2013年天津市高考物理试卷解析版

2023-10-27 · U3 上传 · 17页 · 1017 K

2013年天津市高考物理试卷解析版参考答案与试题解析一、选择题1.(3分)下列说法正确的是( )A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律 B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流 C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子 D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【考点】J4:氢原子的能级公式和跃迁.菁优网版权所有【专题】54N:原子的能级结构专题.【分析】原子核衰变时电荷数守恒,质量数守恒;α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而γ射线不带电;能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差;根据光电效应方程得出光电子的最大初动能与什么因素有关。【解答】解:A、原子核发生衰变时,电荷守恒,但会有质量亏损,遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律;故A错误。B、α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而γ射线不带电;故B错误。C、根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循hυ=Em﹣En,故只能辐射特定频率的光子。故C正确。D、由光电效应的方程Ek=hυ﹣W0可知,光电子的动能由入射光频率决定。故D错误。故选:C。【点评】本题主要考查原子结构和原子核的相关知识。选项的迷惑性大,关键要熟悉教材,牢记这些基本的知识点,以及加强训练。2.(3分)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )A.甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B.甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C.甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D.甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功【考点】52:动量定理;53:动量守恒定律.菁优网版权所有【分析】本题主要考查能量(做功正负判断)、动量(动量定理、动量守恒)相关知识,结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论。【解答】解:A、因为冲量是矢量,甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反,故冲量大小相等方向相反,故A错误。BCD、设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲,v乙,根据题意整个交接棒过程可以分为两部分:①完全非弹性碰撞过程→“交棒”;m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共②向前推出(人船模型)→“接棒”(m甲+m乙)v共=m甲v’甲+m乙v’乙由上面两个方程联立可以解得:m甲△v甲=﹣m乙△v乙,即B选项正确。经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失,C、D选项错误。故选:B。【点评】掌握碰撞的分类:弹性碰撞和非弹性碰撞的相关知识是解决本题的关键。3.(3分)如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd。ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场。线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1:第二次bc边平行MN进入磁场。线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则( )A.Q1>Q2q1=q2 B.Q1>Q2q1>q2 C.Q1=Q2q1=q2 D.Q1=Q2q1>q2【考点】D9:导体切割磁感线时的感应电动势;DD:电磁感应中的能量转化.菁优网版权所有【专题】538:电磁感应——功能问题.【分析】根据,可判两次进入通过线框导体横截面的电荷量相等;根据功能关系可求线框中产生的热量。【解答】解:设ab和bc边长分别为lab,lbc,若假设穿过磁场区域的速度为v,则有①,②同理可以求得③④lab>lbc,由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过,通过比较①③可知Q1>Q2,通过比较②④可知q1=q2,所以A选项正确,BCD错误。故选:A。【点评】在电磁感应题目中,公式常考,要牢记,选择题中可直接应用,计算题中要写出推导过程;对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解:①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功;②利用动能定理;③利用能量守恒;具体哪种方法,要看题目中的已知条件。4.(3分)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流,通常要通过电流互感器来连接,图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少,工作时电流为Iab,cd一侧线圈的匝数较多,工作时电流为Icd,为了使电流表能正常工作,则( )A.ab接MN、cd接PQ,Iab<Icd B.ab接MN、cd接PQ,Iab>Icd C.ab接PQ、cd接MN,Iab<Icd D.ab接PQ、cd接MN,Iab>Icd【考点】E8:变压器的构造和原理.菁优网版权所有【专题】53A:交流电专题.【分析】电流互感器的作用是使大电流变成小电流,然后利用变压器工作原理:即可确定接哪一端。【解答】解:电流互感器的作用是使大电流变成小电流,所以Iab>Icd,所以AC错误;利用变压器工作原理:,所以输入端ab接MN,输出端cd接PQ,所以B对,D项错;故选:B。【点评】本题考查远距离输电和理想变压器的基础知识,熟练掌握电压、电流等关系是解决此类题目的关键。5.(3分)如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是( )A.FN保持不变,FT不断增大 B.FN不断增大,FT不断减小 C.FN保持不变,FT先增大后减小 D.FN不断增大,FT先减小后增大【考点】2G:力的合成与分解的运用;3C:共点力的平衡.