案为ABD ．规律总结：等量异种点电荷电场线与等势面的分布如下图：b 、d 点关于x 轴对称，有相同的电势，两电荷中垂线电势为零．20．双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k 倍，两星之间的距离变为原来的n 倍，则此时圆周运动的周期为Ａ．T k n 23Ｂ．T k n 3Ｃ．T kn 2Ｄ．T kn 答案：Ｂ思路分析：考点解剖：本题考查了万有引力定律的应用及双星问题．解题思路：双星问题，两星有相同的周期及受到的万有引力相同，写出卫星的周期表达式求解．解答过程：解：由万有引力提供向心力有2121122(),m m Gm r L T π=2122222()m m G m r L Tπ=，又12L r r =+，12M m m =+，联立以上各式可得2324L T GM π=,故当两恒星总质量变为kM ,两星间距变为nL 时，圆周运动的周期'T 3n T k，本题选B ．所以本题答案为B ．规律总结：双星运动的规律：两星均绕共同的旋转中心做匀速圆周运动；两星有相同的周期或角速度；两星所受的万有引力是一对作用力和反作用力力；两星间的距离等于双星做圆周运动的轨道半径的和．二、实验题21．（1）图甲为一游标卡尺的结构示意图，当测量一钢笔帽的内径时，应该用游标卡尺的__________(填“A”“B”或“C”)进行测量；示数如图乙所示，该钢笔帽的内径为________mm ．（2）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图丙所示，在一矩形半导体薄片的P 、Q 间通入电流I ，同时外加与薄片垂直的磁场B ，在M 、N 间出现电压U H ，这个现象称为霍尔效应，U H 称为霍尔电压，且满足dIBK U H ，式中d 为薄片的厚度，k 为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数．①若该半导体材料是空穴（可视为带正电粒子）导电，电流与磁场方向如图丙所示，该同学用电压表测量U H 时，应将电压表的“+”接线柱与_________(填“M”或“N”)端通过导线相连．②已知薄片厚度d=0．40mm ，该同学保持磁感应强度B=0．10T 不变，改变电流I 的大小，测量相应的U H 值，记录数据如下表所示．根据表中数据在给定区域内（见答题卡）画出U H —I 图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为_______________11310---⋅⋅⋅⨯TA m V （保留2位有效数字）．③该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图丁所示的测量电路，S 1、S 2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片（未画出）．为使电流从Q 端流入，P 端流出，应将S 1掷向_______（填“a”或“b”）, S 2掷向_______（填“c”或“d”）．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件____________和__________(填器件代号)之间．答案：（1）A ； 11.25（2）①M ；②如右图所示，1.5（1.4或1.6）；③b，c ；S 1，E 思路分析：考点解剖：本题考查了游标卡尺及带电粒子在磁场中的运动，同时考查了电路的知识．解题思路：①由空穴所带电性，判断受力方向，从而得到空穴在M 板聚集；②由霍尔电压的表达式结合U H -I 图线得到斜率的值，求出k 值；③判断外电路电流方向确定外电路接法．解答过程：解：（1）由游标卡尺的结构原理可知测内经，应选游标卡尺的内测量脚，故选填A ；游标卡尺的主尺读数为11mm ，游标尺的读数为5×0.05mm=0.25mm,故钢笔帽的内径为11.25mm ．（2）①由于导电空穴为带正电的粒子，由电流方向和磁场方向结合左手定则可判断出正粒子向M 板偏转，故M 板的电势高，电压表的“+”接线柱应与M 端连接．②根据表格数据，在坐标纸上描点、连线，注意使图线尽可能多的穿过坐标点，不在线上的点均匀分布在线的两侧，误差较大的点予以舍去．由题意H IBU kd=知H U B k I d =，即图线的斜率表示B k d ，将已知数据代入可求得3111.510V m T k ---=⨯g g ．③外电路中，电流由电源正极流出，经用电器流入电源负极，故Ｓ1接b ，Ｓ2接c 时，电流自Q 端流入P 端流出；为了避免开关接错位置导致电源短路而被烧坏，应在开关Ｓ1和电源E 之间串联一保护电阻．规律总结：（1）游标卡尺读数应注意：①主尺上的读数，应为游标的0刻度左端上主尺的为准； ②看清游标的精确度；③游标卡尺都是根据刻线对齐来读数的，所以都不再往下一位估读44. 涉及到图线问题基本做题方法是：写出表达式与图线对照，分析图线的斜率、截距的意义．三、计算题22．如图所示，一质量m=0．4kg 的小物块，以V 0=2m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s 的时间物块由A 点运动到B 点，A 、B 之间的距离L=10m ．已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数=μ33．重力加速度g 取10 m/s 2．（1）求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小．（2）拉力F 与斜面的夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？答案：（１）2s /m 3=a ，s /m 8=v ;（2）N 5313=min F思路分析：考点解剖：本题考查了牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律．解题思路：（1）由运动学公式可求加速度及B 点速度；（2）对物体受力分析，沿斜面方向上列牛顿第二定律方程式，垂直斜面方向上列平衡方程式，联立可得拉力F 的表达式，结合数学知识得F 的极值．解答过程：解：（1）设物块加速度的大小为a ，到达B 点时速度的大小为v ，由运动学公式得2021+=at t v L ① at t v v +=0 ②联立①②得2s /m 3=a ③ s /m 8=v ④ A. 设物块所受支持力为N F ，所受摩擦力为f F ，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得ma F θmg αF f =-sin -cos ⑤0=cos -+sin θmg F αF N ⑥又N f F μF = ⑦联立⑤⑥⑦式得αμαma θμθmg F sin +cos +)cos +(sin = ⑧ 由数学知识得)+°60sin(332=sin 33+cos ααα ⑨由⑧⑨式可知对应F 最小的夹角为 °30=α ⑩联立③⑧⑩式，代入数据得F 的最小值为N 5313=min F 规律总结：动力学问题，加速度是联系运动和力的桥梁，此类题目运动分析及受力分析是关键．本题中由运动求得物体加速度；对物体受力分析，沿加速度方向列牛顿第二定律方程式，垂直加速度方向列平衡方程式，联立求解；数学知识在物理问题中的应用是2013年的压轴题的主旋律，多地高考题出现，希望同学多加重视，多加练习．23．如图所示，在坐标系xoy 的第一、第三象限内存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于xoy 面向里；第四象限内有沿y 轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E ．一质量为m 、带电量为q 的粒子自y 轴的P 点沿x 轴正方向射入第四象限，经x 轴上的Q 点进入第一象限，随即撤去电场，以后仅保留磁场．已知OP=d ,OQ=2d ,不计粒子重力．（1）求粒子过Q 点时速度的大小和方向．（2）若磁感应强度的大小为一定值B 0，粒子将以垂直y 轴的方向进入第二象限，求B 0；（3）若磁感应强度的大小为另一确定值，经过一段时间后粒子将再次经过Q 点，且速度与第一次过Q 点时相同，求该粒子相邻两次经过Q 点所用的时间．答案：（1）mqEd 2，速度与x 轴正方向间的夹角为（2）qd mE 2；qE md πt 2)+2(= 思路分析：考点解剖：本题考查了带电粒子在电磁场中的运动．解题思路：（1）粒子在电场力作用下做匀加速直线运动，可求末速度；（2）粒子垂直y 轴进入第二象限，画轨迹-找圆心-由几何关系求得半径，可求B 0；（3）由运动的对称性画出粒子运动轨迹-找圆心-由几何关系求半径，对粒子各个运动过程分别分析，求出每段对应时间．解答过程：解：（1）设粒子在电场中运动的时间为0t ，加速度的大小为a ，粒子的初速度为0v ，过Q 点时速度的大小为v ，沿y 轴方向分速度的大小为y v ，速度与x 轴正方向间的夹角为θ，由牛顿第二定律得ma qE = ①由运动学公式得2021=at d ② 00=2t v d ③0=at v y ④220+=y v v v ⑤0=tan v v θy⑥联立①②③④⑤⑥式得mqEd v 2= ⑦ °45=θ ⑧ （2）设粒子做圆周运动的半径为1R ，粒子在第一象限的运动轨迹如图所示，1O 为圆心，由几何关系可知△O 1OQ 为等腰直角三角形，得d R 22=1 ⑨由牛顿第二定律得12=RvmqvB⑩联立⑦⑨⑩式得qdmEB2=（11）B.