2013年普通高等学校招生全国统一考试【湖南物理真题+答案】

2013年高考真题—物理学科（新课标卷）解析版二、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。撤据表中的数据，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：分析表中数据，发现物体运动的距离之比近似等于时间平方之比，所以C选项正确。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：由于b点处的场强为零，根据电场叠加原理知，带电圆盘和a点处点电荷在b处产生的场强大小相等，方向相反。在d点处带电圆盘和a点处点电荷产生的场强方向相同，所以E=，所以B选项正确。16、一水平放置的平行板电容器的两极扳间距为d，极扳分别与电池两极相连．上极扳中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方d/2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，井在下极扳处(未与极扳接触、返回。若将下极板向上平移d/3，则从P点开始下落的相同粒子将A打到下极扳上B在下极板处返回C在距上极板d/2处返回D在距上极扳2d/5处返回答案：D解析：带电粒子从P点由静止开始下落，经过小孔进入电容器，在下极板处返回，根据动能定理知，①.将下极板向上平移，从P点开始下落的相同粒子到达下极板处重力做功为，小于克服电场力做的功Uq，所以A、B选项错误。设距上极板x处返回，根据动能定理有②，由①②联立解得。所以C项错误，D选项正确。17、如图，在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒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碰场。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．可能正确的是答案：A解析：用力使MN向右匀速运动，在磁场中切割磁感线产生感应电动势。设∠bac=θ，根据法拉第电磁感应律有，。设金属棒单位长度电阻为R，根据闭合电路欧姆定律有，所以A选项正确。18、如图，半径为R的圆是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的粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域，射入点与ab的距离为R/2。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600。，则粒子的速率为(不计重力)AqBR/2mB．qBR/mC．3qBR/2mD2qBR/m答案：B解析：带电粒子沿平行于直径ab的方向射人磁场区域做匀速圆周运动，运动轨迹如图。设运动半径为r，圆心为Oˊ，连接OC、OOˊ，OOˊ垂直平分弦长CD。已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为600，所以∠COˊD=600，又CE=R/2，所以∠COE=300，则∠COOˊ=∠COˊO=300，COˊ=CO，即r=R。再根据洛仑兹力提供向心力有，解得，所以B选项正确。19、如图．直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车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两车运动方向相反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车的速率一直比a车的大答案：BC解析：由x－t图线分析可知，t1时刻b车追上了a车，A选项错误；x－t图线斜率的正负表示运动方向，t2时刻a车沿正方向运动，b车沿负方向运动，B选项正确；x－t图线斜率的大小表示速度大小，t1到t2这段时间内曲线b斜率先减小后增加，C选项正确，D选项错误。20、2012年6月18日，神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形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大气。下列说法正确的是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如不加干预，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答案：BC解析：神舟九号飞船与天官一号目标发生器在离地面343km的近圆形轨道上实现交会对接，运行速度大小应小于第一宇宙速度，A选项错误；由于克服空气阻力做功，能量减少，所以高度降低。由万有引力提供向心力，得，线速度增大，动能增加，BC选项正确；航天员在天宫一号中处于失重状态，仍然受到地球的引力，引力全部提供做圆周运动的向心力，D选项错误。21、2012年11月，“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一作用力，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1000m。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1/10B在0.4s～2.5s时间内，阻拦索的张力几乎不随时问变化C在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5gD在0.4～0.5s时间内。阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案：AC解析：设着舰时舰载机的速度为v,无阻拦索时舰载机加速度大小为a,所以=，速度一时间图线面积表示位移，从着舰到停止飞机在甲板上滑行的距离,A选项正确；0.4s～2.5s时间内舰载机做匀减速直线运动，阻拦索的张力的合力一定，阻拉索之间的夹角变小，阻拉索的张力变小，B选项错误；0.4s～2.5s时间内飞行员所承受的加速度大小，C选项正确；0.4s～2.5s时间内，由P=Fv知，阻拦索对飞机做功的功率减小，D选项错误。第1I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)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．用米尺测量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的平均值ā⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数µ回答下列问题：(1)测量d时，某次游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）的示数如图(b)所示，其读数为cm。答案：0.960cm解析：游标卡尺的读数=主尺（整毫米数）+游标尺对齐格数×精度，题中游标卡尺的主尺部分的读数为9mm，对齐格数为第12条，20分度的游标卡尺的精度为，所以d=9mm+12×0.05mm=9.60mm=0.960cm。(2)物块的加速度a可用d、s．和△tA和△tB表示为a=。答案：解析：物块在重物作用下沿水平桌面上做匀加速直线运动，经过光电门A、B时的速度大小分别为、，由解得(3)动摩擦因数µ可用M、m、ā和重力加速度g表示为µ=。答案：解析：把重物、物块和遮光片看一整体，进行受力分析，由牛顿第二定律有mg-μMg=(M+m)ā，解得(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”)。答案：系统误差解析：从来源看，误差分为系统误差和偶然误差两种。系统误差是由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善而产生的。偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。细线没有调整到水平引起的误差属于系统误差。23(8分)某学生实验小组利用图(a)所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有：多用电表电压表：量程5V，内阻十几千欧滑动变阻器：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“×lk”挡．再将红表笔和黑表笔，调零点。答案：短接解析：欧姆表测电阻时，先选档；然后进行欧姆调零，将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指到欧姆表刻度的零位置；再测量、读数。(2)将图(a)中多用电表的红表笔和(填“l”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端。答案：1解析：对于多用电表欧姆档，其电流从黑表笔流出，从红表笔流入，而电压表则要求电流从“+”接线柱流入，因此红表笔应和“1”端相连。（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（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kΩ和V答案：15.03.60解析：多用电表欧姆档的测量值等于表盘上读数乘以倍率，电阻“×lk”读第一排，读数为15.0×1K=15.0kΩ;直流电压5V，最小分度为0.1V,估读到分度值下一位，读数为3.60V。(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4.00V。从测量数据可知，电压表的内阻为kΩ。答案：12.0解析：调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零，多用电表的读数即为电压表的内阻。(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v，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为kΩ。答案：9.0015.0解析：设多用电表内电池的电动势为E，电阻“×1k”档内部电路的总电阻为r,根据闭合电路欧姆定律有①②，①②联立解得E=9.00V,r=15.0kΩ24(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，存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轴正向做加速度太小为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。解析：设B车的速度大小为v，如图，标记R在时刻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yA=2l+at2① xB=vt②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=2：1③由于△FGH∽△IGK,有HG：KG=xB：（xB-l）④ HG:KG=(yA+l)：（2l)⑤由③④⑤式得xB=l⑥ yA=5l⑦联立①②⑥⑦式得⑧25(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)电容器极扳上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系：(2)金属转的速度大小随时间变化的关系。解析：（1）设金属棒下滑的速度大小为v,则感应电动势为E=BLv①平行板电容器两极板之间的