2013年高考物理全国卷(新课标一)含答案word版
2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)
理科综合能力测试
第Ⅰ卷
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。
根据
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
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 (q>O)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
16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上
极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方处的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,并在下极板处(未写极板接触)返回。
若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将
A.打到下极板上
B.在下极板处返回
C.在距上极板处返回
D.在距上极板d处返回
17.如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金
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
匀磁场。
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
18.如图,半径为R的圆死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的例子沿平行于之境ab
的方向摄入
磁场区域,摄入点与ab的距离为,已知例子射出去的
磁场与摄入磁场时运动方向间的夹角为60°,则例子的速率为(不计重力)A.B.C.
D.
19,如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上形
式的汽车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两车引动方向相反
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车的速率一直不a车大
20. 2012年6曰18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆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土气,下面说法正确的是
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.入不干涉,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
21.2012年11曰,“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——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I000m。
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1/10
B.在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化
C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g
D.在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率儿乎不变
第Ⅱ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)
22.(7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;用米尺测最
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△t A和△t B,求出加速度a;
④多次重复步骤③,求a的平均 a ;
⑤根据上述实验数据求出动擦因数μ。
回答下列为题:
(1) 测量d时,某次游标卡尺(主尺的
最小分度为1mm)的示如图(b)所示。
其读数为cm
(2)物块的加速度a可用d、s、At A,和△t B,表示为a
(3)动摩擦因数μ可用M、m、 a ;和重力加速度g表示为μ=
(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”)
23.(8分)
某学生实验小组利用图(a)所示电路,测皿多用电表内电池的电动势和电阻“xlk”挡内部电路的总电阻。
使用的器材有:
多用电表;
电压表:里程5V,内阻十儿千欧;
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“xlk”挡,再将红
表笔和黑表笔,调零点
(2)将图((a)中多用电表的红表笔和(填“1”
或“2)端相连,黑表笔连接另一端。
(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多角
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15.0 kΩ和 3.60 V 。
(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4.00 V。
从测量数据可知,电压表的
内阻为12.0 kΩ。
(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9.00
V,电阻“xlk”挡内部电路的总电阻为15.0 kΩ。
24. (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,在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
大小为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。
25.(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。
在导轨上放置一质量为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)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;
(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。
第一卷
选择题:DCCDC ACACB CDDCB DAB 19.(BC) 20.(BC) 21.(AC)
华易新高考研究联盟收集整理于互联网2013.6.10。
2013年高考理综试题全国卷(新课标一)含答案word版
