2013高考物理 真题分类解析 专题19 机械振动机械波

G 单元 机械振动和机械波G1 机械振动24．B4G1 [2018·安徽卷] 如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m 的物块．压缩弹簧使其长度为34L 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度； (2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量；(4)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24．[解析] (1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为ΔL ，有mgsin α－k ΔL ＝0， 解得ΔL ＝mgsin αk，此时弹簧的长度为L ＋mgsin αk.(2)当物块的位移为x 时，弹簧伸长量为x ＋ΔL ，物块所受合力为F 合＝mgsin α－k(x ＋ΔL)， 联立以上各式可得F 合＝－kx ， 可知物块做简谐运动；(3)物块做简谐运动的振幅为A ＝L 4＋mgsin αk ，由对称性可知，最大伸长量为L 4＋2mgsin αk.(4)设物块位移x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向f ＋F N1sin α－Fcos α＝0，竖直方向F N2－Mg －F N1cos α－Fsin α＝0， 又F ＝k(x ＋ΔL)，F N1＝mgcos α，联立可得f ＝kxcos α，F N2＝Mg ＋mg ＋kxsin α为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有 |f|≤μF N2，所以μ≥|f|F N2＝k|x|cos αMg ＋mg ＋kxsin α，当x ＝－A 时，上式右端达到最大值，于是有 μ≥（kL ＋4mgsin α）cos α4Mg ＋4mgcos 2α－kLsin α.[:物理大师]G2 机械波15．G2[2018·北京卷] 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A ．这列波的振幅为4 cmB ．这列波的周期为1 sC ．此时x ＝4 m 处质点沿y 轴负方向运动D ．此时x ＝4 m 处质点的加速度为015．D [解析] 由图像可知，这列波的振幅为2 cm ，A 项错误．波长λ＝8 m ，故周期T ＝λv ＝84 s ＝2 s ，B项错误．波向右传播，左边的质点带动右边的质点振动，故x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向运动，C 项错误．此时x ＝4 m 处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D 项正确．11．【选修3－4】G2[2018·重庆卷] (1)(6分)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m ，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( )[:物理大师]A ．4 m 、6 m 和8 mB ．6 m 、8 m 和12 mC ．4 m 、6 m 和12 mD ．4 m 、8 m 和12 m(1)C [解析] 本题主要考查对波的图像的识别和波长的理解．如图可知，满足题意的两点可能有以下情况： ①O 点和A 点：此时λ＝2OA ＝2×6 m ＝12 m. ②O 点和B 点：此时λ＝OB ＝6 m.③A 点和D 点：此时λ＝23AD ＝23×6 m ＝4 m.故选项C 正确．11．[2018·重庆卷] (2)(6分)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射角i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．11．(2)[解析] 本题主要考查光的折射率的计算．如图可知，玻璃的折射率n ＝sinisinr .由于出射光线O′B 与AO 平行，所以∠r ＝∠AOO ′；而∠i 是△AOO ′的一个外角，由三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有：∠i＝∠α＋∠AOO′＝∠α＋∠r，即：∠r＝∠i－∠α.所以玻璃的折射率n＝sinisin（i－α）.16．G2[2018·福建卷] 如图，t＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是( )16．C [解析] 由λ＝vT可知，波在一个周期内传播的路程为一个波长，由于t＝0.6 s＝1.5T，所以波向左、向右传播的距离均为 1.5λ，即波向右传播到(1.5λ，0)，向左传播到(－1.5λ，0)．由于波中任何质点的起振方向都相同，故此时(－1.5λ，0)、(1.5λ，0)两质点都应从平衡位置开始向上振动，由“上下坡”法可知C正确．G3 实验：用单摆测定重力加速度[:物理大师物理大师]G4 机械振动与机械波综合21．G4[2018·全国卷] 在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m，在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为( )A．2 B．4C．6 D．821．B [解析] 根据波的叠加规律，波程差为波长整数倍的点振动加强，波程差为半波长奇数倍的点振动减弱，因此，相邻的振动加强点(或振动减弱点)的波程差相差一个波长，向某一端点行进10 m时，该点距两个端点的波程差为(25＋10)m－(25－10)m＝20 m，为波长的4倍，这样听到由强变弱的次数总共为4次，选项B正确．34．[物理——选修3－4](15分)G4[2018·新课标全国卷Ⅰ](1)(6分)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m和6 m．一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是________ .(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处B．在t＝5 s时刻质点c恰好到达最高点C．质点b开始振动后，其振动周期为4 s[:物理大师]D．在4 s<t<6 s的时间间隔内质点c向上运动E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动[:物理大师物理大师]34．(1)ACD [解析] 6 s 内质点传播的距离x ＝vt ＝12 m ，波恰好传到d 点，A 正确；由题意知， 34T ＝3 s ，周期T ＝4 s ，C 正确；t ＝3 s 时刻，质点c 刚开始向下振动，t ＝5 s 时刻，c 刚好振动了2 s ，刚好到达平衡位置，B 错误；4～6 s 时段内质点c 从最低点向最高点运动，D 正确；b 、d 两点相距10 m ，而波长λ＝vT ＝8 m ，不是半波长奇数倍，b 、d 两点不是振动的反相点，E 错误．[:物理大师]34．G4[2018·新课标全国卷Ⅰ] (2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L ，折射率为n ，AB 代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(ⅰ)为使光线能从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面，求光线在端面AB 上的入射角应满足的条件；[:物理大师](ⅱ)求光线从玻璃丝的AB 端面传播到另一端面所需的最长时间．34．(2)[解析](ⅰ)设光线在端面AB 上C 点(见下图)的入射角为i ，折射角为r ，由折射定律有 sin i ＝nsin r ①设该光线射向玻璃丝内壁D 点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有 α≥θ② 式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足 nsin θ＝1③由几何关系得 α＋r ＝90°④[:物理大师物理大师] 由①②③④式得 sin i ≤n 2－1⑤(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为 v ＝cn ⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为 v z ＝vsin α⑦ 光线从玻璃丝端面AB 传播到其另一端面所需时间为 T ＝L v z⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB 传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得T max ＝Ln2c⑨[:物理大师]5．G4 [2018·四川卷] 图1是一列简谐横波在t ＝1.25 s 时的波形图，已知c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于( )12[:物理大师]A ．a<x<bB ．b<x<cC ．c<x<dD ．d<x<e 5．D [解析] c 位置的质点比a 位置的晚0.5 s 起振，a 、c 间距离为半个波长，故波长沿x 轴正方向传播，周期T ＝1 s ．由t ＝1.25 s ＝T ＋T4，从图2中可看出，t 时刻质点正由y 轴上方向平衡位置运动，故D 对．7．G4 [2018·天津卷] 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m 的a 、b 两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是( )7．AC [解析] 由振动图像可知，a 、b 两点的振动相位相差四分之一或四分之三周期，由波的传播规律可知，一个周期内波向前传播一个波长，所以a 、b 间的距离x ＝(n ＋14)λ或x ＝(n ＋34)λ(n ＝0，1，2，3……)．由第一个表达式，当n ＝0时， λ＝36 m ；当n ＝1时， λ＝7.2 m ；当n ＝2时， λ＝4 m ，A 正确；由第二个表达式，当n ＝0时， λ＝12 m ；当n ＝1时， λ＝367 m ；当n ＝2时， λ＝3611m ，C 正确．。