设粒子做圆周运动的半径为2R，由几何分析（粒子运动的轨迹如图所示，2O、2′O是粒子做圆周运动的圆心，Q、F、G、H是轨迹与两坐标轴的交点，连接2O、2′O，由几何关系知，22′OFGO和22′OQHO均为矩形，进而知FQ、GH均为直径，QFGH也是矩形，又FH⊥GQ，可知QFGH是正方形，△QOG为等腰直角三角形）可知，粒子在第一、第三象限的轨迹均为半圆，得dR22=22（12）粒子在第二、第四象限的轨迹为长度相等的线段，得22==RHQFG（13）设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t，则有vRπHQFGt22++=（14）联立⑦（12）（13）（14）得qEmdπt2)+2(=（15）规律总结：本题第（2）（3）问题难度很大，但如能正确的画出粒子运动轨迹，找到圆心，求出对应半径，则题目不难求．粒子先后经过Q点有相同的速率，应想到粒子运动的对称性，从而准确的画出轨迹图．四、选做题36．（1）下列关于热现象的描述正确的是（）a．根据热力学定律，热机的效率可以达到100%b．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的c．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同d．物体由大量分子组成，其单个分子的运动是无规则的，大量分子的运动也是无规律的答案：c思路分析：考点解剖：本题考查了分子动理论及热学知识．解题思路：热力学第二定律其中一个表达为：不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功；单个的分子的运动是无规则的，大量分子的运动遵循统计规律．解答过程：解：热机在工作过程中不可避免的要有能量耗散，其效率不可能达到100%，a错误；热传递是靠能量的转移改变系统内能的，b错误；系统达到热平衡的标志是温度相同，C正确；分子动理论告诉我们，物质是由分子组成的，分子永不停息地做无规则运动，但大量分子的运动遵从一定的统计规律，如温度升高，所有分子的平均动能增大，故d错误．本题选c．．所以本题答案为c．规律总结：熟记热力学第二定律的两种表述，知道第二类永动机是不可能做成的；对于热学规律，研究一个分子的运动是没有意义的，我们研究的是大量分子的统计规律．（2）我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超七千米，再创载人深潜新纪录．在某次深潜实验中，“蛟龙”号探测到990m深处的海水温度为280K．某同学利用该数据来研究气体状态随海水温度的变化，如图所示，导热性良好的气缸内封闭一定质量的气体，不计活塞的质量和摩擦，气缸所处海平面的温度T o=300K，压强P0=1 atm，封闭气体的体积V o=3m2．如果将该气缸下潜至990m深处，此过程中封闭气体可视为理想气体．①求990m 深处封闭气体的体积（1 atm 相当于10m 深的海水产生的压强）．②下潜过程中封闭气体___________(填“吸热”或“放热”)，传递的热量__________（填“大于”或“小于”）外界对气体所做的功．答案：32-m 10×8.2=V ；放热，大于思路分析：考点解剖：本题考查了理想气体状态方程及热力学第一定律．解题思路：①确定被封闭气体的初末状态的压强、体积及温度，由理想气体状态方程求解；②由热力学第一定律Q W U +=∆讨论．解答过程：解：①当气缸下潜至990m 时，设封闭气体的压强为p ，温度为T ，体积为V ，由题意知p =100atm ①根据理想气体状态方程得TpV T V p =000 ② 代入数据得 32-m 10×8.2=V ③ ②下滑过程中气体的体积减小，外界对气体做正功．温度降低，内能减小，故气体向外发生热传递，且传递的热量大于外界对气体做的功．规律总结：理想气体分子间距较大，分子间作用力忽略不计，所以气体分子忽略分子势能，而温度是分子平均动能的标志，所以理想气体内能只与温度有关．下潜过程气体温度降低，内能减小；热力学第一定律：Q W U +=∆，当外界对气体做功，W 取正值，气体对外界做功W 取负值，吸热Q 取正值，放热Q 取负值．37．（１）如图甲所示，在某一均匀介质中，A 、B 是振动情况完全相同的两个波源，其简谐运动表达式均为m )20sin(1.0=t πx ，介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4m 和5m ，两波源形成的简谐波分别沿AP 、BP 方向传播，波速都是10m/s ．①求简谐横波的波长．②P 点的振动（填“加强”或“减弱”）．答案：①m 1=λ；②加强思路分析：考点解剖：本题考查了机械波及波的叠加．解题思路：20π为波的角速度，对应可求波的周期，结合波速可求波长；P 点距离两波源的路程差为λ=-PA PB ＝１m ，路程差是波长的整数倍，由此可判断P 点的振动强弱．解答过程：解：①设简谐波的波速为v ，波长为λ，周期为T ，由题意知T =0．1s ①由波速公式Tλv = ② 带入数据得m 1=λ ③② P 点距离两波源的路程差为1PB PA -=m=λ,故P 点是振动加强点．规律总结：判断某点振动加强或减弱的方法：看此点距离两波源的路程差值，若路程差值为波长的整数倍，此点是振动加强点，若路程差是半波长的奇数倍，则此点为振动减弱点．43.如图乙所示，ABCD 是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O 点垂直AD 边射入．已知棱镜的折射率2=n ，AB =BC =8cm ，OA =2cm ，∠OAB =60°．①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向．②第一次的出射点距C cm ．答案：（1）与CD 成45°角；（2）334m 思路分析：考点解剖：本题考查了光的折射定律的应用．解题思路：画出光路图，注意在界面是否发生全反射．解答过程：解：①设发生全反射的临界角为C ，由折射定律得nC 1=sin ④ 代入数据得°45=C ⑤ 光路图如图所示，由几何关系可知光线在AB 边和BC 边的入射角均为60°，均发生全反射．设光线在CD 边的入射角为α，折射角为β，由几何关系得°30=α，小于临界角，光线第一次射出棱镜是在CD 边，由折射定律得 αβn sin sin = ⑥ 代入数据得 °45=β ⑦②结合几何知识可知出射点距离C 点的距离为334cm ．规律总结：几何光学问题，准确的画出光路图，涉及多束光线的问题要找到边界光线，由几何关系得到待求量；光线传播到界面，要特别注意是否会发生全反射．38．（1）恒星向外辐射的能量来自于其内部发生的各种热核反应，当温度达到108K 时，可以发生“氦燃烧”．①完成“氦燃烧”的核反应方程：γBe He +→___+8442．②Be 84是一种不稳定的粒子，其半衰期为2．6×10-16s ．一定质量的Be 84，经7．8×10-16s 后所剩下的Be 84占开始时的．①由质量数和电荷数守恒可得答案为He 42或α；②由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的84Be 的质量30011()28m m m ==，故应填81或12．5%．答案：①He 42或α；②81思路分析：考点解剖：本题考查了核反应方程及半衰期．解题思路：①由电荷数守恒与质量数守恒可得问题①；②应用半衰期公式可得问题②．解答过程：解：①由质量数和电荷数守恒可得答案为He 42或α；②由题意可知经过了3个半衰期，故剩余的84Be 的质量30011()28m m m ==，故应填81或12．5%．规律总结：电荷数守恒与质量数守恒是写核反应的依据；半衰期不随原子核所处的化学状态与物理性质而改变，半衰期是大量原子核表现出来的规律，几个、几十个原子核不呈现这一规律．（2）如图所示，光滑水平轨道上放置长木板A （上表面粗糙）和滑块C ，滑块B 置于A 的左端，三者质量分别为kg 2=A m 、kg 1=B m 、kg 2=C m ．开始时C 静止，A 、B 一起以s /m 5=0v 的速度匀速向右运动，A 与C 发生碰撞（时间极短）后C 向右运动，经过一段时间，A 、B 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C 碰撞．求A 与C 发生碰撞后瞬间A 的速度大小．答案：s /m 2=A v思路分析：考点解剖：本题考查了动量守恒定律的应用．解题思路：A 与C 碰撞，动量守恒，此后A 与B 组成的系统动量守恒．解答过程：解：因碰撞时间极短，A 与C 碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A 的速度为v A ，C 的速度为v C ，以向右为正方向，由动量守恒定律得C C A A A v m v m v m +=0 ①A 与B 在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为v AB ，由动量守恒定律得AB B A B A A v m m v m v m )+(=+0 ②A 与B 达到共同速度后恰好不再与C 碰撞，应满足C AB v v = ③联立①②③式，代入数据得。

