[江苏]2013年全国普通高等学校招生统一考试物理

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（）

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（）

下列选项中的各$\frac{1}{4}$圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各$\frac{1}{4}$圆环间彼此绝缘。坐标原点O处电场强度最大的是

在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示。$M$是贴在针口处的传感器，接触到药液时其电阻$R_M$发生变化，导致$S$两端电压$U$增大，装置发出警报，此时（）

水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等。碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的

将一电荷量为$+Q$的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等。$a$、$b$为电场中的两点，则

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（）

如图所示,理想变压器原线圈接有交流电源，当副线圈上的滑片$P$处于图示位置时，灯泡$L$能发光。要使灯泡变亮，可以采取的方法有

如图所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连。.弹簧处于自然长度时物块位于$O$点（图中未标出）。物块的质量为$m$，$AB$ =$a$，物块与桌面间的动摩擦因数为$\mu$。现用水平向右的力将物块从$O$点拉至$A$点，拉力做的功为$W$。撤去拉力后物块由静止向左运动，经$O$点到达$B$点时速度为零。重力加速度为$g$。则上述过程中

为探究小灯泡的电功率$P$和电压$U$的关系,小明测量小灯泡的电压$U$和电流$I$，利用$P=UI$得到电功率。实验所使用的小灯泡规格为"3.0 V 1.8 W"，电源为12 V的电池,滑动变阻器的最大阻值为10$\Omega$.
（1）准备使用的实物电路如图甲所示。请将滑动变阻器接入电路的正确位置.（用笔画线代替导线）

（2）现有10$\Omega$、20$\Omega$和50$\Omega$的定值电阻，电路中的电阻$R_1$应选$\Omega$的定值电阻。
（3）测量结束后，应先断开开关，拆除两端的导线,再拆除其他导线,最后整理好器材。
（4）小明处理数据后将$P$、$U^2$描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图乙所示。请指出图象中不恰当的地方.

某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关$K$，电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片$M$，$M$与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，$M$迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击$M$时，$M$与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间。

（1）在实验中,下列做法正确的有

（2）实验测得小球下落的高度$H$=1.980$m$，10个小球下落的总时间$T$ =6.5$s$，可求出重力加速度$g$=$m$/$s$。（结果保留两位有效数字）
（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法。
（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差，这导致实验误差。为此，他分别取高度$H$₁和$H$₂，测量$n$个小球下落的总时间$T$₁和$T$₂。他是否可以利用这两组数据消除对实验结果的影响?请推导说明。

如图所示，一定质量的理想气体从状态$A$依次经过状态$B$、$C$和$D$后再回到状态$A$。其中，$A\circledR B$和$C\circledR D$为等温过程，$B\circledR C$和$D\circledR A$为绝热过程（气体与外界无热量交换）。这就是著名的"卡诺循环"。

（1）该循环过程中，下列说法正确的是.
A．$A\circledR B$过程中，外界对气体做功
B．$B\circledR C$过程中，气体分子的平均动能增大
C．$C\circledR D$过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多
D．$D\circledR A$过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化
（2）该循环过程中，内能减小的过程是（选填"$A\circledR B$"、"$B\circledR C$"、"$C\circledR D$"或"$D\circledR A$"）. 若气体在$A\circledR B$过程中吸收$63kJ$的热量，在$C\circledR D$过程中放出$38kJ$的热量，则气体完成一次循环对外做的功为$kJ$.

（3）若该循环过程中的气体为$1mol$，气体在$A$状态时的体积为$10L$，在$B$状态时压强为$A$状态时的$\frac{2}{3}$。求气体在$B$状态时单位体积内的分子数。（已知阿伏加德罗常数$N_A=6.0\times {10}^{23}mo{l}^{-1}$，计算结果保留一位有效数字）

（1）如图所示的装置，弹簧振子的固有频率是4$Hz$。现匀速转动把手，给弹簧振子以周期性的驱动力，测得弹簧振子振动达到稳定时的频率为1$Hz$，则把手转动的频率为（）。

（2）如图所示,两艘飞船$A$、$B$沿同一直线同向飞行，相对地面的速度均为$v$（$v$接近光速$c$）。地面上测得它们相距为$L$，则$A$测得两飞船间的距离（选填"大于"、"等于"或"小于"）$L$。当$B$向$A$发出一光信号，$A$测得该信号的速度为。

（3）如图所示为单反照相机取景器的示意图，$ABCDE$为五棱镜的一个截面，$AB\perp BC$。光线垂直$AB$射入，分别在$CD$和$EA$上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直$BC$射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是多少?（计算结果可用三角函数表示）

（1）如果一个电子的德布罗意波长和一个中子的相等，则它们的也相等。

（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（$H{e}^{+}$）的能级图如图所示。电子处在$n=3$轨道上比处在$n=5$轨道上离氦核的距离（选填"近"或"远"）。当大量$H{e}^{+}$处在$n=4$的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有条。

（3）如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为$80kg$和$100kg$，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为$0.1m/s$。A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为$0.2m/s$，求此时B的速度大小和方向。

如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈$abcd$，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数$N=100$，边长$ab=1.0m$、$bc=0.5m$，电阻$r=2\Omega$。磁感应强度$B$在$0~1s$内从零均匀变化到$0.2T$。在$1~5s$内从$0.2T$均匀变化到$-0.2T$，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：

（1）$0.5s$ 时线圈内感应电动势的大小$E$和感应电流的方向；

（2）在$1~5s$内通过线圈的电荷量$q$；

（3）在$0~5s$内线圈产生的焦耳热$Q$。

如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的质量分别为$m_1$和$m_2$，各接触面间的动摩擦因数均为$\mu$。重力加速度为$g$。

（1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力大小；

（2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；

（3）本实验中，$m_1=0.5kg$，$m_2=0.1kg$，$\mu =0.2$，砝码与纸板左端的距离$d=0.1m$，取$g=10m/s^2$。若砝码移动的距离超过$l=0.002m$，人眼就能感知，为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大?

在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度$E$和磁感应强度$B$随时间$t$做周期性变化的图象如图所示。x 轴正方向为$E$的正方向，垂直纸面向里为$B$的正方向。在坐标原点$O$有一粒子$P$，其质量和电荷量分别为$m$和$+q$.不计重力。在$t=\frac{\tau }{2}$时刻释放$P$，它恰能沿一定轨道做往复运动。

（1）求$P$在磁场中运动时速度的大小$v_0$；
（2）求$B_0$应满足的关系；
（3）在$t_0$（0＜$t_0$＜$\frac{\tau }{2}$）时刻释放$P$，求$P$速度为零时的坐标。