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2013 年普通高等学校招生全国统一考试
C．两颗卫星之间的引力大小为
理科综合能力测试物理试题（浙江卷）
一、选择题（本题4小题。每题6分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
D．三颗卫星对地球引力的合力大小为
14．关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是 19．如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，
A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息 以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速
B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波 度g=10m/s2 。关于热气球，下列说法正确的是
C．太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同 A．所受浮力大小为4830N
D．遥控器发出的红外线波长和医院“CT”中的X射线波长相同 B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变
15．磁卡的词条中有用于存储信息的磁极方向不同的磁化区，刷卡器中有检测线圈，当以速度v 0 刷卡时，在线圈中 C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s
产生感应电动势。其E-t关系如右图所示。如果只将刷卡速度改为v 0 /2，线圈中的E-t关系可能是（ ） D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N
20．在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的离子P+和P3+，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大
小为B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子P+在磁场中转过θ=30°后从磁场
右边界射出。在电场和磁场中运动时，离子P+和P3+
A．在电场中的加速度之比为1:1
B．在磁场中运动的半径之比为 :1
C．在磁场中转过的角度之比为1 : 2
D．离开电场区域时的动能之比为1 : 3
A. B. C. D. 非选择题部分共5题，共78分。
16．与通常观察到的月全食不同，小虎同学在2012年12月10日晚观看月全食时，看到整个月亮是暗红的。小虎画
21．（10分）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨
了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是
的左端，另一端系在小车上。一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的 a、
A．地球上有人用红色激光照射月球
b、c……均为打点计时器打出的点。
B．太阳照射到地球的红光反射到月球
C．太阳光中的红光经地球大气层折射到月球
D．太阳光中的红光在月球表面形成干涉条纹
17．如图所示，水平板上有质量m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻
物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是
A．5s内拉力对物块做功为零
B．4s末物块所受合力大小为4.0N
C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为 ；
D．6s-9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2
（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为 ，纸带①和②上c、e两点间的平均速度
①
二、选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确，全部选对的得 6分，选对 (填“大于”、“等于”或“小于”)；
②
（3）图中 （填选项）
但不全的得3分，有选错的得0分。）
A. 两条纸带均为用装置甲实验所得
18．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。
B. 两条纸带均为用装置乙实验所得
下列说法正确的是
C. 纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得
A．地球对一颗卫星的引力大小为 D. 纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得
22．（10分）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。
B．一颗卫星对地球的引力大小为（1）除了选用照片中的部分器材外， 填选项
A．还需要电压表 B．还需要电流表C．还需要学生电源 D．不在需要任何器材
（2）测量所得数据如下
用作图法求得电池的内阻r= ；
（3）根据第5次所测得的实验数据，求得电流表内阻R = 。
A