(新课标7.化学无处不在,下列与化学有关的说法不正确的是A.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异B.可用蘸浓盐酸的棉棒检验输送氨气的管道是否漏气C.碘是人体必需微量元素,所以要多吃富含高碘酸的食物D.黑火药由硫黄、硝石、木炭三种物质按一定比例混合制成8.香叶醇是合成玫瑰香油的主要原料,其结构简式如下:.黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl26.(13分)醇脱水是合成烯烃的常用方法,实验室合成环乙烯的反应和实验装置如下:可能用到的有关数据如下:合成反应:华易新高考研究联盟在a中加入20g环乙醇和2小片碎瓷片,冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸,b 中通入冷却水后,开始缓慢加热a,控制馏出物的温度不超过90℃。
分离提纯:反应粗产物倒入分液漏斗中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤,分离后加入无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙,最终通过蒸馏得到纯净环乙烯10g。
回答下列问题:(1)装置b的名称是________________。
(2)加入碎瓷片的作用是____________;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是________(填正确答案标号)。
A.立即补加 B.冷却后补加 C.不需补加 D.重新配料(3)本实验中最容易产生的副产物的结构简式为_________。
(4)分液漏斗在使用前须清洗干净并_______;在本实验分离过程中,产物应该从分液漏斗的_____________(填“上口倒出”或“下口倒出”)。
(5)分离提纯过程中加入无水氯化钙的目的是_____________。
(6)在环乙烯粗产物蒸馏过程中,不可能用到的仪器有__________(填正确答案标号)。
A.圆底烧瓶 B.温度计 C.吸滤瓶 D.球形冷凝管 E.接收器(7)本实验所得到的环乙烯产率是______________(填正确答案标号)。
A.41%B.50%C.61%D.70%27.锂离子电池的应用很广,其正极材料可再生利用。
2013年全国统一高考物理试卷(全国一卷)
2013年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅰ)一、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1~5题只有一项符合题目要求,第6-8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.1.(6分)如图是伽利略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。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是()11324213093298164526255824366119249716006482104A.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2.(6分)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(q>0)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.B.C.D.3.(6分)一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方处的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,并在下极板处(未与极板接触)返回。
若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将()A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板处返回4.(6分)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磁场。
用力使MN向右匀速运动,从a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()A.B.C.D.5.(6分)如图,半径为R的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。
2013年北京市高考物理试卷(含解析版)
(2)粒子从电场射出时速度 v 的大小;
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径 R。
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,找出其内在联系,
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,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,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,忽
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 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,下列说法 正确的是( )
A.这列波的振幅为 4cm B.这列波的周期为 1s C.此时 x=4m 处质点沿 y 轴负方向运动
A.液体中悬浮的微粒的无规则运动称为布朗运动 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 D.物体对外界做功,其内能一定减少 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( )
2013年高考物理真题汇编全解全析:专题十四 机械运动与机械波 Word版含解析
专题十四机械运动与机械波1.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,34题) (1)如图,一轻弹簧一端固定,另一端连接一物块构成弹簧振子,该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的.物块在光滑水平面上左右振动,振幅为A0,周期为T0.当物块向右通过平衡位置时,a、b之间的粘胶脱开;以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T,则A________A0(填“>”、“<”或“=”), T________T0(填“>”、“<”或“=”).【解析】(1)当弹簧振子通过平衡位置时,a、b之间粘胶脱开,a、b由于惯性继续向右运动,弹簧伸长,对物块有向左的拉力,物块a向右做减速运动,动能减少,物块b在光滑水平面上做匀速直线运动,动能不变,由能量守恒定律知只有物块a减少的动能转化为弹簧的弹性势能,所以弹簧的最大伸长量减小,故振幅减小.振动中振子的质量变小,振子的周期变小.2.(2013·高考大纲全国卷,21题) 在学校运动场上50 m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5 m的声波.