机械振动与机械波【2014高考真题】1.【物理——选修34]【2014·新课标全国卷Ⅰ】(1)图(a)为一列简谐横波在t＝2 s时的波形图．图(b)为媒质中平衡位置在x＝1.5 m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x＝2 m的质点．下列说法正确的是________．图(a)图(b)A．波速为0.5 m/sB．波的传播方向向右C．0～2 s时间内，P运动的路程为8 cmD．0～2 s时间内，P向y轴正方向运动E．当t＝7 s时，P恰好回到平衡位置2.【2014·安徽卷】一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t＝0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是()图1图2A ．0.5 mB ．1.5 mC ．2.5 mD ．3.5 m3.【2014·安徽卷】在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( ) A ．T ＝2πr GMlB ．T ＝2πr l GMC ．T ＝2πr GMlD ．T ＝2πl r GM【答案】B【解析】本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法，考查推理能力．在地球表面有G Mm r 2＝mg ，解得g ＝G Mmr2.单摆的周期T ＝2π·lg＝2πr lGM，选项B 正确． 4.【2014·北京卷】一简谐机械横波沿x 轴正方向传播，波长为λ，周期为T .t ＝0时刻的波形如图1所示，a 、b 是波上的两个质点．图2是波上某一质点的振动图像．下列说法中正确的是( )图1 图2A ．t ＝0时质点a 的速度比质点b 的大B ．t ＝0时质点a 的加速度比质点b 的小C ．图2可以表示质点a 的振动D ．图2可以表示质点b 的振动 【答案】D【解析】本题考查简谐运动的振动和波动图像．图1为波动图像，图2为振动图像．t＝0时刻，a在波峰位置，速度为零，加速度最大，b在平衡位置，加速度为零，速度最大，A、B错误．在波动图像中，根据同侧法由波传播方向可以判断出质点的振动方向，所以t＝0时刻，b点在平衡位置且向下振动，故图2可以表示质点b的振动，C错误，D正确．5.【2014·全国卷】两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇．下列说法正确的是()A．波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1－A2|B．波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1＋A2C．波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D．波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅6.【2014·福建卷Ⅰ】在均匀介质中，一列沿x轴正向传播的横波，其波源O在第一个周期内的振动图像如图所示，则该波在第一个周期末的波形图是()A BC D【答案】D【解析】由振动图像可知，波源的起振方向是沿y轴负方向的，由题干可知该波沿x轴正方向传播，由质点的振动方向与波的传播方向的关系可知，该波在第一个周期末的波形图如图D所示．7.【2014·山东卷】(1)一列简谐横波沿直线传播．以波源O由平衡位置开始振动为计时零点，质点A的振动图像如图所示，已知O、A的平衡位置相距0.9 m．以下判断正确的是________．(双选，填正确答案标号)a．波长为1.2 mb．波源起振方向沿y轴正方向c．波速大小为0.4 m/sd．质点A的动能在t＝4 s时最大8.【2014·四川卷】如图所示，甲为t＝1 s时某横波的波形图像，乙为该波传播方向上某一质点的振动图像，距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像可能是()甲乙A BC D【答案】A【解析】从甲图可以得到波长为2 m，从乙图可以得到周期为2 s，即波速为1 m/s；由乙图的振动图像可以找到t＝1 s时，该质点位移为负，并且向下运动，距该质点Δx＝0.5 m处的质点与该质点的振动情况相差T4，即将乙图中的图像向左或右平移14周期即可得到距该质点Δx＝0.5 m处质点的振动图像，故只有A正确．9.【2014·天津卷】平衡位置处于坐标原点的波源S在y轴上振动，产生频率为50 Hz的简谐横波向x轴正、负两个方向传播，波速均为100 m/s.平衡位置在x轴上的P、Q两个质点随波源振动着，P、Q的x轴坐标分别为x P＝3.5 m、x Q＝－3 m．当S位移为负且向－y方向运动时，P、Q两质点的()A．位移方向相同、速度方向相反B．位移方向相同、速度方向相同C．位移方向相反、速度方向相反D．位移方向相反、速度方向相同10. 【2014·浙江卷】一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s11.【2014·浙江卷】下列说法正确的是()A．机械波的振幅与波源无关B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定C ．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反D ．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关12.【2014·重庆卷】(2)(6分)一竖直悬挂的弹簧振子下端装有一记录笔，在竖直面内放置有一记录纸．当振子上下振动时，以速率v 水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如题11图2所示的图像．y 1、y 2、x 0、2x 0为纸上印迹的位置坐标．由此图求振动的周期和振幅．题11图2【答案】(2)2x 0v y 1－y 22【解析】(2)设周期为T ，振幅为A . 由题图得T ＝2x 0v ，A ＝y 1－y 22.【2013高考真题】（2013·天津卷）7、一列简谐波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m 的a ，b 两质点的振动图像如右图所示，下列描述该波的图像可能正确的是（ ）（2013·大纲卷）21．在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器。

