2013高考物理单元测试电子题库 7-3-1 新人教版

(检测范围：第七章)(时间：60分钟 满分：100分)一、选择题(每小题4分，共40分)1.如图所示是一个由电池、电阻R 与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两极板距离的过程中，下列说法正确的是( )A ．电阻R 中没有电流B ．电容器的电容变小C ．电阻R 中有从a 流向b 的电流D ．电阻R 中有从b 流向a 的电流解析 BC 由C ＝εS 4πkd ，当两板间距d 增大时，电容C 减小，由C ＝Q U 知，电容C减小，电压U 不变，则电荷量Q 减小，故电容器放电，A 板带正电荷，B 板带负电荷，故放电时通过电阻R 的电流方向从a 流向b .2．截面直径为d 、长为L 的导线，两端电压为U ，当这三个量中的一个改变时，对自由电子定向移动的平均速率的影响，下列说法正确的是( )A ．电压U 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变B ．导线长度L 加倍时，自由电子定向移动的平均速率减为原来的一半C ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率不变D ．导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率加倍解析 BC 根据电流I 的微观表达式、定义式以及电阻的决定式可得：I ＝neS v ＝U R＝U ρL S ，所以ne v ＝U ρL .由此可知电压U 加倍时，自由电子定向移动的平均速率v 加倍，A 错误；导线长度L 加倍时，自由电子定向移动的平均速率v 减半，B 正确；导线截面直径d 加倍时，自由电子定向移动的平均速率v 不变，C 正确，D 错误．3．已知如图，两只灯泡L 1、L 2分别标有“110 V ,60 W”和“110 V ，100 W ”，另外有一只滑动变阻器R ，将它们连接后接入220 V 的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路( )解析 B 由R ＝U 2P 可知R 2<R 1，R 和R 2并联后R 并<R 2<R 1，由串联分压可知选项A错误；R 2<R 1知选项C 错误；B 、D 两种情况灯泡可正常发光，在B 图中，电路中消耗的总功率P ＝UI 2，在D 图中，P ＝U (I 1＋I 2)，所以B 图中消耗的总功率最小，故选项B 正确．4．(2012·济南模拟)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，若调整可变电阻R 的阻值，可使电压表○V 的示数减小ΔU (电压表为理想电表)，在这个过程中( )A ．通过R 1的电流减小，减少量一定等于ΔU /R 1B ．R 2两端的电压增加，增加量一定等于ΔUC ．路端电压减小，减少量一定等于ΔUD ．通过R 2的电流增加，但增加量一定小于ΔU /R 2解析 AD 电压表的示数减小ΔU ，通过R 1的电流减小ΔI ＝ΔU R 1，故A 项对；R 2与电源内阻，总的电压增加ΔU ，B 项错；R 2两端的电压增加量小于ΔU ，通过R 2的电流增加量小于ΔU R 2，D 对，C 错．5．(2011·湖北黄冈)在如图所示的电路中，电源的电动势E 恒定，内阻r ＝1 Ω，定值电阻R 3＝5 Ω，电表均为理想的．当开关S 断开与闭合时，ab 段电路消耗的电功率相同．则下列说法正确的是( )A ．电阻R 1、R 2可能分别为3 Ω、6 ΩB ．电阻R 1、R 2可能分别为4 Ω、5 ΩC ．开关S 断开时电压表的示数可能小于S 闭合时的示数D ．开关S 从断开到闭合，电压表的示数变化量与电流表的示数变化量之比一定等于6 Ω解析 BD 当开关S 断开时，ab 段电路消耗的电功率为P ＝E 2(R 1＋R 2＋R 3＋r )2(R 1＋R 2)；当S 闭合时，ab 段电路消耗的电功率为P ′＝E 2(R 1＋R 3＋r )2R 1，由于S 断开与闭合时ab 段电路消耗的电功率相同，代入数据可知选项A 错误，B 正确；当开关S 断开时电压表的示数为U ，当S 闭合时电压表的示数为U ′，由电路图分析可得U >U ′，选项C 错误；因为电压表示数U ＝E －I (R 3＋r )，所以ΔU ΔI ＝R 3＋r ＝6 Ω，选项D 正确．6．电动剃须刀的直流电动机的内阻一定，当加上0.3 V 电压时，通过0.3 A 的电流，此时电动机不转，当加在电动机两端的电压为2.0 V 时，电流为0.8 A ，这时电动机正常工作，下列说法正确的是( )A ．此电动机的内阻为2.5 ΩB ．正常工作时此电动机消耗的热功率为0.09 WC ．正常工作时此电动机消耗的电功率为1.51 WD ．此电动机在额定电压下正常工作的效率为60%解析 D 电动机不转时，由U 1＝I 1R ，得R ＝1 Ω，电动机转动时，由P 电＝UI 得P 电＝1.6 W ，P 热＝I 2R ＝0.64 W ，故A 、B 、C 错误．