一同学从该跑道的中点出发,向某一端点缓慢行进10 m.在此过程中,他听到扬声器声音由强变弱的次数为()A.2 B.4C.6 D.8【解析】选 B.考虑两列波在传播过程中的干涉.设该同学从中点出发向某一端点移动的距离为x,则两列波传到该同学所在位置的波程差Δs=(25 m+x)-(25 m-x)=2x,因为0≤x≤10 m,则0≤Δs≤20 m,又因波长λ=5 m,则Δs为λ整数倍的位置有5个,5个位置之间有4个间隔,所以人感觉到声音由强变弱的次数为4次,选项B正确.3.(2013·高考北京卷,15题)一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波,波速为4 m/s.某时刻波形如图所示,下列说法正确的是()A.这列波的振幅为4 cmB.这列波的周期为1 sC.此时x=4 m处质点沿y轴负方向运动D.此时x=4 m处质点的加速度为0【解析】选D.由题图可得,这列波的振幅为2 cm,选项A错误;由题图得,波长λ=8 m,由T=λv得T=2 s,选项B错误;由波动与振动的关系得,此时x=4 m处质点沿y轴正方向运动,且此质点正处在平衡位置,故加速度a=0,选项C错误,选项D正确.4.(2013·高考天津卷,7题)一列简谐横波沿直线传播,该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图象如右图所示.下列描述该波的图象可能的是()【解析】选AC.根据y -t 图象可知,a 、b 两质点的距离为nλ+14λ或nλ+34λ,即nλ+14λ=9 m 或nλ+34λ=9 m(n =0,1,2,3,…)解得波长λ=364n +1 m 或λ=364n +3m.即该波的波长λ=36 m 、7.2 m 、4 m …或λ=12 m 、367 m 、3611m …选项A 、B 、C 、D 的波长分别为4 m 、8 m 、12 m 、16 m ,故选项A 、C 正确,选项B 、D 错误.5.(2013·高考重庆卷,11题)一列简谐横波沿直线传播,某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m ,且这两质点之间的波峰只有一个,则该简谐波可能的波长为( )A .4 m 、6 m 和8 mB .6 m 、8 m 和12 mC .4 m 、6 m 和12 mD .4 m 、8 m 和12 m【解析】(1)根据题意,两质点之间的波峰只有一个,可能情况有:①12λ=6 m ,λ=12 m ②λ=6 m ③32λ=6 m ,λ=4 m ,故选项C 正确. 答案:(1)C6.(2013·高考山东卷,37题) (1)如图甲所示,在某一均匀介质中,A 、B 是振动情况完全相同的两个波源,其简谐运动表达式均为x =0.1sin(20πt )m ,介质中P 点与A 、B 两波源间的距离分别为4 m 和5 m ,两波源形成的简谐横波分别沿AP 、BP 方向传播,波速都是10 m/s.①求简谐横波的波长.②P 点的振动________(填“加强”或“减弱”).【解析】(1)①设此简谐横波的波速为v ,波长为λ,周期为T ,由题意知T =0.1 s由波速公式v =λT代入数据得λ=1 m②加强答案:(1)①1 m ②加强7.(2013·高考江苏卷,12题)(1)如图所示的装置,弹簧振子的固有频率是4 Hz.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1 Hz ,则把手转动的频率为( )A .1 HzB .3 HzC .4 HzD .5 Hz【解析】(1)根据受迫振动的频率等于驱动力的频率,选项A 正确.答案:(1)A8.(2013·高考福建卷,16题)如图,t =0时刻,波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动,振动周期为0.4 s ,在同一均匀介质中形成沿x 轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t =0.6 s 时波形的图是( )【解析】选C.根据波动与振动的关系分析波的图象.根据波的传播的周期性,t =0.6 s 时的波形是波源振动112个周期形成的,此时波源在坐标原点从平衡位置向y 轴负方向振动,由波的传播方向与质点的振动方向的关系知选项C 正确.9.(2013·高考四川卷,5题)图1是一列简谐横波在t =1.25 s 时的波形图,已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振,则图2所示振动图象对应的质点可能位于( )A .a <x <bB .b <x <cC .c <x <dD .d <x <e【解析】选D.由c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振可知,波沿x 轴正方向传播,由波的图象知,a 、c 相距半个波长,故T 2=0.5 s ,周期T =1 s ,故在t =1.25 s 内波沿传播方向传播的距离Δx =54λ.故t =0时的波形图和各质点的振动方向如图所示.由题中y -t 图象知t =0,质点沿y 轴正方向振动,故振动图象对应的质点可能位于O 与a 之间或d 与e 之间.故选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.。
2013年全国统一高考物理试卷(新课标ⅱ)(含解析版)
2013年全国统一高考物理试卷(新课标Ⅱ)一、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1~5题只有一项符合题目要求,第6~8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.1.(6分)一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a 表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。
能正确描述F与a之间的关系的图象是()A.B.C.D.2.(6分)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上。
若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2.由此可求出()A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力3.(6分)如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L)的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动。
t=0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v ﹣t图象中,可能正确描述上述过程的是()A.B.C.D.4.(6分)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R,磁场方向垂直横截面。
一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为()A.B.C.D.5.(6分)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上;a、b带正电,电荷量均为q,c带负电。
