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2013年高考真题 物理(山东卷)(含解析版).pdf
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1、 2013 年山东省高考物理试卷年山东省高考物理试卷 参考答案与试题解析参考答案与试题解析 一、选择题(共一、选择题(共 7 小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得的得 5 分,选对但不全的得分,选对但不全的得 3 分,有选错的得分,有选错的得 0 分)分)1(5 分)(2013山东)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A 力不是维持物体运动的原因 B 物体之间普遍存在相互吸引力 C 忽略空气阻力,重物与轻物下落
2、得同样快 D 物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反 解答:解:A、伽利略根据理想斜面实验,发现了力不是维持物体运动的原因,故 A 正确 B、伽利略没有发现物体之间普遍存在相互吸引力的规律故 B 错误 C、伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合的方法,发现了忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快的规律故 C 正确 D、伽利略没有发现物体间的相互作用力总是大小相等,方向相反的规律故 D 错误 故选 AC 2(5 分)(2013山东)如图所示,用完全相同的轻弹簧 A、B、C 将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧 A 与竖直方向的夹角为 30,弹簧 C 水平,则弹簧 A、C 的伸长量之比
3、为()A:4 B 4:C 1:2 D 2:1 解答:解:将两球和弹簧 B 看成一个整体,整体受到总重力 G、弹簧 A 和 C 的拉力,如图,设弹簧 A、C 的拉力分别为 F1和 F2由平衡条件得知,F2和 G 的合力与 F1大小相等、方向相反 则得:F2=F1sin30=0.5F1 根据胡克定律得:F=kx,k 相同,则 弹簧 A、C 的伸长量之比等于两弹簧拉力之比,即有 xA:xC=F1:F2=2:1 故选:D 3(5 分)(2013山东)如图所示,楔形木块 abc 固定在水平面上,粗糙斜面 ab 和光滑斜面 bc 与水平面的夹角相同,顶角 b 处安装一定滑轮质量分别为 M、m(Mm)的滑块
4、,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A 两滑块组成系统的机械能守恒 B 重力对 M 做的功等于 M 动能的增加 C 轻绳对 m 做的功等于 m 机械能的增加 D 两滑块组成系统的机械能损失等于 M 克服摩擦力做的功 解答:解:A、由于“粗糙斜面 ab”,故两滑块组成系统的机械能不守恒,故 A 错误 B、由动能定理得,重力、拉力、摩擦力对 M 做的总功等于 M 动能的增加,故 B 错误 C、除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,故 C 正确 D、除重力弹力以外的力做功,将导致机械能变化,
5、摩擦力做负功,故造成机械能损失,故 D 正确 故选 CD 4(5 分)(2013山东)图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,A 为交流电流表线圈绕垂直于磁场方向的水平轴 OO沿逆时针方向匀速转动从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示以下判断正确的是()A 电流表的示数为 10A B 线圈转动的角速度为 50 rad/s C 0.01s 时线圈平面与磁场方向平行 D 0.02s 时电阻 R 中电流的方向自右向左 解答:解:A、由题图乙可知交流电电流的最大值是A,周期 T=0.02s,由于电流表的示数为有效值,故示数 I=10A,选项
6、 A 正确;B、角速度=100 rad/s,选项 B 错误;C、0.01s 时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,选项 C 正确;D、由楞次定律可判断出 0.02s 时流过电阻的电流方向自左向右,选项 D 错误 故选 AC 5(5 分)(2013山东)将一段导线绕成图甲所示的闭合电路,并固定在水平面(纸面)内,回路的 ab 边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场,以向里为磁场的正方向,其磁感应强度 B 随时间 t 变化的图象如图乙所示用 F 表示 ab 边受到的安培力,以水平向右为 F 的正方向,能