高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编附答案解析一、选择题1．两根相同的绳子上某时刻存在A、B 两列绳波，两波形如图所示。

经过t 时间，在该区域内两波再次出现如图波形，设A和B 的周期分别是T A、T B，则t 可能等于（）A．T A B．T BC．2T A D．2T B2．做简谐运动的物体，下列说法正确的是A．当它每次经过同一位置时，位移可能不同B．当它每次经过同一位置时，速度可能不同C．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅3．如图为一弹簧振子做简谐运动的位移﹣时间图象，在如图所示的时间范围内，下列判断正确的是（）A．0.2s时的位移与0.4s时的位移相同B．0.4s时的速度与0.6s时的速度相同C．弹簧振子的振动周期为0.9s，振幅为4cmD．0.2s时的回复力与0.6s时的回复力方向相反4．一列波在传播过程中遇到一个障碍物，发生了一定程度的衍射，一定能使衍射现象更明显的措施是A．增大障碍物尺寸，同时增大波的频率。

B．缩小障碍物尺寸，同时增大波的频率。

C．增大障碍物尺寸，同时减小波的频率。

D．缩小障碍物尺寸，同时减小波的频率。

5．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz～1000 MHz的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是（）A．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m～150m之间B．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离6．在简谐运动中，振子每次经过同一位置时，下列各组描述振动的物理量总是相同的是A．速度、加速度、动能B．动能、冋复力、对平衡位置的位移C．加速度、速度、势能D．速度、动能、回复力7．如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在M、N两点之间做简谐运动．下列判断正确的是（）A．振子从O向N运动的过程中位移不断减小B．振子从O向N运动的过程中回复力不断减小C．振子经过O时动能最大D．振子经过O时加速度最大8．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（）A．质点振动的振幅为2cmB．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大9．图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图．a、b两质点的横坐标分别为x=2m和x=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象．下列说法正确的是（）A．该波沿+x方向传播，波速为1m/sB．质点a经4s振动的路程为4mC．此时刻质点a的速度沿-y方向D．质点a在t =2 s时速度最大10．下图表示一简谐横波波源的振动图象．根据图象可确定该波的（）A ．波长，波速B ．周期，振幅C ．波长，振幅D ．周期，波速11．如图所示为一列沿x 轴负方向传播的简谐横波，实线为0t =时刻的波形图，虚线为0.6s t =时的波形图，波的周期0.6s T >，则：（ ）A ．波的周期为2.4sB ．波的速度为10 m/s 3C ．在0.5 s =t 时，Q 点到达平衡位置D ．在0.5 s =t 时，Q 点到达波峰位置12．如图所示，从入口S 处送入某一频率的声音。

2013年浙江省高考物理试卷一、解答题1．（3分）关于生活中遇到的各种波，下列说法正确的是（）A．电磁波可以传递信息，声波不能传递信息B．手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波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2．（3分）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v0刷卡时，在线圈中产生感应电动势。

其E﹣t关系如图所示。

如果只将刷卡速度改为，线圈中的E﹣t关系可能是（）A．B．C． D．3．（3分）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．小虎画了月全食的示意图，并提出了如下猜想，其中最为合理的是（）A．地球上有人用红色激光照射月球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4．（3分）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F f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4.0NC．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D．6s～9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2二、选择题（本题共3小题．在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．）5．（6分）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．下列说法正确的是（）A．地球对一颗卫星的引力大小为B．一颗卫星对地球的引力小于C．两颗卫星之间的引力大小为D．三颗卫星对地球引力的合力大小为6．（6分）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，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，重力加速度g=10m/s2．关于热气球，下列说法正确的是（）A．所受浮力大小为4830NB．加速上升过程中所受空气阻力保持不变C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N7．（6分）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1：1B．在磁场中运动的半径之比为：1C．在磁场中转过的角度之比为1：2D．离开电场区域时的动能之比为1：3三、解答题（共5小题，满分62分）8．（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、b、c …均为打点计时器打出的点．（1）任选一条纸带读出b、c两点间的距离为；（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（填“大于”、”等于”或“小于”）；平均速度①②（3）图中（填选项）A．两条纸带均为用装置甲实验所得B．两条纸带均为用装置乙实验所得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．9．（10分）采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”．（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．不再需要任何器材（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组所测得的实验数据，求得电流表内阻R A=．10．山谷中有三块大石头和一根不可伸长的轻质青藤，其示意图如图所示。