整个系统置于方向水平的匀强电场中。
已知静电力常量为k。
若三个小球均处于静止状态,则匀强电场场强的大小为()A.B.C.D.6.(6分)在物理学发展过程中,观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。
2013年高考物理真题汇编全解全析:专题十七 碰撞与动量守恒 Word版含解析
专题十七 碰撞与动量守恒1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ,35题)(2)在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A 和B ,两者相距为D.现给A 一初速度,使A 与B 发生弹性正碰,碰撞时间极短.当两木块都停止运动后,相距仍然为D.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B 的质量为A 的2倍,重力加速度大小为g .求A 的初速度的大小.【解析】(2)从碰撞时的能量和动量守恒入手,运用动能定理解决问题.设在发生碰撞前的瞬间,木块A 的速度大小为v ;在碰撞后的瞬间,A 和B 的速度分别为v 1和v 2.在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得12m v 2=12m v 21+12(2m )v 22 ① m v =m v 1+(2m )v 2 ②式中,以碰撞前木块A 的速度方向为正.由①②式得v 1=-v 22③设碰撞后A 和B 运动的距离分别为d 1和d 2,由动能定理得μmgd 1=12m v 21④μ(2m )gd 2=12(2m )v 22 ⑤ 据题意有 d =d 1+d 2 ⑥ 设A 的初速度大小为v 0,由动能定理得μmgd =12m v 20-12m v 2⑦ 联立②至⑦式,得v 0= 285μgd .答案:(2) 285μgd2.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,35题)(2)如图,光滑水平直轨道上有三个质量均为m 的物块A 、B 、C .B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计).设A 以速度v 0朝B 运动,压缩弹簧;当A 、 B 速度相等时,B 与C 恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动.假设B 和C 碰撞过程时间极短,求从A 开始压缩弹簧直至与弹黄分离的过程中,(ⅰ)整个系统损失的机械能;(ⅱ)弹簧被压缩到最短时的弹性势能. 【解析】(2)A 、B 碰撞时动量守恒、能量也守恒,而B 、C 相碰粘接在一块时,动量守恒.系统产生的内能则为机械能的损失.当A 、B 、C 速度相等时,弹性势能最大.(ⅰ)从A 压缩弹簧到A 与B 具有相同速度v 1时,对A 、B 与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得m v 0=2m v 1 ①此时B 与C 发生完全非弹性碰撞,设碰撞后的瞬时速度为v 2,损失的机械能为ΔE .对B 、C 组成的系统,由动量守恒定律和能量守恒定律得m v 1=2m v 2 ② 12m v 21=ΔE +12(2m )v 22 ③ 联立①②③式得ΔE =116m v 20. ④(ⅱ)由②式可知v 2<v 1,A 将继续压缩弹簧,直至A 、B 、C 三者速度相同,设此速度为v 3,此时弹簧被压缩至最短,其弹性势能为E p .由动量守恒定律和能量守恒定律得m v 0=3m v 3 ⑤ 12m v 20-ΔE =12(3m )v 23+E p ⑥ 联立④⑤⑥式得E p =1348m v 20. ⑦答案:(2)(ⅰ)116m v 20 (ⅱ)1348m v 20 3.(2013·高考天津卷,2题)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3 000 m 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【解析】选B.乙推甲的过程中,他们之间的作用力大小相等,方向相反,作用时间相等,根据冲量的定义,甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等,但方向相反,选项A 错误;乙推甲的过程中,遵守动量守恒定律,即Δp 甲=-Δp 乙,他们的动量变化大小相等,方向相反,选项B 正确;在乙推甲的过程中,甲、乙的位移不一定相等,所以甲对乙做的负功与乙对甲做的正功不一定相等,结合动能定理知,选项C 、D 错误.4.(2013·高考重庆卷,9题)在一种新的“子母球”表演中,让同一竖直线上的小球A 和小球B ,从距水平地面高度为ph (p >1)和h 的地方同时由静止释放,如图所示.球A 的质量为m ,球B 的质量为3m .设所有碰撞都是弹性碰撞,重力加速度大小为g ,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间.(1)求球B 第一次落地时球A 的速度大小;(2)若球B 在第一次上升过程中就能与球A 相碰,求p 的取值范围; (3)在(2)情形下,要使球A 第一次碰后能到达比其释放点更高的位置,求p 应满足的条件.【解析】(1)小球B 第一次落地时,两球速度相等,由v 2=2gh 得v =2gh . (2)B 球从开始下落到第一次落地所用时间t 1=v g =2h g①由于小球B 在第一次上升过程中就能与A 球相碰,则B 球运动时间应满足t 1<t 2<2t 1②由相遇条件知12gt 22+v (t 2-t 1)-12g (t 2-t 1)2=ph ③ 由①②③解得1<p <5.(3)设t =t 2-t 1,由①③式得t =p -142hg,则A 、B 两球相遇时的速度分别为v A =v +gt =2gh +g p -142h g =2gh p +34v B =v -gt =2gh -g p -142h g =2gh 5-p4若A 球碰后刚好能达到释放点,由两球相碰为弹性碰撞知 12m v 2A +12·3m v 2B =12m v ′ 2A +12·3m v ′2B m v A -3m v B =-m v A ′+3m v B ′ v A ′=v A可解得此时v B ′=v B ,v A =3v B.要使A 球碰后能到达比其释放点更高的位置,须满足v A <3v B ,解得p <3.由v B =2gh ·5-p4知,5-p 4<1,解得p >1,所以p 的取值范围是1<p <3.答案:(1)2gh (2)1<p <5 (3)1<p <3 5.(2013·高考山东卷,38题) (2)如图所示,光滑水平轨道上放置长板A (上表面粗糙)和滑块C ,滑块B 置于A 的左端,三者质量分别为m A =2 kg 、m B =1 kg 、m C =2 kg.开始时C 静止,A 、B 一起以v 0=5 m/s 的速度匀速向右运动,A 与C 发生碰撞(时间极短)后C 向右运动,经过一段时间,A 、B 再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C 发生碰撞.求A 与C 碰撞后瞬间A 的速度大小.