2013高考河南物理试题及详细解析解析

2013高考河南物理试题及详细解析解析

‎2013 全国系课标卷理科综 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. 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】第一列是第二列（时间）的平方和第三列数据可以看出：，即物体的位移与时间的平方成正比，C选项对。‎ ‎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>O)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.k B. k C. k D. k ‎【答案】B ‎【解析】根据场强的叠加，，可得圆盘在b点产生的电场强度与点电荷在b点产生的电场强度等大反向：，方向向左；根据对称性可知圆盘在d点处产生的场强为，d点处的合场强为，B选项对，A、C、D选项错误。‎ ‎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(未写极板接触)返回。若将下极板向上平移，则从P点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 B.在下极板处返回 C.在距上极板处返回 D.在距上极板d处返回 ‎16．【答案】D ‎【解析】带电粒子运动过程中受重力和电场力做功；设电容器两极板间电压为U，粒子下落的全程由动能定理有：，得，当下极板向上移 后，设粒子能下落到距离上极板h处，由动能定理有：，解得，D选项对。‎ ‎17.如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒ab、ac和MN，其中ab、ac在a点接触，构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸面的均匀磁场。用力使MN向右匀速运动，从图示位置开始计时，运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触。下列关于回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是 ‎17．【答案】A ‎【解析】设“V”字形导轨夹角为2，MN向右匀速运动运动的速度为v，‎ 根据法拉第电磁感应定律：，设回路中单位长度的导线的电阻为RO，，‎ 根据欧姆定律：，A选项对。‎ ‎18.如图，半径为R的圆死一圆柱形匀强磁场区域的横截面（纸面），磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，一电荷量为q（q>0）。质量为m的例子沿平行于之境ab的方向摄入 磁场区域，摄入点与ab的距离为，已知例子射出去的磁场与摄入磁场时运动方向间的夹角为60°，则例子的速率为（不计重力）‎ A． B． C． D． ‎18．【答案】B ‎【解析】粒子带正电，根据左手定则，判断出粒子受到的洛伦兹力向右，轨迹如图所示：‎ 入射点与圆心连线与初速度方向夹角为30°，初速度方向与轨迹所对弦夹角也为30°，所以轨迹半径,由，B选项对。‎ ‎19，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t1，a车追上b车 B.在时刻t2，a、b两车引动方向相反 C.在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加 D.在t1到t2这段时间内，b车的速率一直不a车大 ‎19．【答案】BC ‎【解析】由图象可知：t1时刻以前b在a的后面，所以在t1时刻是b追上了a，A选项错；图象的斜率表示两车的速度，在t2时刻两图象斜率符号相反，则说明两车运动方向相反，选项B对；由b的图象可知，b车先减速后反向加速，选项C对；t1到t2时间内，a车的速率一直不变，b车先减速后反向加速，在某一时刻b车速度为零，比a车慢，选项D错。‎ ‎20. 2012年6曰18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄的土气，下面说法正确的是 A.为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加 C.入不干涉，天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用 ‎20．【答案】BC ‎【解析】围绕地球运动的卫星和飞船，其环绕速度都小于第一宇宙速度，A选项错，由于存在稀薄的空气阻力，所以不干涉，天宫一号速度将减小做近心运动，半径变小，万有引力做正功，其动能增加，B选项对，C选项对；航天员在天宫一号中处于完全失重状态，万有引力全部提供向心力，所受的重力存在，D选项错。‎ ‎21.2012年11曰，“歼15”舰载机在“辽宁号”‎ 航空母舰上着舰成功。图（a）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加——作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为I000m。已知航母始终静止，重力加速度的大小为g。则 A. 从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10‎ B. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化 C. 在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g D. 在0.4s-2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率儿乎不变 ‎21．【答案】AC ‎【解析】由v-t图象面积的物理意义可以求出飞机滑行的距离约为100m，是无阻拦索滑行时的十分之一，A选项对；在0.4s~2.5s的时间内，飞机做匀减速直线运动，阻拦索对飞机的合力不变，但两个张力的夹角变小，所以两个张力变小，B选项错；由图象可知，飞机最大加速度约为，C选项对；阻拦系统对飞机的功率等于两个张力合力对飞机的功率，由P=Fv可知，功率逐渐减小，D选项错。‎ 第Ⅱ卷 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎(一)必考题（共129分）‎ ‎22.（7分）‎ 图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量M.重物的质量m:用游标卡尺测量遮光片的宽度d;用米尺测最两光电门之间的距离s；‎ ‎②调整轻滑轮，使细线水平:‎ ‎③让物块从光电门A的左侧由静止释放，用数字毫秒计分别测出遮光片经过光电门A和光电门B所用的时间△tA和△tB,求出加速度a；‎ ‎④多次重复步骤③，求a的平均 a ;‎ ‎⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。‎ 回答下列为题：‎ ‎(1) 测量d时，某次游标卡尺(主尺的最小分度为1mm)的示如图（b）所示。其读数为 cm ‎（2）物块的加速度a可用d、s、AtA,和△tB,表示为a ‎ ‎(3)动摩擦因数μ可用M、m、 a ;和重力加速度g表示为μ= ‎ ‎（4）如果细线没有调整到水平.由此引起的误差属于 （填“偶然误差”或”系统误差” ）22．【答案】见解析 ‎【解析】(1)游标卡尺测量数据不需要估读，主尺读数为：9mm，游标尺读数为：0.05mm×12=0.56mm，所以读数为：9mm+0.56mm=9.56mm=0.956cm ‎(2)根据结合位移速度关系式：‎ 有：‎ ‎(3)对重物和小物块整体受力分析：，解得；‎ ‎（4）如果细线没有调到水平，会使实验数据测量偏大或偏小，由于固定因素引起的误差叫做系统误差。‎ ‎23.