由P 电＝P 机＋P 耗及η＝P 机P 电×100%得η＝1.6－0.641.6＝60%，故D 正确．7.在如图所示的电路中，由于某一电阻发生短路或断路，使A 灯变暗，B 灯变亮，则故障可能是( )A ．R 1短路B ．R 2断路C ．R 3断路D ．R 4短路解析 BC 本题A 灯串联于干路中，且故障发生后，A 灯变暗，故可知电路中的总电流变小，即电路总电阻变大，由此推知，故障应该为某一电阻断路，排除A 、D 选项．若假设R 2断路，则其断路后，电路总电阻变大，总电流变小，A 灯变暗，同时R 2断路必然引起与之并联的B 灯中电流变大，使B 灯变亮，推理结果和现象相符，故选项B 对．若假设R 3断路，则也引起总电阻变大，总电流变小，使A 灯变暗，同时R 3断路后也必引起与之并联的电路中电流增大，B 灯中分得的电流也变大，B 灯变亮，故选项C 正确．8．如图所示，将两只完全相同的金属圆盘接入电路，其中(a)图中的圆盘中心挖了一个洞，(b)图中圆盘中心下方挖了同样大小的一个洞，在两金属圆盘两端加上相同的恒定电压，在相同的时间内，两金属圆盘产生的热量分别为Q a 和Q b ，则( )A ．Q a ＝Q bB ．Q a >Q bC ．Q a <Q bD ．条件不足，无法比较Q a 与Q b 的大小解析 C 由Q ＝U 2R t ，可知只需比较两金属圆盘的电阻即可，图中圆盘相当于上下两个电阻并联，R 并＝R 上·R 下R 上＋R 下，由题意结合数学知识可得R a >R b ，所以Q a <Q b ，选项C 正确．9.如图所示，一确定电源在外电阻不断变化时，内、外电路消耗的电功率随电流变化的关系分别用曲线C 1、C 2表示．由该图可知( )A ．电源的电动势为8 VB ．电源的内阻为2 ΩC ．电源输出功率的最大值为16 WD ．电源被短路时，电源消耗的功率为16 W解析 D 电源内部消耗的功率为P 内＝I 2r ，图线为C 1，外电路消耗的功率为P 外＝IE －I 2r ＝－r (I －E 2r )2＋E 24r ，图线为C 2，由函数表达式和图线得，当E 2r ＝2 A 时，E 24r ＝4 W ，求得E ＝4 V ，r ＝1 Ω，电源输出功率最大值为E 24r ，则电源输出功率最大值为4 W ，当电源被短路时，电源消耗功率为P 内＝E 2r ＝16 W.10.在如图所示的电路中，电池的电动势为E ，内阻为r ，R 1为金属电阻、R 2为光敏电阻、R 3为热敏电阻．设电流表A 的读数为I ，电压表V 1的读数为U 1，电压表V 2的读数为U 2，三个电阻中仅有一个的阻值发生变化，则下面的分析正确的是()A．给R1升温，I变小，U1变小B．用光照R2，I变小，U2变大C．给R3降温，I变大，U1变大D．给R1降温，I变小，U1变大解析B本题考查电阻率以及动态电路的分析．金属电阻R 1随温度升高阻值增大，光敏电阻R2随光照强度加大阻值减小，热敏电阻R3随温度升高阻值减小．当给R1升温时，R1的阻值增大，外电路电阻增大，路端电压增大，通过R2和R3的电流增大，则U1和U2均增大，因干路电流减小，而R2支路电流反而增大，故R1电流I必定减小，A错；当用光照R2时，R2的阻值减小，外电路电阻减小，路端电压减小，通过R1的电流I减小，因干路电流增大，故通过R2和R3的电流增大，则U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，故U1减小，B对；当给R3降温时，R3的阻值增大，外电路电阻增大，路端电压增大，通过R1的电流I 增大，因干路电流减小，故通过R2和R3的电流减小，则U1减小，而路端电压U＝U1＋U2增大，故U2增大，C错；当给R1降温时，R1的阻值减小，路端电压减小，通过R2和R3的电流减小，则U1和U2均减小，因干路电流增大，故R1的电流I必定增大，D错．二、非选择题(共60分)11．(12分)(2011·全国新课标理综)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端．现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为60 mA的电流表，电阻箱，导线若干．实验时，将多用电表调至×1 Ω挡，调好零点；电阻箱置于适当数值．完成下列填空：(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔)．若两电表均正常工作，则表笔a为________(填“红”或“黑”)色；(2)若适当调节电阻箱后，图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a)，(b)，(c)所示，则多用电表的读数为________Ω，电流表的读数为________mA，电阻箱的读数为________Ω；(3)将图1中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为________mA；(保留3位有效数字)(4)计算得到多用电表内电池的电动势为________V．