2013高考物理 真题分类解析 专题20 光学
2013年全国统一高考物理试卷(大纲版)(含解析版)
绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试（大纲版）理科综合能力测试物理部分注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）1．（6分）下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A ．雨后天空出现彩虹B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C ．海市蜃楼现象D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹2．（6分）根据热力学第一定律，下列说法正确的是（）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D ．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机3．（6分）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）A ．目前地壳中的主要来自于其它放射元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素的含量足够高C ．当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢的衰变进程D ．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期4．（6分）纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）A ．B．C ．D．5．（6分）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10﹣11N•m 2/kg 2，月球的半径为1.74×103km ．利用以上数据估算月球的质量约为（）A ．8.1×1010kgB ．7.4×1013kgC ．5.4×1019kgD ．7.4×1022kg6．（6分）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s ，它们运动的图象分别如直线甲乙所示。
2013高考 物理真题专业解析(上海卷)(出版原稿).
2013年普通高等学校招生全国统一考试物理试卷（上海卷）解析一、单项选择题共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项.1．电磁波与机械波具有的共同性质是（）A．都是横波B．都能传输能量C．都能在真空中传播D．都具有恒定的波速答案：B思路分析：考点解剖：考查机械波与电磁波的性质．解题思路：根据振动方向与传播方向的关系波可分为横波和纵波．解答过程：解：机械波有横波和纵波之分，电磁波是横波，波是传递能量的一种方式，机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，无论是电磁波还是机械波在不同介质中传播速度不同．规律总结：相同点是都是传播能量的方式，传播速度与介质有关，电磁波从真空进入介质速度减小，声波在水等介质中的速度比空气中的大；不同点是电磁波是横波，机械波有横波有纵波，机械波需要介质，电磁波在真空中也可以传播．2．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时（）A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子答案：C思路分析：考点解剖：考查光电效应产生的微观问题．解题思路：光电效应是有光照射时电子从板上飞出的物理过程．解答过程：解：锌板的电子吸收光子的能量后从锌板飞出，本来锌板不带电，失去电子后带正电，会吸附空气中的负离子，答案为C．规律总结：理解光电效应现象，本来不带电的锌板由于电子吸收光子获得能量从金属表面逸出从而失去电子锌板带正电．3．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（ ） A ．传播速度不同B ．强度不同C ．振动方向不同D ．频率不同 答案：D 思路分析：考点解剖：考查光的干涉现象彩色的成因．解题思路：白光是由不同色光组成，干涉条纹间距与波长有关． 解答过程：解：红光频率最小波长最大，紫光频率最大波长最小，波长越大条纹间距越大，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是λdl x =∆，条纹间距与光的强度无关，综上答案为D ．规律总结：单色光做实验时形成明暗相间的条纹，白光做实验时由于各色光的频率不同波长不同从而形成条纹间距不同的彩色条纹，复合在一起形成彩色条纹．．4．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是（ ） A ．位移 B ．速度C ．加速度D ．回复力 答案：B 思路分析：考点解剖：考查描述简谐振动的物理量变化规律． 解题思路：注意物理量的矢量性． 解答过程：解：同一位置位移相同，力与位移成正比也相同，加速度与力成正比所以也相同，速度方向可能相反所以答案为B ．规律总结：弹力做为回复力，回复力与位移成正比，加速度与回复力成正比．5．液体与固体具有的相同特点是（ ） A ．都具有确定的形状B ．体积都不易被压缩C ．物质分子的位置都确定D ．物质分子都在固定位置附近振动 答案：B 思路分析：考点解剖：考查液体与固体特点．解题思路：从流体与固体的微观结构特点判断． 解答过程：解：固体分子只能在自己平衡位置附近振动，液体分子没有固定的平衡位置所以可以流动具有流动性．固体与液体分子间距离比较近都不易被压缩．规律总结：液体及固体相同点是分子间距比较小，不易被压缩；不同点是固体分子原子平衡位置固定，液体平衡位置不固定具有流动性．6．秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千（ ） A ．在下摆过程中 B ．在上摆过程中 C ．摆到最高点时D ．摆到最低点时答案：D 思路分析：考点解剖：考查机械能守恒及圆周运动的向心力问题．解题思路：物体受重力和绳子的拉力在指向圆心方向的合力做为向心力． 解答过程：解：物体受重力和绳子的拉力在指向圆心方向的合力做为向心力lmv mg F 2cos =-θθ为绳子与竖直方向的夹角，在下摆的过程中θ变小，由机械能守恒速度变大所以拉力变大．正确答案为D ．规律总结：整个运动过程中最高点速度为零有沿着切线方向的加速度，最低点速度最大有着向心加速度，都不是平衡态．7．在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为（ ）A．6次B．10次C．22次D．32次答案：A思路分析：考点解剖：考查原子核衰变规律．解题思路：从α衰变、β衰变对电荷数、质量数的影响来入手．解答过程：解：一次α衰变电荷数减少2质量数减少4，一次β衰变电荷数增加1质量数不变，由质量数减少32，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-92-82．=6次，选项A正确．规律总结：因为β衰变质量数不变所以可由质量数的变化来判断α衰变的次数，再由电荷数的变化情况确定β衰变次数．8．如图，质量m A＞m B的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（）答案：A解析：两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是图A．答案：A思路分析：考点解剖：考查动力学问题中连接体问题的受力分析．解题思路：A、B与墙面间有摩擦力吗？整体的加速度如何？隔离B分析其状态及受力．解答过程：解：水平方向墙面与两物体间没有弹力，所以没有摩擦力，竖直方向物体受重力做用做自由落体运动，加速度为g，隔离B分析加速度为g，所以B与A间没有力的作用，B只受重力．答案为A．规律总结：连接体问题注意整体法、隔离法的灵活运用．二．单项选择题共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．1．小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的（）A．半径变大B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大答案：A思路分析：考点解剖：考查天体运动中的“变态”问题．解题思路：当外界提供的力小于所需要的向心力时物体将做离心运动，关于行星运动的半径速率角速度加速度等与半径的关系如何．解答过程：解：恒星质量减小行星受到的万有引力减小，行星将做离心运动，半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小．答案为A．规律总结：当外力小于物体做圆周运动所需要的向心力时物体将做离心运动，由万有引力提供向心力可知半径越大，速率越小、角速度减小、加速度减小，与物体的质量无关．2．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为q a和q b，则（）A．a处为正电荷，q a＜q bB．a处为正电荷，q a＞q bC．a处为负电荷，q a＜q bD．a处为负电荷，q a＞q b答案：B思路分析：考点解剖：考查等势面对于电场的描述．解题思路：先判断a、b间电场线的方向从而判断电荷种类，再由等势面的密集程度判断电场的强度大小从而判断电荷量的大小．解答过程：解：电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，A点所在等势面电势高于B点所在等势面电势，所以可得一条由a到b的电场线，a处为正电荷，b处为负电荷；a周围的电场线要更密一些n所以a的电荷量大．答案为B．规律总结：等势面也可以形象的描述电场，等势面密的地方电场强，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．3．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN 中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里答案：B思路分析：考点解剖：考查电磁感应中的安培力问题．解题思路：先由楞次定律判断线圈中电流的方向，再分析ab边及cd边的受力情况．解答过程：解：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，上下两边受力平衡，ab受力向右，cd受力向左，但ab受力大，所以线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确．规律总结：分析线圈左右两边受力时，也可以根据同向电流相吸异向电流相斥去判断，由于cd离导线远所以受力小．4．在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光．能实现此功能的电路是（）答案：D思路分析：考点解剖：考查简单的逻辑电路．解题思路：搞清楚逻辑关系判断是什么“门”解答过程：解：灯泡一端接0电势，只有当门电路的输出端输出高电压时灯才亮，A电路是“与”关系，都断开时输入高电压，灯才亮，错误;B电路是“与”关系，都闭合时输入高电压灯才亮，错误；C是“或”关系，都闭合时“门”电路两个输入端都是输入高电压灯亮，错误；D是“或”关系，断开时输入高电压，只要有一个断开“门”电路就输入高压，从而输出高压，灯亮．答案为D．规律总结：第一步根据电路看要使灯亮门电路输出端应输出什么电压，再根据“门”电路的输入端开关闭合和断开时的电压高低及逻辑关系进行判断．5．如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是（）答案：C思路分析：考点解剖：考查通电螺线管周围的磁场分布情况．解题思路：弄清两端与中间相比哪地方的磁场强一些．解答过程：解：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，两端处最强，所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是C．规律总结：螺线管的磁场与条形磁铁的相似，可以画出周围的磁场线从而能看出磁场的强弱情况．6．一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T的简谐运动，经过时T＜t＜T．