2013年普通高等学校招生全国统一考试物理试卷（上海卷）解析一、单项选择题共16分，每小题2分．每小题只有一个正确选项.1．电磁波与机械波具有的共同性质是（）A．都是横波B．都能传输能量C．都能在真空中传播D．都具有恒定的波速答案：B思路分析：考点解剖：考查机械波与电磁波的性质．解题思路：根据振动方向与传播方向的关系波可分为横波和纵波．解答过程：解：机械波有横波和纵波之分，电磁波是横波，波是传递能量的一种方式，机械波的传播需要介质，电磁波的传播不需要介质，无论是电磁波还是机械波在不同介质中传播速度不同．规律总结：相同点是都是传播能量的方式，传播速度与介质有关，电磁波从真空进入介质速度减小，声波在水等介质中的速度比空气中的大；不同点是电磁波是横波，机械波有横波有纵波，机械波需要介质，电磁波在真空中也可以传播．2．当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时（）A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子答案：C思路分析：考点解剖：考查光电效应产生的微观问题．解题思路：光电效应是有光照射时电子从板上飞出的物理过程．解答过程：解：锌板的电子吸收光子的能量后从锌板飞出，本来锌板不带电，失去电子后带正电，会吸附空气中的负离子，答案为C．规律总结：理解光电效应现象，本来不带电的锌板由于电子吸收光子获得能量从金属表面逸出从而失去电子锌板带正电．3．白光通过双缝后产生的干涉条纹是彩色的，其原因是不同色光的（ ） A ．传播速度不同B ．强度不同C ．振动方向不同D ．频率不同 答案：D 思路分析：考点解剖：考查光的干涉现象彩色的成因．解题思路：白光是由不同色光组成，干涉条纹间距与波长有关． 解答过程：解：红光频率最小波长最大，紫光频率最大波长最小，波长越大条纹间距越大，相邻两个亮条纹或暗条纹的中心间距是λdl x =∆，条纹间距与光的强度无关，综上答案为D ．规律总结：单色光做实验时形成明暗相间的条纹，白光做实验时由于各色光的频率不同波长不同从而形成条纹间距不同的彩色条纹，复合在一起形成彩色条纹．．4．做简谐振动的物体，当它每次经过同一位置时，可能不同的物理量是（ ） A ．位移 B ．速度C ．加速度D ．回复力 答案：B 思路分析：考点解剖：考查描述简谐振动的物理量变化规律． 解题思路：注意物理量的矢量性． 解答过程：解：同一位置位移相同，力与位移成正比也相同，加速度与力成正比所以也相同，速度方向可能相反所以答案为B ．规律总结：弹力做为回复力，回复力与位移成正比，加速度与回复力成正比．5．液体与固体具有的相同特点是（ ） A ．都具有确定的形状B ．体积都不易被压缩C ．物质分子的位置都确定D ．物质分子都在固定位置附近振动 答案：B 思路分析：考点解剖：考查液体与固体特点．解题思路：从流体与固体的微观结构特点判断． 解答过程：解：固体分子只能在自己平衡位置附近振动，液体分子没有固定的平衡位置所以可以流动具有流动性．固体与液体分子间距离比较近都不易被压缩．规律总结：液体及固体相同点是分子间距比较小，不易被压缩；不同点是固体分子原子平衡位置固定，液体平衡位置不固定具有流动性．6．秋千的吊绳有些磨损．在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千（ ） A ．在下摆过程中 B ．在上摆过程中 C ．摆到最高点时D ．摆到最低点时答案：D 思路分析：考点解剖：考查机械能守恒及圆周运动的向心力问题．解题思路：物体受重力和绳子的拉力在指向圆心方向的合力做为向心力． 解答过程：解：物体受重力和绳子的拉力在指向圆心方向的合力做为向心力lmv mg F 2cos =-θθ为绳子与竖直方向的夹角，在下摆的过程中θ变小，由机械能守恒速度变大所以拉力变大．正确答案为D ．规律总结：整个运动过程中最高点速度为零有沿着切线方向的加速度，最低点速度最大有着向心加速度，都不是平衡态．7．在一个23892U 原子核衰变为一个20682Pb原子核的过程中，发生β衰变的次数为（ ）A．6次B．10次C．22次D．32次答案：A思路分析：考点解剖：考查原子核衰变规律．解题思路：从α衰变、β衰变对电荷数、质量数的影响来入手．解答过程：解：一次α衰变电荷数减少2质量数减少4，一次β衰变电荷数增加1质量数不变，由质量数减少32，发生α衰变的次数为（238-206）÷4=8次，发生β衰变的次数为2×8-92-82．=6次，选项A正确．规律总结：因为β衰变质量数不变所以可由质量数的变化来判断α衰变的次数，再由电荷数的变化情况确定β衰变次数．8．如图，质量m A＞m B的两物体A、B叠放在一起，靠着竖直墙面．让它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体B的受力示意图是（）答案：A解析：两物体A、B叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物块与竖直墙面之间没有压力，没有摩擦力，二者一起做自由落体运动，AB之间没有弹力作用，物体B的受力示意图是图A．答案：A思路分析：考点解剖：考查动力学问题中连接体问题的受力分析．解题思路：A、B与墙面间有摩擦力吗？整体的加速度如何？隔离B分析其状态及受力．解答过程：解：水平方向墙面与两物体间没有弹力，所以没有摩擦力，竖直方向物体受重力做用做自由落体运动，加速度为g，隔离B分析加速度为g，所以B与A间没有力的作用，B只受重力．答案为A．规律总结：连接体问题注意整体法、隔离法的灵活运用．二．单项选择题共24分，每小题3分．每小题只有一个正确选项．1．小行星绕恒星运动，恒星均匀地向四周辐射能量，质量缓慢减小，可认为小行星在绕恒星运动一周的过程中近似做圆周运动．则经过足够长的时间后，小行星运动的（）A．半径变大B．速率变大C．角速度变大D．加速度变大答案：A思路分析：考点解剖：考查天体运动中的“变态”问题．解题思路：当外界提供的力小于所需要的向心力时物体将做离心运动，关于行星运动的半径速率角速度加速度等与半径的关系如何．解答过程：解：恒星质量减小行星受到的万有引力减小，行星将做离心运动，半径增大，速率减小，角速度减小，加速度减小．答案为A．规律总结：当外力小于物体做圆周运动所需要的向心力时物体将做离心运动，由万有引力提供向心力可知半径越大，速率越小、角速度减小、加速度减小，与物体的质量无关．2．两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为q a和q b，则（）A．a处为正电荷，q a＜q bB．a处为正电荷，q a＞q bC．a处为负电荷，q a＜q bD．a处为负电荷，q a＞q b答案：B思路分析：考点解剖：考查等势面对于电场的描述．解题思路：先判断a、b间电场线的方向从而判断电荷种类，再由等势面的密集程度判断电场的强度大小从而判断电荷量的大小．解答过程：解：电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，A点所在等势面电势高于B点所在等势面电势，所以可得一条由a到b的电场线，a处为正电荷，b处为负电荷；a周围的电场线要更密一些n所以a的电荷量大．答案为B．规律总结：等势面也可以形象的描述电场，等势面密的地方电场强，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面．3．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN 中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向（）A．向左B．向右C．垂直纸面向外D．垂直纸面向里答案：B思路分析：考点解剖：考查电磁感应中的安培力问题．解题思路：先由楞次定律判断线圈中电流的方向，再分析ab边及cd边的受力情况．解答过程：解：当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向为顺时针方向，由左手定则可知，上下两边受力平衡，ab受力向右，cd受力向左，但ab受力大，所以线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确．规律总结：分析线圈左右两边受力时，也可以根据同向电流相吸异向电流相斥去判断，由于cd离导线远所以受力小．4．在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光．能实现此功能的电路是（）答案：D思路分析：考点解剖：考查简单的逻辑电路．