精编2013年全国各地高考招生物理试题精编电学实验及解析

1(2013四川卷)．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。

他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒点，如图所示。

实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。

实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的________而增大，随其所带电荷量的____________而增大。

此同在探究中应用的方法是__________(（选填：“累积法”、“等效替代法”、“控制变量法”或“演绎法”）。

1答案．(1)减小增大控制变量法。

2【2013江苏高考】(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 0 V 1 8 W”,电为12 V 的电池,滑动变阻器的最大阻值为10Ω(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 Ω、20 Ω和50 Ω的定值电阻,电路中的电阻R 1 应选_______Ω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,最后整好器材(4)小明处据后将P 、U 2 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2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3【2013广东高考】图17（）是测量电阻R X 的原图。

生电输出电压可调，电流表量程选06A （内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝b 的总长为300c生电① 根据原图连接图17（b ）的实物图② 断开S 2，合上S 1；调节电输出电压为30V 时，单位长度电阻丝为电压 = V/c 记录此时电流表A 1的示。

精编2013年全国高考物理试题精编静电场及解析

3(2013重庆卷)．如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q 为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则A．α粒子在M点的速率比在Q点的大B．三点中，α粒子在N点的电势能最大．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功答案B圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出, 3【2013江苏高考】下列选项中的各14且电荷均匀分布,各1圆环间彼此绝缘坐标原点O 处电场强度最大的是4答案：B6【2013江苏高考】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、b 为电场中的两点,则(A) 点的电场强度比b 点的大(B) 点的电势比b 点的高()检验电荷-q 在点的电势能比在b 点的大(D)将检验电荷-q 从点移到b 点的过程中,电场力做负功答案：ABD15【2013广东高考】喷墨打印机的简模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中A向负极板偏转B电势能逐渐增大运动轨迹是抛物线D运动轨迹与带电量无关答案：10【2013上海高考】．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势。

若位于、b处点电荷的电荷量大小分别为q和q b，则(A)处为正电荷，q＜q b(B)处为正电荷，q＞q b()处为负电荷，q＜q b(D)处为负电荷，q＞qb答案：B32【2013上海高考】．(12分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图图4所示，图中E 0已知，E －r 曲线下O －R 部分的面积等于R －2R 部分的面积。

(1)写出E －r 曲线下面积的单位；(2)己知带电球在r ≥R 处的场强E ＝Q ／r 2，式中为静电力常量，该均匀带电球所带的电荷量Q 为多大?(3)求球心与球表面间的电势差△U ；(4)质量为，电荷量为q 的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R 处?27．（1）V （伏特）（2）02Q E k R = 20E R Q k= （3）01""2U S E R ∆== （4）由动能定2001122mv q U q E R =∆= 15（2013全国新课标I ）、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、b 、d 三个点，和b 、b 和c 、c 和d间的距离均为R ，在点处有一电荷量为q 的固定点电荷。