(保留3位有效数字)解析(1)多用电表的黑表笔与表内电池正极相连，而a与电流表“＋”相连，故表笔a为电流流出端，故为黑表笔．(3)(4)多用电表内阻r等于多用电表的中值电阻，即r＝15 Ω，多用电表的读数等于电阻箱与电流表的总电阻R＝14 Ω，由闭合电路欧姆定律E＝I1(R＋r)，短接时E＝I2·r，解得I2＝102 mA，E＝1.54 V.【答案】(1)黑(2)14.053.0 4.6(3)102(答案在101～103范围内均给分) (4)1.54(答案在1.53～1.57范围内均给分)12．(12分)(2011·山东理综)某同学利用图甲所示电路，探究了电源在不同负载下的输出功率．(1)所得实验数据如下表，请在给出的直角坐标系上画出U-I图象U/V 1.96 1.86 1.80 1.84 1.64 1.56I/A0.050.150.250.350.450.55(2)根据所画U-I图象，可求得电流I＝0.20 A时电源的输出功率为________ W．(保留两位有效数字)(3)实验完成后，该同学对实验方案进行了反思，认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患，并对电路重新设计，在图乙所示的电路中，你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率，又能消除安全隐患的是________．(R x阻值未知)解析(1)选择合适标度后描点，连线得图象时，应舍弃第四组数据点．(2)在图象上读出I＝0.20 A对应的电压U值为184 V，则P＝IU＝0.37 W(或0.36 W)．(3)题中“存在安全隐患”，意为缺乏保护措施．a电路中R x起不到保护作用，d中R x 起保护作用，但不能测出电源的输出功率，b、c能满足题目要求，选b、c.【答案】(1)如图所示(2)0.37(或0.36)(3)bc13．(10分)如图所示，电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，电源内阻r＝0.6 Ω，若电路消耗的总功率为40 W，电源输出功率为37.6 W，求电源电动势E的大小与R3的阻值．解析 由P ＝P 出＋I 2r 得I ＝P －P 出r ＝2 A.则E ＝P I ＝20 V ，R 3＝E I －R 1·R 2R 1＋R 2－r ＝7 Ω.【答案】 20 V 7 Ω14．(12分)如图所示，电路中接一电动势为4 V 、内电阻为2 Ω的直流电源，电阻R 1、R 2、R 3、R 4的阻值均为4 Ω，电容器的电容为30 μF ，电流表的内阻不计，当电路稳定后，(1)求电流表的读数；(2)求电容器所带的电荷量；(3)如果断开电源，求通过R 2的电荷量．解析 (1)因电流表的内阻不计，故R 1、R 2被○A 短路，电流表的示数I ＝E r ＋R 4＋R 3＝0.4 A.(2)电容器C 上的电压与R 3的电压相等，故U C ＝IR 3＝1.6 V ，Q ＝CU C ＝30×10－6×1.6 C ＝4.8×10－5 C.(3)断开电源后，电容器上的电量Q 全部放掉，此过程中，R 1与R 2并联，且电阻相等，故通过R 2的电荷量QR 2＝Q 2＝2.4×10－5 C.【答案】 (1)0.4 A (2)4.8×10－5 C (3)2.4×10－5 C15．(12分)如图所示的电路中，电阻R 1＝9 Ω，R 2＝15 Ω，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω.则：(1)当电流表示数为0.4 A 时，变阻器R 3的阻值多大？(2)R 3阻值多大时，它消耗的功率最大？(3)R 3阻值多大时，电源的输出功率最大？解析(1)设干路电流为I，根据并联电路的分流原理I 2＝R3R2＋R3I①外电路的总电阻R＝R1＋R2R3R2＋R3②由闭合电路的欧姆定律：I＝ER＋r③由①②③可得R3＝30 Ω.(2)设阻值为R3′时，它消耗的功率最大为P3，此时电路总外电阻为：R′＝R1＋R2R3′R2＋R3′①干路电流I′＝ER′＋r②I3′＝R2R2＋R3′I′③P3＝I3′2R3′④由①②③④得：P3＝362·R3′25(R3′2＋12R3′＋36)＝36225(R3′＋12＋36R3′).当36R3′＝R3′时，消耗的功率最大，即R3′＝6 Ω.(3)设阻值为R3″时，电源输出功率最大为P m，则P m＝(ER＋r)2R.当外电路的总电阻R＝r时，电源输出功率最大，因为R>r，所以当R越接近r时，输出功率越大，则只有当R3″＝0时，R最接近r，此时电源输出功率最大．【答案】(1)30 Ω(2)6 Ω(3)016．(12分)一电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板距离相等，极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×10－2 m.(1)若开关S 处于断开状态，则当其闭合后，求流过R 4的总电荷量为多少？