2013年北京市高考物理试卷（含解析版）

2013年北京市高考物理试卷一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）1．（6分）下列说法正确的是（ ）A．木块受到的摩擦力大小是mgcosαA．液体中悬浮的微粒的无规则运动称为布朗运动B．木块对斜面体的压力大小是mgsinαB．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαC．物体从外界吸收热量，其内能一定增加D．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）gD．物体对外界做功，其内能一定减少5．（6分）如图所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行2．（6分）如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B，b．下列判断正确的是（ ）其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2，则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El：E2分别为（ ）A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率A．b→a，2：1B．a→b，2：1C．a→b，1：2D．b→a，1：2C．在真空中a光的波长大于b光的波长6．（6分）某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运D．a光光子能量小于b光光子能量动，那么电子运动（ ）3．（6分）一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说A．半径越大，加速度越大B．半径越小，周期越大法正确的是（ ）C．半径越大，角速度越小D．半径越小，线速度越小7．（6分）在实验操作前应该对实验进行适当的分析．研究平抛运动的实验装置示意如图．小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，A．这列波的振幅为4cm将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，B．这列波的周期为1s小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3，机械能的变化量依次为△E1、△E2、△E3，C．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是（ ）D．此时x=4m处质点的加速度为04．（6分）倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上．下列结论正确的是（ ）第1页（共11页）A．x2﹣x1=x3﹣x2，△E1=△E2=△E3B．x2﹣x1＞x3﹣x2，△E1=△E2=△E3C．x2﹣x1＞x3﹣x2，△E1＜△E2＜△E3D．x2﹣x1＜x3﹣x2，△E1＜△E2＜△E38．（6分）以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出．强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电（1）现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0～50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，效应，这已被实验证实．以及下列电表：光电效应实验装置示意如图．用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应．换用同样A．电流表（0～3A，内阻约0.025Ω）频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接B．电流表（0～0.6A，内阻约0.125Ω）电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电C．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出D．电压表（0～15V，内阻约15kΩ）功，h为普朗克常量，e为电子电量）（ ）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用 ，电压表应选用 （选填器材前的字母）；实验电路应采用图1中的 （选填“甲”或“乙”）．（2）图2是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线．请、请根据在（1）问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线．（3）接通开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U．某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值Rx== Ω（保留两位有效数字）．A．B．C．U=2hν﹣WD．（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是 ；若在（1）问中选用乙电路， 产生误差的主要原因是 ．（选填选项前的字母）二、解答题A．电流表测量值小于流经Rx的电流值9．（18分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻Rx的阻值．B．电流表测量值大于流经Rx的电流值C．电压表测量值小于Rx两端的电压值D．电压表测量值大于Rx两端的电压值（5）在不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻Rx两端的电压U也随之增加，下列反映U﹣x关系的示意图中正确的第2页（共11页）是 ．10．（16分）如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；（2）粒子从电场射出时速度v的大小；12．（20分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。系，从而更加深刻地理解其物理本质。（1）一段横截面积为S、长为l的直导线，单位体积内有n个自由电子，电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。（a）求导线中的电流I；（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为F，推导F安=F。