，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处．则在2t时，该点位于平衡位间t34置的（）A．上方，且向上运动B．上方，且向下运动C．下方，且向上运动D．下方，且向下运动答案：B思路分析：考点解剖：考查波的传播过程中质点的振动情况．T＜t＜T．时解题思路：搞清楚时间关系，在t时质点处于上方最大位移处，再经t34质点的位置．解答过程：解：在t时质点处于上方最大位移处，第二次回到平衡位置时需要时间是四分之三周期，所以质点应是位于平衡位置的上方，且向上运动．规律总结：画运动草图去分析清楚质点的位置．7．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa．当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3．（）A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍答案：C思路分析：考点解剖：考查理想气体状态方程．解题思路：分析清楚初末态时气体状态参量由气体状态方程去求解．解答过程：解：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3．1倍，选项C正确．规律总结：解决此类问题关键是选好变化过程找清状态参量，列方程去求解．8．汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（）答案：B思路分析：考点解剖：考查恒功率运动过程．解题思路：功率一定由P=FV和F－f=ma进行运动过程的判断，分析速度的变化．解答过程：解：驶入沙地前匀速，牵引力等于阻力；进入沙地后阻力增大，开始做减速运动，速度减小，牵引力增大，减速的加速度减小；驶出沙地后阻力减小，牵引力大于阻力做加速度减小的加速运动，速度变大．图中切线斜率表示速度．综上答案为B．规律总结：三．多项选择题共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分．1． 某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m ，功率为5.0×10-3W 的连续激光．已知可见光波长的数量级为10-7m ，普朗克常量h ＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的（ ）A ．是紫外线B ．是红外线C ．光子能量约为1.3×10-18JD ．光子数约为每秒3.8×1016个 答案：BD 思路分析：考点解剖：考查电磁波谱及光的粒子性． 解题思路：弄清楚电磁波谱顺序，利用λc hE =计算光子能量．解答过程：解：由于激光波长大于可见光波长，所以该激光器发出的是红外线，选项B 正确，A 错误．由E=hc/λ可得光子能量约为E=6.63×10-34×3×108÷1.5×10-6．J=1.3×10-19J ，选项C 错误．光子数约为每秒为n=P/E=3.8×1016个，选项D 正确．规律总结：频率比红光低的是红外线，比红光高的是紫外线．光在传播过程中是一份份的每一份的能量是λμc hh E ==．2． 两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则（ ） A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10N C ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大 答案：AD 思路分析：考点解剖：考查合力与分力间的关系． 解题思路：由平行四边形可分析出答案．解答过程：解：由平行四边形几何关系可知选项A正确、选项BC错误；若两个力反向，较小的那个力增大则合力减小．规律总结：两个力中一个力增大或两个力都增大，其合力可能增大可能不变可能减小．3．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出（）A．轰炸机的飞行高度B．轰炸机的飞行速度C．炸弹的飞行时间D．炸弹投出时的动能答案：ABC思路分析：考点解剖：考查平抛运动的规律应用．解题思路：在图中作出合速度与分速度、合位移及分位移，速度与位移都能与θ角建立关系．解答过程：gt2，由此可算出轰炸机解：根据题述，tanθ=v/gt，x=vt，tanθ=h/x，H=v+y，y=12的飞行高度y；轰炸机的飞行速度v，炸弹的飞行时间t，选项ABC正确．由于题述没有给出炸弹质量，不能得出炸弹投出时的动能，选项D错误．规律总结：知道位移方向可以分解位移建立位移关系式，知道速度方向可分解速度建立速度关系式，此题两个两关系都能建立起来，再结合分速度与分位移的公式建立方程组即可求解．4．右图为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图．A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上．由于缆绳不可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的（）A．速度大小可以介于A、B的速度大小之间B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D．速度方向一定在CA和CB的夹角范围内答案：BD思路分析：考点解剖：考查运动的合成与分解．解题思路：作平行四边形即可看出．解答过程：解：C的速度为两船速度的合速度，由平行四边形可得答案为BD规律总结：对于一个具体的运动要能分析出合运动与分运动，物体的实际运动是合运动找合运动其实找物体的实际运动即可．四．填空题(共20分，每小题4分．)本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题．若两类试题均做，一律按A类题计分．1．放射性元素21084Po衰变为20682Pb，此衰变过程的核反应方程是____________；用此衰变过程中发出的射线轰击199F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是____________．答案：21084Po→20682Pb+42He 42He+199F→2210Ne+11H．思路分析：考点解剖：考查核反应衰变的规律．解题思路：根据电荷数守恒分析出电荷数从而确定粒子种类．解答过程：解：根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是21084Po →20682Pb +42He ．用α射线轰击199F ，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：42He+199F→2210Ne+11H ．规律总结：核反应过程中电荷数守恒，质量数守恒． 22A 、22B 选做一题2A ． 质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度2v 0/3射出．则物块的速度为________，此过程中损失的机械能为_______．答案：03mv M518m v 02－118Mm 2 v 02．思路分析：考点解剖：考查子弹打木块过程中的动量及能量问题． 解题思路：动量守恒，能量守恒． 解答过程：解：由动量守恒定律，mv 0=m ·2v 0/3+Mv ，解得v =03mv M．由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E = 12m v 02－12m ·(2v 0/3)2－12Mv 2=518 m v 02－118Mm 2 v 02． 规律总结：系统水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，动量守恒能量不一定守恒，本题损失的机械能转化为内能．2B ． 若两颗人造地球卫星的周期之比为T 1∶T 2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R 1∶R 2＝__________，向心加速度之比a 1∶a 2＝_________．答案： 解析：思路分析：考点解剖：考查行星运动规律．解题思路： 题中已知周期关系可由开普勒第三定律得到半径关系，加速度由万有引力与质量的比求解即可．解答过程：解：由开普勒定律，R 1∶R 2G 2Mm R =ma ，向心加速度之比a 1∶a 2＝R 22∶R 12规律总结：开普勒第三定律适用于同一个中心天体，rT m r m 222GM ⎪⎭⎫ ⎝⎛=π由可得2234πGM T r =常数由中心天体质量决定．3． 如图，在半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H 为1cm ．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为__________s ，在最低点处的加速度为__________m/s 2．(取g ＝10m/s 2)答案：0．785 0．08 思路分析：考点解剖：物理模型的等效处理及单摆周期公式．解题思路：小球受重力和圆弧的弹力类似于绳摆模型，在角度较小的情况下可近似看做是简谐运动．解答过程：解：小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0．785s ．由机械能守恒定律，mgH=12mv 2，在最低点处的速度为a=2v R=2gH R=0.08m/s 2． 规律总结：此模型中小球在最高点及最低点时所处的状态都不是平衡态，都具有加速度． 4． 如图，电路中三个电阻R l 、R 2和R 3的阻值分别为R 、2R 和4R ．当电键S 1断开、S 2闭合时，电源输出功率为P 0；当S 1闭合、S 2断开时，电源输出功率也为P 0．则电源电动势为__________；当S 1、S 2都断开时，电源的总功率为__________．0．3 P 0思路分析：考点解剖：闭合电路欧姆定律的规律计算．解题思路：设电动势和内阻写出两种情况下的功率表达式，可解出电动势和内阻，再计算S 1、S 2都断开时电源的总功率．解答过程：解：当电键S 1断开、S 2闭合时，电路中电流I 1=E /(R +r )，P 0=I 12R =E 2R /(R +r )2．当S 1闭合、S 2断开时，电路中电流I 2=E / (4R +r )，P 0=I 224R =E 24R /(4R +r )2．．联立解得：r =R /2，E=S 1、S 2都断开时，电路中电流I 3=E / (7R +r，电源的总功率为P =EI 3=0.3 P 0．．规律总结：两种情况下外电阻不同但是输出功率相同，当外电阻从零开始增大时，输出功率先增大后减小，当外电阻和内电阻相等时输出功率最大，此时电源效率为50％．5． 如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD 的D 端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A 点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC ＝CA ＝0.3m ．质量m ＝lkg 的物体置于支架的B 端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F ，物体在拉力作用下沿BD 做匀速直线运动，己知物体与BD 间的动摩擦因数μ＝0.3．为保证支架不绕A 点转动，物体向上滑行的最大距离s ＝________m ．若增大F 后，支架仍不绕A 点转动，物体能向上滑行的最大距离s ′_________s (填：“大于”、“等于”或“小于”．)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)答案：0.248;等于思路分析：考点解剖：考查力矩平衡问题．解题思路：选取支点A为研究对象列力矩平衡方程．解答过程：解：拉力F=mgsin37°+ μmg cos37°=8.4N．BC= CA/ sin37°＝0.5m．设m对支架BC 的压力mg cos37°对A点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DC cos37°+μmg cos37°·CA cos37°= F·CA cos37°+mg cos37°·x，解得x=0.072m．由x+s=BC-AC sin37°解得s=0.248m．