2013年天津市高考物理试卷解析版

2013年天津市高考物理试卷解析版参考答案与试题解析一、选择题1．（3分）下列说法正确的是（　　）A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关【考点】J4：氢原子的能级公式和跃迁．菁优网版权所有【专题】54N：原子的能级结构专题．【分析】原子核衰变时电荷数守恒，质量数守恒；α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流，而γ射线不带电；能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差；根据光电效应方程得出光电子的最大初动能与什么因素有关。【解答】解：A、原子核发生衰变时，电荷守恒，但会有质量亏损，遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律；故A错误。B、α射线和β射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流，而γ射线不带电；故B错误。C、根据玻尔氢原子模型的相关理论，电子轨道和能量都是量子化的，而在“跃迁”过程中要遵循hυ＝Em﹣En，故只能辐射特定频率的光子。故C正确。D、由光电效应的方程Ek＝hυ﹣W0可知，光电子的动能由入射光频率决定。故D错误。故选：C。【点评】本题主要考查原子结构和原子核的相关知识。选项的迷惑性大，关键要熟悉教材，牢记这些基本的知识点，以及加强训练。2．（3分）我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功【考点】52：动量定理；53：动量守恒定律．菁优网版权所有【分析】本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论。【解答】解：A、因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误。BCD、设甲乙两运动员的质量分别为m甲、m乙，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲，v乙，根据题意整个交接棒过程可以分为两部分：①完全非弹性碰撞过程→“交棒”；m甲v甲+m乙v乙＝（m甲+m乙）v共②向前推出（人船模型）→“接棒”（m甲+m乙）v共＝m甲v’甲+m乙v’乙由上面两个方程联立可以解得：m甲△v甲＝﹣m乙△v乙，即B选项正确。经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，C、D选项错误。故选：B。【点评】掌握碰撞的分类：弹性碰撞和非弹性碰撞的相关知识是解决本题的关键。3．（3分）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd。ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场。线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场。线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（　　）A．Q1＞Q2q1＝q2B．Q1＞Q2q1＞q2C．Q1＝Q2q1＝q2D．Q1＝Q2q1＞q2【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；DD：电磁感应中的能量转化．菁优网版权所有【专题】538：电磁感应——功能问题．【分析】根据，可判两次进入通过线框导体横截面的电荷量相等；根据功能关系可求线框中产q=𝑁△𝛷𝑅总生的热量。【解答】解：设ab和bc边长分别为lab，lbc，若假设穿过磁场区域的速度为v，则有①，Q1═|𝑊安1|=𝐵𝐼1𝑙𝑎𝑏⋅𝑙𝑏𝑐=𝐵2𝑙𝑎𝑏2𝑣𝑅𝑙𝑏𝑐②q1=𝐼1△𝑡=𝑁△𝛷𝑅总=𝐵⋅𝑙𝑎𝑏𝑙𝑏𝑐𝑅同理可以求得③Q2═|𝑊安2|=𝐵𝐼2𝑙𝑏𝑐⋅𝑙𝑎𝑏=𝐵2𝑙𝑏𝑐2𝑣𝑅𝑙𝑎𝑏④q2=𝐼2△𝑡=𝑁△𝛷𝑅总=𝐵⋅𝑙𝑎𝑏𝑙𝑏𝑐𝑅lab＞lbc，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，通过比较①③可知Q1＞Q2，通过比较②④可知q1＝q2，所以A选项正确，BCD错误。故选：A。【点评】在电磁感应题目中，公式常考，要牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导q=𝑁△𝛷𝑅总过程；对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；②利用动能定理；③利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件。4．（3分）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则（　　）A．ab接MN、cd接PQ，Iab＜IcdB．ab接MN、cd接PQ，Iab＞IcdC．ab接PQ、cd接MN，Iab＜IcdD．ab接PQ、cd接MN，Iab＞Icd【考点】E8：变压器的构造和原理．菁优网版权所有【专题】53A：交流电专题．【分析】电流互感器的作用是使大电流变成小电流，然后利用变压器工作原理：即可确定接哪一𝐼1𝐼2=𝑛2𝑛1端。【解答】解：电流互感器的作用是使大电流变成小电流，所以Iab＞Icd，所以AC错误；利用变压器工作原理：，所以输入端ab接MN，输出端cd接PQ，所以B对，D项错；𝐼1𝐼2=𝑛2𝑛1故选：B。【点评】本题考查远距离输电和理想变压器的基础知识，熟练掌握电压、电流等关系是解决此类题目的关键。5．（3分）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（　　）A．FN保持不变，FT不断增大B．FN不断增大，FT不断减小C．FN保持不变，FT先增大后减小D．