菁优网版权所有【专题】527:共点力作用下物体平衡专题.【分析】对小球进行受力分析,重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形,由于重力不变、支持力方向不变,又缓慢推动,故受力平衡,只需变动拉力即可,根据它角度的变化,你可以明显的看到各力的变化。【解答】解:先对小球进行受力分析,重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力FN方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力FT与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,FT⊥FN,细绳的拉力FT最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力FN不断增大,FT先减小后增大。故D正确。ABC错误。故选:D。【点评】本题是动态变化分析问题,容易产生的错误是不能准确把握小球的受力特征,特别是FN与FT组夹角的变化,认为拉力FT与水平方向的夹角β减小,拉力减小而错选B。6.(3分)两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动.取无限远处的电势为零,则( )A.q由A向O的运动是匀加速直线运动 B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小 C.q运动到O点时的动能最大 D.q运动到O点时电势能为零【考点】A7:电场线;AA:电场的叠加;AE:电势能与电场力做功.菁优网版权所有【专题】532:电场力与电势的性质专题.【分析】本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况,抓住对称性,分析试探电荷的受力情况,分析其运动情况,根据电场力做功情况,分析其电势能的变化情况.【解答】解:A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向。故试探电荷所受的电场力是变化的,q由A向O的运动做非匀加速直线运动,故A错误。B、电场力方向与AO方向一致,电场力做正功,电势能逐渐减小;故B正确。C、从A到O过程,电场力做正功,动能增大,从O到N过程中,电场力做负功,动能减小,故在O点试探电荷的动能最大,速度最大,故C正确。D、取无限远处的电势为零,从无穷远到O点,电场力做正功,电势能减小,则q运动到O点时电势能为负值。故D错误。故选:BC。【点评】本题考查静电场的基本概念.关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况,运用动能定理进行分析.7.(3分)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是( )A. B. C. D.【考点】F4:横波的图象;F5:波长、频率和波速的关系.菁优网版权所有【专题】16:压轴题;51D:振动图像与波动图像专题.【分析】根据同一时刻两个质点的振动状态,画出可能的波形,得到距离9m与波长的关系式,求得波长的通项,得到波长的特殊值,即可进行选择。【解答】解:由振动图象可知,在t=0时刻,a位于波峰,b经过平衡位置向下运动。若波从a传到b,如图a、b两点之间的波形图“余数”如红线所示,则有(n)λ=9m,n=0,1,2,…,得λ若波从b传到a,如图a、b两点之间的波形图“余数”如蓝线所示,则有(n)λ=9m,n=0,1,2,…,得λm代入自然数可知,λ=4m、12m,得AC正确。故选:AC。【点评】本题考查机械波的图象及多解性。a、b两点之间的波形图“余数”可以为解析图中蓝色和红色两种形式。8.(3分)固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心,OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN.由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点,入射光线与OO′夹角θ较小时,光屏NQ区域出现两个光斑,逐渐增大θ角。当θ=α时,光屏NQ区城A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失,则。A.玻璃砖对A光的折射率比对B光的大 B.A光在玻璃砖中传播速度比B光的大 C.α<θ<β时,光屏上只有1个光斑 D.β<θ时,光屏上只有1个光斑【考点】H3:光的折射定律.菁优网版权所有【专题】16:压轴题;54D:光的折射专题.【分析】由题,当光斑在光屏上消失时,是由于光线发生了全反射,A光先消失,说明A光的临界角较小,根据临界角公式sinC,即可确定玻璃对两种光折射率的大小;由v,判断光在玻璃中传播速度的大小;对照全反射的条件,当光线从玻璃射入空气,入射光大于临界角时光线将发生全反射进行分析。【解答】解:A、根据题干描述“当θ=α时,光屏NQ区域A光的光斑消失,继续增大θ角,当θ=β时,光屏NQ区域B光的光斑消失”,说明A光先发生了全反射,A光的临界角小于B光的临界角,而发生全反射的临界角C满足:sinC,可知,玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,故A正确;B、玻璃砖对A光的折射率比对B光的大,由n知,A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B错误。C、当α<θ<β时,B光尚未发生全反射现象,故光屏上应该看到2个亮斑,其中包含NP侧的反射光斑(A、B重合)以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故C错误。D、当β<θπ时,A、B两光均发生了全反射,故仅能看到NP侧的反射光斑(A、B重合)。故D正确。故选:AD。【点评】本题主要考查几何光学和物理光学的基础知识应用,关键要掌握全反射的条件及临界角公式进行分析。二、解答题(满分54分)9.“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行,标志着我国探月工程的第一阶段已经完成.设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动,它距月球表面的高度为h,已知月球的质量为M、半径为R,引力常量为G,则卫星绕月球运动的向心加速度a= ,线速度v= .【考点】4F:万有引力定律及其应用;4H:人造卫星.菁优网版权所有【专题】52A:人造卫星问题.【分析】万有引力提供圆周运动的向心力,注意引力计算中r是与月球球心间距离.【解答】解:万有引力提供卫星绕月球圆周运动的向心力,所以有:(1)得嫦娥二号的向心加速度(2)得嫦娥二号的线速度故答案为:a,v.【点评】抓住万有引力提供向心力,根据给出的不同物理量求解.10.某实验小组利用图1的装置探究加速度与力、质量的关系。①下列做法正确的是 AD (填字母代号)A.调

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