由上述方程可知，F·DC cos37°= F·CA cos37°，x值与F无关，所以若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s．规律总结：解决此类题要选好支点，分析清受力，找准力臂，正确列方程求解即可．五．实验题(共24分)1．演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示．首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针___________________(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针___________________ (填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针___________________ (填：“有”或“无”)偏转．答案：有；无；无思路分析：考点解剖：考查感应电流产生的条件．解题思路：题中磁通量变化就有电流产生．解答过程：解：首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转．然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转．最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转．规律总结：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化电路中就有电流产生．2．为确定某电子元件的电气特性，做如下测量．(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_____________倍率的电阻档(填：“×10”或“×1k”)，并___________再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为___________________Ω．(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到___________________档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”)．答案：（1）×10 ；欧姆调零；70;（2）电路如图；直流电压10V．思路分析：考点解剖：考查多用电表测电阻及电路的设计连接．解题思路：倍率的选择应使指针指在中间位置附近测量较准确，要描绘完整的伏安特性，就需要大范围测量数据弄清滑动变阻器分压式和限流式接法的特点．解答过程：解：（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择×10倍率的电阻档，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为70Ω．(2) 要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路．本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10V 档．规律总结：倍率的选择应使指针指在中间位置附近测量较准确，偏角太大（从左向右偏的角度）说明读数较小倍率选的大了，换小倍率使读数变大些，从而指在中间附近；分压式接法电压电流可以从零开始调节，调节范围大，一般大范围测量采用分压式接法；从调节的方便性角度来看分压式接法滑动变阻器电阻要小一些．3． 如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h ＝0.420m 不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v 0、飞行时间t 和水平位移d ，记录在表中．(1) 由表中数据可知，在h 一定时，小球水平位移d 与其初速度v 0成___________________关系，与___________________无关．(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值289.8mst ==理，发现理论值与测量值之差约为3ms ．经检查，实验及测量无误，其原因是___________________．。
2013高考物理真题+模拟新题分类汇编(精解详析)：N单元 光学 电磁波 相对论.pdf
N单元 光学 电磁波 相对论 N1 光的传播 14．N1[2013·北京卷] 如图所示，一束可见光射向半圆形玻O，经折射后分为两束单色光和b.下列判断正确的是( ) A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率光的频率大于b光的频率在真空中a光的波长大于b光的波长光光子能量小于b光光子能量 [解析] 由光路的可逆性对原光路进行反向变换，光的入射角大b光，而折射角相等，根据＝可知，玻璃对光的折射率大于对b光的折射率，A项错误．介质对光的折射率越大，光的频率越大，B项正确．由＝λf可知，频率越大，光的波长越短，C项错误．频率越高，光子的能量越大，D项错误．[2013·四川卷] 光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知( )折射现象的出现说明光是纵波光总会分为反射光和折射光折射光与入射光的传播方向总是不同的发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同 [解析] 折射现象不能说明光是横波还纵波，选项错误；当发生全反射时，无折射光，选项错误；当光线沿法线入射时，光的传播方C错误；根据光在介质中传播公式v＝可知，选项正确． 光的波动性 N3 电磁场电磁波 11．N3[2013·四川卷] 如图所示，竖直平面(纸面)内有直角坐标系xOy，x轴沿水平方向．在x≤0的区域内存在方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场．在第二象限紧贴y轴固定放置长为l、表面粗糙的不带电绝缘平板，平板平行于x轴x轴相距h.在第一象限内的某区域存在方向相互垂直的匀强磁场(磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外)和匀强电场(图中未画出)．一质量为m、不带电的小球Q从平板下侧A点沿x轴正向抛出；另一质量也为m、带电量为q的小球P 从A点紧贴平板沿x轴正向运动，变为匀速运动后从y轴上的D点进入电磁场区域做匀速圆周运动，经圆周离开电磁场区域，沿y轴负方向运动，然后从x轴上的K点进入第四象限．小球P、Q相遇在第四象限的某一点，且竖直方向速度相同．设运动过程中小球P 电量不变，小球P和Qg.求： (1)匀强电场的场强大小，并判断P球所带电荷的正负；(2)小球Q的抛出速度v的取值范围；(3)B1是B的多少倍？[解析] (1)由题给条件，小球P在电磁场区域内做圆周运动，必有重力与电场力平衡，设所求场强大小为E，有mg＝Eq 得＝小球P在平板下侧紧贴平板运动，其所受P带正电．(2)设小球P紧贴平板匀速运动的速度为v，此时洛伦兹力与重力平衡，有B＝mg设小球P以速度v在电磁场区域内做匀速圆周运动的半径为R，有＝m设小球Q与小球P在第四象限相遇点的坐标为x、y，有＝R，y≤0 小球Q运动到相遇点所需时间为t，水平方向位移为s，竖直方向位移为d，有＝v＝ 由题意得＝s－l，y＝h－d联立相关方程，由题意可知v，得(l＋) (3)小球Q在空间做平抛运动，要满足题设要求，则运动到小球P穿出电磁场区域的同一水平高度时的W点时，其竖直方向的速度v与竖直位移y必须满足＝v＝R设小球Q运动到W点时间为t，由平抛运动，有y＝gt＝联立相关方程，解得＝是B的0.5倍．[2013·四川卷] 下列关于电磁波的说法，正确的是( )电磁波只能在真空中传播电场随时间变化时一定产生电磁波做变速运动的电荷会在空间产生电磁波麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 [解析] 本题考查电磁波的相关知识．电磁波既能在真空中传播又能在介质中传播，选项 错误；随时间均匀变化的电场产生恒定的磁场，不能形成电磁波，选项错误；根据麦克斯韦电磁场理论，选项正确；麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证明了电磁波D错误．[2013·浙江卷] 关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是( )电磁波可以传递信息，声波不能传递信息手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波太阳光中的可见光和医院“超”中的超声波传播速度相同遥控器发出的红外线波长和医院“中的射线波长相同 相对论 N5 实验：测玻璃砖的折射率 N6 实验：用双缝干涉实验测量光的波长 N7 光学综合 14．N7[2013·全国卷] 下列现象中，属于光的衍射的是( )雨后天空出现彩虹通C．海市蜃楼现象日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹 [解析] 雨后彩虹和海市蜃楼属于光的折射，选项A、C错误；肥皂膜在日光照射下出现彩纹属于薄膜干涉，错误；通过狭缝观察日光灯出现彩色条纹属于单缝衍射，B正确． 8．N7[2013·天津卷] 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紧靠玻璃砖右侧且垂直于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，则( )玻璃砖对A光的折射率比对B光的大光在玻璃砖中传播速度比B光的大时，光屏上只有1个光斑时，光屏上只有1个光斑 [解析] A光的光斑先消失，说明A光先发生了全反射，其临界角较小，所以A光的折射率较大，选项A正确；由光在介质中传播的速度公式v＝可知，A光的B错误；当α<θ<β时，只有A光发生了全反射，光屏上应有两个光斑，一个在NQ间，一个在PN间，选项错误；当β<θ<时，A光和B光都发生了全反射，光屏上只有1个光斑在PN间，选项正确． 16．N7[2013·浙江卷] 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( )地球上有人用红色激光照射月球太阳照射到地球的红光反射到月球太阳光中的红光经地球大气层折射到月球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D错．用排除法也应该选C.。
2013高考 物理真题专业解析(全国卷)(出版原稿)汇总
2013年普通高等学校招生全国统一考试理综试卷（物理部分）（全国卷）解析二、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，有的只有一项符合题目要求，有的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．下列现象中，属于光的衍射的是( )A．雨后出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹答案：B思路分析：将题设的情景中的光现象与已有的物理模型相联系，明白各种光现象的产生机理，通过对比进行分析和推断．解题过程：雨后的彩虹是光的色散，通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹是衍射，海市蜃楼是光的折射和全反射，日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹是薄膜干涉，故选B．规律总结：本题考查衍射现象、薄膜干涉、色散和全反射等知识点．备考时要注意这些非主干知识的识记和理解，要在头脑中形成清晰的干涉和衍射花样．考点解剖：综合考查光的衍射现象，意在考查对光现象的理解能力．15．根据热力学定律，下列说法正确的是( )A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”答案：AB思路分析：根据热机的工作原理及能和转化和守恒律逐一分析和推断．解题过程：热量可以自发地从高温物体传到低温物体，在外界帮助下也可以将热量从高温物体传到低温物体，即A对；空调机向外释放的热量等于从室内吸收的热量与压缩机做功之和，即B对；从单一热源吸收热量不可能全部用来对外做功，即C错；总能量是守恒的，对能源的过度消耗使自然界中能量的品质降低了，即D错．规律总结：备考时要深刻理解热力学定律，热机的工作原理和能量耗散等相关知识，在理解的基础上记忆，应用相关结论进行分析时就能得心应手．