(2)若开关S 断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v 0＝2.0 m/s 的初速度射入C 的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S 闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C 的电场中，能否从C 的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g 取10 m/s 2)解析 (1)S 断开时，电阻R 3两端电压为U 3＝E R 2＋R 3＋r ·R 3＝16 V S 闭合后，外电路的电阻为R ＝R 1(R 2＋R 3)R 1＋R 2＋R 3＝6 Ω 路端电压为U ＝E R ＋r ·R ＝21 V 电阻R 3两端电压为U ′3＝U R 2＋R 3·R 3＝14 V 则流过R 4的总电荷量为ΔQ ＝C (U 3－U ′3)＝6.0×10－12 C. (2)设带电微粒的质量为m ，电荷量为q ，当开关S 断开时，有qU 3d ＝mg 当开关S 闭合后，设带电微粒加速度为a ，则mg －qU 3′d ＝ma联立上式，解得加速度a ＝g 8设带电微粒能从C 的电场中做类平抛运动射出，则：水平方向：t ＝L v 0，竖直方向：y ＝12at 2 由以上各式求得：y ＝6.25×10－3 m>d2，故带电微粒不能从C 的电场中射出．【答案】 (1)6.0×10－12 C (2)不能。

D单元 曲线运动 D1　运动的合成与分解 7．D1D2[2013·江苏卷] 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( )的加速度比A的大的飞行时间比A的长在最高点的速度比A在最高点的大在落地时的速度比A在落地时的大　[解析] 抛体运动是匀变速运动，加速度始终为重力加速度g，故选项错误B错误；抛体运动在水平方向的运动是匀速直线运动，相同时间内小球B的水平位移大，故其水平分速度大，两小球运动到最高点时，小球只有方向水平的速度，显然B的速度大，故选项正确；由于下降的高度相等，故两小球落地时在竖直方向的分速度大小相等，由运动的的合成可知，B球落地时的速度大，故选项正确．　抛体运动 18．D2[2013·安徽卷] 由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m，水离开喷口时的速度大小为16 ，方向与水平面夹角为60°，在最高处正g取10 m/s)( )　1.12×10－2　0.672 m　1.29×10－2　0.776 m　[解析] 本题考查应用运动的分水做斜抛运动，沿水平方向和竖直方向建立坐标系，在竖直方向有()2＝2，＝，可得水柱的高度为＝28.8 m．水的运动时间为＝2.4 s，水量为＝Qt＝1.12×10－2，选项A正确．[2013·北京卷] 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如图．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，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、x、x，机械能的变化量依次为、、( ) A．－x＝x－x，＝＝－x－x，＝＝－x－x，－xx3－x，　[解析] 物体做平抛运动，机械能守恒，即机械能的变化量为零，C、D错误．因竖直方向上为自由落体运动，下落相同高度时，所用的时间会越来越短，水平方向运动的位移也会越来越小，故－x＜x－x，A错误，B正确． 20．D2，D4D3[2013·福建卷] 如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 ，B点离地高度H＝1.0 ，A、B两点的高度差h＝0.5 ，重力加g取10 ，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小．[解析] (1)小球从到B过程机械能守恒，有＝① 小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有＝在水平方向上有＝v由①②③式解得＝1.41 m④2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有－mg＝m由①⑤式解得＝20 N根据牛顿第三定律＝－F轻绳所受的最大拉力为20 N. 7．D1D2[2013·江苏卷] 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( )的加速度比A的大的飞行时间比A的长在最高点的速度比A在最高点的大在落地时的速度比A在落地时的大　[解析] 抛体运动是匀变速运动，加速度始终为重力加速度g，故选项错误；B错误；抛体运动在水平方向的运动是匀速直线运动，相同时间内小球B的水平位移大，故其水平分速度大，两小球运动到最高点时，小球只有方向水平的速度，显然B的速度大，故选项正确；由于下降的高度相等，故两小球落地时在竖直方向的分速度大小相等，由运动的的合成可知，B球落地时的速度大，故选项正确．