2013年浙江省高考物理（含解析版）.pdf

2013 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理试题（浙江卷）理科综合能力测试物理试题（浙江卷）一、选择题一、选择题（本题 4 小题。每题 6 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。）14关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是 A电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 B手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 C太阳光中的可见光和医院“B 超”中的超声波传递速度相同 D遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的 X 射线波长相同 15磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度 v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。其 E-t 关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为 v0/2，线圈中的 E-t 关系可能是（）A.B.C.D.16与通常观察到的月全食不同，小虎同学在 2012 年 12 月 10 日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是 A地球上有人用红色激光照射月球 B太阳照射到地球的红光反射到月球 C太阳光中的红光经地球大气层折射到月球 D太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹 17如图所示，水平板上有质量 m=1.0kg 的物块，受到随时间 t 变化的水平拉力 F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 Ff 的大小。取重力加速度 g=10m/s2。下列判断正确的是 A5s 内拉力对物块做功为零 B4s 末物块所受合力大小为 4.0N C物块与木板之间的动摩擦因数为 0.4 D6s-9s 内物块的加速度的大小为 2.0m/s2 二、选择题二、选择题（本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）18如图所示，三颗质量均为 m 的地球同步卫星等间隔分布在半径为 r 的圆轨道上，设地球质量为 M，半径为 R。下列说法正确的是 A地球对一颗卫星的引力大小为 2)(RrGMmB一颗卫星对地球的引力大小为 2rGMmC两颗卫星之间的引力大小为 223rGmD三颗卫星对地球引力的合力大小为 23rGMm19如图所示，总质量为 460kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，当热气球上升到 180m时，以 5m/s 的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度 g=10m/s2。关于热气球，下列说法正确的是 A所受浮力大小为 4830N B加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C从地面开始上升 10s 后的速度大小为 5m/s D以 5m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为 230N 20在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的离子 P+和 P3+，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子 P+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子 P+和 P3+A在电场中的加速度之比为 1:1 B在磁场中运动的半径之比为:1 3C在磁场中转过的角度之比为 1:2 D离开电场区域时的动能之比为 1:3 非选择题部分共非选择题部分共 5 题，共题，共 78 分。分。21（10 分）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上。一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带和，纸带上的 a、b、c均为打点计时器打出的点。（1）任选一条纸带读出 b、c 两点间的距离为 ；（2）任选一条纸带求出 c、e 两点间的平均速度大小为 ，纸带和上 c、e 两点间的平均速度 v(填“大于”、“等于”或“小于”)；v（3）图中 （填选项）A.两条纸带均为用装置甲实验所得 B.两条纸带均为用装置乙实验所得 C.纸带为用装置甲实验所得，纸带为用装置乙实验所得 D.纸带为用装置乙实验所得，纸带为用装置甲实验所得 22（10 分）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。（1）除了选用照片中的部分器材外，填选项 A还需要电压表 B还需要电流表 C还需要学生电源 D不在需要任何器材（2）测量所得数据如下 用作图法求得电池的内阻 r=；（3）根据第 5 次所测得的实验数据，求得电流表内阻 RA=。23（16 分）山谷中有三块大石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下。图中 A、B、C、D 均为石头的边缘点，O 为青藤的固定点，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为 M=10kg 和 m=2kg 的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头 A 点起水平跳到中间石头，大猴抱起小猴跑到 C 点，抓住青藤的下端荡到右边石头的 D 点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看成质点，空气阻力不计，重力加速度 g=10m/s2，求：（1）大猴子从 A 点水平跳离时速度的最小值；（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小；（3）猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小。24(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 RA 和 RB 的同心金属半球面 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 Ek0 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）判断半球面 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 A、B和 C，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 EK 左和 EK 右分别为多少？（4）比较|EK 左|和|EK 右|的大小，并说明理由。25（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=0.2m 的海水，通道中 abc=0.3m0.4m0.3m 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 ab=0.3m0.4m 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=1.0103A 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 1.0103kg/m3。（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 v0=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。2013 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理答案（浙江卷）理科综合能力测试物理答案（浙江卷）一、选择题一、选择题（本题 4 小题。每题 6 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。）