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2013新课标山东(理综物理)一选择题(共13小题,每小题4分,共52分.每小题只有一个选项符合题意.)14.C22013山东卷 伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法,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14.AC 解析 伽利略的“理想斜面实验”得出“物体在不受力的情况下会一直运动下去” 的结论,故A正确.伽利略还做过“比萨斜塔实验”,得出“在忽略空气阻力的情况下,重的和轻的小球下落一样快”的结论,故C正确.15.B42013山东卷 如图所示,用完全相同的轻弹簧ABC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30,弹簧C水平,则弹簧AC的伸长量之比为( )A.4 B.4 C.12 D.2115.D 解析 弹簧AC的伸长量之比等于弹力之比.设弹簧B与水平方向的夹角为,对AB间的小球受力分析可得FAsin30=FBcos,对BC间的小球受力分析可得FBcos=FC,所以FC=FAsin30,可得=,D正确.16.E2 E32013山东卷 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Mm(Mm)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16.CD 解析 因为Mm,斜面倾角相同,所以M沿斜面下降,m沿斜面上升.斜面ab粗糙,所以对M有沿斜面向上的摩擦力,两滑块组成的系统机械能不守恒,A错误;对于M,重力摩擦力绳子的拉力做的总功等于其动能的增加,B错误;对于m,绳子拉力做的功是除了重力以外其他力的功,故等于其机械能的增加,C正确;对于两滑块组成的系统,M受到的沿斜面向上的摩擦力做的功是除了重力和弹力以外其他力的功,等于系统机械能的减少量,D正确.17.M32013山东卷 图甲是小型交流发电机的示意图,两磁场NS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( )图甲 图乙 A.电流表的示数为10 AB.线圈转动的角速度为50 rad/sC.0.01 s时线圈平面与磁场方向平行D.0.02 s时电阻R中电流的方向自右向左17.AC 解析 产生的交变电流的最大值为10 A,有效值为10 A,所以电流表的示数为10 A,故A正确.线圈转动的角速度= rad/s=100 rad/s,故B错误.0.01 s时电动势最大,由法拉第电磁感应定律得,磁通量的变化率最大,此时线圈平面与磁场方向平行,故C正确.0.02 s时线圈转到图示位置,对CD边由右手定则可判断电流方向为由D到C,所以R中的电流从左向右,故D错误.18.L52013山东卷 将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路,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中.回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场,以向里为磁场的正方向,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( )图甲 图乙 18.B 解析 0阶段,由楞次定律可知电流方向是由b到a,由法拉第电磁感应定律得电流大小恒定,由左手定则可知ab边受到的安培力方向水平向左,为负值,安培力大小F安=BIL恒定,选项B正确.19.I72013山东卷 如图所示,在x轴上相距为L的两点固定两个等量异种点电荷+Q-Q,虚线是以+Q所在点为圆心为半径的圆,abcd是圆上的四个点,其中ac两点在x轴上,bd两点关于x轴对称.下列判断正确的是( )A.bd两点处的电势相同B.四个点中c点处的电势最低C.bd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19.ABD 解析 bd两点关于等量异种电荷的连线对称,根据等量异种电荷等势面的对称性,bd两点电势相等,故A正确.如果设无穷远处电势为零,则c点电势为零,abd点电势均大于零,故B正确.bd两点的电场强度大小相等方向不同,故C错误.因为a点电势大于c点电势,所以试探电荷+q沿圆周由a点移至c点,电势能减小,故D正确.20.D52013山东卷 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 B.T C.T D.T20.B 解析 对于双星中的m,有G=mr1,得M=,同理得m=,双星的总质量M+m=,可得双星运动的周期T=.当双星的总质量变为原来的k倍,之间的距离变为原来的n倍时,T=T,故B正确.第卷(非选择题 共153分)【必做部分】21.2013山东卷 (13分)(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.图甲图乙(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PQ间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在MN间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH为霍尔电压,且满足UH=k,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.图丙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UH时,应将电压表的“+”接线柱与_(填“M”或“N”)端通过导线连接.已知薄片厚度d为0.40 mm,该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示.I(10-3 A)3.06.09.012.015.018.0UH(10-3 V)1.11.93.44.56.26.8根据表中数据在给定坐标纸上画出UH-I图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为_10-3 VmA-1T-1(保留2位有效数字).图丁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.S1S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出).为使电流自Q端流入,P端流出,应将S1掷向_(填“a”或“b”),S2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接在电路中.在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串接在相邻器件_和_(填器件代号)之间.21.(1)A 11.30(11.25或11.35)(2)M如图所示 1.5(1.4或1.6)b c S1(或S2) E解析 (2)由左手定则可知,空穴受到指向M一侧的洛伦兹力,所以M一侧聚集正电荷,电势高,应该接正极.根据数据作UH-I图像,由题目所提供的信息可知,图像的斜率k=.电流从Q流入,从P流出,应装将开关S1掷向b,开关S2掷向c.