2013高考物理真题专业解析(全国卷)(出版原稿)汇总

2013年普通高等学校招生全国统一考试理综试卷（物理部分）（全国卷）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，有的只有一项符合题目要求，有的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．下列现象中，属于光的衍射的是( )A．雨后出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹答案：B思路分析：将题设的情景中的光现象与已有的物理模型相联系，明白各种光现象的产生机理，通过对比进行分析和推断．解题过程：雨后的彩虹是光的色散，通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是衍射，海市蜃楼是光的折射和全反射，日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉，故选B．规律总结：本题考查衍射现象、薄膜干涉、色散和全反射等知识点．备考时要注意这些非主干知识的识记和理解，要在头脑中形成清晰的干涉和衍射花样．考点解剖：综合考查光的衍射现象，意在考查对光现象的理解能力．15．根据热力学定律，下列说法正确的是( )A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”答案：AB思路分析：根据热机的工作原理及能和转化和守恒律逐一分析和推断．解题过程：热量可以自发地从高温物体传到低温物体，在外界帮助下也可以将热量从高温物体传到低温物体，即A对；空调机向外释放的热量等于从室内吸收的热量与压缩机做功之和，即B对；从单一热源吸收热量不可能全部用来对外做功，即C错；总能量是守恒的，对能源的过度消耗使自然界中能量的品质降低了，即D错．规律总结：备考时要深刻理解热力学定律，热机的工作原理和能量耗散等相关知识，在理解的基础上记忆，应用相关结论进行分析时就能得心应手．考点解剖：本题考查热学的基础知识，意在考查对热力学定律的理解能力．16．放射性元素（Rn22286）经α衰变变成钋（Po21884），半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn22286的矿石，其原因是( )A．目前地壳中的Rn22286主要来自于其它放射性元素的衰变B．在地球形成初期，地壳中的元素Rn22286的含量足够多C．当衰变产物Po21884积累到一定量以后，Po21884的增加会减慢Rn22286的衰变进程D．Rn22286主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期答案：A思路分析：先要善于挖掘材信息“经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素”说明放射性元素若是地球形成初期含量足够多的话，漫长时间衰变后其含量不可能太多，因此推断是它是其它放射性元素衰变形成的中间产物．随后要结合放射性元素的性质和衰变规律进行分析和推断．解题过程：地壳中的Rn22286主要来自于其它放射性元素的衰变，即A对B错；放射性元素的半衰期由其自身的特性决定，与其所处的理化状态及环境因素无关，即CD错．规律总结：解答本题需要在深刻理解半衰期的物理意义的基础上，将题材信息和原子核发的衰变特征有机结合起来进行分析．考点解剖：综合考查原子物理的基础知识，意在考查对半衰期的理解和推理能力．17．纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针转动，角速度为ω．t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是( )答案：C思路分析：对于导体切割磁感线运动的问题，结合题材在动态中分析棒的切割运动特性，再运用法拉第电磁感应定律和楞次定律分段考查．解题过程：设经时间t 导体棒转过了α=ωt 角，则导体棒的有效切割长度为l=2Rsin α，切割速度为V=ωRsin α由法拉第电感应定律知E=BlV=2B ωR 2sin 2ωt ，故选C ．规律总结：本题考查电磁感应现象，意在考查导体切割磁感线产生感应电动势大小的计算．关键是在变化中找有效切割长度和切割速度，运用规律进行求解，对于复杂问题还要分段考查棒的运动性质．考点解剖：综合考查电磁感应现象，意在考查法拉第电磁感应的理解和计算能力． 18．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10-11N·m 2/kg 2，月球半径约为1.74×103km ．利用以上数据估算月球的质量约为( )A ．8.1×1010kg B ．7.4×1013kg C ．5.4×1019 kg D ．7.4×1022kg 答案：D思路分析：应用引力提供卫星的向心力为突破口，构建空间立体运动图景，通过中心天体与嫦娥一号的高度和周期间的关系进行估算．解题过程：嫦娥一号由地球对它的引力提供其圆周运动的向心力，由2224)()(T h R Mm h R m G π+=+得34)(22h R M GT +=π，代入数据得22104.7⨯≈M kg ，故选D ．规律总结：本题求解的关键是构建卫星运动的空间立体图，俯视卫星的运动，根据已知参量运用相关规律进行分析和演算．考点解剖：考查万有引力定律的应用，意在考查应用万有引力进行估算能力． 19．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔为2s ，他们运动的V-t 图像分别如直线甲、乙所示．则( )A ．t=2s 时，两球的高度相差一定为40mB ．t=4s 时，两球相对于各自抛出点的位移相等C ．两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等D ．甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等答案：BD思路分析：先通过V-t 图将物理图象与物理过程联系起来，再运用图像上的相关参量和特征物理量间的关系进行分析和判断．解题过程：由于两球的抛出点未知，即AC 错；由V-t 图与坐标轴所围的面积表相应的位移，即4021102330=-=⨯⨯x m ，即B 对；由图知两球的初速都是V=30m/s ，故上升时间都是t=3s ，即D 对．规律总结：本题的关键是要正确理解图像的物理意义，结合题中的条件，从点、线、面、斜、截等几个方面来分析．考点解剖：综合考查运动学的基础知识，意在考查对V-t 图像的理解及应用能力． 20．如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g ．若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了21mgH答案：AC思路分析：先要通过对物块的受力分析和题给的运动加速度寻找阻力与重力间的关系，再通过能量转化的去向和守恒律进行分析和判断．解题过程：由于上升过程中加速度的大小等于重力加速度的大小g ，由mg f mg =+θsin 知2mg f =，由动能定理得mgH fL mgH E k 2=+=∆，即A 对B 错；机械能的减少量在数值上等于克服摩擦力所做的功，即mgH fL W f ==，故C 对D 错．规律总结：本题考力学的基本规律，求解时要将过程分析和能量转化有机结合起来，灵活选用物理规律快速决策．考点解剖：综合考查匀变速运动过程中的受力问题和能量转化情况，意在考查对牛顿运动定律和能量守恒定律的理解及应用能力．21．在学校运动场上50m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m 的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m ．在此过程中，他听到的扬声器声音由强变弱的次数为( )A ．2B ．4C ．6D ．8 答案：B思路分析：结合题材信息和干涉加强和减弱区的条件来分析和演算．解题过程：该同学在中点处到两波源的程差Δx 1=0，故中点处振动加强；向某一端点行进10m 时Δx 2=35-15=4λ，故该点处振动加强；由于程差是波长的4倍，因此在此过程中他听到的扬声器声音由强变弱的次数为4，即选B ．规律总结：当两相干波源的振动步调相同时，到两波源的程差Δx 是波长整数倍处是加强区，是半波长的奇数倍处是减弱区．备考时要对此规律深刻理解，并灵活变通．考点解剖：本题考查干涉现象，意在考查对干涉现象的理解及加强和减弱区的分析与推断能力．三、非选择题22．如图，E 为直流电源，G 为灵敏电流计，A 、B 为两个圆柱形电极，P 是木板，C 、D为两个探针，S为开关．现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验．