（8分）‎ 某学生实验小组利用图(a)所示电路，测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有:‎ 多用电表；‎ 电压表:里程5V，内阻十儿千欧;‎ 滑动变阻器：最大阻值5kΩ 导线若干。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)将多用电表挡位调到电阻“xlk”挡，再将红表笔和黑表笔 ，调零点 ‎(2)将图((a)中多用电表的红表笔和 （填“1”或“‎ ‎2）端相连，黑表笔连接另一端。‎ ‎(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多角电表的示数如图(b)所示，这时电压表的示数如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 15.0 kΩ和 3.60 V 。‎ ‎(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00 V。从测量数据可知，电压表的内阻为12.0 kΩ。‎ ‎(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示。根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为 9.00 V，电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为 15.0 kΩ。‎ ‎23.【答案】（1）短接（2）1（3）15.0 3.60 （4）12.0 （5）9.00 15.0‎ ‎【解析】（1）用欧姆表测量电阻时，选好档位之后，要进行欧姆调零，即两个表笔短接进行调节。‎ ‎（2）多用表测量时电流从红表笔流入，由黑表笔流出，所以红表笔应与接线柱1连接。‎ ‎（3）欧姆表读数时，指针所处的位置最小格代表1kΩ，所以读数时要估读到下一位，即15.0×1kΩ=15.0 kΩ；电压表最小刻度表示0.1V，所以要估读到0.01V，即3.60V；‎ ‎（4）滑动变阻器接入电路中的阻值为零，所以欧姆表测量的是电压表的内阻：12.0kΩ；‎ ‎（5）欧姆表测量电阻时，表内有电源，根据闭合电路的欧姆定律有： ，所以中值为欧姆表的内阻.0 kΩ，根据欧姆表测量电压表时组成的回路有：，得V=9V.‎ ‎24. (13分)‎ 水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R。在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的(0,2l)、(0,-l)和(0,0)点。已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动：B平行于x轴朝x轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点(l, l)。假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小。‎ ‎24.【答案】见解析 ‎【解析】设B车的速度大小为v.如图，标记R的时刻t通过点K（l,l）,此时A、B的位置分别为Ｈ、Ｇ。由运动学公式，H的纵坐标yA，G的横坐标xB分别为 ‎ ‎ 在开始运动时，R到Ａ和Ｂ的距离之比为２:１，即 ＯE：OF=2:1‎ 由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻Ｒ到A和B的距离之比都为2:1。‎ 因此，在时刻t有 ‎ HK：KG=2:1 由于，有 ‎ ‎ ‎ ‎ 由式得 ‎ ‎ 联立式得 ‎ ‎ ‎25.（19分）‎ 如图，两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为θ，间距为L。导轨上端接有一平行板电容器，电容为C。导轨处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒，棒可沿导轨下滑，且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑，求: ‎ ‎(1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系；‎ ‎(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。‎ ‎25.【答案】见解析 ‎【解析】（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为 ‎ E=BLv ‎ 平行板电容器两极板间的电势差为 ‎ U=Ｅ 设此时电容器极板上积累的电荷量为Ｑ，按定义有 ‎ 联立式得 ‎ Q=CBLv ‎ (2)设金属棒的速度大小为v时经历的时间为t,通过金属棒的电流为i。金属棒受到的磁场的作用力方向沿导轨向上，大小为 ‎ 设在时间间隔（t,t+）内流经金属棒的电荷量为，按定义有 ‎ 也是平行板电容器极板在时间间隔（t,t+）内增加的电荷量。由式得 式中，为金属棒的速度变化量。按定义有 ‎ 金属棒所受到的摩擦力方向斜向上，大小为 ‎ 式中，N是金属棒对于轨道的正压力的大小，有 ‎ 金属棒在时刻t的加速度方向沿斜面向下，设其大小为a,根据牛顿第二定律有 ‎ 联立到式得 ‎ 由式及题设可知，金属棒做初速度为0的匀加速运动。T时刻金属棒的速度大小为 ‎ ‎ ‎（二）选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科 任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目 的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎33.[物理—选修3-3](15分)‎ ‎ (1)(6分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动，直至不再靠近。在此过程中，下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分)‎ ‎ A分子力先增大，后一直减小 ‎ B.分子力先做正功，后做负功 ‎ C.分子动能先增大，后减小 D.分子势能先增大，后减小 ‎ (2) (9分)如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为Po和Po/3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空;‎ ‎ 右活塞上方气体体积为V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为To，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求:‎ ‎(i)恒温热源的温度T;‎ ‎(ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积VX。‎ ‎34. [物理—选修3-4](15分)‎ ‎(1) (6分)如图，a. b, c. d是均匀媒质中x轴上的四个质点.相邻两点的间距依次为2m、4m和6m一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t=O时刻到达质点a处，质点a由平衡位践开始竖直向下运动，r=3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是 (填正确答案标号。选对I个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错I个扣3分，最低得分为0分)‎ A．在t=6s时刻波恰好传到质点d处 B．在t=5s时刻质点c恰好到达最高点 C.质点b开始振动后，其振动周期为4s D.在4s

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