考点解剖：本题考查热学的基础知识，意在考查对热力学定律的理解能力．16．放射性元素（Rn22286）经α衰变变成钋（Po21884），半衰期约为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素Rn22286的矿石，其原因是( )A．目前地壳中的Rn22286主要来自于其它放射性元素的衰变B．在地球形成初期，地壳中的元素Rn22286的含量足够多C．当衰变产物Po21884积累到一定量以后，Po21884的增加会减慢Rn22286的衰变进程D．Rn22286主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期答案：A思路分析：先要善于挖掘材信息“经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素”说明放射性元素若是地球形成初期含量足够多的话，漫长时间衰变后其含量不可能太多，因此推断是它是其它放射性元素衰变形成的中间产物．随后要结合放射性元素的性质和衰变规律进行分析和推断．解题过程：地壳中的Rn22286主要来自于其它放射性元素的衰变，即A对B错；放射性元素的半衰期由其自身的特性决定，与其所处的理化状态及环境因素无关，即CD错．规律总结：解答本题需要在深刻理解半衰期的物理意义的基础上，将题材信息和原子核发的衰变特征有机结合起来进行分析．考点解剖：综合考查原子物理的基础知识，意在考查对半衰期的理解和推理能力．17．纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针转动，角速度为ω．t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是( )答案：C思路分析：对于导体切割磁感线运动的问题，结合题材在动态中分析棒的切割运动特性，再运用法拉第电磁感应定律和楞次定律分段考查．解题过程：设经时间t 导体棒转过了α=ωt 角，则导体棒的有效切割长度为l=2Rsin α，切割速度为V=ωRsin α由法拉第电感应定律知E=BlV=2B ωR 2sin 2ωt ，故选C ．规律总结：本题考查电磁感应现象，意在考查导体切割磁感线产生感应电动势大小的计算．关键是在变化中找有效切割长度和切割速度，运用规律进行求解，对于复杂问题还要分段考查棒的运动性质．考点解剖：综合考查电磁感应现象，意在考查法拉第电磁感应的理解和计算能力． 18．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10-11N·m 2/kg 2，月球半径约为1.74×103km ．利用以上数据估算月球的质量约为( )A ．8.1×1010kg B ．7.4×1013kg C ．5.4×1019 kg D ．7.4×1022kg 答案：D思路分析： 应用引力提供卫星的向心力为突破口，构建空间立体运动图景，通过中心天体与嫦娥一号的高度和周期间的关系进行估算．解题过程：嫦娥一号由地球对它的引力提供其圆周运动的向心力，由2224)()(T h R Mm h R m G π+=+得34)(22h R M GT +=π，代入数据得22104.7⨯≈M kg ，故选D ．规律总结：本题求解的关键是构建卫星运动的空间立体图，俯视卫星的运动，根据已知参量运用相关规律进行分析和演算．考点解剖：考查万有引力定律的应用，意在考查应用万有引力进行估算能力． 19．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔为2s ，他们运动的V-t 图像分别如直线甲、乙所示．则( )A ．t=2s 时，两球的高度相差一定为40mB ．t=4s 时，两球相对于各自抛出点的位移相等C ．两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等D ．甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等 答案：BD思路分析：先通过V-t 图将物理图象与物理过程联系起来，再运用图像上的相关参量和特征物理量间的关系进行分析和判断．解题过程：由于两球的抛出点未知，即AC 错；由V-t 图与坐标轴所围的面积表相应的位移，即4021102330=-=⨯⨯x m ，即B 对；由图知两球的初速都是V=30m/s ，故上升时间都是t=3s ，即D 对．规律总结：本题的关键是要正确理解图像的物理意义，结合题中的条件，从点、线、面、斜、截等几个方面来分析．考点解剖：综合考查运动学的基础知识，意在考查对V-t 图像的理解及应用能力． 20．如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g ．若物块上升的最大高度为H ，则此过程中，物块的( )A ．动能损失了2mgHB ．动能损失了mgHC ．机械能损失了mgHD ．机械能损失了21mgH答案：AC思路分析：先要通过对物块的受力分析和题给的运动加速度寻找阻力与重力间的关系，再通过能量转化的去向和守恒律进行分析和判断．解题过程：由于上升过程中加速度的大小等于重力加速度的大小g ，由mg f mg =+θsin 知2mg f =，由动能定理得mgH fL mgH E k 2=+=∆，即A 对B 错；机械能的减少量在数值上等于克服摩擦力所做的功，即mgH fL W f ==，故C 对D 错．规律总结：本题考力学的基本规律，求解时要将过程分析和能量转化有机结合起来，灵活选用物理规律快速决策．考点解剖：综合考查匀变速运动过程中的受力问题和能量转化情况，意在考查对牛顿运动定律和能量守恒定律的理解及应用能力．21．在学校运动场上50m 直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m 的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m ．在此过程中，他听到的扬声器声音由强变弱的次数为( )A ．2B ．4C ．6D ．8 答案：B思路分析：结合题材信息和干涉加强和减弱区的条件来分析和演算．解题过程：该同学在中点处到两波源的程差Δx 1=0，故中点处振动加强；向某一端点行进10m 时Δx 2=35-15=4λ，故该点处振动加强；由于程差是波长的4倍，因此在此过程中他听到的扬声器声音由强变弱的次数为4，即选B ．规律总结：当两相干波源的振动步调相同时，到两波源的程差Δx 是波长整数倍处是加强区，是半波长的奇数倍处是减弱区．备考时要对此规律深刻理解，并灵活变通．考点解剖：本题考查干涉现象，意在考查对干涉现象的理解及加强和减弱区的分析与推断能力．三、非选择题22．如图，E 为直流电源，G 为灵敏电流计，A 、B 为两个圆柱形电极，P 是木板，C 、D为两个探针，S为开关．现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验．⑴木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是纸；⑵用实线代表导线将实验器材正确连接．答案：⑴导电，⑵连线图如下．思路分析：先要弄清本实验中有两个电路通过电流场建立联系，才能用探针进行探测．要将形成的电流场通过探针找到等势点就决定了白纸、导电纸和复写纸的放置秩序．解题过程：确定基准点，然后用另一探针找与该点等势电势的点，因此最上面是导电纸．等势点是用灵灵敏电流计确定的，因此应接成两个电路，通过试触来判断．规律总结：本实验是用电流场模拟静电场，学习中要在熟练掌握等量异种点电荷电场线分析的基础上，巧妙记忆电场线分布图，才能在实验室中灵活选取基准点，快速移动找出等势点．考点解剖：本题考查描点法绘等势线，意在考查对依据等势点进行等势线描绘的能力．23．测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’．重力加速度为g．实验步骤如下：A 用天平称出物块Q 的质量m ；B 测量出轨道AB 的半径R 、BC 的长度L 和CC’的长度h ； C 将物块Q 在A 点从静止释放，在物块Q 落地处标记其落D 点； D 重复步骤C ，共做10次；E 将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s ． ⑴用实验中的测量量表示：①物块Q 到达B 点时的动能E KB = ； ②物块Q 到达C 点时的动能E kc = ；③在物块Q 从B 运动到C 的过程中，物块Q 克服摩擦力做的功W f = ； ④物块Q 与平板P 之间的动摩擦因数μ= ． ⑵回答下列问题：①实验步骤DE 的目的是 ．②已知实验测得的μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是 ．（写出一个可能的原因即可）．答案：⑴①mgR ，②hmgS 42，③hmgS mgR 42-，④LhS LR42-；⑵①减小实验结果的误差，②圆弧轨道存在摩擦（或接缝B 处不平滑等）．思路分析：先要通过题材情景分析物块的运动情况，通过运动过程的分析建立相关物理量与动摩擦因数间的关系，以及可能引起测量误差的各种可能情况，运用有关规律分析．解题过程：⑴由机械能守恒定律知mgR E KB=，物块离开C 点后做平抛运动，在空中的飞时间满足21gt h =，于是初速是hgtS C SV 2==，故C 点时的动能hmgS CKC mV E 42212==；物块从B 运动到C 的过程中克服摩擦力做的功等于物块动能的减少量，即hmgS f mgR W 42-=；又mgL W f μ=，联立前面的结论可得LhS L R 42-=μ． ⑵重复操作多次的目的是为了减小实验误差．摩擦因数偏大说明物块的动能损失较多，引起动能损失的因素很多，如圆弧轨道存在摩擦或接缝B 处不平滑等．规律总结：该实验的综合性强，解答的关键在于分析物块的运动过程，抓住物体在每一阶段所满足的规律．考点解剖：本题考查实验能力，意在考查综合设计的实验能力．24．一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s ．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s 内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根铁轨的长度为25.0m ，每节货车车厢的长度为16.0m ，货车车厢间距忽略不计．求：①客车运行速度的大小； ②货车运行加速度的大小． 答案：①V=37.5m/s；②a=1.35m/s 2思路分析：通过阅读题材和两列火车的运动信息，推断火车的运动规律，再建立相关物理量与已知信息间的关系，最后运用有关规律作答．解题过程：①设连续两次撞击轨的时间间隔为Δt ，每根铁轨的长度为l ，则客车的速度为tlV ∆=，代入11610-=∆t s 和l=25m 得V=37.5m/s ．②设货车从开始运动t=20.0s 内客车行驶了s 1，货车行驶了s 2，货车的加速度为a ，由运动学规律知Vt s =1，212at s =，又由题给条件知163021⨯=-s s ，代入数据得a=1.35m/s 2．规律总结：解题时要结合题材信息推断两车的运动性质，写出相关的运动学方程，找出空间和时间的关系，联立解题．考点解剖：本题是变相的追击相遇问题，意在考查理论联系实际和分析演算能力． 25．一电荷量为q （q>0）、质量为m 的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示，不计重力．求在t=0到t=T 的时间间隔内①粒子位移的大小和方向②粒子沿初始电场反方向运动的时间答案：①mqT E S 1620=，位移的方向与初始电场的方向相同；②4T t =∆思路分析：先要结合图象分析电场强度随时间的变化规律，进而推断物体加速度和速度随时间的变化规律，随后用V-t 图像中的特征物理量来进行分析和演算．解题过程：①由于电场在每段时间内恒定不变，故粒子做匀变速运动．设带电粒子在第一、第二、第三和第四个4T 内的加速度分别为a 1、a 2、a 3、a 4，由牛顿第二定律得mqE a 01=、mqE a 022-=、mq E a 023=、mqE a 04-=，由此可得粒子运动的V-t 图像如下图所示．又由于V-t 图像中曲线与坐标轴所围面积的代数和表相应的位移，由图知4T 到43T 时段内的总位移为零，故t=0到t=T 的时间间隔内的位移为41212T V S ⋅⨯=，且方向与初始电场的方向相同，又11T a V ⋅=，于是mqT E S 1620=．②由V-t 图像知曲线与t 轴的交点处速度换向，即粒子在3T t =到5T t =时段内粒子沿初始电场反方向运动，对应的时长为48385T TTt =-=∆． 