⑴木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是纸；⑵用实线代表导线将实验器材正确连接．答案：⑴导电，⑵连线图如下．思路分析：先要弄清本实验中有两个电路通过电流场建立联系，才能用探针进行探测．要将形成的电流场通过探针找到等势点就决定了白纸、导电纸和复写纸的放置秩序．解题过程：确定基准点，然后用另一探针找与该点等势电势的点，因此最上面是导电纸．等势点是用灵灵敏电流计确定的，因此应接成两个电路，通过试触来判断．规律总结：本实验是用电流场模拟静电场，学习中要在熟练掌握等量异种点电荷电场线分析的基础上，巧妙记忆电场线分布图，才能在实验室中灵活选取基准点，快速移动找出等势点．考点解剖：本题考查描点法绘等势线，意在考查对依据等势点进行等势线描绘的能力．23．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’．重力加速度为g．实验步骤如下：A 用天平称出物块Q 的质量m ；B 测量出轨道AB 的半径R 、BC 的长度L 和CC’的长度h ； C 将物块Q 在A 点从静止释放，在物块Q 落地处标记其落D 点； D 重复步骤C ，共做10次；E 将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s ． ⑴用实验中的测量量表示：①物块Q 到达B 点时的动能E KB = ； ②物块Q 到达C 点时的动能E kc = ；③在物块Q 从B 运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功W f = ； ④物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ= ． ⑵回答下列问题：①实验步骤DE 的目的是．②已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是．（写出一个可能的原因即可）．答案：⑴①mgR ，②hmgS 42，③hmgS mgR 42-，④LhS LR42-；⑵①减小实验结果的误差，②圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）．思路分析：先要通过题材情景分析物块的运动情况，通过运动过程的分析建立相关物理量与动摩擦因数间的关系，以及可能引起测量误差的各种可能情况，运用有关规律分析．解题过程：⑴由机械能守恒定律知mgR E KB=，物块离开C 点后做平抛运动，在空中的飞时间满足21gt h =，于是初速是hgtS C SV 2==，故C 点时的动能hmgS CKC mV E 42212==；物块从B 运动到C 的过程中克服摩擦力做的功等于物块动能的减少量，即hmgS f mgR W 42-=；又mgL W f μ=，联立前面的结论可得LhS L R 42-=μ． ⑵重复操作多次的目的是为了减小实验误差．摩擦因数偏大说明物块的动能损失较多，引起动能损失的因素很多，如圆弧轨道存在摩擦或接缝B 处不平滑等．规律总结：该实验的综合性强，解答的关键在于分析物块的运动过程，抓住物体在每一阶段所满足的规律．考点解剖：本题考查实验能力，意在考查综合设计的实验能力．24．一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s ．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s 内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根铁轨的长度为25.0m ，每节货车车厢的长度为16.0m ，货车车厢间距忽略不计．求：①客车运行速度的大小； ②货车运行加速度的大小．答案：①V=37.5m/s；②a=1.35m/s 2思路分析：通过阅读题材和两列火车的运动信息，推断火车的运动规律，再建立相关物理量与已知信息间的关系，最后运用有关规律作答．解题过程：①设连续两次撞击轨的时间间隔为Δt ，每根铁轨的长度为l ，则客车的速度为tlV ∆=，代入11610-=∆t s 和l=25m 得V=37.5m/s ．②设货车从开始运动t=20.0s 内客车行驶了s 1，货车行驶了s 2，货车的加速度为a ，由运动学规律知Vt s =1，212at s =，又由题给条件知163021⨯=-s s ，代入数据得a=1.35m/s 2．规律总结：解题时要结合题材信息推断两车的运动性质，写出相关的运动学方程，找出空间和时间的关系，联立解题．考点解剖：本题是变相的追击相遇问题，意在考查理论联系实际和分析演算能力． 25．一电荷量为q （q>0）、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示，不计重力．求在t=0到t=T 的时间间隔内①粒子位移的大小和方向②粒子沿初始电场反方向运动的时间答案：①mqT E S 1620=，位移的方向与初始电场的方向相同；②4T t =∆思路分析：先要结合图象分析电场强度随时间的变化规律，进而推断物体加速度和速度随时间的变化规律，随后用V-t 图像中的特征物理量来进行分析和演算．解题过程：①由于电场在每段时间内恒定不变，故粒子做匀变速运动．设带电粒子在第一、第二、第三和第四个4T 内的加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得mqE a 01=、mqE a 022-=、mq E a 023=、mqE a 04-=，由此可得粒子运动的V-t 图像如下图所示．又由于V-t 图像中曲线与坐标轴所围面积的代数和表相应的位移，由图知4T 到43T 时段内的总位移为零，故t=0到t=T 的时间间隔内的位移为41212T V S ⋅⨯=，且方向与初始电场的方向相同，又11T a V ⋅=，于是mqT E S 1620=．②由V-t 图像知曲线与t 轴的交点处速度换向，即粒子在3T t =到5T t =时段内粒子沿初始电场反方向运动，对应的时长为48385T TTt =-=∆．规律总结：要结合电场的变化特性，将它转化成为熟知的V-t 图像．备考中要举一反三，将新颖题材转化为熟知的现象和习惯的处理方法可在考场中赢得时间的主动权．考点解剖：本题考查带电粒子在交变场中的运动，意在考查运用牛顿运动定律解决实际问题的能力．26．如图，虚线OL 与y 轴的夹角θ=600，在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．一质量为m 、电荷量为q （q>0）的粒子从左侧平行于x 轴射入磁场，入射点为M ．粒子在磁场中运动的轨道半径为R ．粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于p 点（图中未画出）且op —=R ．不计重力．求M 点到O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间．答案：当粒子在磁场中运动的圆心角α=300时Rh )1(33-=，当粒子在磁场中运动的圆心角α=900时Rh )1(33+=当粒子在磁场中运动的圆心角α=300时粒子在磁场中的运动时间为qBm Tt 612π==，当粒子在磁场中运动的圆心角α=900时粒子在磁场中的运动时间为qBmT t 24π==．思路分析：解答时要在认真阅读题材的基础上绘制出粒子运动的草图，分段考查粒子的运动性质，写出相关的物理规律，然后作对应坐标轴的垂线，通过几何关系建立相关参量的联系来求解．解题过程：结合题意带电粒子以C 点为圆心在有界磁场中做半径为R 的匀速圆周运动，从A 点离开磁场后沿切线方向P 点运动，若设AC 与y 轴的夹角为α，AP 与x 轴的夹角为β，则由粒子所受的洛仑兹力提供向心力知Rv m qVB 2=，又VRT π2=，故粒子在磁场中运动的周期为m T π2=．过A 点作x 轴和y 轴的垂线，垂足为B 和D ，由几何关系知αsin R AD =，θcot AD OD =，βcot OD PB =，又α=β，PB AD OP +=，整理以上各式可得1cos sin 31=+αα，于是得α=300或α=900若设M 点到O 点的距离为h ，则有OC R h -=，又OD R OC -=αcos ，θcot AD OD =，故)30cos(032+-=αR R h ，于是当α=300时得Rh )1(33-=，当α=900时得Rh )1(33+=当α=300时粒子在磁场中的运动时间为qBmT t 612π==，当α=900时粒子在磁场中的运动时间为mT t π==．规律总结：本题设问新颖，对运用数学知识解决物理问题的能力要求很高，有很好地选拔性．备考时要多注意圆心的确定、运动时间的确定、轨迹的描绘，以及临界和极值问题，通过深入有效地备考，达到处变不惊，灵活应对，快速决策之目的．考点解剖：综合考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查综合解决问题的能力．。