解题思路：搞清楚逻辑关系判断是什么“门”解答过程：解：灯泡一端接0电势，只有当门电路的输出端输出高电压时灯才亮，A电路是“与”关系，都断开时输入高电压，灯才亮，错误;B电路是“与”关系，都闭合时输入高电压灯才亮，错误；C是“或”关系，都闭合时“门”电路两个输入端都是输入高电压灯亮，错误；D是“或”关系，断开时输入高电压，只要有一个断开“门”电路就输入高压，从而输出高压，灯亮．答案为D．规律总结：第一步根据电路看要使灯亮门电路输出端应输出什么电压，再根据“门”电路的输入端开关闭合和断开时的电压高低及逻辑关系进行判断．5．如图，足够长的直线ab靠近通电螺线管，与螺线管平行．用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是（）答案：C思路分析：考点解剖：考查通电螺线管周围的磁场分布情况．解题思路：弄清两端与中间相比哪地方的磁场强一些．解答过程：解：通电螺线管外部中间处的磁感应强度最小，两端处最强，所以用磁传感器测量ab 上各点的磁感应强度B，在计算机屏幕上显示的大致图像是C．规律总结：螺线管的磁场与条形磁铁的相似，可以画出周围的磁场线从而能看出磁场的强弱情况．6．一列横波沿水平绳传播，绳的一端在t＝0时开始做周期为T的简谐运动，经过时T＜t＜T．，绳上某点位于平衡位置上方的最大位移处．则在2t时，该点位于平衡位间t34置的（）A．上方，且向上运动B．上方，且向下运动C．下方，且向上运动D．下方，且向下运动答案：B思路分析：考点解剖：考查波的传播过程中质点的振动情况．T＜t＜T．时解题思路：搞清楚时间关系，在t时质点处于上方最大位移处，再经t34质点的位置．解答过程：解：在t时质点处于上方最大位移处，第二次回到平衡位置时需要时间是四分之三周期，所以质点应是位于平衡位置的上方，且向上运动．规律总结：画运动草图去分析清楚质点的位置．7．已知湖水深度为20m，湖底水温为4℃，水面温度为17℃，大气压强为1.0×105Pa．当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的取g＝10m/s2，ρ＝1.0×103kg/m3．（）A．12.8倍B．8.5倍C．3.1倍D．2.1倍答案：C思路分析：考点解剖：考查理想气体状态方程．解题思路：分析清楚初末态时气体状态参量由气体状态方程去求解．解答过程：解：湖底压强大约为3个大气压，由气体状态方程，当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的3．1倍，选项C正确．规律总结：解决此类问题关键是选好变化过程找清状态参量，列方程去求解．8．汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地．汽车在公路及沙地上所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力．汽车在驶入沙地前己做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间t的变化关系可能是（）答案：B思路分析：考点解剖：考查恒功率运动过程．解题思路：功率一定由P=FV和F－f=ma进行运动过程的判断，分析速度的变化．解答过程：解：驶入沙地前匀速，牵引力等于阻力；进入沙地后阻力增大，开始做减速运动，速度减小，牵引力增大，减速的加速度减小；驶出沙地后阻力减小，牵引力大于阻力做加速度减小的加速运动，速度变大．图中切线斜率表示速度．综上答案为B．规律总结：三．多项选择题共16分，每小题4分．每小题有二个或三个正确选项．全选对的，得4分；选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分．1． 某半导体激光器发射波长为1.5×10-6m ，功率为5.0×10-3W 的连续激光．已知可见光波长的数量级为10-7m ，普朗克常量h ＝6.63×10-34J·s，该激光器发出的（ ）A ．是紫外线B ．是红外线C ．光子能量约为1.3×10-18JD ．光子数约为每秒3.8×1016个 答案：BD 思路分析：考点解剖：考查电磁波谱及光的粒子性． 解题思路：弄清楚电磁波谱顺序，利用λc hE =计算光子能量．解答过程：解：由于激光波长大于可见光波长，所以该激光器发出的是红外线，选项B 正确，A 错误．由E=hc/λ可得光子能量约为E=6.63×10-34×3×108÷1.5×10-6．J=1.3×10-19J ，选项C 错误．光子数约为每秒为n=P/E=3.8×1016个，选项D 正确．规律总结：频率比红光低的是红外线，比红光高的是紫外线．光在传播过程中是一份份的每一份的能量是λμc hh E ==．2． 两个共点力F l 、F 2大小不同，它们的合力大小为F ，则（ ） A ．F 1、F 2同时增大一倍，F 也增大一倍 B ．F 1、F 2同时增加10N ，F 也增加10N C ．F 1增加10N ，F 2减少10N ，F 一定不变 D ．若F 1、F 2中的一个增大，F 不一定增大 答案：AD 思路分析：考点解剖：考查合力与分力间的关系． 解题思路：由平行四边形可分析出答案．解答过程：解：由平行四边形几何关系可知选项A正确、选项BC错误；若两个力反向，较小的那个力增大则合力减小．规律总结：两个力中一个力增大或两个力都增大，其合力可能增大可能不变可能减小．3．如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此可算出（）A．轰炸机的飞行高度B．轰炸机的飞行速度C．炸弹的飞行时间D．炸弹投出时的动能答案：ABC思路分析：考点解剖：考查平抛运动的规律应用．解题思路：在图中作出合速度与分速度、合位移及分位移，速度与位移都能与θ角建立关系．解答过程：gt2，由此可算出轰炸机解：根据题述，tanθ=v/gt，x=vt，tanθ=h/x，H=v+y，y=12的飞行高度y；轰炸机的飞行速度v，炸弹的飞行时间t，选项ABC正确．由于题述没有给出炸弹质量，不能得出炸弹投出时的动能，选项D错误．规律总结：知道位移方向可以分解位移建立位移关系式，知道速度方向可分解速度建立速度关系式，此题两个两关系都能建立起来，再结合分速度与分位移的公式建立方程组即可求解．4．右图为在平静海面上，两艘拖船A、B拖着驳船C运动的示意图．A、B的速度分别沿着缆绳CA、CB方向，A、B、C不在一条直线上．由于缆绳不可伸长，因此C的速度在CA、CB方向的投影分别与A、B的速度相等，由此可知C的（）A．速度大小可以介于A、B的速度大小之间B．速度大小一定不小于A、B的速度大小C．速度方向可能在CA和CB的夹角范围外D．速度方向一定在CA和CB的夹角范围内答案：BD思路分析：考点解剖：考查运动的合成与分解．解题思路：作平行四边形即可看出．解答过程：解：C的速度为两船速度的合速度，由平行四边形可得答案为BD规律总结：对于一个具体的运动要能分析出合运动与分运动，物体的实际运动是合运动找合运动其实找物体的实际运动即可．四．填空题(共20分，每小题4分．)本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题．若两类试题均做，一律按A类题计分．1．放射性元素21084Po衰变为20682Pb，此衰变过程的核反应方程是____________；用此衰变过程中发出的射线轰击199F，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是____________．答案：21084Po→20682Pb+42He 42He+199F→2210Ne+11H．思路分析：考点解剖：考查核反应衰变的规律．解题思路：根据电荷数守恒分析出电荷数从而确定粒子种类．解答过程：解：根据衰变规律，此衰变过程的核反应方程是21084Po →20682Pb +42He ．用α射线轰击199F ，可得到质量数为22的氖(Ne)元素和另一种粒子，此核反应过程的方程是：42He+199F→2210Ne+11H ．规律总结：核反应过程中电荷数守恒，质量数守恒． 22A 、22B 选做一题2A ． 质量为M 的物块静止在光滑水平桌面上，质量为m 的子弹以水平速度v 0射入物块后，以水平速度2v 0/3射出．则物块的速度为________，此过程中损失的机械能为_______．答案：03mv M518m v 02－118Mm 2 v 02．思路分析：考点解剖：考查子弹打木块过程中的动量及能量问题． 解题思路：动量守恒，能量守恒． 解答过程：解：由动量守恒定律，mv 0=m ·2v 0/3+Mv ，解得v =03mv M．由能量守恒定律，此过程中损失的机械能为△E = 12m v 02－12m ·(2v 0/3)2－12Mv 2=518 m v 02－118Mm 2 v 02． 规律总结：系统水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，动量守恒能量不一定守恒，本题损失的机械能转化为内能．