规律总结：要结合电场的变化特性，将它转化成为熟知的V-t 图像．备考中要举一反三，将新颖题材转化为熟知的现象和习惯的处理方法可在考场中赢得时间的主动权．考点解剖：本题考查带电粒子在交变场中的运动，意在考查运用牛顿运动定律解决实际问题的能力．26．如图，虚线OL 与y 轴的夹角θ=600，在此角范围内有垂直于xOy 平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B ．一质量为m 、电荷量为q （q>0）的粒子从左侧平行于x 轴射入磁场，入射点为M ．粒子在磁场中运动的轨道半径为R ．粒子离开磁场后的运动轨迹与x 轴交于p 点（图中未画出）且op —=R ．不计重力．求M 点到O 点的距离和粒子在磁场中运动的时间．答案：当粒子在磁场中运动的圆心角α=300时Rh )1(33-=，当粒子在磁场中运动的圆心角α=900时Rh )1(33+=当粒子在磁场中运动的圆心角α=300时粒子在磁场中的运动时间为qBm Tt 612π==，当粒子在磁场中运动的圆心角α=900时粒子在磁场中的运动时间为qBmT t 24π==．思路分析：解答时要在认真阅读题材的基础上绘制出粒子运动的草图，分段考查粒子的运动性质，写出相关的物理规律，然后作对应坐标轴的垂线，通过几何关系建立相关参量的联系来求解．解题过程：结合题意带电粒子以C 点为圆心在有界磁场中做半径为R 的匀速圆周运动，从A 点离开磁场后沿切线方向P 点运动，若设AC 与y 轴的夹角为α，AP 与x 轴的夹角为β，则由粒子所受的洛仑兹力提供向心力知Rv m qVB 2=，又VRT π2=，故粒子在磁场中运动的周期为m T π2=．过A 点作x 轴和y 轴的垂线，垂足为B 和D ，由几何关系知αsin R AD =，θcot AD OD =，βcot OD PB =，又α=β，PB AD OP +=，整理以上各式可得1cos sin 31=+αα，于是得α=300或α=900若设M 点到O 点的距离为h ，则有OC R h -=，又OD R OC -=αcos ，θcot AD OD =，故)30cos(032+-=αR R h ，于是当α=300时得Rh )1(33-=，当α=900时得Rh )1(33+=当α=300时粒子在磁场中的运动时间为qBmT t 612π==，当α=900时粒子在磁场中的运动时间为mT t π==．规律总结：本题设问新颖，对运用数学知识解决物理问题的能力要求很高，有很好地选拔性．备考时要多注意圆心的确定、运动时间的确定、轨迹的描绘，以及临界和极值问题，通过深入有效地备考，达到处变不惊，灵活应对，快速决策之目的．考点解剖：综合考查带电粒子在磁场中的运动，意在考查综合解决问题的能力．。
2013年江苏省高考物理试卷答案与解析
2013年省高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1．（3分）（2013•）火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知（）A．太阳位于木星运行轨道的中心B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D．相同时间，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积考点：万有引力定律及其应用．专题：万有引力定律在天体运动中的应用专题．分析：熟记理解开普勒的行星运动三定律：第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间扫过的面积相等．第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．解答：解：A、第一定律的容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A错误；B、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间扫过的面积相等．行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；C、若行星的公转周期为T，则常量K与行星无关，与中心体有关，故C正确；D、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间扫过的面积相等，是对同一个行星而言，故D错误；故选C．点评：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．2．（3分）（2013•）如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说确的是（）A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：A B两个座椅具有相同的角速度，分别代入速度、加速度、向心力的表达式，即可求解．解答：解：AB两个座椅具有相同的角速度．A：根据公式：v=ω•r，A的运动半径小，A的速度就小．故A错误；B：根据公式：a=ω2r，A的运动半径小，A的向心加速度就小，故B错误；C：如图，对任一座椅，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得tanθ=，A的半径r较小，ω相等，可知A与竖直方向夹角θ较小，故C错误．D：A的向心加速度就小，A的向心力就小，A对缆绳的拉力就小，故D正确．故选：D点评：该题中，AB的角速度相等而半径不相等是解题的关键．属于简单题．3．（3分）（2013•）下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是（）A．B．C．D．考点：电场强度；电场的叠加．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据点电荷场强的公式和场强叠加原理，与选项相对比，分析求解问题．解答：解：A、坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的，B、坐标原点O处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生，坐标原点O处电场强度大小大于带电圆环产生的场强．C、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的，D、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为零．所以坐标原点O处电场强度最大的是B．故选B．点评：本题考查定性分析问题的思想方法，要求学生在牢固的掌握基本知识的基础上要能过灵活的分析问题．4．（3分）（2013•）在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻R M发生变化，导致S两端电压U增大，装置发出警报，此时（）A．R变大，且R越大，U增大越明显MB．R变大，且R越小，U增大越明显MC．R变小，且R越大，U增大越明显MD．R变小，且R越小，U增大越明显M考点：闭合电路的欧姆定律．专题：压轴题；恒定电流专题．分析：电阻R与R并联后与S串联，当电阻R越大时，电阻R与R M并联的电阻越接近R M，M电压变化越明显．解答：解：S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液，R M变小；当R＞R M时，R越大，M与R并联的电阻R并越接近R M，U增大越明显；故选：C．点评：本题是电路的动态分析问题，关键明确当电阻R越大时，电阻R与R并联的电阻越接M进R M，电压变化越明显．5．（3分）（2013•）水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（）A．30% B．50% C．70% D．90%考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．专题：压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析：根据频闪照片，根据却是守恒定律研究碰撞后两球速度大小与碰撞前白球速度大小的关系，即可研究碰撞过程中系统损失的动能．解答：解：设碰撞前白球的速度大小为2v，由图看出，碰撞后两球的速度大小相等，速度之间的夹角约为60°，设碰撞后两球的速度大小为v′根据动量守恒得：水平方向有：m•2v=2mv′cos30°，解得，v′=则碰撞过程中系统损失的动能为△E k=﹣==，即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的．故选A点评：本题首先要根据照片的信息，知道两球速度大小近似相等，再由动量守恒求解碰撞前后速度大小的关系．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．6．（4分）（2013•）将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则（）A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大D．将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中，电场力做负功考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小．解答：解：A：电场线的疏密表示场强的大小，故A正确；B：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势．故B正确；C：电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；D：由上知，﹣q在a点的电势能较b点小，则把﹣q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功．故D正确．故选：ABD点评：该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．7．（4分）（2013•）如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则（）A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C．B在最高点的速度比A在最高点的大D．B在落地时的速度比A在落地时的大考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．解答：解：A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g．故A错误．B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=知下落时间相等，则两球运动的时间相等．故B错误．C、h=v y t﹣，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由v y=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=v y cotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大．故C正确．D、根据速度的合成可知，B的初速度大于A球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大．故D正确．故选CD点评：本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究．8．（4分）（2013•）如图所示，理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片P处于图示位置时，灯泡L能发光．要使灯泡变亮，可以采取的方法有（）A．向下滑动P B．增大交流电源的电压C．增大交流电源的频率D．减小电容器C的电容考点：变压器的构造和原理．专题：压轴题；交流电专题．分析：要使灯泡变亮，应使副线圈两端电压增大．向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，增大交流电源的频率通过电容器的电流更大．