2013年全国统一高考物理试卷(大纲版)答案与解析

2013年全国统一高考物理试卷（大纲版）参考答案与试题解析一、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）3．（6分）（2014•鼓楼区校级模拟）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）主要来自于其它放射元素的衰变的含量足够高当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期）经，半衰期为存在天然的含有放射性元素）的半衰期比较短，目前地壳中仍存在天然的的矿石，主要来自其它放射性元素的衰变．故4．（6分）（2015春•青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）．D 分析大小变化即可做出选择．5．（6分）（2014秋•浦东新区校级期中）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10﹣112236．（6分）（2015•上海模拟）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s，它们运动的图象分别如直线甲乙所示．则（）×时，甲球相对于抛出点的位移为×的位移为7．（6分）（2014春•鞍山期末）如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）机械能损失了=maf=f8．（6分）（2014•徐汇区二模）在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10m．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为二、解答题（共5小题，满分72分）9．（6分）（2015春•吉林校级期末）如图所示，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关．现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验．（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是导电纸；（2）用实线代表导线将实验器材正确连接．10．（12分）（2015•资阳模拟）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC 在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h；③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s．用实验中的测量量表示：（ⅰ）物块Q到达B点时的动能E kB=mgR；（ⅱ）物块Q到达C点时的动能E kC=；（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W f=；（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=．（2）回答下列问题：（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是通过多次实验减小实验结果的误差．（ⅱ）已知实验测得μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑．（写出一个可能的原因即可）gtmv；mv mvmgL=）））11．（15分）（2015•孝感模拟）一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根轨道的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求（1）客车运行的速度大小；（2）货车运行加速度的大小．，12．（19分）（2014秋•滕州市校级期中）一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力，求在t=0到t=T的时间间隔内．（1）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间．、～、～、）所示，其中时的位移为，t=t=内沿初始电场反方向运动，．和方向沿初始电场正方向；～、～、～、则有、=t=13．（20分）如图所示，虚线OL与y轴的夹角为θ=60°，在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子从左侧平行于x轴射入磁场，入射点为M．粒子在磁场中运动的轨道半径为R．粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点（图中未画出），且=R．不计重力．求M点到O点的距离和粒子在磁场中运动的时间．由牛顿第二定律得：，，时，粒子在磁场中运动的时间为时，运动的轨迹如图，则）点的距离）或．。

2013年高考真题理综物理(广东卷)全解全析

2013年高考真题理综物理(广东卷)全解全析绝密★启用前试卷类型：A2013年普通高等学校招生全国统一考试(广东卷)理科综合本试卷共10页,36小题,满分300分.考试用时150分钟注意事项：1. 答卷前，考生务必用黑色笔迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。

用2B铅笔讲试卷类型（A）填涂在答题卡相应的位置上。

将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。

2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。

不按以上要求作答的答案无效。

4.考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试题与答题卡一并交回。

可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 S 32 Cl 35.5 Cu 63.5一、单项选择题：本大题共16小题，每小题4分，满分64分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的.选对的得4分，选错或不答的得0分。

13.某航母跑道长200m.飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s【答案】B【解析】由速度位移关系式：2202v v ax-=，代入题干中末速度与加速度的数值，解得010v=m/s，B 项对。

14.如图3，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是A.甲的向心加速度比乙的小B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大D.甲的线速度比乙的大【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力，因为120.5,M M r r ==乙甲，根据2GM a r =得，A 项正确；根据32r T GM π=得，B 项错；由1T ω=得，C 项错；由GMv r =得，D 项错.15.喷墨打印机的简化模型如图4所示，重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v 垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中A.向负极板偏转B.电势能逐渐增大C.运动轨迹是抛物线D.运动轨迹与带电量无关【答案】C【解析】微粒带负电，受到的电场力向上，A 项错；电场力对带电微粒做正功，电势能减少，B 项错；微粒的初速度与电场力方向垂直，做类平抛运动，轨迹是一条抛物线，C 项对；微粒带电量越大，所受到的电场力越大，运动轨迹越弯曲，所以运动轨迹与带电量有关，D 项错。

2013高考广东理综物理部分试题与答案word解析版-推荐下载

（用字母填写）
。
s
○1 断开 S2 ，合上 S1 ；调节电源输出电压为 3.0V 时，单位长度电阻丝为电压 u
V/cm．记录此时电流表 A1 的示数。
○2 保持 S1 闭合，合上 S2 ；滑动 c 点改变 ac 的长度 L ，同时调节电源输出电压，使电流表 A1 的示数
与步骤②记录的值相同，记录长度 L 和 A2 的示数 I 。测量 6 组 L 和 I 值，测量数据已在图 17（c）中标
2013 广东理综物理部分第 1 页
乙两小孩沿不同轨道同时从 A 处自由滑向 B 处，下列说法正确的有 A．甲的切向加速度始终比乙的大 B．甲、乙在同一高度的速度大小相等 C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度 D．甲比乙先到达 B 处
20．如图 8 所示，物体 P 静止于固定的斜面上，P 的上表面水平。现把物体 Q 轻轻地叠放在 P 上，则 A．P 向下滑动 B．P 静止不动 C．P 所受的合外力增大 D．P 与斜面间的静摩擦力增大
235 92
U
+
1 0
n

