2013年高考物理押题卷（带答案）

2013年北京高考物理押题卷（二） 5.15
高级教师 许童钰
说明：本人根据北京08年到12年高考试题进行猜测，本试卷是以考查考点编排的试题，与13年高考题不会有原题相同，但考点和解题思路应该会相同。本套卷仅供参考。
一
1.关于热学，下列说法正确的是（ D ）
A. 布朗运动是液体分子的运动，它说明分子不停息地做无规则热运动
B. 如果气体分子总数不变，而气体温度升高，气体的平均动能一定增大，因此压强也必然增大
C. 当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小
D. 若铜的摩尔质量为M(kg/mol)，铜的密度为ρ(kg/m3)，阿伏加德罗常数为NA(mol－1)．则1 kg铜所含的原子数为NAM
2.如图所示，—细束光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的a、b、c三束单色光。比较a、b、c三束光，可知 （ A ）
A．若它们都能使某种金属产生光电效应，c光照射出光 电子的最大初动能最大
B．当它们在真空中传播时，a光的速度最大
C．分别用这三种光做光源，使用同样的装置进行双缝干涉实验，a光的干涉条纹中相邻亮纹的间距最小
D．若它们都从玻璃射向空气，c光发生全反射的临界角最大
3. 如图，一小球从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动（小球可视为质点），飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点。O为半圆轨道圆心，半圆轨道半径为R，OB与水平方向夹角为60°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度为（B）
A．3gR2 B.33gR2
C．3gR2 D.3gR3
4. 有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图。如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是 （ C ）
A．木块所受的合外力为零；
B．木块所受的力都不对其做功；
C．木块所受的合外力不为零，但合外力对木块所做的功为零；
D．木块的机械能不变。
5.在物理学中关于光的产生、本质和应用及原子核有关知识，下列说法正确的是（ A ）
A．光是一份一份的，每一份叫做光子，每一个光子的能量是hv，光子打在金属板上，可能发生光电效应
B．光子被 U吸收， U会裂变，发生链式反应，产生核能
C． 的半衰期会随着周围环境的温度的变化而改变
D．已知天然放射现象放出α、β、γ三种射线,其中 α射线速度最快、β射线离作用最强、γ射线穿透能力最强
6. “嫦娥三号”探月工程将在今年下半年完成．假设月球半径为 ，月球表面的重力加速度为 ．飞船沿距月球表面高度为3 的圆形轨道Ⅰ运动，到达轨道的 点，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道Ⅱ的近月点 再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月球做圆周运动．下列判断正确的是（D）
A．飞船在轨道Ⅲ上的运行速率大于
B．飞船在轨道Ⅰ绕月球运动一周所需的时间为
C．飞船在 点点火变轨后，动能增大
D．飞船在Ⅱ轨道上由A点运动到B点的过程中，动能增大
7. 如图所示，电阻不计的光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，下端接有固定电阻和金属棒cd，他们的电阻均为 .两根导轨间宽度为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨面向上．质量为m、电阻不计的金属棒ab垂直放置在金属导轨上，在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用下，沿导轨以速率v匀速上滑，而金属棒cd保持静止.以下说法正确的是（ C ）
A．金属棒ab中的电流为
B．作用在金属棒ab上各力的合力做正功
C．金属棒cd的质量为
D．金属棒ab克服安培力做功大于整个电路中产生的焦耳热
8．如图所示为某一点电荷Q产生的电场中的一条电场线，A、B为电场线上的两点，当电子以某一速度沿电场线由A运动到B的过程中，动能增加，则可以判断（C）
A．场强大小EA>EB
B．电势
C．电场线方向由B指向A
D．若Q为负电荷，则Q在B点右侧
9．如图所示，将小球a从地面以初速度v0竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处以初速度v0水平抛出，两球恰好同时到达同一水平高度 处（不
计空气阻力）。下列说法中正确的是（D）
A．两小球落地时的速度相同
B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
C．到达同一水平的高度后的任意时刻，重力对球a做功功率和
对球b做功功率相等
D．从开始运动到两球到达同一水平高度，球a动能的减少量等