14答案：B 解析：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故 A 错误；B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故 B 正确；C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为 3108m/s；“B 超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s；故 C 错误；D、遥控器发出的红外线波长和医院 CT 中的 X 射线频率不同，波速相同，根据 c=f，波长不同，故 D 错误；15答案：D 解析：根据感应电动势公式 E=BLv 可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度改为，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的。磁卡通过刷卡器的时间与速率成反比，所用20v21vst 时间变为原来的 2 倍故 D 正确 16答案：C 解析：当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食看到整个月亮是暗红的，是因为太阳光中的红光经地球大气层折射到月球故 C 正确，A、B、D 错误故选 C 17答案：D 解析：A、在 0-4s 内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s 末开始运动，则 5s 内位移不为零，则拉力做功不为零故 A 错误B、4s 末拉力为 4N，摩擦力为 4N，合力为零故 B 错误C、根据牛顿第二定律得，6s9s 内物体做匀加速直线运动的加速度 f=mg，解得=。故 C 错误，D 正确故选 D 2/2135smmFFaf3.0103mgf二、选择题（本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。）18答案：BC 解析：A、根据万有引力定律可知，质量分布均匀的球体间的引力距离 r 等于两球心间的距离，而 r-R2rMmGF 为同步卫星距地面的高度，故 A 错误；B、计算卫星与地球间的引力，r 应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半径 r，故 B 选项正确；C、根据几何关系可知，两同步卫星间的距离，故两卫星间的引力大小为，故 C 正确；rd32223rmGdMmGD、卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成 120角，所以合力为 0，故D 错误 19答案：AD 解析：A、从地面刚开始竖直上升时，速度为零，故阻力为零，气球受重力和浮力，根据牛顿第二粒，有：F浮-mg=ma 解得：F浮=m（g+a）=460（10+0.5）N=4830N，故 A 正确；B、气球受重力、浮力和空气阻力，若阻力不变，合力不变，气球匀加速上升，矛盾，故 B 错误；C、刚开始竖直上升时的加速度为 0.5m/s2，气球是变加速运动，加速度逐渐减小，故 10s 后的速度大小小于 5m/s，故 C 错误；D、以 5m/s 匀速上升时，根据平衡条件，有：F浮=mg+f，解得 f=230N，故 D 正确；20答案：BCD 解析：A：两个离子的质量相同，其带电量是 1：3 的关系，所以由可知其在电场中的加速度是 1：3，故mdqUa A 错B：要想知道半径必须先知道进入磁场的速度，而速度的决定因素是加速电场，所以在离开电场时其速度表达式为：，可知其速度之比为：又由，知，所以其半径之比为，故mqUv23:1rvmqvB2qBmvr 1:3B 正确C：由 B 的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为：，设磁场宽度为 L，离子通过磁场转过的1:3角度等于其圆心角，所以有 sin=，则可知角度的正弦值之比为，又 P+的角度为 300，可知 P3+角度为RL3:1600，故 C 正确 D：由电场加速后：可知，两离子离开电场的动能之比为 1：3，故 D 正确 221mvqU 非选择题部分共非选择题部分共 5 题，共题，共 78 分。分。21答案：（1）2.40cm（2）1.25m/s，小于（3）C 解析：（1）选纸带读出 b、c 两点间的距离为 6.50-4.10cm=2.40cm（2）选纸带读出 c、e 两点间的距离为 5cm，相对应的平均速度选纸带读出 c、e 两点smsv/25.104.0cm5间的距离为 4.5cm，所以平均速度小于 vv（3）装置甲实验中小车做匀加速直线运动，所以相邻的计时点的间距之差相等，装置乙实验中小车受橡皮筋的弹力越来越小，所以做加速度减小的变加速直线运动，以相邻的计时点的间距之差减小，所以带为用装置甲实验所得，纸带为用装置乙实验所得故选 C 22答案：（1）A；（2）见右图，r=0.76；（3）0.22 解析：（1）对照电路图，会发现缺少电压表；（2）根据闭合电路欧姆定律，有 E=U+Ir，变形得到：U=-rI+E，作出 U-I 图，如图所示 斜率的绝对值表示内电阻，故；76.025.14.035.1UIr（3）根据闭合电路欧姆定律，有：U=IRA+IR，故 22.04.000.162.0RIURA23答案：（1）大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值为 8m/s（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小 9m/s（3）猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小为 216N 解析：根据，解得。则跳离的最小速度（2）根据2121gth ssght6.0108.122smtxv/86.08.410机械能守恒定律得，解得 （3）根据牛顿第二定律22)()(21ghmMvmMsmsmghv/9/8022得，F-(M+m)g=(M+m)根据几何关系得，(L-h2)2+x22=L2 Lv2联立解得 F=216N 点评：本题综合考查了平抛运动，圆周运动，运用了机械能守恒定律、牛顿第二定律，24答：（1）B 板电势高于 A 板；（2）求等势面 C 所在处电场强度 E 的大小；（3）)(4BAKORReEEEk 左=e（C-B），Ek 右=e（C-A）；（4）|Ek 左|Ek 右|解析：（1）电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以 B 板的电势较高；（2）电场力提供向心力：又：，RmveE22BARRR221mvEKO联立以上 3 式，得：)(4BAKORReEE（3）到达 N 板左、右边缘处的电子，在运动的过程中，电场力对它们做功，电子动能的改变量等于电场力做功，即：EK 左=eUCB=e（C-B），EK 右=eUCA=e（C-A）（4）该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以 UBCUCA，即：C-BC-A，所以：|EK 左|EK 右|点评：该题考查带电粒子在放射状电场中的运动与电场力做功，解题的关键是电场力提供向心力，写出相应的表达式，即可正确解答属于中档题目 25答：（1）一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小为 1.92103N，其方向为垂直于 BI 平面向右；（2）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，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”（3）当潜艇以恒定速度 v0=30m/s 前进时，海水在出口处相对于推进器的速度 v=34m/s，电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率，其大小 6.9105W；电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率，其大小为 6106W；电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量，其功率的大小为 4.6104W 解析：（1）安培力的大小，F=BIL=6.410000.3=1.92103N，根据左手定则可知，方向：垂直于 BI 平面向右；（2）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，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”（3）电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率 P1=F牵v0=6.9105W 电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率 推进器内海水的电阻 P2=12I2R=6106W 5.0abcSLR电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量 单位时间内通过推进器的水的质量为 m=mbcv水对地=480kg 单位时间内其动能增加为 P3=mv2水对地=4.6104W 2112点评：考查安培力及其根据 F=BIL 求其大小，由左手定则确定安培力方向并巧用安培力来实施转弯及倒车，同时掌握提供电源的不同功率，且通过功率公式来计算