2013年高考真题解析——浙江卷（理综物理）纯word版

2013·新课浙江(理综物理)
14． 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”中的超声波传播速度相同
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
14．B
15． 磁卡的磁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关系如右图所示．如果只将刷卡速度改为，线圈中的E－t关系图可能是(　　)
15．D　[解析] 磁卡磁条的磁化区通过检测线圈时，检测线圈中产生动生电动势，当刷卡速度由v0变成时，动生电动势的大小由E＝Blv0变为E′＝；刷卡器的长度一定，当刷卡速度由v0变成时，刷卡时间由t0变为2t0，故D选项正确．
16． 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
16．C　[解析] 月全食的示意图如图所示．月全食发生时，月球处于地球的本影区．从原理上来说，地球上的人不会看到月亮．为什么会看到“红月亮”呢？是因为有一部分太阳光经过地球大气层的折射后，波长较短的蓝紫光大部分被吸收了，而波长较长的红光更多地照向月球表面，所以“红月亮”是地球大气对太阳光的折射造成的．
月全食是自然现象，小虎看到整个月球是暗红色，也是自然现象，不是人用红色激光照射的结果，故A错．月全食时月球在地球的背面，地球反射的光不会照向月球，故B错．月全食时，太阳光无法直接照到月球，即使照到也不具备发生光的干涉的条件，即使具备发生光的干涉的条件，干涉图样也应该是条纹状的，故D错．用排除法也应该选C.
17．如图所示，水平木板上有质量m＝1.0 kg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＝10 m/s2，下列判断正确的是(　　)
A．5 s内拉力对物块做功为零
B．4 s末物块所受合力大小为4.0 N
C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D．6 s～9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2
17．D　[解析] 从图可知，物块与木板之间的静摩擦力最大值为4 N，滑动摩擦力大小为3 N．结合拉力和摩擦力的大小可判断物块的运动规律：在0～4 s物块静止，4～5 s物块做加速度逐渐增大的变加速直线运动，5 s以后物块做匀加速直线运动.0～4 s物块静止，拉力对物体不做功，但是4～5 s物块运动，拉力对物体做正功，故A错误.4 s末，物块所受的合力由0突变为1 N，故B错误．物块与木板之间的动摩擦因数μ＝＝＝0.3，故C错误.6～9 s内，物块的加速度a＝＝ m/s2＝2.0 m/s2，故D正确．
18． 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.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
D．三颗卫星对地球引力的合力大小为
18．BC　[解析] 地球与一颗卫星的万有引力可由万有引力定律直接求出， F地卫＝G，故A错误，B正确．卫星间的万有引力也可由万有引力定律直接求出， F卫卫＝G＝G，故C正确．三颗卫星对地球的万有引力大小相等，相邻两个力的夹角均为120°，合力为零，故D错误．
19． 如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/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＝10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是(　　)
A．所受浮力大小为4830 N
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10 s后的速度大小为5 m/s
D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
19．AD　[解析] 热气球从地面刚开始竖直上升时，速度很小，空气阻力可以忽略，对热气球由牛顿第二定律有：F－mg＝ma，解得浮力F＝mg＋ma＝4830 N，故A正确．如果热气球一直匀加速上升，则上升180 m时的速度v＝＝6 m/s>5 m/s，故热气球不是匀加速上升，说明随着速度的增加，空气阻力也越来越大，故B错误．如果热气球一直匀加速上升，则上升180 m所用的时间t＝＝12 s>10 s，说明上升10 s后还未上升到180 m处，速度小于5 m/s，故C错误．以5 m/s的速度匀速上升阶段，空气阻力f＝F－mg＝230 N，故D正确．
20．在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子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、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示．已知离子P＋在磁场中转过θ＝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
20．BCD　[解析] 离子在电场中的加速度a＝，故＝＝，A错误．离开电场区域时的动能Ek＝Uq，故＝＝，D正确．在磁场中运动的半径r＝＝＝，故＝＝，B正确．在磁场中转过的角度的正弦值sinθ＝＝Bd，故＝＝，因θ1＝30°，则sinθ2＝，即θ2＝60°，所以＝，C正确．
第Ⅰ卷(非选择题　共68分)
21． (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①和②，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两点间距离为________；
(2)任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②(填“大于”、“等于”或“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①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得
D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得
21．(1)2.10 cm或2.40 cm(±0.05 cm，有效数字不作要求)
(2)1.13 m/s或1.25 m/s(±0.05 cm/s，有效数字不作要求)　小于　(3)C
[解析](1)纸带①，b点读数约为3.90 cm，c点读数约为6.00 cm，b、c间距离约为2.10 cm.纸带②，b点读数约为4.10 cm，c点读数约为6.50 cm，b、c间距离约为2.40 cm.
(2)c、e间的平均速度＝，纸带①中对应的约为1.13 m/s，纸带②中对应的约为1.25 m/s.
(3)纸带①中两计时点间的距离越来越大，说明小车一直在加速，所以是用装置甲实验所得．纸带②中d点以后的计时点间的距离不变，说明小车先加速后匀速，所以是用装置乙实验所得．
22． (10分)采用如图所示的电路“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．不再需要其他器材
(2)测量所得数据如下：
　　　测量次数
物理量　　　
1
2
3
4
5
6
R/Ω
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＝________．
(3)根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻RA＝________．
22．(1)A　(2)如图所示　(0.75±0.10)Ω　(3)0.22 Ω
[解析] (1)依据实物图，实验器材还缺电压表．
(2)根据数据描点、连线，作出电源的U－I图像，电源内阻r＝.