2B ． 若两颗人造地球卫星的周期之比为T 1∶T 2＝2∶1，则它们的轨道半径之比R 1∶R 2＝__________，向心加速度之比a 1∶a 2＝_________．答案： 解析：思路分析：考点解剖：考查行星运动规律．解题思路： 题中已知周期关系可由开普勒第三定律得到半径关系，加速度由万有引力与质量的比求解即可．解答过程：解：由开普勒定律，R 1∶R 2G 2Mm R =ma ，向心加速度之比a 1∶a 2＝R 22∶R 12规律总结：开普勒第三定律适用于同一个中心天体，rT m r m 222GM ⎪⎭⎫ ⎝⎛=π由可得2234πGM T r =常数由中心天体质量决定．3． 如图，在半径为2.5m 的光滑圆环上切下一小段圆弧，放置于竖直平面内，两端点距最低点高度差H 为1cm ．将小环置于圆弧端点并从静止释放，小环运动到最低点所需的最短时间为__________s ，在最低点处的加速度为__________m/s 2．(取g ＝10m/s 2)答案：0．785 0．08 思路分析：考点解剖：物理模型的等效处理及单摆周期公式．解题思路：小球受重力和圆弧的弹力类似于绳摆模型，在角度较小的情况下可近似看做是简谐运动．解答过程：解：小环运动沿圆弧的运动可类比于单摆的简谐运动，小环运动到最低点所需的最短时间为t=T/4==0．785s ．由机械能守恒定律，mgH=12mv 2，在最低点处的速度为a=2v R=2gH R=0.08m/s 2． 规律总结：此模型中小球在最高点及最低点时所处的状态都不是平衡态，都具有加速度． 4． 如图，电路中三个电阻R l 、R 2和R 3的阻值分别为R 、2R 和4R ．当电键S 1断开、S 2闭合时，电源输出功率为P 0；当S 1闭合、S 2断开时，电源输出功率也为P 0．则电源电动势为__________；当S 1、S 2都断开时，电源的总功率为__________．0．3 P 0思路分析：考点解剖：闭合电路欧姆定律的规律计算．解题思路：设电动势和内阻写出两种情况下的功率表达式，可解出电动势和内阻，再计算S 1、S 2都断开时电源的总功率．解答过程：解：当电键S 1断开、S 2闭合时，电路中电流I 1=E /(R +r )，P 0=I 12R =E 2R /(R +r )2．当S 1闭合、S 2断开时，电路中电流I 2=E / (4R +r )，P 0=I 224R =E 24R /(4R +r )2．．联立解得：r =R /2，E=S 1、S 2都断开时，电路中电流I 3=E / (7R +r，电源的总功率为P =EI 3=0.3 P 0．．规律总结：两种情况下外电阻不同但是输出功率相同，当外电阻从零开始增大时，输出功率先增大后减小，当外电阻和内电阻相等时输出功率最大，此时电源效率为50％．5． 如图，倾角为37°，质量不计的支架ABCD 的D 端有一大小与质量均可忽略的光滑定滑轮，A 点处有一固定转轴，CA⊥AB，DC ＝CA ＝0.3m ．质量m ＝lkg 的物体置于支架的B 端，并与跨过定滑轮的轻绳相连，绳另一端作用一竖直向下的拉力F ，物体在拉力作用下沿BD 做匀速直线运动，己知物体与BD 间的动摩擦因数μ＝0.3．为保证支架不绕A 点转动，物体向上滑行的最大距离s ＝________m ．若增大F 后，支架仍不绕A 点转动，物体能向上滑行的最大距离s ′_________s (填：“大于”、“等于”或“小于”．)(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)答案：0.248;等于思路分析：考点解剖：考查力矩平衡问题．解题思路：选取支点A为研究对象列力矩平衡方程．解答过程：解：拉力F=mgsin37°+ μmg cos37°=8.4N．BC= CA/ sin37°＝0.5m．设m对支架BC 的压力mg cos37°对A点的力臂为x，由力矩平衡条件，F·DC cos37°+μmg cos37°·CA cos37°= F·CA cos37°+mg cos37°·x，解得x=0.072m．由x+s=BC-AC sin37°解得s=0.248m．由上述方程可知，F·DC cos37°= F·CA cos37°，x值与F无关，所以若增大F后，支架仍不绕A点转动，物体能向上滑行的最大距离s′=s．规律总结：解决此类题要选好支点，分析清受力，找准力臂，正确列方程求解即可．五．实验题(共24分)1．演示地磁场存在的实验装置(由环形线圈，微电流传感器，DIS等组成)如图所示．首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，屏幕上的电流指针___________________(填：“有”或“无”)偏转；然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，电流指针___________________ (填：“有”或“无”)偏转；最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，电流指针___________________ (填：“有”或“无”)偏转．答案：有；无；无思路分析：考点解剖：考查感应电流产生的条件．解题思路：题中磁通量变化就有电流产生．解答过程：解：首先将线圈竖直放置，以竖直方向为轴转动，线圈中磁通量变化，屏幕上的电流指针有偏转．然后仍将线圈竖直放置，使其平面与东西向平行，并从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转．最后将线圈水平放置，使其从东向西移动，线圈中磁通量不变化，电流指针无偏转．规律总结：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化电路中就有电流产生．2．为确定某电子元件的电气特性，做如下测量．(1)用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，因此需选择_____________倍率的电阻档(填：“×10”或“×1k”)，并___________再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为___________________Ω．(2)将待测元件(额定电压9V)、蓄电池、滑动变阻器、电流表、多用表、电键及若干导线连接成电路如图(b)所示．添加连线，使电路能测量该元件完整的伏安特性．本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到___________________档(填：“直流电压10V”或“直流电压50V”)．答案：（1）×10 ；欧姆调零；70;（2）电路如图；直流电压10V．思路分析：考点解剖：考查多用电表测电阻及电路的设计连接．解题思路：倍率的选择应使指针指在中间位置附近测量较准确，要描绘完整的伏安特性，就需要大范围测量数据弄清滑动变阻器分压式和限流式接法的特点．解答过程：解：（1）用多用表测量该元件的电阻，选用“×100”倍率的电阻档测量，发现多用表指针偏转过大，说明电阻较小，因此需选择×10倍率的电阻档，并欧姆调零后再进行测量，多用表的示数如图(a)所示，测量结果为70Ω．(2) 要测量该元件完整的伏安特性，必须连接成分压电路．本实验中使用多用表测电压，多用表的选择开关应调到直流电压10V 档．规律总结：倍率的选择应使指针指在中间位置附近测量较准确，偏角太大（从左向右偏的角度）说明读数较小倍率选的大了，换小倍率使读数变大些，从而指在中间附近；分压式接法电压电流可以从零开始调节，调节范围大，一般大范围测量采用分压式接法；从调节的方便性角度来看分压式接法滑动变阻器电阻要小一些．3． 如图，研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上，利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间，底板上的标尺可以测得水平位移．保持水平槽口距底板高度h ＝0.420m 不变．改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置，测出小球做平抛运动的初速度v 0、飞行时间t 和水平位移d ，记录在表中．(1) 由表中数据可知，在h 一定时，小球水平位移d 与其初速度v 0成___________________关系，与___________________无关．(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值289.8mst ==理，发现理论值与测量值之差约为3ms ．经检查，实验及测量无误，其原因是___________________．。

