1、 绝密启用前 2013 年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷） 物理试题 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. 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 2. 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
2、力的影响 ,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时 ,下列说法正确的是 (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 3. 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 4. 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 发生变化 ,导致 S 两端电压 U 增大 , 装置发出警报 ,此时 41
3、41MRA B C D (A) 变大 ,且 R 越大 ,U 增大越明显 (B) 变大 ,且 R 越小 ,U 增大越明显 (C) 变小 ,且 R 越大 ,U 增大越明显 (D) 变小 ,且 R 越小 ,U 增大越明显 5. 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% 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
4、 分 . 6. 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 7. 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
5、最高点的大 (D)B 在落地时的速度比 A 在落地时的大 8. 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 MRMRMRMR （ 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 9. 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 . 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
6、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 (B)物块在 B点时 ,弹簧的弹性势能小于 (C)经 O点时 ,物块的动能小于 (D)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 三 、 简答题 :本题分必做题 (第 10、 11 题 ) 和选做题 (第 12 题 ) 两部分 ,共计 42 分 . 请将解答填写在答题卡相应的位置 . 【必做题】 10. (8 分 )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
7、的小灯泡规格为 “ 3.0 V 1.8 W” ,电源为 12 V 的电池 ,滑动变阻器的最大阻值为 10 . (1)准备使用的实物电路如题 10-1 图所示 . 请将滑动变阻器接入电路的正确位置 . (用笔画线代替导线 ) mgaW 21mgaW 23mgaW (题 10-1 图 ) (2)现有 10 、 20 和 50 的定值电阻 ,电路中的电阻 R1 应 选 的定值电阻 . (3)测量结束后 ,应先断开开关 ,拆除 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、 描点在坐标纸上 ,并作出了一条直线 ,如题 10-2 图所示 . 请指出图象中不恰当的地方 .
8、 11. (10 分 )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 ,下列做法正确的有 (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
9、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. 980 m,10 个小球下落的总时间 T =6. 5 s. 可求出重力加速度 g = . (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 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 ,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 对实验结果的影响 ? 请推导说明 . 12. 【选做题】 本题包括 A、 B、 C 三小题 ,
10、请选定其中两小题 ,并在相应的答题区域内作答 . 若多做 ,则按 A、 B 两小题评分 . 2U2smttt A. 选修 3-3(12 分 ) 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 ,AB 和 CD 为等温过程 ,BC 和 DA 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 ,下列说法正确的是 . (A)AB 过程中 ,外界对气体做功 (B)BC 过程中 ,气体分子的平均动能增大 (C)CD 过程中 ,单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 (D)DA 过程中 ,气体分子的速率分布
11、曲线不发生变化 (2)该循环过程中 ,内能减小的过程是 (选填 “ A B” 、“ B C” 、“ C D” 或“ DA” ). 若气体在 AB 过程中吸收 63 kJ 的热量 ,在 CD 过程中放出 38 kJ 的热量 ,则气体完成一次循环对外做的功为 kJ. (3)若该循环过程中的气体为 1 mol,气体在 A 状态时的体积为 10 L,在 B 状态时压强为 A状态时的 . 求气体在 B状态时单位体积内的分子数 . ( 已知阿伏加德罗常数,计算结果保留一位有效数字 ) B. 选修 3-4(12 分 ) (题 12B-1 图 ) (1)如题 12B-1 图所示的装置 ,弹簧振子的固有频率是
12、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 1Hz,则把手转动的频率为. (A) 1 Hz 32123100.6 m o lN A (B) 3 Hz (C) 4 Hz (D) 5 Hz (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 . (3)题 12B-3 图为单反照相机取景器的示意图 , ABC
13、DE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 ) (题 12B-3 图 ) C. 选修 3-5(12 分 ) (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 也相等 . (题 12C-1 图 ) (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+ )的能级图如题 12C-1 图所示 . 电子处在 n =3 轨道上比处在 n =5 轨道上离氦核
14、的距离 (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 条 . (3)如题 12C-2 图所示 ,进行太空行走的宇航员 A和 B的质量分别为 80kg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 . (题 12C-2 图 ) 四 、 计算题 :本题共 3 小题 ,共计 47 分 . 解答时请写出必要的文字说明 、 方程式和重要的演算步骤 . 只写出最后答案的不能得分 . 有数值计算的题 ,答案中必须明
15、确写出数值和 单位 . 13. (15 分 )如图所示 ,匀强磁场中有一矩形闭合线圈 abcd,线圈平面与磁场垂直 . 已知线圈的匝数 N =100,边长 ab =1. 0 m、 bc =0. 5 m,电阻 r =2 . 磁感应强度 B 在 0 1 s 内从零均匀变化到 0. 2 T. 在 15 s 内从 0. 2 T 均匀变化到 -0. 2 T,取垂直纸面向里为磁场的正方向 . 求 ： (1)0. 5 s 时线圈内感应电动势的大小 E 和感应电流的方向 ； (2)在 15s内通 过 线圈的电荷 量 q； (3)在 05s 内线圈产生的焦耳热 Q. 14. (16 分 )如图所示 ,将小砝码置
16、于桌面上的薄纸板上 ,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出 , 砝码的移动很小 ,几乎观察不到 ,这就是大家熟悉的惯性演示实验 . 若砝码和纸板的质量分别为 m1 和 m2,各接触面间的动摩擦因数均为 . 重力加速度为 g. （ 1） 当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小； （ 2） 要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； (3)本实验中 , =0.5kg, =0.1kg, ,砝码与纸板左端的距离 d =0.1 m,取 g =10 . 若砝码移动的距离超过 l=0.002 m,人眼就能感知 .为确保实验成功 ,纸板所需的拉力至少多大 ? 15. (16 分 )在科学研究中 ,可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制 . 如题 15-1 图所示的 xOy 平面处于匀强电场和匀强磁场中 ,电场强度 E 和磁感应强度 B 随时间 t 作周期性变化的图象如题 15-2 图所示 . x 轴正方向为 E 的正方向 ,垂直纸面向里为 B的正方向 . 在坐标原点 O 有一粒子 P,其质量和电荷量分别为 m 和 +q. 不计重力 . 在时刻释放 P,它恰能沿一定轨道做往复运动 . （ 1）求 P在磁场中运动时速度的大小 ； （ 2）求 应满足的关系； 1m 2m 0.22sm2t0v0B (3)在 ( )时刻释放 P,求 P速度为零时的坐标 . 0t 20 0 t
