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(guó)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(xiàn)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(xiàn)與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細(xì)線(xiàn)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(duì)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(yàn)只有選項(xiàng)A正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)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(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)，其橫截面位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線(xiàn)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(diǎn)沿垂直于紙面的方向向外運(yùn)動(dòng)，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(xiàn)中的電流在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反，它們的合磁場(chǎng)為零，a、c導(dǎo)線(xiàn)中的電流在O點(diǎn)處產(chǎn)生的磁場(chǎng)均水平向左，所以O(shè)點(diǎn)處的合磁場(chǎng)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(dòng)時(shí)，它所受洛倫茲力的方向向下，所以B正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】右手螺旋定則、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理、左手定則.16.如圖所示，足夠長(zhǎng)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(jì)，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(dòng)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(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.8T。將導(dǎo)體棒MN由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小燈泡穩(wěn)定發(fā)光，此后導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)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(shí)，導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)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(xiàng)B正確。FFNF安G【注意】受力分析是本題的重點(diǎn)，本題只需要求出木棒的運(yùn)動(dòng)速度即可，得出選項(xiàng)B正確（排除法）?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】安培力計(jì)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(shí)，引力勢(shì)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(lái)的在半徑為R1的軌道上繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到極稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)镽2，此過(guò)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(dòng)，萬(wàn)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(shí)的動(dòng)能為Ek=，結(jié)合題意，此時(shí)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(xiàng)C正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】能量守恒定律、萬(wàn)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(kāi)噴口時(shí)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(kāi)噴口后做斜拋運(yùn)動(dòng)，其在豎直方向上做初速度為vy=vsin60°=24m/s的豎直上拋運(yùn)動(dòng)，水柱上升的最大高度=28.8m，水柱上升的時(shí)間，故空中水柱的水量，選項(xiàng)A正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】斜拋運(yùn)動(dòng)19.用圖示的電路可以測(cè)量電阻的阻值。圖中Rx是待測(cè)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(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過(guò)電流表的電流為零時(shí)，測(cè)得MP=l1，PN=l2，，則Rx的阻值為（）A.B.C.D.【答案】C【解析】當(dāng)通過(guò)靈敏電流表的電流為零時(shí)，電流表兩端電勢(shì)相等，有，可得，C正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)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(wú)窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿(mǎn)z＜0的空間，z＞0的空間為真空。將電荷量為q的點(diǎn)電荷置于z軸上z=h處，則在xOy平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷?？臻g任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)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(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在z軸上z=h/2處的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)為零，說(shuō)明感應(yīng)電荷在該處激發(fā)的電場(chǎng)與點(diǎn)電荷q在該處激發(fā)的電場(chǎng)等大反向，點(diǎn)電荷q在該處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=，故感應(yīng)電荷在該處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)大小也為，方向與點(diǎn)電荷q在該處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反；根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，感應(yīng)電荷在z軸上z=h/2處激發(fā)的場(chǎng)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(chǎng)強(qiáng)方向相反，而與點(diǎn)電荷q在在z軸上z=-h/2處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，也與點(diǎn)電荷q在在z軸上z=h/2處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同，點(diǎn)電荷q在在z軸上z=h/2處激發(fā)的場(chǎng)強(qiáng)大小為，所以在z軸上z=h/2處的合場(chǎng)強(qiáng)大小為+=，D正確?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】等量異性點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)、電場(chǎng)線(xiàn)分布特點(diǎn)。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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣取Ｈ鐖D1所示，將細(xì)線(xiàn)的上端固定在鐵架臺(tái)上，下端系一小鋼球，就做成了單擺。（1）用游標(biāo)卡尺測(cè)量小鋼球直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)為_(kāi)______mm。（2）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中正確的有_______。a.擺線(xiàn)要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長(zhǎng)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(cè)量，開(kāi)始時(shí)拉開(kāi)擺球，使擺線(xiàn)相距平衡位置有較大的角度d.拉開(kāi)擺球，使擺線(xiàn)偏離平衡位置大于5度，在釋放擺球的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)擺球回到開(kāi)始位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，此時(shí)間間隔Δt即為單擺周期Te.