于球b动能的增加量
10．全球卫星定位与通信系统由地球静止轨道卫星A和非静止轨道卫星B组网而成。设有A、B两颗这样的卫星，轨道面相同，运行的速率分别为v1和v2，轨道高度为h1和h2，加速度分别为a1和a2，第一宇宙速度为v，地球半径为R。则下列关系式正确的是（C）
A． B． C． D．
11. 如图所示，AB是一根裸导线，单位长度的电阻为R0，一部分弯曲成直径为d的圆圈，圆圈导线相交处导电接触良好。圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的均匀磁场，磁感强度为B0导线一端B点固定，A端在沿BA方向的恒力F作用下向右缓慢移动，从而使圆圈缓慢缩小。设在圆圈缩小过程中始终保持圆的形状，设导体回路是柔软的，则圆圈从初始的直径d到完全消失所需时间t表达式为（A） （你可能不会求解，但可以根据所学知识或物理方法判断出结果来）
A． B． C． D．
12.如图所示，B是一个螺线管，C是与螺线管相连接的金属线圈，在B的正上方用绝缘丝线悬挂一个金属圆环A，A的环面水平且与螺线管的横截面平行。若仅在金属线圈C所处的空间加上与C环面垂直的变化磁场发现在t1至t2时间段内金属环A的面积有缩小的趋势，则金属线圈C处所加磁场的磁感应强度随时间变化的B—t图象可能是（D）
13. 一长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA=1kg和mB=2kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因素都为μ=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示（重力加速度g取10m/s2）。则（D）
A．若F=1N，则物块、木板都静止不动
B．若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5N
C．若F=4N，则B物块所受摩擦力大小为4N
D．若F=8N，则B物块的加速度为1m/s2
14.下列四个物理量的表达式中，不是采用比值定义法的是（A）
A．加速度 B．电场强度 C．电容 D．磁感应强度
15. 有一场强方向与x轴平行的静电场，电势 随坐标x变化的图线如右图所示，如规定x轴正方向为场强的正方向，则该静电场的场强E随x变化的图线应是下图中的（ C ）
16. 如图所示，在地面上方等间距分布着足够多的、水平方向的条形匀强磁场， 每一条形磁场区域的宽度及相邻区域的间距均为d。现有一边长为l（l＜d）的正方形线框在离地高h处以水平初速度v0从左侧磁场边缘进入磁场，运动中线框平面始终竖直，最终落在地面上，不计空气阻力，则（ A ）
（A）线框在空中运动的时间一定为2hg
（B）h越大线框运动的水平位移一定越大
（C）线框运动过程中产生的焦耳热与v0无关
（D）v0的大小连续变化，线框落地点也一定相应的连续变化
二 实验题
1.①在测定金属丝电阻 率的实验中，某同学用螺旋测微器测量金属丝
的直径，一次的测量结果如图所示．图中读数为___ ______mm。
②用多用电表测电阻每次选择倍率后，都必须手动进行电阻_________。下图是测某一电阻时表盘指针位置，是用1×100的倍率则此电阻的阻值为__________为了提高测量的精度，应选择___________的倍率更好.（从×1、×10、×1K中选取）
2.某同学用图a所示电路，描绘小灯泡的伏安特性曲线。可用的器材如下：
电源（电动势3V，内阻1 ）、电键、滑动变阻器（最大阻值20 ）、电压表、电流表、小灯泡、导线若干。实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的U-I图像如图b所示。
①由图可知小灯泡的电阻随温度升高而_____（填“变
大”“变小”或“不变”）。
②请在虚线框中画出与实物电路相应的电路图。
③若某次连接时，把AB间的导线误接在AC之间，合
上电键，任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭。
则此时的电路中，当滑动变阻器的滑片移 到_______。（选填“最左端”、“正中间”或“最右端”）时．小灯
泡获得的最小功率是___________W.（结果保留两位有效数字）
3.某学习小组用如图甲所示的实验装置探究动能定理，已
知小车的质量为M,沙和小桶的总 质量为m，实验中小桶未到达地面，要完成该实验，请回答下列问
题：
①实验时为保证小车受到的拉力大小与沙和小桶的总重力大小近似相等，沙和小桶的总质量远小于滑块质量，实验时为保证小车受到的细线拉力等于小车所受的合外力，需要的操作是___________________。
②在满足第①问的条件下，若通过实验得到纸带如图乙所示，A、B、C、D、E为计数点，相邻两点间的时间间隔为T当地重力加速度为g，相邻计数点间的距离 ，其中B点和D点对应时刻小车的瞬时速度用 和 表示，则 =______________.小车的运动中对应纸带打B、D两点 间的过程，动能变化量表达式 _________（用M， 和 表示）；小车合外力的功表达式W=____________。在多组实验数据基础上，分析小车合外力的功与动能变化量的关系为W=