【解析】(2)因碰撞时间极短,A 与C 碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A 的速度为v A ,C 的速度为v C ,以向右为正方向,由动量定恒定律得m A v 0=m A v A +m C v C ①A 与B 在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为v AB ,由动量守恒定律得 m A v A +m B v 0=(m A +m B )v AB ②A 与B 达到共同速度后恰好不再与C 碰撞,应满足 v AB =v C ③ 联立①②③式,代入数据得 v A =2 m/s. ④ 答案:(2)2 m/s 6.(2013·高考广东卷,35题)如图,两块相同平板P 1、P 2置于光滑水平面上,质量均为m .P 2的右端固定一轻质弹簧,左端A 与弹簧的自由端B 相距L .物体P 置于P 1的最右端,质量为2m 且可看作质点.P 1与P 以共同速度v 0向右运动,与静止的P 2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P 1与P 2粘连在一起.P 压缩弹簧后被弹回并停在A 点(弹簧始终在弹性限度内).P 与P 2之间的动摩擦因数为μ.求:(1)P 1、P 2刚碰完时的共同速度v 1和P 的最终速度v 2; (2)此过程中弹簧的最大压缩量x 和相应的弹性势能E p .【解析】P 1与P 2发生完全非弹性碰撞时,P 1、P 2组成的系统遵守动量守恒定律;P 与(P 1+P 2)通过摩擦力和弹簧弹力相互作用的过程,系统遵守动量守恒定律和能量守恒定律.注意隐含条件P 1、P 2、P 的最终速度即三者最后的共同速度;弹簧压缩量最大时,P 1、P 2、P 三者速度相同.(1)P 1与P 2碰撞时,根据动量守恒定律,得 m v 0=2m v 1解得v 1=v 02,方向向右P 停在A 点时,P 1、P 2、P 三者速度相等均为v 2,根据动量守恒定律,得2m v 1+2m v 0=4m v 2解得v 2=34v 0,方向向右.(2)弹簧压缩到最大时,P 1、P 2、P 三者的速度为v 2,设由于摩擦力做功产生的热量为Q ,根据能量守恒定律,得从P 1与P 2碰撞后到弹簧压缩到最大 12×2m v 21+12×2m v 20=12×4m v 22+Q +E p 从P 1与P 2碰撞后到P 停在A 点 12×2m v 21+12×2m v 20=12×4m v 22+2Q 联立以上两式解得E p =116m v 20,Q =116m v 20根据功能关系有Q =μ·2mg (L +x )解得x =v 2032μg-L .答案:(1)v 1=12v 0,方向向右 v 2=34v 0,方向向右(2)v 2032μg -L 116m v 20 7.(2013·高考江苏卷,5题)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%【解析】选A.根据v =x t 和E k =12m v 2解决问题.量出碰撞前的小球间距与碰撞后的小球间距之比为12∶7,即碰撞后两球速度大小v ′与碰撞前白球速度v 的比值,v ′v =712.所以损失的动能ΔE k =12m v 2-12·2m v ′2,ΔE kE k0≈30%,故选项A 正确.8.(2013·高考江苏卷,12题C) (3)如图所示,进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg ,他们携手远离空间站,相对空间站的速度为0.1 m/s.A 将B 向空间站方向轻推后,A 的速度变为0.2 m/s ,求此时B 的速度大小和方向.【解析】(3)根据动量守恒定律,(m A +m B )v 0=m A v A +m B v B ,代入数值解得v B =0.02 m/s ,离开空间站方向.答案:(3)0.02 m/s ,离开空间站方向 9.(2013·高考福建卷,30题)(2)将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体。
2013年全国高考(万有引力部分)物理试题及解答
2013年全国高考(万有引力部分)物理试题及解答孝感三中 陈老师(476631242)1、(安徽卷)质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为p GMmE r=-,其中G 为引力常量,M 为地球质量。
该卫星原来的在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为:( ) A.211()1GMm R R - B.1211()GMm R R - C.2111()2GMm R R - D.1211()2GMm R R - 2、(四川卷)太阳系外行星大多不适宜人类居住,绕恒星“Glicsc581”运行的行星“Gl-581c ”却很值得我们期待。
该行星的温度在0℃到40℃之间,质量是地球的6倍,直径是地球的1.5倍、公转周期为13个地球日。
“Glicsc581”的质量是太阳质量的0.31倍。
设该行星与地球均视为质量分布均匀的球体,绕其中心天体做匀速圆周运动,则:( ) A .在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同 B .如果人到了该行星,其体重是地球上的322倍 C .该行星与“Glicsc581”的距离是日地距离的36513倍 D .由于该行星公转速率比地球大,地球上的米尺如果被带上该行星,其长度一定会变短 3、(江苏卷)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)相同时间内,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 4、(全国卷大纲)“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 。
2013年高考物理真题汇编全解全析:专题九 磁 场 Word版含解析
专题九 磁 场1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ,18题)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 的方向射入磁场区域,射入点与ab 的距离为R2.已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方向间的夹角为60°,则粒子的速率为(不计重力)( )A.qBR2m B.qBR m C.3qBR 2m D.2qBR m【解析】选 B.本题应从带电粒子在磁场中的圆周运动角度入手并结合数学知识解决问题.带电粒子从距离ab 为R2处射入磁场,且射出时与射入时速度方向的夹角为60°,粒子运动轨迹如图,ce 为射入速度所在直线,d 为射出点,射出速度反向延长交ce 于f 点,磁场区域圆心为O ,带电粒子所做圆周运动圆心为O ′,则O 、f 、O ′在一条直线上,由几何关系得带电粒子所做圆周运动的轨迹半径为R ,由F 洛=F 向得q v B =m v 2R ,解得v =qBRm,选项B 正确.2.(2013·高考广东卷,21题)如图,两个初速度大小相同的同种离子a 和b ,从O 点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,最后打到屏P 上.不计重力.下列说法正确的有( )A .a 、b 均带正电B .a 在磁场中飞行的时间比b 的短C .a 在磁场中飞行的路程比b 的短D .a 在P 上的落点与O 点的距离比b 的近【解析】选AD.