串接入的电阻是为了在S1S2分别同时接在ac或者bd时保护电源的,所以应该接在E 和S1之间或者E 和S2之间.22.K32013山东卷 (15分)如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/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=2 s 的时间物块由A点运动到B点,AB之间的距离L=10 m.已知斜面倾角=30,物块与斜面之间的动摩擦因数=.重力加速度g取10 m/s2.(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与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?22.解析 (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L=v0t+at2v=v0+at联立式,代入数据得a=3 m/s2v=8 m/s(2)设物块所受支持力为FN,所受摩擦力为Ff,拉力与斜面间的夹角为,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得Fcos-mgsin-Ff=maFsin+FN-mgcos=0又Ff=FN联立式得F=由数学知识得cos+sin= sin(60+)由式可知对应F最小的夹角=30联立式,代入数据得F的最小值为Fmin= N23.(18分)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平面向里;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.一带电量为+q质量为m的粒子,自y轴上的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确定值B0,粒子将以垂直y轴的方向进入第二象限,求B0.(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.23.解析 (1)设粒子在电场中运动的时间为t0,加速度的大小为a,粒子的初速度为v0,过Q点时速度的大小为v,沿y轴方向分速度的大小为vy,速度与x轴正方向间的夹角为,由牛顿第二定律得qE=ma由运动学公式得d=at2d=v0t0vy=at0v=tan=联立式得v=45(2)设粒子做圆周运动的半径为R1,粒子在第一象限的运动轨迹如图所示,O1为圆心,由几何关系可知O1OQ为等腰直角三角形,得R1=2 d由牛顿第二定律得qvB0=m联立式得B0=(3)设粒子做圆周运动的半径为R2,由几何分析粒子运动的轨迹如图所示,O2O2是粒子做圆周运动的圆心,QFGH是轨迹与两坐标轴的交点,连接O2O2,由几何关系知,O2FGO2和O2QHO2均为矩形,进而知FQGH均为直径,QFGH也是矩形,又FHGQ,可知QFGH是正方形,QOF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2R2=2 d粒子在第二第四象限的轨迹为长度相等的线段,得FG=HQ=2R2设粒子相邻两次经过Q点所用的时间为t,则有t=联立式得t=(2+)36.(8分)物理物理3-3(1)下列关于热现象的描述正确的一项是( )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(2)我国“蛟龙”号深海探测船载人下潜超过七千米,再创载人深潜新纪录.在某次深潜实验中,“蛟龙”号探测到990 m深处的海水温度为280 K.某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化.如图所示,导热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T0=300 K,压强p0=1 atm,封闭气体的体积V0=3 m3.如果将该气缸下潜至990 m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体.求990 m 深处封闭气体的体积(1 atm相当于10 m深的海水产生的压强).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.36.(1)c 解析 a中热机的效率无法达到100%,错误.b中热传递是能量的转移.C选项正确.d选项中大量分子的运动是有规律的.(2)2.810-2m3 放热 大于解析 当气缸下潜至990 m时,设封闭气体的压强为p,温度为T,体积为V,由题意可知p=100 atm根据理想气体状态方程得=代入数据得V=2.810-2 m337.(8分)物理物理3-4(1)如图甲所示,在某一均匀介质中,AB是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为x=0.1sin (20t) m,介质中P点与AB两波源间的距离分别为4 m和5 m,两波源形成的简谐横波分别沿APBP 方向传播,波速都是10 m/s.图甲 图乙求简谐横波的波长.P点的振动_(填“加强”或“减弱”).(2)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n=,AB=BC=8 cm,OA=2 cm,OAB=60.求光线第一次射出棱镜时,出射光线的方向.第一次的出射点距C_cm.37.(1)1 m 加强 解析 设简谐波的波速为v,波长为,周期为T,由题意知T=0.1 s由波速公式v=代入数据得=1 m(2)从CD边向左下方,折射角为45解析 设发生全反射的临界角为C,由折射定律得sin C=代入数据得C=45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边的入射角为折射角为,由几何关系得=30,小于临界角,光线第一次射出棱镜是在CD边,由折射定律得n=代入数据得=4538.(8分)物理物理 3-5(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108 K时,可以发生“氦燃烧”.完成“氦燃烧”的核反应方程:He+_Be +.Be是一种不稳定的粒子,其半衰期为2.610-16 s.一定质量的Be,经7.810-16 s后所剩Be占开始的_.(2)如图所示,光滑水平轨道上放置长板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mA=2 kgmB=1 kgmC=2 kg.开始时C静止,AB一起以v0=5 m/s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,AB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.38.(1)He或 或12.5%(2)2 m/s解析 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vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得mAv0=mAvA+mCvCA与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得mAvA+mBv0=(mA+mB)vABA与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足vAB=vC联立式,代入数据得vA=2 m/s10 / 10