（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为m，单位体积内粒子数量n为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为v，且与器壁各面碰撞的机会均等；与11．（18分）蹦床比赛分成预备运动和比赛动作．最初，运动员静止站在蹦床上；在预备运动阶器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入单位面积所受粒子压力f与m、n和v的关系。比赛动作阶段．（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F=kx（x为床面下沉的距离，k为常量）．质量 m=50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x=0.10m；在预备运动中，假定运动员所做的总0功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x1．取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力的影响．（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm；（3）借助F﹣x图象可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求x1和W的值．第3页（共11页）2013年北京市高考物理试卷参考答案与试题解析 A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率一、选择题（共8小题，每小题6分，满分48分）B．a光的频率大于b光的频率1．（6分）下列说法正确的是（ ）C．在真空中a光的波长大于b光的波长A．液体中悬浮的微粒的无规则运动称为布朗运动D．a光光子能量小于b光光子能量B．液体分子的无规则运动称为布朗运动C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加【考点】H3：光的折射定律．菁优网版权所有D．物体对外界做功，其内能一定减少【专题】54D：光的折射专题．【分析】根据光线的偏折程度，比较光的折射率大小，从而得出频率、波长、光子能量的大小关【考点】84：布朗运动；8F：热力学第一定律．菁优网版权所有系．【专题】545：布朗运动专题．【解答】解：A、因为a光的偏折程度大于b光，所以对a光的折射率大于对b光的折射率。故【分析】布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反A错误；映，温度越高，悬浮微粒越小，布朗运动越激烈；做功和热传递都能改变物体内能．B、折射率大，频率大，所以a光的频率大于b光的频率，根据E=hv知，a光的光子能量大于b【解答】解：AB、布朗运动是悬浮在液体当中的固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运光的光子能量。故B正确，D错误；动的反映，故A正确，B错误；C、因为a光的频率大，根据c=λf知，则a光的波长小。故C错误。C、由公式△U=W+Q知做功和热传递都能改变物体内能，物体从外界吸收热量若同时对外界做故选：B。功，则内能不一定增加，故C错误；【点评】解决本题的突破口在于通过光的偏折程度比较出光的折射率的大小，知道折射率、频D、物体对外界做功若同时从外界吸收热量，则内能不一定减小，故D错误。率、波长等大小关系．故选：A。 【点评】掌握布朗运动的概念和决定因素，知道热力学第一定律的公式是处理这类问题的金钥3．（6分）一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s．某时刻波形如图所示，下列说匙．法正确的是（ ） 2．（6分）如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心O，经折射后分为两束单色光a和b．下列判断正确的是（ ）A．这列波的振幅为4cmB．这列波的周期为1s第4页（共11页）C．此时x=4m处质点沿y轴负方向运动【分析】先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件求解支持力和静摩擦D．此时x=4m处质点的加速度为0力；然后对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡．【解答】解：A、先对木块m受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件，有；【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f=mgsinα①【专题】51D：振动图像与波动图像专题．N=mgcosα②【分析】由波的图象读出振幅和波长，由波速公式v=算出周期．由波的传播方向判断质点的由①式，选项A错误；B、斜面对木块的支持力和木块对斜面的压力相等，由②式得B错误；振动方向，根据质点的位置分析质点的加速度．C、D、对M和m整体受力分析，受重力和支持力，二力平衡，故桌面对斜面体的支持力为【解答】解：A、振幅等于y的最大值，故这列波的振幅为A=2cm。故A错误。（M+m）g，静摩擦力为零，故C错误，D正确；B、由图知，波长λ=8m，由波速公式v=，得周期T==s=2s。故B错误。故选：D。C、简谐机械横波沿x轴正方向传播，由波形平移法得知，此时x=4m处质点沿y轴正方向运动。故C错误。D、此时x=4m处质点沿处于平衡位置，加速度为零。故D正确。故选：D。【点评】根据波的图象读出振幅、波长、速度方向及大小变化情况，加速度方向及大小变化情况【点评】本题关键灵活地选择研究对象，受力分析后根据平衡条件列式求解，不难．等，是应具备的基本能力． 5．（6分）如图所示，在磁感应强度为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行4．（6分）倾角为α、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体金属导轨上以速度v向右匀速滑动，MN中产生的感应电动势为El；若磁感应强度增为2B，上．下列结论正确的是（ ）其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2，则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El：E2分别为（ ）A．木块受到的摩擦力大小是mgcosαB．木块对斜面体的压力大小是mgsinαC．桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαA．b→a，2：1B．a→b，2：1C．a→b，1：2D．b→a，1：2D．桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；DB：楞次定律．菁优网版权所有【考点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的