2013年高考安徽理綜卷物理解析（精編版）

5/132013普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合（安徽卷）物理部分（精析）14.如圖所示，細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細(xì)線與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為（重力加速度為g）（）A.T=m（gsinθ+acosθ），F(xiàn)N=m（gcosθ-asinθ）B.T=m（gsinθ+acosθ），F(xiàn)N=m（gsinθ-acosθ）C.T=m（acosθ-gsinθ），F(xiàn)N=m（gcosθ+asinθ）D.T=m（asinθ-gcosθ），F(xiàn)N=m（gsinθ+acosθ） 【答案】A【解析】對球受力分析如圖所示，沿水平方向和豎直方向正交分解：FFNTG水平方向：Tcosθ-FNsinθ=ma；豎直方向：Tsinθ+FNcosθ=mg。聯(lián)立兩式，解得：T=m（gsinθ+acosθ），F(xiàn)N=m（gcosθ-asinθ），故A正確?！痉椒记伞勘绢}可以令a=0（特殊值代入法），利用小球的平衡條件可得T=mgsinθ，F(xiàn)N=mgcosθ，經(jīng)檢驗只有選項A正確?！局R點點撥】受力分析、力的分解、牛頓第二定律。15.圖中a、b、c、d為四根與紙面垂直的長直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的四個頂點上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。一帶正電的粒子從正方形中心O點沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動，它所受洛倫茲力的方向是（）A．向上B．向下C．向左D．向右【答案】B【解析】根據(jù)安培定則（即右手螺旋定則），b、d導(dǎo)線中的電流在O點產(chǎn)生的磁場方向相反，它們的合磁場為零，a、c導(dǎo)線中的電流在O點處產(chǎn)生的磁場均水平向左，所以O(shè)點處的合磁場水平向左；再根據(jù)左手定則可判斷出，帶正電粒子垂直于紙面的方向向外運(yùn)動時，它所受洛倫茲力的方向向下，所以B正確?！局R點點撥】右手螺旋定則、場強(qiáng)疊加原理、左手定則.16.如圖所示，足夠長平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，傾角為37°，寬度為0.5m，電阻忽略不計，其上端接一小燈泡，電阻為1Ω。一導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量為0.2kg，接入電路的電阻為1Ω，兩端與導(dǎo)軌接觸良好，與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.5。在導(dǎo)軌間存在著垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運(yùn)動一段時間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度以及小燈泡消耗的電功率分別為（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6）（）A．2.5m/s，1WB．5m/s，1WC．7.5m/s，9WD．15m/s，9W【答案】B【解析】小燈泡穩(wěn)定發(fā)光時，導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動速度穩(wěn)定，導(dǎo)體棒MN的合力為零，根據(jù)導(dǎo)體棒MN沿斜面方向上的平衡條件，有mgsinθ=μmgcosθ+BIL，其中，代入數(shù)據(jù)可得：I=1A，v=5m/s；小燈泡消耗的電功率為：P=I2R=12×1W=1W，所以選項B正確。FFNF安G【注意】受力分析是本題的重點，本題只需要求出木棒的運(yùn)動速度即可，得出選項B正確（排除法）?！局R點點撥】安培力計算公式、受力分析、熱功率17.質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時，引力勢能可表示為，其中G為引力常量，M為地球質(zhì)量。該衛(wèi)星原來的在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時間后其圓周運(yùn)動的半徑變?yōu)镽2，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為（）【答案】C【解析】衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動，萬有引力提供向心力，，可得質(zhì)量為m的人造地球衛(wèi)星與地心的距離為r時的動能為Ek=，結(jié)合題意，此時衛(wèi)星的機(jī)械能；根據(jù)能量守恒定律，該衛(wèi)星因摩擦而產(chǎn)生的熱量等于衛(wèi)星損失的機(jī)械能，所以，選項C正確。【知識點點撥】能量守恒定律、萬有引力定律。18.由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是0.28m3/min，水離開噴口時的速度大小為16m/s，方向與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是（重力加速度g取10m/s2）（）A.28.8m1.12×10-2m3B.28.8m0.672m3C.38.4m1.29×10-2m3D.38.4m0.776m3【答案】A【解析】水離開噴口后做斜拋運(yùn)動，其在豎直方向上做初速度為vy=vsin60°=24m/s的豎直上拋運(yùn)動，水柱上升的最大高度=28.8m，水柱上升的時間，故空中水柱的水量，選項A正確。【知識點點撥】斜拋運(yùn)動19.用圖示的電路可以測量電阻的阻值。