解答：解：A、向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，A错误；B、增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，B正确；C、增大交流电源的频率通过电容器的电流更大，C正确；D、减小电容器C的电容，增加了容抗，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，D错误；故选BC点评：本题考查了变压器的变压原理和电容器对交流电的影响，通高频阻低频．9．（4分）（2013•）如图所示，水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连．弹簧处于自然长度时物块位于O点（图中未标出）．物块的质量为m，AB=a，物块与桌面间的动摩擦因数为μ．现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W．撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达B点时速度为零．重力加速度为g．则上述过程中（）A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于W﹣μmgaB．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于W﹣μmgaC．经O点时，物块的动能小于W﹣μmgaD．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能考点：机械能守恒定律．专题：压轴题；机械能守恒定律应用专题．分析：到达B点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量较小（此时弹力等于摩擦力μmg），而弹簧振幅变化将很小，B点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．解答：解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A点时，弹簧的弹性势能小于，故A错误；B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确；D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误．故选：BC．点评：利用反证法得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的，此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻三、简答题：必做题，请将解答填写在答题卡相应的位置．10．（8分）（2013•）为探究小灯泡的电功率P和电压U的关系，小明测量小灯泡的电压U 和电流I，利用P=UI得到电功率．实验所使用的小灯泡规格为“3.0V，1.8W”，电源为12V 的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω．（1）准备使用的实物电路如图1所示．请将滑动变阻器接入电路的正确位置．（用笔画线代替导线）（2）现有10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选10 Ω的定值电阻．（3）测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图2所示．请指出图象中不恰当的地方．考点：描绘小电珠的伏安特性曲线．专题：实验题；压轴题；恒定电流专题．分析：测定小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法；做电学实验为保护电流表，需要串联一个保护电阻，保护电阻的值应根据欧姆定律算出；画图象时若各点不在一条直线上时，应用平滑的曲线连接．解答：解：（1）从P﹣图象可知电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，变阻器连接如图所示（2）当变阻器的输出电压最大时，通过小灯泡的电流为额定电流I==A=0.6A，根据欧姆定律通过变阻器的电流为==，所以通过电源的电流为=I+=0.6+0.3=0.9A，根据闭合电路欧姆定律，应有E=U+，解得+r===10Ω，所以保护电阻应选10Ω的定值电阻；（3）根据安全性原则，测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．（4）图象中不恰当的地方有①图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；②横坐标标度太大．故答案为（1）如图；（2）10；（3）电池；（4）图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；横坐标标度太大．点评：测定小灯泡的伏安特性曲线实验变阻器应用分压式接法，选择保护电阻时应根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最小电阻，然后再选择．11．（10分）（2013•）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…．这样，就可测出多个小球下落的总时间．（1）在实验中，下列做确的有BD ．A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s．可求出重力加速度g= 9.4 m/s2．（结果保留两位有效数字）（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间△t磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差△t，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n 个小球下落的总时间T1和T2．他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响？请推导说明．考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题；压轴题；自由落体运动专题．分析：（1）首先要明确电路结构、实验原理即可正确解答；（2）根据自由落体运动规律可以求出重力加速度大小；（3）误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响，由此可正确解答；（4）根据自由落体运动规律结合数学知识可正确求解．解答：解：（1）A、电路中的电源目的是线圈产生磁性，因此直流电也可以，故A错误；B、小球沿竖直方向自由下落，因此要使小球能够撞击M，M调整到电磁铁的正下方，故B正确；C、球的正下方到M的竖直距离作为小球下落的高度，故C错误；D、敲击M的同时小球开始下落，因此此时应该计时，故D正确．故答案为：BD．（2）一个小球下落的时间为：t=根据自由落体运动规律可得：（3）通过多次测量取平均值可以减小误差，同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响，因此增加小球下落的高度或者选择密度更大的实心金属球．（4）由自由落体运动的规律可得：①②联立①②可得：，因此可以消去△t对实验结果的影响．故答案为：（1）BD，（2）9.4，（3）增加小球下落的高度；多次重复实验结果取平均值，（4）可以．点评：对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．四．选做题：本题包括12、13、14三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域作答．若多做，则按12、13两小题评分．12．（12分）（2013•）[选修3﹣3]如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A．其中，A→B 和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程（气体与外界无热量交换）．这就是著名的“卡诺循环”．（1）该循环过程中，下列说确的是 C ．A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化（2）该循环过程中，能减小的过程是B→C（选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”）．若气体在A→B过程中吸收63kJ 的热量，在C→D过程中放出38kJ 的热量，则气体完成一次循环对外做的功为25 kJ．（3）若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A 状态时的．求气体在B状态时单位体积的分子数．（已知阿伏加德罗常数N A=6.0×1023mol ﹣1，计算结果保留一位有效数字）考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高；由△U=Q+W知，气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ．解答：解：（1）A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C、C→D过程中，等温压缩，单位时间碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误；故选C（2）B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，能减小；由△U=Q+W知，气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ（3）A→B为等温过程，则10P=，所以V=15L，在B状态时单位体积的分子数==4×1025m ﹣3答案为（1）C （2）B→C 25 （3）4×1025m﹣3点评：本题考查了理想气体状态方程，要理解各过程气体的变化，选择相应的状态方程．13．（12分）（2013•）[选修3﹣4]（1）如图1所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz．现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，则把手转动的频率为 A ．A．1Hz B．3Hz C．4Hz D．5Hz（2）如图2所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v接近光速c）．地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）L．当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为 c ．（3）图3为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥BC．光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC射出．若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？（计算结果可用三角函数表示）考点：光的折射定律；产生共振的条件及其应用．专题：压轴题；光的折射专题．分析：（1）物体做受迫振动的频率等于驱动力的频率，与物体的固有频率无关．（2）根据长度的相对性判断两飞船间的距离，根据光速不变原理判断A测得信号的速度．（3）根据几何关系求出入射角，通过折射定律求出五棱镜折射率的最小值．解答：解：（1）弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，即受迫振动的频率为1Hz，则驱动力的频率为1Hz．故A正确，B、C、D错误．故选A．（2）根据L=，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度，大于L．根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为c．（3）设入射到CD面上的入射角为θ，因为在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等．根据几何关系有：4θ=90°解得θ=22.5°根据sin解得最小折射率n=．故答案为：（1）A （2）大于 c （3）点评：本题考查了机械振动、相对论、几何光学等知识点，难度不大，是高考的热点问题，需加强训练．14．（2013•）[选修3﹣5]（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的 C 也相等．A．速度 B．动能 C．动量 D．总能量（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图1所示．电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有 6 条．（3）如图2所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为80kg和100kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1m/s． A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向．考点：动量守恒定律；氢原子的能级公式和跃迁．专题：压轴题；动量定理应用专题．分析：（1）德布罗意波长为λ=，P是动量，h是普朗克常量．（2）根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足，激发发态跃迁的谱线满足（3）根据动量守恒求解即可．解答：解：（1）根据德布罗意波长公式λ=，一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量P亦相等，故答案选C；（2）根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近．跃迁发出的谱线条数为，代入n=4得有6条谱线，故答案为6．（3）取v0远离空间站的方向为正方向，则A和B开始的速度为v0=0.1m/s远离空间站，推开后，A的速度v A=0.2m/s，此时B的速度为v B，根据动量守恒定律有：（m A+m B）v0=m A v A+m B v B代入数据解得：v B=0.02m/s方向沿远离空间站方向；故答案为：。