144 56
Ba
+
89 36
Kr
+
3
1 0
n
。下列说法
正确的有
A．上述裂变反应中伴随着中子放出
B．铀块体积对链式反应的发生无影响
C．铀核的链式反应可人工控制
D．铀核的半衰期会受到环境温度的影响
18．图 6 为某同学设计的喷水装置，内部装有 2L 水，上部密封 1atm 的空气 0.5L，保持阀门关闭，再充
A．5m/s
B．10m/s
C．15m/s
D．20m/s
14．如图 3 所示，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为 M 和 2M 的行星做匀速圆周运动，下

2013年全国高考物理试题分类汇编(全套)含答案解析

2013年全国高考题（大纲版）物理部分二、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求。

全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）14．下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A ．雨后天空出现彩虹B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C ．海市蜃楼现象D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹15．根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D ．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机16．放射性元素氡（22286Rn ）经α衰变成为钋21884Po ，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是（）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn 的含量足够高 C ．当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．22286Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期17．纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。

一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示。

若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像18．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。

已知引力常量G ＝6.67×10–11 N •m 2/kg2，月球的半径为1.74×103km 。

2013年高考物理试题汇总参考答案

参考答案2013年普通高等学校招生全国统一考试（课标卷I ）14.【答案】C【解析】伽利略对一个简单的加速度运动有两种猜测：一是物体的速度随位移均匀变化，另一个是物体的速度随时间均匀变化。

他比较倾向后者，然后从数学上推理得出，如果物体的速度随时间均匀变化，则其位移将与时间的平方成正比（初速度为零时）。

伽利略做这个实验的目的就是验证自己的后一个想法。

正确选项C 15.【答案】B【解析】由b 处的合场强为零可知圆盘在此处产生的场强与点电荷q 在此处产生的场强大小相等。

d 与b关于圆盘对称，因此圆盘在d 处产生的场强与在b 处产生的场强大小相等。

根据以上分析可知：()2221093d qq q E kkk R R R =+=。

正确选项B 16.【答案】D【解析】第一个运动过程由动能定理可知：002d mg d qEd ⎛⎫+-=- ⎪⎝⎭；电容器保持与电源相连并且板间距减为原来的23时，场强将由E 变为23E ，设粒子在距上极板x 的位置返回，则在此处时速度为零，由动能定理可知： 20023d mg x q E x ⎛⎫⎛⎫+-=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭。

两式联立可得25x d =。

正确选项D 17.【答案】A【解析】在导体棒MN 向右匀速运动过程中，由于其连入电路部分长度随时间线性增加，从而其电动势随时间线性增加。

又由电阻定律可知，构成回路的三角形周长随时间线性增加，则其总电阻随时间线性增加。

结合闭合电路欧姆定律可知，电流应恒定不变。

正确选项A 18.【答案】B【解析】如图所示，粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60，则其运动轨迹所对的圆心角NCM 也为60。

在三角形OHM 中，1cos 2HOM ∠=，所以用HOM 为60。

由角边角定理可知，三角形OMN 与三角形CMN 全等，即圆周运动半径与磁场区域圆半径相等。

由2vqvB m R =可知qBR v m=。

正确选项B 19.【答案】BC【解析】1t 时刻之前，b 在a 的后面，而在此时间b 追上a ，A 错。

2013年高考真题物理解析分类汇编共68页

2013年高考真题物理解析分类汇编目录2013年高考真题物理解析分类汇编 (1)专题一、直线运动 (2)专题二、相互作用 (5)专题三、牛顿运动定律 (9)专题四、曲线运动 (15)专题五、万有引力与航天 (19)专题六、功和功率 (24)专题七、机械能 (28)专题八、静电场 (32)专题九、恒定电流 (38)专题十、磁场 (40)专题十一、带电粒子在电磁场中的运动 (43)专题十二、电磁感应 (50)专题十三、交变电流 (55)专题十四、力学实验 (57)专题十五、力学创新实验 (63)专题十六、电学实验 (66)专题十七、电学创新实验 (73)专题一、直线运动1.（2013全国新课标理综1第19题）如图，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上形式的汽车a 和b 的位置一时间（x-t ）图线，由图可知A.在时刻t 1，a 车追上b 车B.在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直不a 车大答案：BC解析：在时刻t 1，b 车追上a 车，选项A 错误。

根据位移图象的斜率表示速度可知，在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反，选项B 正确。

在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加，选项C 正确D 错误。

2. （2013全国新课标理综1第14题）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。

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：根据表中的数据，第一列与第三列数据存在比例关系，第一列数据是第二列数据的二次方，伽利略可以得出的结论是：物体运动的距离与时间的平方成正比，选项C 正确。

[精品]2013年全国各地高考招生物理试题精编交流电及答案

2(2013四川卷)．用220V 的正弦交流电通过想变压器对一负载供电，变压器输出电压是110V ，通过负载的电流图像如图所示，则A ．变压器输入功率约为3 9WB ．输出电压的最大值是110V ．变压器原、副线圈匝比是1：2 D ．负载电流的函表达式=005(100π+2)A 答案：A8【2013江苏高考】如图所示,想变压器原线圈接有交流电,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 ((BA))增向大下交滑流动电P 的电压 ()增大交流电的频率 (D)减小电容器的电容答案：B3(2013海南卷)．通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1电阻两端电压的有效值为A ．12VB ．410V．15V D ．85V 答案：B16【2013广东高考】如图5，想变压器原、副线圈匝比1：2=21, 和均为想电表，灯泡电阻R 1=6Ω,AB 端电压1=212100π（V ）下列说法正确的是A. 电流频率为100HzB. 的读为24VC. 的读为05AD. 变压器输入功率为6W 答案：D17（2013山东综）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N 、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，错误！未定义书签。

为交流电流表。

线圈绕垂直于磁场方向的水平轴O O ′沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变的图像如图乙所示，以下判断正确的是A ．电流表的示为10AB 线圈转动的角速度为50πrd/ 001时线圈平面与磁场方向平行D ．002时电阻R 中电流的方向自右向左答案：A15（2013福建卷综如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=10Ω,外接R=90Ω的电阻。

闭合开关S ，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势()e t V π=，则A该交变电流的频率为10HzB该电动势的有效值为外接电阻R所消耗的电功率为10WD电路中想交流电流表错误！未定义书签。