4. “探究功与速度变化的关系”的实验装 置如图（甲）所示．当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为 ．当用2条、3条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时，橡皮筋对小车做的功记为2W，3W。
① 对于该实验，下列说法正确的是
A．必须设法算出每次橡皮筋对小车做功的具
体数值
B．每次实验时，橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C．放小车的长木板应尽量保持水平
D．先接通电源，再释放小车
② 为了测量小车获得的速度，应选用下面纸带上的 部分进行测量（根据下面所示的纸带回答，并用字母表示）.
③ 如图乙所示，A、B、C、……I、J是打点计时器在纸带上打出的一系列点，根椐所测得的数据可以求得小车被橡皮筋弹出后获得的最大速度大小为_________m/s.（电源频率为50Hz）
答案 ①D ② （只要在 之间均为正确）； ③1m/s
5. 某活动小组用图甲装置验证钢球在下落过程中机械能守恒。钢球自由下落过程中，先后通过光电门A、B，计时装置测出钢球通过A、B的时间分别为tA、tB。用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为h，当地的重力加速度为g。
①用游标卡尺测量钢球的直径，如图乙所示，钢球直径为D= cm。
②要验证机械能守恒，只要比较 。
A． 与gh是否相等
B． 与2gh是否相等
C． 与gh是否相等
D． 与2gh是否相等
③用钢球通过光电门的平均速度代替钢球球心通过光电门的瞬时速度会产生一定的实验误差，该误差 （选填“能”或“不能”）通过增加实验次数减小。
答案（1）①0.950 ② D ③ 不能
三
1. 如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根水平轻质弹簧，弹簧的自由端C互滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数 ，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板的水平面上表面向右运动。已知木块A的质量m=1kg,g取10m/s2。求：
①弹簧被压缩到最短时木块A的速度；
②木块A压缩弹簧过程中弹簧弹势能最大值。
【解析】 ①弹簧被压缩到最短时，木块A与滑板B具有相同的速度，设为 ，从木块A开始沿滑板B表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中，A、B系统的动量守恒：
解得 代入数据得木块A的速度
②木块 压缩弹簧过程中，弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，由能量关系，弹簧的最大弹性势能为 代入数据得
2. 如图所示，一固定在地面上的金属轨道ABC，AB与水平面间的夹角为α=37°，一小物块放在A处（可视为质点），小物块与轨道间的动摩擦因数均为μ=0.25，现在给小物块一个沿斜面向下的初速度v0=1m/s。小物块经过B处时无机械能损失，物块最后停在B点右侧1.8米处（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）。求：
（1）小物块在AB段向下运动时的加速度；
（2）小物块到达B处时的速度大小；
（3）求AB的长L。
解析 （1）小物块从A到B过程中，由牛顿第二定律 解得 a=4m/s2
（2）小物块从B向右运动，由动能定理 代入数据解得
（3）小物块从A到B，由运动学公式，有
3. 如图所示，在x≥0的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向里。假设一束初速度为零的质量为m、带电荷量为q的正离子，经过加速电场加速后从O点沿x轴正方向进入匀强磁场区域。有一块厚度不计、高度为d的金属板竖直放置在磁场中，截面如图，M、N分别为金属板截面的上、下端点，M点的坐标为（d，2d），N点的坐标为（d，d）。正离子的重力不计。
（1）加速电场的电压在什么范围内，进入磁场的离子才能全部打在金属板上？
（2）求打在金属板上的离子在磁场中运动的最短时间与最长时间的比值。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
解析 （1）设加速电压为 ，正离子初速度为零，经过加速电场加速，
根据动能定理得
正离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力： ，得
加速电压较小时，离子在磁场中做匀速圆周运动的半径较小，当离子恰好打到金属板下端点 时，圆周运动的半径有最小值 ，如图甲所示。
根据几何知识可以判断： 解得 （2分）
加速电压较大时，离子在磁场中做匀速圆周运动的半径较大，当离子恰好打到金属板上端点 时，圆周运动的半径有最大值 ，如图乙所示。
根据几何知识可以判断： 解得 解得 （2分）
要使进入磁场的离子能全部打在金属板上，加速电压的取值范围应为 ≤ ≤