2013年全国统一高考物理试卷(大纲版)答案与解析
2013年全国统一高考物理试卷（大纲版）参考答案与试题解析一、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求．全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）3．（6分）（2014•鼓楼区校级模拟）放射性元素氡（）经α衰变成为钋，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素的矿石，其原因是（）主要来自于其它放射元素的衰变的含量足够高当衰变产物积累到一定量以后，的增加会减慢．主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期）经，半衰期为存在天然的含有放射性元素）的半衰期比较短，目前地壳中仍存在天然的的矿石，主要来自其它放射性元素的衰变．故4．（6分）（2015春•青阳县校级月考）纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕过O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t=0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示．若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图象可能正确的是（）．D 分析大小变化即可做出选择．5．（6分）（2014秋•浦东新区校级期中）“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G=6.67×10﹣112236．（6分）（2015•上海模拟）将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔2s，它们运动的图象分别如直线甲乙所示．则（）×时，甲球相对于抛出点的位移为×的位移为7．（6分）（2014春•鞍山期末）如图所示，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于重力加速度的大小g．物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）机械能损失了=maf=f8．（6分）（2014•徐汇区二模）在学校运动场上50m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一段点缓慢行进10m．在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为二、解答题（共5小题，满分72分）9．（6分）（2015春•吉林校级期末）如图所示，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关．现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验．（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是导电纸；（2）用实线代表导线将实验器材正确连接．10．（12分）（2015•资阳模拟）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示．AB是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC 在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C′．重力加速度为g．实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h；③将物块Q在A点由静止释放，在物块Q落地处标记其落地点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C′的距离s．用实验中的测量量表示：（ⅰ）物块Q到达B点时的动能E kB=mgR；（ⅱ）物块Q到达C点时的动能E kC=；（ⅲ）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功W f=；（ⅳ）物块Q与平板P之间的动摩擦因数μ=．（2）回答下列问题：（ⅰ）实验步骤④⑤的目的是通过多次实验减小实验结果的误差．（ⅱ）已知实验测得μ值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是圆弧轨道存在摩擦，接缝B处不平滑．（写出一个可能的原因即可）gtmv；mv mvmgL=）））11．（15分）（2015•孝感模拟）一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根轨道的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求（1）客车运行的速度大小；（2）货车运行加速度的大小．，12．（19分）（2014秋•滕州市校级期中）一电荷量为q（q＞0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示．不计重力，求在t=0到t=T的时间间隔内．（1）粒子位移的大小和方向；（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间．、～、～、）所示，其中时的位移为，t=t=内沿初始电场反方向运动，．和方向沿初始电场正方向；～、～、～、则有、=t=13．（20分）如图所示，虚线OL与y轴的夹角为θ=60°，在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子从左侧平行于x轴射入磁场，入射点为M．粒子在磁场中运动的轨道半径为R．粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于P点（图中未画出），且=R．不计重力．求M点到O点的距离和粒子在磁场中运动的时间．由牛顿第二定律得：，，时，粒子在磁场中运动的时间为时，运动的轨迹如图，则）点的距离）或．。
2013年高考物理光学部分
2013年高考物理光学部分1．2013年高考真题——（四川卷）3．光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播情形可知A．折射现象的出现说明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同2．2013年高考真题——（北京卷）14.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．玻璃对a光的折射率小雨对b光的折射率B．a光的频率大于b光的频率C．在真空中a光的波长大于b光的波长D．a光光子能量小于b光光子能量【答案】B【KS5U解析】由题图可知a光在玻璃砖中的偏折程度较大，故玻璃砖对a光的折射率大，=可知a 可假设a光是紫光，b光是红光，结合所学易知选项A、C错误，B正确；由E hυ光光子能量大于b光光子能量，D错误。
本题选B。
3．2013年高考真题——（福建卷）14.一束由红、紫两色组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。
下面四幅途中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是2013年高考真题——（上海卷）3．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的(A)传播速度不同(B)强度不同(C)振动方向不同(D)频率不同答案：D解析：白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。
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2013年高考真题——（天津卷）8．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区城出现两个光斑·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<π/2时，光屏上只有1个光斑】2013年高考真题——（新课标Ⅰ卷)34. [物理—选修3-4](15分)(2) (9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。
2013年浙江省高考物理真题与答案解析
2013年普通⾼等学校招⽣全国统⼀考试·浙江卷理科综合物理部分选择题部分（共120分）选择题部分共20小题，每小题6分，共120分。
一、选择题（本题共17小题。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）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．太阳光中的可⻅光和医院“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15.磁卡的词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关系如图所示．如果只将刷卡速度改为v0/2，线圈中的E－t关系可能是()16.与通常观察到的⽉全⻝不同，小虎同学在⼀天晚上观看⽉全⻝时，看到整个⽉亮是暗红的。
小虎画了⽉全⻝的示意图，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17.如图甲所示，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的作⽤(如图乙)，⽤⼒传感器测出相应时刻物块所受摩擦⼒F f的大小(如图丙)．取重⼒加速度g＝10 m/s2，下列判断正确的是()甲乙丙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 NC．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/s2二、选择题（本题共3小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）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GMm(r －R )2B ．⼀颗卫星对地球的引⼒大小为GMmr 2 C ．两颗卫星之间的引⼒大小为G m 23r2D ．三颗卫星对地球引⼒的合⼒大小为3GMmr 219. 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/s 2，当热气球上升到180 m 时，以5m/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/s 2.关于热气球，下列说法正确的是( )A ．所受浮⼒大小为4830 NB ．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/sD ．以5 m/s 匀速上升时所受空气阻⼒大小为230 N20. 在半导体离⼦注⼊⼯艺中，初速度可忽略的磷离⼦P ＋和P 3＋，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P 3＋( )A ．在电场中的加速度之比为1∶1B ．在磁场中运动的半径之比为3∶1C ．在磁场中转过的⻆度之比为1∶2D ．离开电场区域时的动能之比为1∶3非选择题部分（共180分）非选择题部分共12题，共180分。
