2013年普通高等学校招生全国统一考试（浙江卷）物理.docx

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1、 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 (浙江卷 )物理 一、解答题 1.(3 分 )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 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 310 8m/s； “B 超 ” 中的超声波是声波，常温下

2、，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； 答案： B。 2.(3 分 )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 如图所示 。 如果只将刷卡速度改为 ，线圈中的 E t 关系可能是 ( ) A. B. C. 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

3、通过刷卡器的时间 t= 与速率成反比，所用时间变为原来的 2 倍 。 故 D 正确 。 答案： D 3.(3 分 )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 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

4、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 。 答案： C。 4.(3 分 )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 ( ) A.5s 内拉力对物块做功为零 B.4s 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 D.6s 9s 内物块的加速度的大小为 2.0m/s2 解析： A、在 0 4s 内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，

5、 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， 6s 9s 内物体做匀加速直线运动的加速度a= 。 f=mg ，解得 。 故 C 错误， D 正确 。 答案： ： D。 二、选择题 (本题共 3 小题 。 在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的 。 全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分 。 ) 5.(6 分 )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。

6、 下列说法正确的是 ( ) A.地球对一颗卫星的引力大小为 B.一颗卫星 对地球的引力大小为 C.两颗卫星之间的引力大小为 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 R 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 d= ，故两卫星间的引力大小为 ，故 C 正确； D、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

7、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 。 答案： BC。 6.(6分 )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 解析

8、： 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，根据牛顿第二定律，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； 答案： AD。 7.(6 分 )在半导体离子注入工艺中，初速度可

9、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 C.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 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 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

10、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 1： ，故 B 错误 。 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角度等于其圆心角，所以有 ，则可知角 度的正弦值之比为 ，又 P+的角度为 30 ，可知 P+3角度为 60 ，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 。 答案： B， C， D。 三、解答题 (共 5 小题，满分 62 分 ) 8.(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

11、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 ； 解析： 选 纸带读出 b、 c 两点间的距离为 6.50 4.10cm=2.40cm。 答案： 2.40cm (2)任选一条纸带求出 c、 e 两点间的平均速度大小为 1.25m/s ，纸带 和 上 c、 e 两点间的平均速度 (填 “ 大于 ” 、 ” 等于 ” 或 “ 小于 ” )； 解析： 选 纸带读出 c、 e 两点间的距离为 5cm， 相对应的平均速度 = =1.25m/s 选 纸

12、带读出 c、 e 两点间的距离为 4.5cm， 所以平均速度 小于 。 答案： 1.25m/s 小于 (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 。 解析： 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 答案： C。 9.(10 分 )采用如图所示

13、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.不再需要任何器材 解析： 对照电路图，会发现缺少电压表 。 答案： A (2)测量所得数据如下： 测量次数 物理量 1 2 3 4 5 6 R/ 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 I/A 0.60 0.70 0.80 0.89 1.00 1.20 U/V 0.90 0.78 0.74 0.67 0.62 0.43 用作图法求得电池的内阻 r= ； 解析： 根据闭合电路欧姆定律，有 E=U+Ir，变形得到： U= rI+E，作出

14、 U I 图，如图所示 斜率的绝对值表示内电阻，故 . 答案： 0.76 (3)根据第 5 组所测得的实验数据，求得电流表内阻 RA= 0.22 。 解析： 根据闭合电路欧姆定律，有： U=IRA+IR，故 。 答案 0.22 。 10.山谷中有三块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

15、间石头，大猴抱起小猴跑到 C 点，抓住青藤下端荡到右边石头上的 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)大猴从 A 点水平跳离时速度的最小值； 解析： 根据 ，解得 则跳离的最小速度 。 答案： 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； 解析： 根据机械能守恒定律得， 解得 v= = m/s9m/s 。 答案： 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 。 解析： 根据牛顿第二定律得， 根据几何关系得， 联立解得 F=216N。 答案

16、： 猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小为 216N。 答： (1)(2) 11.(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)判断球面 A、 B 的电势高低，并说明理由； 解

17、析： 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 。 答案： 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； 解析： 电场力提供向心力： 又： ， 联立以上 3 式，得：。 答案：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？ 解析： 到达 N 板左边缘处的电子，在运动的过程中，电场力对它们做正功，电子动能的改变量等于电场力做功，即： EK 左 = eUCB

18、= e( C B)， 到达右边缘处的电子，在运动的过程中，电场力对它们做负功，电子动能的改变量等于电场力做功，即： EK 右 = eUCA= e( C A)。 答案： Ek 左 =e( C B)， Ek 右 =e( C A) (4)比较 | Ek 左 |和 | Ek 右 |的大小，并说明理由 。 解析： 该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以 UBC UCA，即： C B C A，所以： | EK 左 | | EK 右 | 答案 ： | Ek 左 | | Ek 右 | 12.(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，

19、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 =0.2 m 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=1.010 3A 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 m=1.010 3kg/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

20、； 解析： 安培力的大小， F=BIL=6.410000.3=1.9210 3N， 根据左手定则可知，方向：垂直于 BI 平面向右 。 答案： 一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小为 1.9210 3N，其方向为垂直于 BI 平面向右 。 (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 ” ？ 答案： 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，思考专用直流电源所提供的

21、电功率如何分配，求出相应功率的大小 。 解析： 电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率 P1=F 牵 v0 根据牛顿第三定律： F 安 =12BIL 当 v0=30m/s 时，代入数据得： P1=F 牵 v0=121.9210 330W=6.910 5W 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 =0.5 P2=12I2R=610 6W 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 答案： 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 6.910 5W；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 610 6W；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 4.610 4W。