FN不断增大，FT先减小后增大【考点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的平衡．菁优网版权所有【专题】527：共点力作用下物体平衡专题．【分析】对小球进行受力分析，重力、支持力、拉力组成一个矢量三角形，由于重力不变、支持力方向不变，又缓慢推动，故受力平衡，只需变动拉力即可，根据它角度的变化，你可以明显的看到各力的变化。【解答】解：先对小球进行受力分析，重力、支持力FN、拉力FT组成一个闭合的矢量三角形，由于重力不变、支持力FN方向不变，斜面向左移动的过程中，拉力FT与水平方向的夹角β减小，当β＝θ时，FT⊥FN，细绳的拉力FT最小，由图可知，随β的减小，斜面的支持力FN不断增大，FT先减小后增大。故D正确。ABC错误。故选：D。【点评】本题是动态变化分析问题，容易产生的错误是不能准确把握小球的受力特征，特别是FN与FT组夹角的变化，认为拉力FT与水平方向的夹角β减小，拉力减小而错选B。6．（3分）两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则（　　）A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零【考点】A7：电场线；AA：电场的叠加；AE：电势能与电场力做功．菁优网版权所有【专题】532：电场力与电势的性质专题．【分析】本题要根据等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性，分析试探电荷的受力情况，分析其运动情况，根据电场力做功情况，分析其电势能的变化情况．【解答】解：A、两等量正电荷周围部分电场线如右图所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从无穷远到O过程中电场强度先增大后减小，且方向始终指向无穷远方向。故试探电荷所受的电场力是变化的，q由A向O的运动做非匀加速直线运动，故A错误。B、电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小；故B正确。C、从A到O过程，电场力做正功，动能增大，从O到N过程中，电场力做负功，动能减小，故在O点试探电荷的动能最大，速度最大，故C正确。D、取无限远处的电势为零，从无穷远到O点，电场力做正功，电势能减小，则q运动到O点时电势能为负值。故D错误。故选：BC。【点评】本题考查静电场的基本概念．关键要了解等量同种点电荷电场线的分布情况，运用动能定理进行分析．7．（3分）一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如图所示。下列描述该波的图象可能正确的是（　　）A．B．C．D．【考点】F4：横波的图象；F5：波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有【专题】16：压轴题；51D：振动图像与波动图像专题．【分析】根据同一时刻两个质点的振动状态，画出可能的波形，得到距离9m与波长的关系式，求得波长的通项，得到波长的特殊值，即可进行选择。【解答】解：由振动图象可知，在t＝0时刻，a位于波峰，b经过平衡位置向下运动。若波从a传到b，如图a、b两点之间的波形图“余数”如红线所示，则有（n）λ＝9m，n＝0，1，+342，…，得λ=364𝑛+3若波从b传到a，如图a、b两点之间的波形图“余数”如蓝线所示，则有（n）λ＝9m，n＝0，1，+142，…，得λm=364𝑛+1代入自然数可知，λ＝4m、12m，得AC正确。故选：AC。【点评】本题考查机械波的图象及多解性。a、b两点之间的波形图“余数”可以为解析图中蓝色和红色两种形式。8．（3分）固定的半圆形玻璃砖的横截面如图。O点为圆心，OO′为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO′夹角θ较小时，光屏NQ区域出现两个光斑，逐渐增大θ角。当θ＝α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则。A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C．α＜θ＜β时，光屏上只有1个光斑D．β＜θ时，光屏上只有1个光斑＜𝜋2【考点】H3：光的折射定律．菁优网版权所有【专题】16：压轴题；54D：光的折射专题．【分析】由题，当光斑在光屏上消失时，是由于光线发生了全反射，A光先消失，说明A光的临界角较小，根据临界角公式sinC，即可确定玻璃对两种光折射率的大小；由v，判断光在玻璃中传播速度的大=1𝑛=𝑐𝑛小；对照全反射的条件，当光线从玻璃射入空气，入射光大于临界角时光线将发生全反射进行分析。【解答】解：A、根据题干描述“当θ＝α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ＝β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，说明A光先发生了全反射，A光的临界角小于B光的临界角，而发生全反射的临界角C满足：sinC，可知，玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，故A正确；=1𝑛B、玻璃砖对A光的折射率比对B光的大，由n知，A光在玻璃砖中传播速度比B光的小。故B错误。=𝑐𝑣C、当α＜θ＜β时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑。故C错误。D、当β＜θπ时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合）。故D正＜12确。故选：AD。【点评】本题主要考查几何光学和物理光学的基础知识应用，关键要掌握全反射的条件及临界角公式进行分析。二、解答题（满分54分）9．“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＝　　，