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专题二十、光学1. （2013高考福建理综第14题）一束由红、紫两色组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。
下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是答案：B解析：复色光在界面折射就分成两束光，且紫光由于折射率较大，偏折较多，能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是图B。
2．（2013高考上海物理第3题）白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的(A)传播速度不同(B)强度不同(C)振动方向不同(D)频率不同答案：D解析：白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的频率不同。
3．（2013高考天津理综物理第8题）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紧靠玻璃砖右侧且垂直于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区城出现两个光斑。
·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<π/2时，光屏上只有1个光斑答案：AD解析：入射光线与OO’夹角θ较小时，在O点从MN射出的折射光色散为A、B两种单色光，射到光屏上，光屏NQ区城出现两个光斑。
·逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，说明A光的临界角等于α。
当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，说明A 光的临界角等于β。
由sinC=1/n可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，选项A正确。
由n=c/v可知A光在玻璃砖中传播速度比B光的小，选项B错误。
α<θ<β时，A光发生全反射，光屏上只有1个光斑，选项C正确。
β<θ<π/2时，A、B光都发生全反射，光屏上没有光斑，选项D错误。
4．（2013全国高考大纲版理综第14题）下列现象中，属于光的衍射现象的是（）A．雨后天空出现彩虹B．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C．海市蜃楼现象D．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹4．答案：B解析：雨后天空出现彩虹是由于光的折射，属于色散现象；通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹属于光的衍射现象。
海市蜃楼现象是光的全反射现象。
日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹是光的干涉现象。
5．（2013高考上海物理第1题）电磁波与机械波具有的共同性质是(A)都是横波(B)都能传输能量(C)都能在真空中传播(D)都具有恒定的波速答案：B解析：电磁波与机械波具有的共同性质是都能传输能量，选项B正确。
6．（2013高考浙江理综第16题）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答案：C解析：观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。
只能是太阳光中的红光经地球大气层折射到月球，选项C正确。
7．（2013高考浙江理综第14题）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”中的超声波传递速度相同D．遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同答案：B解析：电磁波可以传递信息，声波也可以传递信息，选项A错误；手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波，选项B正确。
太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度不相同，选项C错误。
遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长不相同，选项D错误。
8. .(2013高考北京理综第14题)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．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C．在真空中a光的波长大于b光的波长D．a光光子能量小于b光光子能量答案：B解析：由图示和折射定律可知，玻璃对a光的折射率大于对b光的折射率，选项A错误。
根据折射率随频率ν的增大而增大可知，a光的频率大于b光的频率，选项B正确。
由波长公式λ=c/ν可知在真空中a光的波长小于b光的波长，选项C错误。
由E=hν可知a光光子能量大于b光光子能量，选项D错误。
9．（2013高考四川理综第3题）光射到两种不同介质的分界面，分析其后的传播形式可知A．折射现象的出现表明光是纵波B．光总会分为反射光和折射光C．折射光与入射光的传播方向总是不同的D．发生折射是因为光在不同介质中的传播速度不同答案.D解析：折射现象的出现表明光在两种介质中传播速度不同，选项A错误D正确。
在发生全反射时，折射光消失，选项B错误。
当入射角等于0°时，折射光与入射光的传播方向相同，选项C错误。
10．（2013高考四川理综第1题）下列关于电磁波说法，正确的是A．电磁波只能在真空中传播B．电场随时间变化时一定产生电磁波C．做变速运动的电荷会在空间产生电磁波D．麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在10. C解析：电磁波可以在真空中传播。
也可以在介质中传播，选项A错误。
电场随时间变化时一定产生磁场，但是不一定产生电磁波，选项B错误。
做变速运动的电荷相当于不均匀变化的电流，在周围产生不均匀变化的磁场，会在空间产生电磁波，选项C正确。
赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，选项D错误。
11(2013高考江苏物理第12B题)（2）如题12B-2图所示，两艘飞船A、B沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为v（v 接近光速c）。
地面上测得它们相距为L，则A测得两飞船间的距离_______ （选填“大于”、“等于”或“小于”）L。
当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为___▲____。
答案(2)大于 c(或光速)解析：根据运动的尺子缩短，A测得两飞船间的距离大于地面上测得的距离L。
根据狭义相对论的光速不变假设，当B向A发出一光信号，A测得该信号的速度为c。
12（3）题12B-3图为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB BC。
光线垂直AB射入，分别在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直BC 射出。
若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少？（计算结果可用三角函数表示）解析： (3)由题意知,入射角22.5α=°则折射率最小值1sin22.5 n=13（2013高考山东理综第37（2）题）（2）如图乙所示，ABCD是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由O点垂直AD边射入。
已知棱镜的折射率AB=BC=8cm，OA=2cm，∠OAB=60°。
①求光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。
②第一次的出射点距C cm。
解析：①设发生全反射的临界角为C，由折射定律得sinC=1/n，代入数据得：C=45°。
光路如图所示，由几何关系可知光线在AB边和BC边的入射角均为60°，均发生全反射。
设光线在CD边的入射角为α，折射角为β，由几何关系得，α=30°，小于临界角，光线第一次射出棱镜在CD边，由折射定律得n=sinβ/sinα，代入数据解得：β=45°。
②314（2013全国新课标理综1第34题）(2) (9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面。
已知光在真空中的传播速度为c.(i)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(ii) 求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所藉的最长时间。
解析：(i) 设光线在端面AB 上C 点（见右图）的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律有：sini=nsinr 。
设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线在此光导纤维中传播，应有：α≥θ。
式中θ为该光线在玻璃丝内发生全反射的临界角，它满足：nsin θ=1。
由几何关系得：r+α=90°。
由上述各式联立解得：sini ≤12 n 。
(ii) 该光线在玻璃丝内传播速度的大小为v=c/n ，光速在玻璃丝轴线方向的分量为：v x =vsin α光线从玻璃丝端面AB 传播到另一端面所需时间为T=L/ v x光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到另一端面所需时间最长，由上述各式联立解得：T max =Ln 2/C.15（2013全国新课标理综II 第34题）（2）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC ，∠A=30°，∠B=60°。
一束平行于AC 边的光线自AB 边的P 点射入三棱镜，在AC 边发生反射后从BC 边的M 点射出。
若光线在P 点的入射角和在M 点的折射角相等。
（i ）求三棱镜的折射率；（ii ）在三棱镜的AC 边是否有光线透出？写出分析过程。
（不考虑多次反射）【命题意图】本题考查光的折射定律及其相关知识点，意在考查考生综合运用知识解决问题的能力。
解析：（1）光路图如图所示，图中N 点为光线在AC 边发生反射的入射点。
设光线在P 点的入射角为i 、折射角为r ，在M 点的入射角为r ’、折射角依题意也为i ，有：i=60°。
由折射定律有：sini=nsinr ，nsinr'=sini ，联立解得：r=r’。
OO’为过M点的法线，∠C为直角，OO’//AC。
由几何关系有：∠MNC=r’。
由反射定律可知：∠PNA=∠MNC。
联立解得：∠PNA=r。
由几何关系得：r=30°。
联立解得：n=3。
（ii）设在N点的入射角为r’，由几何关系得：i’=60°。
此三棱镜的全反射临界角满足nsinθC=1，联立解得：i’>θC.此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。