带电离子垂直进入匀强磁场,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动.根据洛伦兹力提供向心力和周期公式T =2πm qB 、半径公式r =mυqB 及t θ=T2π解决问题.带电离子打到屏P 上,说明带电离子向下偏转,根据左手定则,a 、b 两离子均带正电,选项A 正确;a 、b 两离子垂直进入磁场的初速度大小相同,电荷量、质量相等,由r =mυqB知半径相同.b 在磁场中运动了半个圆周,a 的运动大于半个圆周,故a 在P 上的落点与O 的距离比b 的近,飞行的路程比b 长,选项C 错误,选项D 正确;根据t θ=T2π知,a 在磁场中飞行的时间比b 的长,选项B 错误.3.(2013·高考安徽卷,15题)图中a ,b ,c ,d 为四根与纸面垂直的长直导线,其横截面位于正方形的四个顶点上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示.一带正电的粒子从正方形中心O 点沿垂直于纸面的方向向外运动,它所受洛伦兹力的方向是( )A .向上B .向下C .向左D .向右【解析】选 B.综合应用磁场的叠加原理、左手定则和安培定则解题.由安培定则分别判断出四根通电导线在O 点产生的磁感应强度的方向,再由磁场的叠加原理得出O 点的合磁场方向向左,最后由左手定则可判断带电粒子所受的洛伦兹力方向向下,故选项B 正确.4.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,17题)空间有一圆柱形匀强磁场区域,该区域的横截面的半径为R ,磁场方向垂直于横截面.一质量为m 、电荷量为q (q >0)的粒子以速率v 0沿横截面的某直径射入磁场,离开磁场时速度方向偏离入射方向60°.不计重力,该磁场的磁感应强度大小为( )A.3m v 03qRB.m v 0qRC.3m v 0qRD.3m v 0qk【解析】选A.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,利用几何关系和洛伦兹力公式即可求解.如图所示,粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即q v 0B =m v 20r,据几何关系,粒子在磁场中的轨道半径r =R tan 60°=3R ,解得B =3m v 03qR,选项A 正确.5.(2013·高考大纲全国卷,26题) 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.【解析】带电粒子在有界磁场中做圆周运动,作图并结合图象寻找解题的突破口.根据题意,带电粒子进入磁场后做圆周运动,运动轨迹交虚线OL 于A 点,圆心为y 轴上的C 点,AC 与y 轴的夹角为α;粒子从A 点射出后,运动轨迹交x 轴于P 点,与x 轴的夹角为β,如图所示.有q v B =m v 2R①周期为T =2πRv ②过A 点作x 、y 轴的垂线,垂足分别为B 、 D.由图中几何关系得 AD =R sin α OD =AD cot 60° BP =OD cot β OP =AD +BP α=β③ 由以上五式和题给条件得sin α+13cos α=1④ 解得α=30° ⑤ 或α=90°⑥设M 点到O 点的距离为h h =R -OC 根据几何关系OC =CD -OD =R cos α-33AD 利用以上两式和AD =R sin α得h =R -23R cos(α+30°) ⑦解得h =(1-33)R (α=30°) ⑧h =(1+33)R (α=90°) ⑨当α=30°时,粒子在磁场中运动的时间为 t =T 12=πm 6qB ⑩ 当α=90°时,粒子在磁场中运动的时间为 t =T 4=πm 2qB. 答案:(1-33)R (α=30°)或(1+33)R (α=90°) πm 6qB (α=30°)或πm2qB(α=90°)6.(2013·高考北京卷,22题)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;(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R .【解析】本题中带电粒子在电场中由静止开始做匀加速直线运动,可由动能定理或牛顿第二定律求解,选用动能定理进行解题更简捷.进入磁场后做匀速圆周运动,明确带电粒子的运动过程及相关公式是解题的关键.(1)电场强度E =Ud.(2)根据动能定理,有qU =12m v 2-0得v =2qUm.(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动时,洛伦兹力提供向心力,有q v B =m v 2R得R =1B 2mU q .答案:(1)U d (2) 2qU m (3) 1B 2mUq7.(2013·高考天津卷,11题)一圆筒的横截面如图所示,其圆心为O .筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d 的平行金属板M 、N ,其中M 板带正电荷,N 板带等量负电荷.质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子自M 板边缘的P 处由静止释放,经N 板的小孔S 以速度v 沿半径SO 方向射入磁场中.粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S 孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失,且电荷量保持不变,在不计重力的情况下,求:(1)M 、N 间电场强度E 的大小;(2)圆筒的半径R ;(3)保持M 、N 间电场强度E 不变,仅将M 板向上平移23d ,粒子仍从M 板边缘的P 处由静止释放,粒子自进入圆筒至从S 孔射出期间,与圆筒的碰撞次数n .【解析】(1)设两板间的电压为U ,由动能定理得qU =12m v 2 ①由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 U =Ed ② 联立上式可得E =m v 22qd. ③(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运用几何关系作出圆心为O ′,圆半径为r .设第一次碰撞点为A ,由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S 孔射出,因此,SA 弧所对的圆心角∠AO ′S等于π3.由几何关系得r =R tan π3④粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律,得q v B =m v 2r⑤联立④⑤式得R =3m v 3qB. ⑥(3)保持M 、N 间电场强度E 不变,M 板向上平移23d 后,设板间电压为U ′,则U ′=Ed 3=U 3⑦设粒子进入S 孔时的速度为v ′,由①式看出 U ′U =v ′2v2 综合⑦式可得v ′=33v ⑧设粒子做圆周运动的半径为r ′,则r ′=3m v3qB⑨设粒子从S 到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为θ,比较⑥⑨两式得到r ′=R ,可见θ=π2○10 粒子需经过四个这样的圆弧才能从S 孔射出,故 n =3. ⑪答案:(1)m v 22qd (2)3m v3qB(3)38.