圖中Rx是待測電阻，R0是定值，是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開關(guān)，改變滑動頭P的位置，當(dāng)通過電流表的電流為零時，測得MP=l1，PN=l2，，則Rx的阻值為（）A.B.C.D.【答案】C【解析】當(dāng)通過靈敏電流表的電流為零時，電流表兩端電勢相等，有，可得，C正確?！局R點點撥】串、并聯(lián)電路的規(guī)律，閉合電路的歐姆定律。20.如圖所示，xOy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z＜0的空間，z＞0的空間為真空。將電荷量為q的點電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會產(chǎn)生感應(yīng)電荷。空間任意一點處的電場皆是由點電荷q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，則在z軸上z=h/2處的場強(qiáng)大小為（k為靜電力常量）（）A.B.C.D.【答案】D【解析】根據(jù)題設(shè)，z軸上z=-h/2處的合場強(qiáng)為零，說明感應(yīng)電荷在該處激發(fā)的電場與點電荷q在該處激發(fā)的電場等大反向，點電荷q在該處激發(fā)的場強(qiáng)大小為E=，故感應(yīng)電荷在該處激發(fā)的場強(qiáng)大小也為，方向與點電荷q在該處激發(fā)的場強(qiáng)方向相反；根據(jù)對稱性，感應(yīng)電荷在z軸上z=h/2處激發(fā)的場強(qiáng)大小為，方向與感應(yīng)電荷在z軸上z=-h/2處激發(fā)的場強(qiáng)方向相反，而與點電荷q在在z軸上z=-h/2處激發(fā)的場強(qiáng)方向相同，也與點電荷q在在z軸上z=h/2處激發(fā)的場強(qiáng)方向相同，點電荷q在在z軸上z=h/2處激發(fā)的場強(qiáng)大小為，所以在z軸上z=h/2處的合場強(qiáng)大小為+=，D正確?！局R點點撥】等量異性點電荷場強(qiáng)、電場線分布特點。第Ⅱ卷（非選擇題共180份）21.（18分）Ⅰ.（5分）根據(jù)單擺周期公式，可以通過實驗測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。如圖1所示，將細(xì)線的上端固定在鐵架臺上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為_______mm。（2）以下是實驗過程中的一些做法，其中正確的有_______。a.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些b.擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的c.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺線相距平衡位置有較大的角度d.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置大于5度，在釋放擺球的同時開始計時，當(dāng)擺球回到開始位置時停止計時，此時間間隔Δt即為單擺周期Te.拉開擺球，使擺線偏離平衡位置不大于5度，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間Δt，則單擺周期【答案】（1）18.6（2）abe【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)=主尺讀數(shù)（整毫米數(shù)）+游標(biāo)尺讀數(shù)（對齊的刻度數(shù)字×精度），游標(biāo)卡尺的讀數(shù)沒有估讀但要注意單位。題中游標(biāo)卡尺是十分度的，精度為0.1mm，讀數(shù)為：18mm+6×0.1mm=18.6mm。（2）單擺實驗需要注意的有：擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長一些；擺球盡量選擇質(zhì)量大些、體積小些的；不應(yīng)當(dāng)使擺線偏離平衡位置大于5度（否則擺球的運(yùn)動不是簡諧運(yùn)動）；拉開擺球，釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間Δt，則單擺周期?！局R點點撥】游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法、單擺實驗的操作過程和注意事項。Ⅱ.（6分）（1）在測定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實驗中，利用螺旋測微器測定合金絲直徑的過程如圖所示，校零時的讀數(shù)為________mm，合金絲的直徑為_______mm。（2）為了精確測量合金絲的電阻Rx，設(shè)計出如圖1所示的實驗電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實物電路連接。【答案】（1）0.0070.638（2）如圖所示【解析】（1）螺旋測微器的讀數(shù)=固定部分+可動部分，校零時的讀數(shù)為0+0.7×0.01mm=0.007mm，測量合金絲的直徑時的讀數(shù)為0.5mm+14.5×0.01mm=0.645mm，合金絲的直徑為0.645mm-0.007mm=0.638mm。（2）對于分壓電路，在連接實物圖時應(yīng)先將滑動變阻器下面的兩個接線柱通過開關(guān)串接在電源兩端，然后再從滑動變阻器的上面任意選取一個接線柱與電流表和待測合金絲組成串聯(lián)電路，接到電源的一極，最后連接電壓表，電路連接實物圖如圖所示?！咀⒁狻坑螛?biāo)卡尺的讀數(shù)沒有估讀，而螺旋測微器有一位估讀俗稱千分尺，精確到為0.01mm。電表讀數(shù)要注意估讀，一般有1/2、1/5、1/10估讀但是都不嚴(yán)格。連接實物圖時要注意不要有多余的導(dǎo)線，導(dǎo)線要連接到用電器上面。