、E3、C2[2013·浙江卷] (16分)山谷中有三块石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如下．图中A、B、C、D均为石头的边缘点，O为青藤的固定点，h＝1.8 ，h＝4.0，＝4.8 ，x＝8.0 ．开始时，质量分别为M＝10 和m＝2 的大、小两只滇金丝猴分别位于左边和中间的石头上，当大猴发现小猴将受到伤害时，迅速从左边石头的A点水大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤下端，荡到右边石头上的D点，此时速度恰好为零．运动过程中猴子均可看成质点，空气阻力不计，重力加速度g＝10 求： (1)大猴从A点水平跳离时速度的最小值；(2)猴子抓住青藤荡起时的速度大小；(3)猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小．[解析] (1)设猴子从A点水平跳离时速度的最小值为v，根据平抛运动规律h1＝＝v联立①②式，得v＝8 (2)猴子抓住青藤后的运动过程中机械能守恒，设荡起时的速度为v，有(M＋m)gh＝(M＋m)v＝＝(3)设拉力为F，青藤的长度为L，对最低点，由牛顿FT－(M＋m)g＝(M＋m)由几何关系(L－h)2＋x＝L得L＝10 综合⑤⑥⑧式并代入数据解得：F＝(M＋m)g＋(M＋m)＝216 实验：研究平抛物体的运动 20．D2，D4，D3[2013·福建卷] 如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 的小球．现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 ，B点离地高度H＝1.0 ，A、B两点的高度差h＝0.5 ，重力加速度g取10 ，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小．[解析] (1)小球从到B过程机械能守恒，有＝① 小球从BC做平抛运动，在竖直方向上有＝在水平方向上有＝v由①②③式解得＝1.41 m④(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有－mg＝m由①⑤式解得＝20 N根据牛顿第三定律＝－F轻绳所受的最大拉力为20 N. 18．D4[2013·北京卷] 某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动( )半径越大，加速度越大半径越小，周期越大半径越大，角速度越小半径越小，线速度越小　[解析] 由题可知，电子在库仑力的作用下做圆周运动，则有＝＝mω＝m＝ma，由公式可以看出，半径越大，则加速度、线速度、角速度越小，周期越大，、B、D错误，C正确． 20．D2，D4，D3[2013·福建卷] 如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m＝1.0 的小球．现将小球拉A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水平地面上的C点．地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L＝1.0 ，B点离地高度H＝1.0 ，A、B两点的高度差h＝0.5 ，重力加速度g取10 ，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小．[解析] (1)小球从到B过程机械能守恒，有＝mv小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有＝在水平方向上有＝v由①②③式解得＝1.41 m④(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有－mg＝m由①⑤式解得＝20 N根据牛顿第三定律＝－F轻绳所受的最大拉力为20 N.[2013·广东卷] 如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A．甲的向心加速度比乙的小甲的运行周期比乙的小甲的角速度比乙的大甲的线速度比乙的大　[解析] 本题考查万有引力定律的应用．由G＝ma得a＝，即中心天体质量越小，向心加速度越小，对；由G＝m得T＝2，即中心天体质量越小，周期越大，错；由Gmω2r得ω＝，即中心天体质量越小，角速度越小，错；由＝m得v＝，即中心天体质量越小，线速度越小，错．[2013·江苏卷] 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．的速度比B的大与B的向心加速度大小相等悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等悬挂A的缆绳所受B的小 2．　[解析] 由于座椅A、B悬挂在同一个旋转圆盘上且绕同一个竖直的中心轴匀速转动，因此属于同轴问题，即座椅A、B都做匀速圆周运动，旋转的角速度相等．