[北京]2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理

下列说法正确的是（）

如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心$O$，经折射后分为两束单色光$a$和$b$。下列判断正确的是

一列沿$x$轴正方向传播的间谐机械横波，波速为4$m/s$。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）

倾角为$\alpha$、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为$m$的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是（）

如图，在磁感应强度为$B$、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆$MN$在平行金属导轨上以速度$v$向右匀速滑动，$MN$中产生的感应电动势为$E_1$，若磁感应强度增为2$B$，其他条件不变，$MN$中产生的感应电动势变为$E_2$。则通过电阻R的电流方向及$E_1$与$E_2$之比$E_1:E_2$分别为（）

某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的经典力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动（）

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度释放，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，小球从跑出点到落点的水平位移依次是$x_1,x_2,x_3$，机械能的变化量依次为$△E_{1，}△E_2,△E_3$，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是

以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子极短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为$v$的普通光源照射阴极$k$，没有发生光电效应，换同样频率为$v$的强激光照射阴极$k$，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压$U$，即将阴极$k$接电源正极，阳极$A$接电源负极，在$k$、$A$之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大$U$，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压$U$可能是下列的（其中$W$为逸出功，$h$为普朗克常量，$e$为电子电量）（）

某同学通过实验测定一个阻值约为$5\Omega$的电阻$R_x$的阻值。
（1）现有电源（$4V$，内阻可不计），滑动变阻器（$0~50\Omega$，额定电流$2A$），开关和导线若干，以及下列电表A.电流表($0~3A$，内阻约$0.025\Omega$)
B.电流表($0~0.6A$，内阻约$0.125\Omega$)
C.电压表($0~3V$，内阻约$3k\Omega$)
D.电压表($0~15V$，内阻约$15k\Omega$)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的（选填"甲"或"乙"）

（2）图2是测最$R_x$的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线.

（3）接通开关，改变滑动变阻器画片$P$的位置，并记录对应的电流表示数$I$、电压表示数$U$。某次电表示数如图3所示，可得该电阻的测量值$R_x=\frac{U}{I}$$\Omega$(保留两位有效数字)

（4）若在（1）问中选用甲电路，产生误差的主要原因是；若在（1）问中选用乙电路产生误差的主要原因是。（选填选项前的字母）
A. 电流表测量值小于流经$R_x$的电流值
B. 电流表测量值大于流经$R_x$的电流值
C. 电压表测量值小于$R_x$两端的电压值
D. 电压表测量值大于$R_x$两端的电压值
（5）再不损坏电表的前提下，将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端，随滑片P移动距离x的增加，被测电阻$R_x$两端的电压U也随之增加，下列反映$U-x$关系的示意图中正确的是 .

$E=\frac{U}{d}$如图所示，两平行金属板间距为$d$，电势差为$U$，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为$B$的匀强磁场。带电量为$+q$、质量为$m$的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：

（1）匀强电场场强$E$的大小；
（2）粒子从电场射出时速度$V$的大小；
（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径$R$。

蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小$F=kx$ ($x$为床面下沉的距离，$k$为常量)。质量$m=50kg$的运动员静止站在蹦床上，床面下沉$x_0=0.10m$；在预备运动中，假设运动员所做的总共$W$全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为$△t=2.0s$，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为$x_l$。取重力加速度$g=10m/s^2$，忽略空气阻力的影响。
（1）求常量$k$，并在图中画出弹力$F$随$x$变化的示意图；

（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度$h_m$；

（3）借助$F-x$ 图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求 $x_1$和$W$的值

对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。
（1）一段横截面积为$S$、长为$l$的直导线，单位体积内有$n$个自由电子，电子电荷量为$e$。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为$v$。
（a）求导线中的电流$I$；

（b）将该导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度$B$，导线所受安培力大小为$F_{安}$，导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为$F$，推导$F_{安}=F$。

（2）正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为$m$，单位体积内粒子数量$n$为恒量。为简化问题，我们假定：粒子大小可以忽略；其速率均为$v$，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变。利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力$F$与$m$、$n$和$v$的关系。

（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）