【物理精品】2013版《6年高考4年模拟》机械振动、机械波 第一部分 六年高考荟萃2012年高考题1．（2012福建卷）.一列简谐波沿x 轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，此时质点P 正沿y 轴负方向运动，其振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是A ．沿x 轴负方向，60m/sB ．沿x 轴正方向，60m/sC ．沿x 轴负方向，30 m/sD ．沿x 轴正方向，30m/s 答案：A 2．（1）（2012福建卷）（6分）在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图）：①下列说法哪一个是错误．．．．．．的_______。

（填选项前的字母） A ．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝 B ．测量某条干涉亮纹位置时，应使测微目镜分划中心刻线与该亮纹的中心对齐C ．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n 条亮纹间的距离a ，求出相邻两条亮纹间距x /(1)a n =-V②测量某亮纹位置时，手轮上的示数如右图，其示数为___mm 。

答案：①A ②1.970 5．（2012上海卷）．如图，简单谐横波在t 时刻的波形如实线所示，经过∆t ＝3s ，其波形如虚线所示。

已知图中x 1与x 2相距1m ，波的周期为T ，且2T ＜∆t ＜4T 。

则可能的最小波速为__________m/s ，最小周期为__________s 。

答案：5，7/9，8．(2012全国理综).一列简谐横波沿x 轴正方向传播，图（a ）是t=0时刻的波形图，图（b ）和图（c ）分别是x 轴上某两处质点的振动图像。

由此可知，这两质点平衡位置之间的距离可能是C tx O T A t x O T D t xOT B t x O TA. 1m 3B. 2m 3C.1mD. 4m 3【解析】若b 在前c 在后，则b 、c 间相差为T 31，则这两质点平衡位置之间的距离可能是m 3231=λ（m 2=λ），B 正确。

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载高中物理机械振动机械波习题含答案解析地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容机械振动、机械波第一部分五年高考题荟萃2009年高考新题一、选择题1.（09·全国Ⅰ·20）一列简谐横波在某一时刻的波形图如图1所示，图中P、Q两质点的横坐标分别为x=1.5m和x=4.5m。

P点的振动图像如图2所示。

在下列四幅图中，Q点的振动图像可能是（ BC ）解析：本题考查波的传播.该波的波长为4m.,PQ两点间的距离为3m..当波沿x轴正方向传播时当P在平衡位置向上振动时而Q点此时应处于波峰,B正确.当沿x轴负方向传播时,P点处于向上振动时Q点应处于波谷,C对。

2.（09·全国卷Ⅱ·14）下列关于简谐振动和简谐波的说法，正确的是（ AD ）A．媒质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等B．媒质中质点振动的速度一定和相应的波的波速相等C．波的传播方向一定和媒质中质点振动的方向一致D．横波的波峰与波谷在振动方向上的距离一定是质点振幅的两倍解析：本题考查机械波和机械振动.介质中的质点的振动周期和相应的波传播周期一致A正确.而各质点做简谐运动速度随时间作周期性的变化,但波在介质中是匀速向前传播的,所以不相等,B错.对于横波而言传播方向和振动方向是垂直的,C错.根据波的特点D正确。