此时座椅的受力情况如图所示，它们做圆周运动所需要的向心力由缆绳拉力F与重力G的合力F提供．设它们做圆周运动的半径为r，缆绳与竖直方向的夹角为θ，由图可知：＝G＝mg＝FFn＝mrω综合以上三式可得＝可见θ随r增大而增大，选项错误；因为悬挂A、B的缆绳长度相等，所以座椅B与竖直方向的夹角大于座椅A与竖直方向的夹角，致使B做圆周运动的半径比A的大，由于v＝rω，A 的速度比B 的小，选项错误；由a＝rω知，A的向心加速度比B的小，选项错误；缆绳所受拉力F＝，因θ，故F，选项正确． 21．D4[2013·新课标全国卷Ⅱ] 公路急转弯处通常是交通事故多发地带．如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势．则在该弯道处，( )路面外侧高内侧低vc，车辆便会向内侧滑动车速虽然高于v，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动当路面结冰时，与未结冰时相比，v的值变小　[解析] 由题意，当汽车的速率为v时无滑动趋势，说明此时汽车与路面没有横向摩擦力，路面应不是平的，而应是外侧高内侧低，由重力的分力充当向心力，正确；当车速低于v时，车B错误；当车速高于v时，车和地面之间仍会有摩擦力，此力与重力的分力一起提供向心力，只要车速不超过某一最高速度，车辆便不会向外侧滑动，正确；因为v是车和地面无摩擦时的临界值，所以与路况无关，错误． 24．D4、I4、I2[2013·浙] (20分)“电子能量分析器”主要由处于真空中的电子偏转器和探测板组成．偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为R和R的同心金属半球面A和B构成，A、B为电势值不等的等势面，其过球心的截面如图所示．一束电荷量为e、质量为m的电子以不同的动能从偏转器左端M板正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最后到达偏转器右端的探测板N，其中动能为E的电子沿等势面C做匀速圆周运动到达N板的正中间．忽略电场的边缘效应．(1)判断半球面A、B的电势高低，并说明理由；(2)求等势面C所在处电场强度E的大小；(3)若半球面A、B和等势面C的电势分别为φ、φ和φ，则到达N板左、右边缘处的电子，经过偏转电场前、后的动能改变量左和右分别为多少？(4)比较|左与|右的大小，并说明理由．[解析] (1)电子(带负电)做圆周运动，电场力方向指向球心，电场B指向A，B板电势高于A板．(2)据题意，电子在电场力作用下做圆周运动，考虑到圆轨道上的电场强度E大小相同，有＝m＝＝联立解得：E＝＝(3)电子运动时只有电场力做功，根据动能定理，有＝qU对到达N板左边缘的电子，电场左＝e(φ－φ) 对到达N板右边缘的电子，电场力做负功，动能减小，有右＝e(φ－φ) (4)根据电场线的特点，等势面B与C之间的电场强度大于C与A之间的电场强度，考虑到等势面间距相等，有> 即 D5　万有引力与天体运动 17．D5E6[2013·安徽卷] 质量为的人造地球卫星与地心的距离为时，引力势能可表示为＝－，其中为引力常量，为地球质量．该卫星原来在半径为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，此过程中因摩擦而产生的热量为( )(－)(－)(－)(－)　[解析] 本题考查万有引力与功能关系的综合知识，考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力．根据功能关系，摩擦产生的热量等于卫星机械能的减少量．卫星的机械能等于动能与引力势能之和，有＝＋(－)，由万有引力提供向心力，有＝，可得卫星机械能E＝－，摩擦产生的热量为Q＝E－E＝－)，选项C正确．[2013·全国卷] “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200 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟．已知引力常量G＝6.67×10－112，月球半径约为1.74×10，利用以上数据估算月球的质量约为( ) B．7.4×10　[解析] 由万有引力充当向心力，G＝，可得环绕周期T＝2，代入数据，解得月球质量M＝7.4×10，选项正确．[2013·福建卷] 设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足( )＝ ．＝＝ ．＝　[解析] 行星绕太阳公转，由万有引力提供向心力，即G＝m，解得GM＝，正确．[2013·福建卷] 一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是( ) 14．　[解析] 由于紫光的折射率大于红光，进入玻璃时紫光的折射角较小，因此在玻璃中光线分成两束且紫光在上方，正确．