23．（16分）山谷中有三块大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，h1=1.8m，h2=4.0m，x1=4.8m，x2=8.0m。开始时，质量分别为M=10kg和m=2kg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 A点起水平跳到中
间石头，大猴抱起小猴跑到C点，抓住青藤的下端荡到右边石头的D点，此时速度恰好为零。运动过程中猴子均看
成质点，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）大猴子从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。24．(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RA和RB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的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Ek0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
A B C
前、后的动能改变量ΔE 和ΔE 分别为多少？
K左 K右
（4）比较|ΔE |和|ΔE |的大小，并说明理由。
K左 K右25．（22分）为了降低潜艇噪音，提高其前进速度，可用电磁推进器替代螺旋桨。潜艇下方有左、右两组推进器，
每组由6个相同的用绝缘材料制成的直线通道推进器构成，其原理示意图如下。在直线通道内充满电阻率 ρ=0.2Ω∙m
的海水，通道中a×b×c=0.3m×0.4m×0.3m的空间内，存在由超导线圈产生的匀强磁场，其磁感应强度 B=6.4T、方向
垂直通道侧面向外。磁场区域上、下方各有 a×b=0.3m×0.4m的金属板M、N，当其与推进器专用直流电源相连后，
在两板之间的海水中产生了从N到M，大小恒为I=1.0×103A的电流，设电流只存在于磁场区域。不计电源内阻及
导线电阻，海水密度ρ≈1.0×103kg/m3。
（1）求一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小，并判断其方向；
（2）在不改变潜艇结构的前提下，简述潜艇如何转弯？如何“倒车”？
（3）当潜艇以恒定速度v=30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，思考专用直流电源所提
0
供的电功率如何分配，求出相应功率的大小。2013 年普通高等学校招生全国统一考试
解析：A：两个离子的质量相同，其带电量是1：3的关系，所以由 可知其在电场中的加速度是1：3，故A
理科综合能力测试物理答案（浙江卷）
错．B：要想知道半径必须先知道进入磁场的速度，而速度的决定因素是加速电场，所以在离开电场时其速度表达
一、选择题（本题4小题。每题6分在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
式为： ，可知其速度之比为： ．又由 ，知 ，所以其半径之比为 ，故B正
14．答案：B 确．C：由B的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为： ，设磁场宽度为L，离子通过磁场转过的角度等
解析：A、电磁波可以传递信息，如电视信号；声波也可以传递信息，如人说话；故A错误；
于其圆心角，所以有sinθ= ，则可知角度的正弦值之比为 ，又P+的角度为300，可知P3+角度为600，故C
B、手机用电磁波传递信息，人用声波说话，故B正确；
C、太阳光中的可见光是电磁波，真空中为3×108m/s；“B超”中的超声波是声波，常温下，空气中大约为340m/s
正确．
；故C错误；
D：由电场加速后： 可知，两离子离开电场的动能之比为1：3，故D正确．
D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同，波速相同，根据c=λf，波长不同，故D错误；
15．答案：D
非选择题部分共5题，共78分。
解析：根据感应电动势公式E=BLv可知，其他条件不变时，感应电动势与导体的切割速度成正比，只将刷卡速度
改为 ，则线圈中产生的感应电动势的最大值将变为原来的 。磁卡通过刷卡器的时间 与速率成反比，所用 21．答案：（1）2.40cm
（2）1.25m/s，小于 （3）C
时间变为原来的2倍．故D正确．
解析：（1）选②纸带读出b、c两点间的距离为6.50-4.10cm=2.40cm
16．答案：C
解析：当太阳、地球、月球在同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，太阳发出的沿直线传播的光被不透明的地 （2）选②纸带读出c、e两点间的距离为5cm，相对应的平均速度 选①纸带读出c、e两点
球完全挡住，光线照不到月球上，在地球上完全看不到月球的现象就是月全食．看到整个月亮是暗红的，是因为太
间的距离为4.5cm，所以平均速度 小于 ．
阳光中的红光经地球大气层折射到月球．故C正确，A、B、D错误．故选C． ① ②
（3）装置甲实验中小车做匀加速直线运动，所以相邻的计时点的间距之差相等，装置乙实验中小车受橡皮筋的弹
17．答案：D
力越来越小，所以做加速度减小的变加速直线运动，以相邻的计时点的间距之差减小，所以带①为用装置甲实验所
解析：A、在0-4s内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s末开始运动，则5s内位移不为零，则拉力做功不为零．
得，纸带②为用装置乙实验所得故选C．
故A错误．B、4s末拉力为4N，摩擦力为4N，合力为零．故B错误．C、根据牛顿第二定律得，6s～9s内物体做
22．答案：（1）A；（2）见右图，r=0.76Ω；（3）0.22Ω．