拉開(kāi)擺球，使擺線(xiàn)偏離平衡位置不大于5度，釋放擺球，當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)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(duì)齊的刻度數(shù)字×精度），游標(biāo)卡尺的讀數(shù)沒(méi)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(shí)驗(yàn)需要注意的有：擺線(xiàn)要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且盡可能長(zhǎng)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(xiàn)偏離平衡位置大于5度（否則擺球的運(yùn)動(dòng)不是簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)）；拉開(kāi)擺球，釋放擺球，當(dāng)擺球振動(dòng)穩(wěn)定后，從平衡位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，記下擺球做50次全振動(dòng)所用的時(shí)間Δt，則單擺周期?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】游標(biāo)卡尺讀數(shù)方法、單擺實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程和注意事項(xiàng)。Ⅱ.（6分）（1）在測(cè)定一根粗細(xì)均勻合金絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，利用螺旋測(cè)微器測(cè)定合金絲直徑的過(guò)程如圖所示，校零時(shí)的讀數(shù)為_(kāi)_______mm，合金絲的直徑為_(kāi)______mm。（2）為了精確測(cè)量合金絲的電阻Rx，設(shè)計(jì)出如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路圖，按照該電路圖完成圖2中的實(shí)物電路連接。【答案】（1）0.0070.638（2）如圖所示【解析】（1）螺旋測(cè)微器的讀數(shù)=固定部分+可動(dòng)部分，校零時(shí)的讀數(shù)為0+0.7×0.01mm=0.007mm，測(cè)量合金絲的直徑時(shí)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(duì)于分壓電路，在連接實(shí)物圖時(shí)應(yīng)先將滑動(dòng)變阻器下面的兩個(gè)接線(xiàn)柱通過(guò)開(kāi)關(guān)串接在電源兩端，然后再?gòu)幕瑒?dòng)變阻器的上面任意選取一個(gè)接線(xiàn)柱與電流表和待測(cè)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(shí)物圖如圖所示?！咀⒁狻坑螛?biāo)卡尺的讀數(shù)沒(méi)有估讀，而螺旋測(cè)微器有一位估讀俗稱(chēng)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(shí)物圖時(shí)要注意不要有多余的導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)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。【知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法、測(cè)量合金絲的電阻的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)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(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。圖中R0兩端的對(duì)應(yīng)電壓U12，對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量目的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在—R坐標(biāo)系中描出坐標(biāo)點(diǎn)，如圖2所示。已知R0=150V，請(qǐng)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(diǎn)應(yīng)剔除；（2）在坐標(biāo)紙上畫(huà)出—R關(guān)系圖線(xiàn)；（3）圖線(xiàn)的斜率是（V-1·Ω-1），由此可得電池電動(dòng)勢(shì)Ex=V。【答案】（1）80（2）如圖所示（3）0.004441.50【解析】在測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)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(guò)來(lái)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(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】閉合電路歐姆定律、測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理，圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本解析為學(xué)科網(wǎng)名師解析團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)，授權(quán)學(xué)科網(wǎng)獨(dú)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(shí)間t的變化情況如圖2所示，物體相應(yīng)的速度v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖3所示。求：（1）0~8s時(shí)間內(nèi)拉力的沖量；（2）0~6s時(shí)間內(nèi)物體的位移；（3）0~10s時(shí)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(shí)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(shí)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(dòng)，于是有f=2N根據(jù)題圖3，物體在0~10s時(shí)間內(nèi)的位移為所以W=fs=2N×15m=30J。【知識(shí)點(diǎn)點(diǎn)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(chǎng)，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(chǎng)，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，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(diǎn)，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)后從x軸上的a（2h，0）點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限，又經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)從y軸上的某點(diǎn)進(jìn)入第Ⅲ象限，且速度與y軸負(fù)方向成45°角，不計(jì)粒子所受的重力。求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大?。唬?）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向；（3）abc區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值?！敬鸢浮浚?）（2），方向與x軸的夾角為45°（3）【解析】（1）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，則，，，聯(lián)立以上各式，可得。（2）粒子到達(dá)a點(diǎn)時(shí)沿y軸負(fù)方向的分速度vy=at=，所以設(shè)此時(shí)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(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)粒子恰好從b點(diǎn)射出時(shí)，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑最大，此時(shí)abc區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小。做出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。由幾何關(guān)系知，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡所對(duì)圓心角為90°軌道半徑，又，可得?！局R(shí)點(diǎn)點(diǎn)撥】平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的應(yīng)用及帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)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(zhǎng)）放在粗糙的水平地面上，底部與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，斜面頂端與勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)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(zhǎng)度為時(shí)將物塊由