[2013·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( )太阳位于木星运行轨道的中心火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等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　[解析] 本题考查了开普勒的三个行星运动定律．题目中要求根据开普勒行星运动定律来判断，那么不能按照中学阶段的近似处理来判断．太阳应位于行星运行轨道的一个焦点上，而焦点不是圆心，错误．火星和木星绕太阳运行时是不在同一个轨道上的，根据开普勒第二定律可知，同一个行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积，错误．火星和木星绕太阳运行速度的B错误．根据开普勒第三定律＝可知＝，正确． 20．D5[2013·新课标全国卷Ⅰ] 2012年6月18日，神舟九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343 的近圆形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大气．下列说法正确的是( )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如不加干预，天宫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　[解析] 只要是绕地球运行的天体，其运行速率必定小于第一宇宙速度，故错误；如不加干预，由于轨道处稀薄大气的阻力，则天宫一号的速率减小而做向心运动，当达到新的轨道而万有引力又重新能提供向心力时，天宫一号在新的轨道做圆周运动，此时轨道高度降低，运行的速率增大，故、C正确；天宫一号中的航天员不是不受D错误．D5[2013·山东卷] 双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动．研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化．若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时k倍，两星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为( ).T T T T 20．B　[解析] 对于双星中的m，有G＝m，得M＝，同理得m＝，双星的总质量M＋m＝＝，可得双星运T＝当双星的总质量变为原来的k倍，之间的距离变为原来的n倍时，T′＝＝，故正确．[2013·四川卷] 迄今发现的二百余颗太阳系外行星大多不适宜人类居住，绕恒星“Gliese581”运行的行星“G1－581c”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．“Gliese581”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( )在该行星和地球上发射卫星的第一宇宙速度相同如果人到了该行星，其体重是地球上的2倍该行星与“Gliese581”的距离是日地距离的倍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　[解析] 第一宇宙速度v＝，则＝＝＝2，选项错误；由公式mg＝G可知，＝＝6×()＝，选项正确；根据开普勒第三定律＝k可知，＝＝倍，选项错误；由于行星运动的速度远小于光速，故不产生相对论效应，选项错误．[2013·天津卷] (18分)(1)“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段已经完成．设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，已知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a＝________，线速度v＝________．(1)　[解析] 卫星绕月球运动的向心力由万有引力提供，F＝G＝ma，所以a＝；根据万有引力提供向心力，有G＝m，解得v＝ 18．D5[2013·浙江卷] 如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R.下列说法正确的是( )地球对一颗卫星的引力大小为一颗卫星对地球的引力大小为两颗 D．三颗卫星对地球引力的合力大小为　[解析] 地球与一颗卫星的万有引力可由万有引力定律直接求出， F地卫＝G，故错误，B正确．卫星间的万有引力也可由万有引力定律直接求出， F卫卫＝G＝G，故正确．三颗卫星对地球的万有引力大小相等，相邻两个力的夹角均为120°，合力为零，故D错误． 15．D5[2013·福建卷] 如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻 r＝1.0 ，外接R＝9.0 的电阻．