7、正确反映F 随时间 t 变化的图象是()A B C D 解答:解:分析一个周期内的情况:在前半个周期内,磁感应强度均匀变化,磁感应强度 B 的变化度一定,由法拉第电磁感应定律得知,圆形线圈中产生恒定的感应电动势恒定不变,则感应电流恒定不变,ab 边在磁场中所受的安培力也恒定不 变,由楞次定律可知,圆形线圈中产生的感应电流方向为顺时针方向,通过 ab 的电流方向从 ba,由左手定则判断得知,ab 所受的安培力方向水平向左,为负值;同理可知,在后半个周期内,安培力大小恒定不变,方向水平向右故 B 正确 故选 B 6(5 分)(2013山东)如图所示,在 x 轴上相距为 L 的两点固定两个等量异种点
8、电荷+Q、Q,虚线是以+Q所在点为圆心、为半径的圆,a、b、c、d 是圆上的四个点,其中 a、c 两点在 x 轴上,b、d 两点关于 x 轴对称下列判断正确的是()A b、d 两点处的电势相同 B 四点中 c 点处的电势最低 C b、d 两点处的电场强度相同 D 将一试探电荷+q 沿圆周由 a 点移至 c 点,+q 的电势能减小 解答:解:A:该电场中的电势关于 X 轴对称,所以 bd 两点的电势相等,故 A 正确;B:c 点在两个电荷连线的中点上,也是在两个电荷连线的中垂线上,所以它的电势和无穷远处的电势相等而正电荷周围的电场的电势都比它高,即 C 点的电势在四个点中是最低的故 B 正确;C
9、:该电场中的电场强度关于 X 轴对称,所以 bd 两点场强大小相等,方向是对称的,不相同的故 C错误;D:c 点的电势低于 a 点的电势,试探电荷+q 沿圆周由 a 点移至 c 点,电场力做正功,+q 的电势能减小故 D 正确 故选:ABD 7(5 分)(2013山东)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,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的 k 倍,两星之间的距离变为原来的 n 倍,DC 运动的周期为()A B C D
10、解答:解:设 m1的轨道半径为 R1,m2的轨道半径为 R2两星之间的距离为 l 由于它们之间的距离恒定,因此双星在空间的绕向一定相同,同时角速度和周期也都相同由向心力公式可得:对 m1:对 m2:又因为 R1十 R2=l,m1+m2=M 由式可得 所以当两星总质量变为 KM,两星之间的距离变为原来的 n 倍,圆周运动的周期平方为 T2=即 T=T,故 ACD 错误,B 正确;故选 B 二、解答题(共二、解答题(共 4 小题,满分小题,满分 46 分)分)8(2 分)(2013山东)图甲为一游标卡尺的结构示意图,当测量一钢笔帽的内径时,应该用游标卡尺的A(填“A”、“B”或“C”)进行测量;示
11、数如图乙所示,该钢笔帽的内径为11.30mm 解答:解:游标卡尺来测量玻璃管内径应该用内爪即 A 部分 游标卡尺测内径时,主尺读数为 11mm,游标读数为 0.056=0.30mm,最后读数为 11.30mm 故答案为:A,11.30 9(11 分)(2013山东)霍尔效应是电磁基本现象之一,近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展如图 1 所示,在一矩形半导体薄片的 P、Q 间通入电流 I,同时外加与薄片垂直的磁场 B,在 M、N 间出现电压 UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足,式中 d 为薄片的厚度,k 为霍尔系数某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数 若该
12、半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,电流与磁场方向如图 1 所示,该同学用电压表测量 UH时,应将电压表的“+”接线柱与M(填“M”或“N”)端通过导线相连 已知薄片厚度 d=0.40mm,该同学保持磁感应强度 B=0.10T 不变,改变电流 I 的大小,测量相应的 UH值,记录数据如下表所示 I(103A)3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 UH(103V)1.1 1.9 3.4 4.5 6.2 6.8 根据表中数据在图 3 中画出 UHI 图线,利用图线求出该材料的霍尔系数为1.5103VmA1T1(保留 2位有效数字)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再
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