在連接完之后可以根據(jù)電路圖反方向進(jìn)行檢查電路圖是否正確?！局R點點撥】螺旋測微器的讀數(shù)方法、測量合金絲的電阻的實驗原理和實物圖的連接。Ⅲ.（7分）根據(jù)閉合電路歐姆定律，用圖1所示電路可以測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。圖中R0兩端的對應(yīng)電壓U12，對所得的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實現(xiàn)測量目的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在—R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點，如圖2所示。已知R0=150V，請完成以下數(shù)據(jù)分析和處理。（1）圖2中電阻為Ω的數(shù)據(jù)點應(yīng)剔除；（2）在坐標(biāo)紙上畫出—R關(guān)系圖線；（3）圖線的斜率是（V-1·Ω-1），由此可得電池電動勢Ex=V?！敬鸢浮浚?）80（2）如圖所示（3）0.004441.50【解析】在測定電池的電動勢和內(nèi)電阻實驗中，往往需要我們整理出方程關(guān)系式，然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系式的斜率、截距等反過來判斷物理量的數(shù)值。根據(jù)閉合電路歐姆定律：，所以，由圖可知斜率k=,可得Ex=1.50V?！局R點點撥】閉合電路歐姆定律、測定電池的電動勢和內(nèi)電阻實驗的實驗原理，圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。本解析為學(xué)科網(wǎng)名師解析團(tuán)隊原創(chuàng)，授權(quán)學(xué)科網(wǎng)獨家使用，如有盜用，依法追責(zé)！22.（14分）一物體放在水平地面上，如圖1所示，已知物體所受水平拉力F隨時間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時間t的變化關(guān)系如圖3所示。求：（1）0~8s時間內(nèi)拉力的沖量；（2）0~6s時間內(nèi)物體的位移；（3）0~10s時間內(nèi)，物體克服摩擦力所做的功?！敬鸢浮浚?）18N·s（2）6m（3）30J【解析】（1）根據(jù)沖量的定義I=Ft，可知F—t圖象與坐標(biāo)軸圍成圖形的面積表示沖量，所以0~8s時間內(nèi)拉力的沖量I=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3=18N·s.（2）根據(jù)v—t圖象的“面積”求位移，0~6s時間內(nèi)物體的位移為。（3）根據(jù)題圖3可知，物體在6~8s內(nèi)做勻速運(yùn)動，于是有f=2N根據(jù)題圖3，物體在0~10s時間內(nèi)的位移為所以W=fs=2N×15m=30J?！局R點點撥】F—t圖象和v—t圖象的“面積”的意義，沖量、功的概念。23.（16分）如圖所示的平面直角坐標(biāo)系xOy，在第Ⅰ象限內(nèi)有平行于y軸的勻強(qiáng)電場，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長為L，且ab邊與y軸平行。一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場，通過電場后從x軸上的a（2h，0）點進(jìn)入第Ⅳ象限，又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進(jìn)入第Ⅲ象限，且速度與y軸負(fù)方向成45°角，不計粒子所受的重力。求：（1）電場強(qiáng)度E的大?。唬?）粒子到達(dá)a點時速度的大小和方向；（3）abc區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值。【答案】（1）（2），方向與x軸的夾角為45°（3）【解析】（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動，設(shè)粒子在電場中的運(yùn)動時間為t，則，，，聯(lián)立以上各式，可得。（2）粒子到達(dá)a點時沿y軸負(fù)方向的分速度vy=at=，所以設(shè)此時速度方向與x軸的夾角為α，則tanα=vy/v0=1，所以α=45°，即速度方向與x軸的夾角為45°。（3）粒子進(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)粒子恰好從b點射出時，粒子做圓周運(yùn)動的軌道半徑最大，此時abc區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。做出粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系知，粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡所對圓心角為90°軌道半徑，又，可得?！局R點點撥】平拋運(yùn)動的規(guī)律、牛頓第二定律、運(yùn)動的合成與分解的應(yīng)用及帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動問題等。24.（20分）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為α的斜面體（斜面光滑且足夠長）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動摩擦因數(shù)為μ，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長度為l的輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的另一端連接著質(zhì)量為m的物塊。壓縮彈簧使其長度為時將物塊由