(3)电流表的电阻RA＝－R.
23． (16分)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＝1.8 m，h2＝4.0 m，x1＝4.8 m，x2＝8.0 m．开始时，质量分别为M＝10 kg和m＝2 kg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，迅速从左边石头的A点水平跳至中间石头．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．运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值；
(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；
(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小．
23．[解析] (1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为vmin，根据平抛运动规律，有
h1＝gt2①
x1＝vmint②
联立①②式，得vmin＝8 m/s③
(2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时的速度为vC，有
(M＋m)gh2＝(M＋m)v④
vC＝＝ m/s≈9 m/s⑤
(3)设拉力为FT，青藤的长度为L，对最低点，由牛顿第二定律得
FT－(M＋m)g＝(M＋m)⑥
由几何关系(L－h2)2＋x＝L2⑦
得L＝10 m⑧
综合⑤⑥⑧式并代入数据解得：FT＝(M＋m)g＋(M＋m)＝216 N⑨
24． (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板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)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；
(2)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φA、φB和φC，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ΔEk左和ΔEk右分别为多少？
(4)比较|ΔEk左|与|ΔEk右|的大小，并说明理由．
24．[解析] (1)电子(带负电)做圆周运动，电场力方向指向球心，电场方向从B指向A，B板电势高于A板．
(2)据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同，有
eE＝m
Ek0＝mv2
R＝
联立解得：E＝＝
(3)电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有
ΔΕk＝qU
对到达N板左边缘的电子，电场力做正功，动能增加，有
ΔΕk左＝e(φB－φC)
对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有
ΔΕk右＝e(φA－φC)
(4)根据电场线的特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有
>
即>
25． (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，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ρ＝0.2 Ω·m的海水，通道中a×b×c＝0.3 m×0.4 m×0.3 m的空间内，存在着由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度B＝6.4 T、方向垂直通道侧面向外．磁场区域上、下方各有a×b＝0.3 m×0.4 m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＝1.0×103 A的电流，设该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ρm≈1.0×103 kg/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．
(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”？
(3)当潜艇以恒定速度v0＝30 m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v＝34 m/s，思考专用直流电源所提供的电功率如何分配，求出相应功率的大小．
25．[解析] (1)将通电海水看成导线，所受磁场力
F＝IBL
代入数据得：F＝IBc＝1.0×103×6.4×0.3 N＝1.92 N
用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同)
(2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器，可以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，或者磁场方向，可以改变海水所受到磁场力的方向，根据牛顿第三定律，使潜艇“倒车”．
(3)电源提供的电功率中的第一部分：牵引功率
P1＝F牵v0
根据牛顿第三定律：F牵＝12IBL
当v0＝30 m/s时，代入数据得：
P1＝F牵v0＝12×1.92×103×30 W＝6.9×105 W
第二部分：海水的焦耳热功率
对单个直线推进器，根据电阻定律：
R＝ρ
代入数据得：R＝ρ＝0.2× Ω＝0.5 Ω
由热功率公式，P＝I2R
代入数据得：P单＝I2R＝5.0×105 W
P2＝12×5.0×105W＝6.0×106 W
第三部分：单位时间内海水动能的增加值
设Δt时间内喷出的海水质量为m
P3＝12×
考虑到海水的初动能为零，
ΔΕk＝Εk＝mv
m＝ρmbcv水对地Δt
P3＝12×＝12×ρmbcv＝4.6×104 W
题号：13　科目：物理
13． “物理3-3”模块(10分)
一定质量的理想气体，从初始状态A经状态B、C、D再回到状态A，其体积V与温度T的关系如图所示．图中TA、VA和TD为已知量．
(1)从状态A到B，气体经历的是________过程(填“等温”“等容”或“等压”)；
(2)从B到C的过程中，气体的内能________(填“增大”“减小”或“不变”)；
(3)从C到D的过程中，气体对外________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，同时________(填“吸热”或“放热”)；
(4)气体在状态D时的体积VD＝________．
13．(1)等容
(2)不变
(3)做负功　放热
(4)VA
[解析] (1)从图像可知，从A到B过程为等容过程．
(2)从B到C过程，温度不变，理想气体的内能不变．
(3)从C到D过程， 体积减小，外界对气体做正功；温度降低，内能减小；根据热力学第一定律，气体放热．
(4)从D到A过程是等压变化，有＝，所以VD＝.
题号：14　科目：物理
14． “物理3-5”模块(10分)
小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.
甲　　　　　　　　　　乙
(1)图甲中电极A为光电管的________(填“阴极”或“阳极”)；
(2)实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νC＝________Hz，逸出功W0＝________J；
(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek＝________J.
14．(1)阳极
(2)(5.12～5.18)×1014　(3.39～3.43)×10－19
(3)(1.21～1.25)×10－19
[解析] (1)电路图为利用光电管产生光电流的实验电路，.光电子从K极发射出来，故K为光电管的阴极，A为光电管的阳极．
(2)遏制电压对光电子做负功，有eUC＝Ek＝hν－W0，结合图像，当UC＝0时，极限频率ν0＝5.15×1014 Hz，故逸出功W0＝hν0＝3.41×10－19 J.
(3)光电子的最大初动能Ek＝hν－W0＝hν－hν0＝1.23×10－19 J.