（2）设离子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 ，根据圆周运动规律得
即离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与加速电压无关。打在金属板上的离子在图甲所示的轨迹中运动时间最短： ）
打在金属板上的离子在图乙所示的轨迹中运动时间最长： （1分）根据几何知识： 则 所以
4. 如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在xoy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子（不计重力）以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求：
（1）金属板M、N间的电压U；
（2）离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t；
（3）离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C（图中未画出）与坐标原点的距离OC。
解析（1）设平行金属板M、N间匀强电场的场强为Eo，则有：
因为离子在金属板方向射入两板间并做匀速直线运动有：
解得：金属板M、N间的电压
（2）在第一象限的电场中离子做平抛运动，有：
故离子运动到A点时的速度： 又
解得离子在电场E中运动到A点所需时间：
（3）在磁场洛伦兹力提供向心力有： 得
由几何知识可得 又
因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：
5.如图（a）所示，斜面倾角为37°，一宽为d＝0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图（b）所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m＝0.1kg，电阻为R＝0.06Ω，重力加速度取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。
（1）求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t；
（3）求金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm；
（4）请在图（c）中定性地画出：在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像。
解析 （1）减少的机械能＝克服摩擦力所做的功ΔE1＝Wf1＝μmgcos37°s1（2分）
其中s1＝0.36m，ΔE1＝（0.900－0.756）J＝0.144J可解得μ＝0.5（1分）[来源:学§科§网]
（2）金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因此安培力也为恒力，线框做匀速运动。（1分）
v12＝2a s1 ，其中a＝ gsin37°－μgcos37°＝2m/s2
可解得线框刚进磁场时的速度大小为：υ1＝1.2m/s（1分）ΔE2＝ Wf2＋WA＝（f＋FA）s2
其中ΔE2＝（0.756－0.666）J＝0. 09J，f＋FA＝ mgsin37°＝0.6N， s2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程运动的距离，可求出s2＝0.15m（2分）t＝ s2v1 ＝ 0.151.2 s ＝ 0.125s（1分）
（3）线框出刚出磁场时速度最大，线框内的焦耳热功率最大Pm＝I2R＝ B2L2v22R
由v22＝v12＋2a（d－s2）可求得v2＝1.6 m/s（1分）
根据线框匀速进入磁场时，FA＋μmgcos37°＝mgsin37°，可求出
FA＝0.2N，又因为FA＝BIL＝ B2L2v1R，可求出B2L2＝0.01T2m2（1分）
将υ2、B2L2的值代入，可求出Pm＝I2R＝ B2L2v22R ＝0.43W（2分）
（4）图像如图所示。（2分）
6. 如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F－x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；
（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动；
（4）若改变d的数值，定性画出棒ab从静止运动到d+d0的过程中v2-x的可能图线（棒离开磁场前已做匀速直线运动）。
（1）设离开右边界时棒ab速度为v，则有
对棒有 解得：
（2）在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：
由功能关系： 解得：
（3）设棒刚进入磁场时的速度为v0，则有
当v0= v，即 时，进入磁场后一直匀速运动
（4）可能的图像如下图所示


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