匀加速直线运动的加速度
解析：（1）对照电路图，会发现缺少电压表；
f=μmg，解得= 。故C错误，D正确．故选D． （2）根据闭合电路欧姆定律，有E=U+Ir，变形得到：U=-rI+E，作出U-I图，如图所示
二、选择题（本题共3小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确，全部选对的得6分，选对但不
全的得3分，有选错的得0分。）
18．答案：BC．
解析：A、根据万有引力定律 可知，质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间的距离，而r-R为
同步卫星距地面的高度，故A错误；B、计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行
轨道半径r，故B选项正确；
C、根据几何关系可知，两同步卫星间的距离 ，故两卫星间的引力大小为 ，故C正确；D、
斜率的绝对值表示内电阻，故 ；
卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地球的引力大小相等，又因为三颗 （3）根据闭合电路欧姆定律，有：U=IR +IR，故
A
卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120°角，所以合力为0，故D错误．
23．答案：（1）大猴从A点水平跳离时速度的最小值为8m/s．
19．答案：AD
（2）猴子抓住青藤荡起时的速度大小9m/s．
解析：A、从地面刚开始竖直上升时，速度为零，故阻力为零，气球受重力和浮力，根据牛顿第二粒，有：F
（3）猴子荡起时，青藤对猴子的拉力大小为216N．
-mg=ma解得：F =m（g+a）=460×（10+0.5）N=4830N，故A正确；B、气球受重力、浮力和空气阻力，若阻
浮 浮
力不变，合力不变，气球匀加速上升，矛盾，故B错误；C、刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，气球是变加 解析：根据 ，解得 。则跳离的最小速度 （2）根据
速运动，加速度逐渐减小，故10s后的速度大小小于5m/s，故C错误；D、以5m/s匀速上升时，根据平衡条件，
有：F =mg+f，解得f=230N，故D正确； 机械能守恒定律得， 解得 （3）根据牛顿第二定律得，
浮
20．答案：BCD
F-(M+m)g=(M+m) 根据几何关系得，(L-h )2+x 2=L2
2 2联立解得F=216N．
点评：本题综合考查了平抛运动，圆周运动，运用了机械能守恒定律、牛顿第二定律，
24．答：（1）B板电势高于A板； （2）求等势面C所在处电场强度E的大小 ；（3）△E
k左
=e（φ -φ ），△E =e（φ -φ ）；（4）|△E |＞|△E |
C B k右 C A k左 k右
解析：（1）电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，受力的方向与电场的方向相反，所以B板的电势较高；
（2）电场力提供向心力： 又： ，
联立以上3式，得：
（3）到达N板左、右边缘处的电子，在运动的过程中，电场力对它们做功，电子动能的改变量等于电场力做功，
即：
△E =eU =e（φ -φ ），△E =eU =e（φ -φ ）
K左 CB C B K右 CA C A
（4）该电场是放射状电场，内侧的电场线密，电场强度大，所以U ＞U ，即：φ -φ ＞φ -φ ，所以：|△E |＞|
BC CA C B C A K左
△E |
K右
点评：该题考查带电粒子在放射状电场中的运动与电场力做功，解题的关键是电场力提供向心力，写出相应的表达
式，即可正确解答．属于中档题目．
25．答：（1）一个直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小为1.92××103N，其方向为垂直于BI平面向
右；
（2）开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．
改变电流方向，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”．
（3）当潜艇以恒定速度v =30m/s前进时，海水在出口处相对于推进器的速度v=34m/s，电源提供的电功率中的第
0
一部分为牵引功率，其大小6.9×105W；电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率，其大小
为6×106W；电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量，其功率的大小为4.6×104W．
解析：（1）安培力的大小，F=BIL=6.4×1000×0.3=1.92×103N，
根据左手定则可知，方向：垂直于BI平面向右；
（2）开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器，实施转弯．
改变电流方向，或改变磁场方向，可以改变海水所受磁场力的方向，实施“倒车”．
（3）电源提供的电功率中的第一部分为牵引功率
P=F v=6.9×105W
1 牵 0
电源提供的电功率中的第二部分为单位时间内海水的焦耳热功率
推进器内海水的电阻 P=12I2R=6×106W
2
电源提供的电功率中的第三部分为单位时间内海水动能的增加量
单位时间内通过推进器的水的质量为
m=ρ bcv =480kg
m 水对地
单位时间内其动能增加为P mv2 =4.6×104W
3= 水对地
点评：考查安培力及其根据F=BIL求其大小，由左手定则确定安培力方向．并巧用安培力来实施转弯及倒车，同时
掌握提供电源的不同功率，且通过功率公式来计算．