高考物理：专题二十四、力学电学综合性应用问题(附解析答案)

专题二十四、力学电学综合性应用问题1．（2013高考浙江理综第24题）(20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成。

偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A 和R B 的同心圆金属半球面A 和B 构成，A 、B 为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。

一束电荷量为e 、质量为m 的电子以不同的动能从偏转器左端M 的正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N ，其中动能为E k0的电子沿等势面C 做匀速圆周运动到达N 板的正中间。

忽略电场的边缘效应。

（1）判断球面A 、B 的电势高低，并说明理由；（2）求等势面C 所在处电场强度E 的大小；（3）若半球面A 、B 和等势面C 的电势分别为φA 、φB 和φC ，则到达N 板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K 左和ΔE K 右分别为多少？（4）比较|ΔE K 左|和|ΔE K 右|的大小，并说明理由。

解析：（1）电子(带负电)做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从B 指向A ，B 板电势高于A 板。

（2）据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度B 大小相同，有：eE=mv 2/R ，E k0= mv 2/2，R=(R A +R B )/2，联立解得：E=k02E eR =()k04+A B E e R R （3）电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有：ΔE K =qU对到达N 板左侧边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：ΔE K 左=e(φB -φC )对到达N 板右侧边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有：ΔE K 右=e(φA -φC )（4）根据电场线的特点，等势面B 与C 之间的电场强度大于C 与A 之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有：│φB-φC│>│φA-φC│即：│ΔE K左│>│ΔE K右│2．（2013高考浙江理综第25题）（22分）为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨。

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专题二十四、力学电学综合性应用问题
1．（2013高考浙江理综第24题）(20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组
成。

偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R A 和R B 的同心圆金属半球面A 和B 构成，A 、B 为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示。

忽略电场的边缘效应。

（1）判断球面A 、B 的电势高低，并说明理由；
（2）求等势面C 所在处电场强度E 的大小；
（3）若半球面A 、B 和等势面C 的电势分别为φA 、φB 和φC ，则到达N
板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量ΔE K 左
和ΔE K 右分别为多少？
（4）比较|ΔE K 左|和|ΔE K 右|的大小，并说明理由。

解析：（1）电子(带负电)做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从B 指向A ，B 板电势高于A 板。

（2）据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度B 大小相同，有：
eE=mv 2/R ， E k0= mv 2/2， R=(R A +R B )/2，联立解得：E=k02E eR =()
k04+A B E e R R （3）电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有：ΔE K =qU
对到达N 板左侧边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有：ΔE K 左=e(φB -φC )
对到达N 板右侧边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有：ΔE K 右=e(φA -φC )
（4）根据电场线的特点，等势面B 与C 之间的电场强度大于C 与A 之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有：│φB -φC │>│φA -φC │即：│ΔE K 左│>│ΔE K 右│
2．（2013高考浙江理综第25题）（22分）为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺
旋桨。

潜艇下方有左、右两组推进器，每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下。

在直线通道内充满电阻率ρ=0.2Ω∙m 的海水，通道中a ×b ×c =0.3m ×0.4m ×0.3m 的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B =6.4T 、方向垂直通道侧面向外。

磁场区域上、下方各有a ×b =0.3m ×0.4m 的金属板M 、N ，当其与推进器专用直流电源相连后，在两板之间的海水中产生了从N 到M ，大小恒为I =1.0×103
A 的电流，设电流只存在于磁场区域。

不计电源内阻及导线电阻，海水密度ρ=1.0×103kg/m 3。

（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向。

（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何倒车？
（3）当潜艇以恒定速度v 0=30m/s 前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v =34m/s ，思考专用直
流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小。

解析：（1）将通电海水看成导线，所受磁场力：F=IBL ，
代入数据得：F=IBc=1.0×103×6.4×0.3N=1.92×103N.
用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右（或与海水出口方向相同）
（2）考虑到潜艇下方有左、右两组推进器，可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，
实施转弯。

改变电流方向，或者磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车”。

（3）电源提供的电功率中的第一部分：牵引功率：P 1=F 牵v 0。

根据牛顿第三定律：F 牵=12IBL 。

当v 0=30ms 时，代入数据得：P 1=F 牵v 0=12×1.92×103×30W=6.9×105W 。

第二部分：海水的焦耳热功率
对单个直线推进器，根据电阻定律，R=ρL/S 。

代入数据得：R=ρc/ab =0.2×
0.30.30.4
⨯Ω=0.5Ω. 由热功率公式：P=I 2R ，
代入数据得：P 单=I 2R=(1.0×103)2×0.5W=5.0×105W 。

P 2=12×5.0×105W=6.0×106W
第三部分：单位时间内海水动能的增加值
设△t 时间内喷出海水的质量为m ，P 3=12×
k E t ∆∆ 考虑到海水的初动能为零，△E k = E k =
12
mv 2水对地， m=ρbcv 水对地△t ， P 3=12×k E t
∆∆= P 3=12×12ρbcv 3水对地=4.6×104W 。

3. （2013高考天津理综物理第12题）(20分）超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行。

(l ）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零。

请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。

（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上的时间t 未检测出电流变化。

实际上仪器只能检测出大于ΔI 的电流变化，其中△I<<I，当电流的变化小于△I 时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。

设环的横截面积为S ，环中定向移动电子的平均速率为v ，电子质量为m 、电荷量为e ．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。

(3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t ．为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法．
解析：（1）逆时针方向。

撤去磁场瞬间，环所围面积的磁通量突变为零，由楞次定律可知，环中电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向上。

由安培定则可知，环中电流方向是沿逆时针方向。

（2）设圆环周长为L ，电阻为R ，由电阻定律，得R=ρL/S 。

设t 时间内环中电流释放焦耳热而损失的能量为△E ，由焦耳定律得：△E=I 2Rt 。

设环中单位体积内定向移动电子数为n ，则：I=nevS 。

式中n 、e 、S 不变，只有定向移动电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化。

电流变化大小取△I 时，相应定向移动电子的平均速率变化的大小为△v ，则：△I=neS △v 。

设环中定向移动电子减少的动能总和为△E k ，则：△E k =nLS [
12mv 2-12m(v-△v )2]. 由于△I<<I ，可得：△E k =Lmv e
△I 。

根据能量守恒定律，得：△E=△E k 。

联立解得：ρ=
2
mvS I etI ∆。

（3）由ρ=2mvS I etI ∆看出，在题设条件限制下，适当增大超导电流，可以使实验获得ρ的准确程度更高。

通过增大穿过该环的磁通量变化率可实现增大超导电流。