(2013·高考重庆卷,7题)小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验,其装置如图所示.在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,此时电子测力计的读数为G 1,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计.直铜条AB 的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路,总阻值为R .若让铜条水平且垂直于磁场,以恒定的速率v 在磁场中竖直向下运动,这时电子测力计的读数为G 2,铜条在磁场中的长度L .(1)判断铜条所受安培力的方向,G 1和G 2哪个大?(2)求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小.【解析】(1)铜条匀速向下运动,由楞次定律可知,其所受安培力竖直向上.根据牛顿第三定律,铜条对磁铁的作用力竖直向下,故G 2>G 1.(2)由题意知:G 1=G 2-F ,F =G 2-G 1,由安培力公式 F =BIL , I =E R, E =BL v ,联立以上各式,解得B =1L(G 2-G 1)R v . 答案:(1)安培力的方向竖直向上,G 2>G 1(2)安培力的大小F =G 2-G 1 磁感应强度的大小B =1L (G 2-G 1)R v 9.(2013·高考福建卷,22题)如图甲,空间存在一范围足够大的垂直于xOy 平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.让质量为m ,电荷量为q (q >0)的粒子从坐标原点O 沿xOy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中.不计重力和粒子间的影响.(1)若粒子以初速度v 1沿y 轴正向入射,恰好能经过x 轴上的A (a,0)点,求v 1的大小. (2)已知一粒子的初速度大小为v (v >v 1),为使该粒子能经过A (a,0)点,其入射角θ(粒子初速度与x 轴正向的夹角)有几个?并求出对应的sin θ值.(3)如图乙,若在此空间再加入沿y 轴正向、大小为E 的匀强电场,一粒子从O 点以初速度v 0沿y 轴正向发射。
2013年高考物理真题汇编全解全析:专题六 机械能及其守恒定律 Word版含解析
专题六 机械能及其守恒定律1.(2013·高考大纲全国卷,20题) 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12mgH 【解析】选AC.运动过程中有摩擦力做功,考虑动能定理和功能关系.物块以大小为g 的加速度沿斜面向上做匀减速运动,运动过程中F 合=mg ,由受力分析知摩擦力f =12mg ,当上升高度为H 时,位移s =2H ,由动能定理得ΔE k =-2mgH ;由功能关系知ΔE =W f =-12mgs =-mgH ,选项A 、C 正确. 2.(2013·高考北京卷,19题)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图如图所示.小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,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运动,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,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1,x 2,x 3,机械能的变化量依次为ΔE 1、ΔE 2、ΔE 3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是( )A .x 2- x 1=x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3B .x 2- x 1>x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3C .x 2- x 1>x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3D .x 2- x 1<x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3【解析】选B.由题意知,在竖直方向上,y 12=y 23,又因为在竖直方向上小球运动的速度越来越大,因此t 12>t 23;在水平方向上x 12=x 2-x 1=v 0t 12,x 23=x 3-x 2=v 0t 23,故有:x 2-x 1>x 3-x 2,又因忽略空气阻力的影响,故此过程中机械能守恒,所以有ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3=0,选项B 正确.3.(2013·高考山东卷,16题) 如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮.质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( )A .两滑块组成系统的机械能守恒B .重力对M 做的功等于M 动能的增加C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功【解析】选CD.除重力以外其他力对物体做的功等于物体机械能的变化,故M 克服摩擦力做的功等于两滑块组成的系统机械能的减少量,拉力对m 做的功等于m 机械能的增加量,选项C 、D 正确.4.(2013·高考广东卷,19题)如图,游乐场中,从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A 处自由滑向B 处,下列说法正确的有( )A .甲的切向加速度始终比乙的大B .甲、乙在同一高度的速度大小相等C .甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D .甲比乙先到达B 处【解析】选BD.甲、乙两小孩沿不同轨道从A 运动到B 时,只有重力做功,根据机械能守恒定律和甲、乙两小孩运动的v -t 图象解决问题.甲、乙两小孩沿光滑轨道从A 运动到B ,只有重力做功,根据机械能守恒定律,得mgh =12m v 2,即v =2gh ,所以甲、乙两小孩在同一高度时,速度大小相等,选项B 正确;甲、乙两小孩在运动过程的v -t 图象如图所示.由v -t 图象可知,选项A 、C 错误,选项D 正确.5.(2013·高考江苏卷,9题)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 -12μmga B .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于W -32μmga C .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【解析】选BC.由于有摩擦,O 点不在AB 的中点,而是在AB 中点的左侧(如图所示).