闭合S，当发电机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e＝10 (V)，则( )该交变电流的频率为10 Hz该电动势的有效值为10外接电阻所消耗的电功率为10 W电路中理想交流电流表A的示数为1.0 A　[解析] 正弦式交变电流的瞬时值表e＝E，可知E＝10、ω＝10，所以该电动势的有效值U有＝＝10 ，该交变电流的频率f＝＝5 ，、B均错；电流表的示数表示电路中电流的有效值，即I有＝＝＝1 ，外电阻R消耗的电功率P＝I＝9 C错，D对．　曲线运动综合 8．D6[2013·重庆卷] (16分)如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60重力加速度大小为g.(1)若ω＝ω，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω；(2)若ω＝(1±k)ω，且0＜k，求小物块受到的摩擦力大小和方向． [解析] (1)对小物块受力分析如图甲所示，由于小物块在竖直方向上没有加速度，只在水平面上以O为圆心做圆周运动，F的水平分力F提供向心力．所以有 代入数据得ω＝ 乙(2) ①当ω＝时，由向心力公式F＝mrω知，ω越大，所需要的F越大，此时F不足以提供向心力了，物块要做离心运动，但由于受摩擦阻力的作用，物块不致于沿罐壁向上运动．故摩擦力的方向沿罐壁向下，如图乙所示．对f进行分解，此时向心力由F的水平分力F和f的水平分力f的合力提供 再利用几何关系，并将数据代入得f＝ 丙当ω＝时，由向心力公式F＝mrω知，ω越小，所需要的F越小，此时F1超过所需要的向心力了，物块要做向心运动，但由于受摩擦阻力的作用，物块不致于沿罐壁向下运动．故摩擦力的方向沿罐壁向上，如图丙所示．对f进行分解，此时向心力由F的水平分力F和f的水平分力f的合力提供 再利用几何关系，并将数据代入得f＝。

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（）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．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．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． B． C．D．6．（6分）如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置﹣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两车运动方向相反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车的速率一直比a车的大7．（6分）2012年6月18日，神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆形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大气，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．如不加干预，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8．（6分）2012年11月，“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一作用力，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﹣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1000m．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2.5gD．在0.4s～2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变二、解答题（共4小题，满分47分）9．（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的平均值；⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数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）的示数如图（b）所示，其读数为cm．（2）物块的加速度a可用d、s、△t A和△t B表示为a=．（3）动摩擦因数μ可用M、m、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”）．10．（8分）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻。

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）。