由题知AB =a ,OA >a 2,OB <a 2.根据功能关系,物块在A 点时,弹簧的弹性势能E p =W -μmgOA <W -12μmga ,选项A 错误;物块在B 点时,弹簧的弹性势能E ′p =E p -μmga =W -μmgOA -μmga <W -32μmga ,选项B 正确;物块在O 点的动能E k =E p -μmgOA =W -2μmgOA <W -μmga ,选项C 正确;物块动能最大时,弹簧的弹力kx =μmg ,此时物块处于M 点(如图所示),若BM 光滑,则物块能运动至M ′点速度为零,则OM ′=OM ,由于存在摩擦,OB <OM ,故物块动能最大时弹簧的弹性势能大于物块在B 点时弹簧的弹性势能,选项D 错误.6.(2013·高考北京卷,23题)蹦床比赛分成预备运动和比赛动作两个阶段,最初运动员静止站在蹦床上;在预备运动阶段,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,进入比赛动作阶段.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 =50 kg 的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x 0=0.10 m ;在预备运动中,假定运动员所做的总功W 全部用于增加其机械能;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Δt =2.0 s ,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为x 1.取重力加速度g =10 m/s 2,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h m ;(3)借助F -x 图像可以确定弹力做功的规律,在此基础上,求 x 1和W 的值.【解析】(1)床面下沉x 0=0.10 m 时,运动员受力平衡mg =kx 0得k =mg x 0=5.0×103 N/mF -x 图线如图所示.(2)运动员从x =0处离开床面,开始腾空,其上升、下落的时间相等,所以运动员上升的最大高度为h m =12g ⎝⎛⎭⎫Δt 22=5.0 m. (3)参考由速度-时间图象求位移的方法,F -x 图线下的面积等于弹力做的功,从x 处到x =0,弹力做功W TW T =12·x ·kx =12kx 2 运动员从x 1处上升到最大高度h m 的过程,根据动能定理,有12kx 21-mg (x 1+h m )=0-0 得x 1=x 0+x 20+2x 0h m =1.1 m对整个预备运动,由题设条件以及功能关系,有W +12kx 20=mg (h m +x 0) 得W =2 525 J ≈2.5×103 J.答案:(1)5.0×103 N/m 如图所示 (2)5.0 m (3)1.1 m 2.5×103 J7.(2013·高考新课标全国卷Ⅱ,25题)一长木板在水平地面上运动,在t =0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示.己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上.取重力加速度的大小g =10 m/s 2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t =0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.【解析】从v -t 图像中获取速度及加速度信息.根据摩擦力提供加速度,且不同阶段的摩擦力不同,利用牛顿第二定律列方程求解.(1)从t =0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止.由图可知,在t 1=0.5 s 时,物块和木板的速度相同.设t =0到t =t 1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a 1和a 2,则a 1=v 1t 1① a 2=v 0-v 1t 1② 式中v 0=5 m/s 、v 1=1 m/s 分别为木板在t =0、t =t 1时速度的大小.设物块和木板的质量均为m ,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得μ1mg =ma 1 ③(μ1+2μ2)mg =ma 2 ④联立①②③④式得μ1=0.20 ⑤μ2=0.30. ⑥(2)在t 1时刻后,地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向.设物块与木板之间的摩擦力大小为f ,物块和木板的加速度大小分别为a ′1和a ′2,则由牛顿第二定律得f =ma ′ ⑦2μ2mg -f =ma ′2 ⑧假设f <μ1mg ,则a ′1=a ′2;由⑤⑥⑦⑧式得f =μ2mg >μ1mg ,与假设矛盾.故f =μ1mg ⑨由⑦⑨式知,物块加速度的大小a ′1等于a 1;物块的v -t 图像如图中点划线所示. 由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为s 1=2×v 212a 1⑩ s 2=v 0+v 12t 1+v 212a ′2⑪ 物块相对于木板的位移的大小为s =s 2-s 1 ⑫联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式得s =1.125 m.答案:(1)0.20 0.30 (2)1.125 m。
2013年高考物理全国卷(新课标一)含答案word版
2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅰ卷)理科综合能力测试第Ⅰ卷二、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。
根据表中的数据.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 (q>O)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.kB. kC. kD.k16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d,极板分别与电池两极相连,上极板中心有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。
小孔正上方处的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,并在下极板处(未写极板接触)返回。
若将下极板向上平移,则从P点开始下落的相同粒子将A.打到下极板上B.在下极板处返回C.在距上极板处返回D.在距上极板d处返回17.如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒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磁场。
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18.如图,半径为R的圆死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)。