3.（09·北京·15）类比是一种有效的学习方法，通过归类和比较，有助于掌握新知识，提高学习效率。

在类比过程中，既要找出共同之处，又要抓住不同之处。

某同学对机械波和电磁波进行类比，总结出下列内容，其中不正确的是（ D ）A．机械波的频率、波长和波速三者满足的关系，对电磁波也适用B．机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播D．机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波解析：波长、波速、频率的关系对任何波都是成立的，对电磁波当然成立，故A选项正确；干涉和衍射是波的特性，机械波、电磁波都是波，这些特性都具有，故B项正确；机械波是机械振动在介质中传播形成的，所以机械波的传播需要介质而电磁波是交替变化的电场和磁场由近及远的传播形成的，所以电磁波传播不需要介质，故C项正确；机械波既有横波又有纵波，但是电磁波只能是横波，其证据就是电磁波能够发生偏振现象，而偏振现象是横波才有的， D项错误。

2019年高考物理选修3-4机械振动机械波光学部分[物理一选修3-4]15.一简谐横波沿x 轴正方向传播，在t =5时刻，该波的波形图如图（a ）所示，P 、Q 是介质中的两个质点。

图（b ）表示介质中某质点的振动图像。

下列说法正确的是（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。

每选错1个扣3分，最低得分为0分）A. 质点Q 的振动图像与图（b ）相同B. 在t =0时刻，质点P 的速率比质点Q 的大C. 在t =0时刻，质点P 的加速度的大小比质点Q 的大D. 平衡位置在坐标原点的质点的振动图像如图（b ）所示E. 在t =0时刻，质点P 与其平衡位置的距离比质点Q 的大 【答案】CDE 【解析】【详解】A 、由图（b ）可知，在2Tt =时刻，质点正在向y 轴负方向振动，而从图（a ）可知，质点Q 在2Tt =正在向y 轴正方向运动，故A 错误； B 、由2Tt =的波形图推知，0t =时刻，质点P 正位于波谷，速率为零；质点Q 正在平衡位置，故在0t =时刻，质点P 的速率小于质点Q ，故B 错误；C 、0t =时刻，质点P 正位于波谷，具有沿y 轴正方向最大加速度，质点Q 在平衡位置，加速度为零，故C 正确；D 、0t =时刻，平衡位置在坐标原点处的质点，正处于平衡位置，沿y 轴正方向运动，跟（b ）图吻合，故D 正确；E 、0t =时刻，质点P 正位于波谷，偏离平衡位置位移最大，质点Q 在平衡位置，偏离平衡位置位移为零，故E 正确。

故本题选CDE 。

16.如图，一般帆船静止在湖面上，帆船的竖直桅杆顶端高出水面3 m 。

距水面4 m 的湖底P 点发出的激光束，从水面出射后恰好照射到桅杆顶端，该出射光束与竖直方向的夹角为53°（取sin53°=0.8）。

已知水的折射率为43（1）求桅杆到P 点的水平距离；（2）船向左行驶一段距离后停止，调整由P 点发出的激光束方向，当其与竖直方向夹角为45°时，从水面射出后仍然照射在桅杆顶端，求船行驶的距离。

2013年全国高考题（大纲版）物理部分二、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求。

全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）14．下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ）A ．雨后天空出现彩虹B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹C ．海市蜃楼现象D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹15．根据热力学第一定律，下列说法正确的是（ ）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D ．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机16．放射性元素氡（22286Rn ）经α衰变成为钋21884Po ，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是（ ）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn 的含量足够高 C ．当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．22286Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期17．纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。

一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示。

若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像18．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。

已知引力常量G ＝6.67×10–11 N •m 2/kg2，月球的半径为1.74×103km 。

高考物理力学知识点之机械振动与机械波真题汇编及解析(1)一、选择题1．如图所示，在一条张紧的绳子上悬挂A 、B 、C 三个单摆，摆长分别为L 1、L 2、L 3，且L 1＜L 2＜L 3，现将A 拉起一较小角度后释放，已知当地重力加速度为g ，对释放A 之后较短时间内的运动，以下说法正确的是（ ）A ．C 的振幅比B 的大B ．B 和C 的振幅相等 C ．B 的周期为2π2L gD ．C 的周期为2π1L g2．做简谐运动的物体，下列说法正确的是A ．当它每次经过同一位置时，位移可能不同B ．当它每次经过同一位置时，速度可能不同C ．在一次全振动中通过的路程不一定为振幅的四倍D ．在四分之一周期内通过的路程一定为一倍的振幅3．关于机械振动和机械波，以下说法正确的是（ ）A ．要产生机械波，有波源就可以B ．要产生机械波，必须要有波源和介质C ．要产生机械波，有介质就可以D ．要产生机械波，不需要有波源和介质4．目前雷达发出的电磁波频率多在200MHz ～1000 MHz 的范围内，下列关于雷达和电磁波的说法正确的是 （ ）A ．真空中，上述频率范围的电磁波的波长在30m ～150m 之间B ．电磁波是由恒定不变的电场或磁场产生的C ．波长越短的电磁波，越容易绕过障碍物，便于远距离传播D ．测出从发射无线电波到接收反射回来的无线电波的时间，就可以确定障碍物的距离5．如图是一弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法中正确的是（ ）A ．质点振动的振幅为2cmB ．质点振动的频率为4HzC．在2s末，质点的加速度最大D．在2s末，质点的速度最大6．在天花板O点处通过细长轻绳栓一小球构成单摆，在O点正下方A点有一个能挡住摆线的钉子，OA的距离是单摆摆长的一半，如图所示。

现将单摆向左方拉开一个小角度θ（θ＜5°），然后无初速度地释放，关于单摆以后的运动，下列说法正确的是（）A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小B．摆球在平衡位置右侧上升的最大高度大于在平衡位置左侧上升的最大高度C．摆球在平衡位置左、右两侧走过的最大弧长相等D．摆球向左经过最低点的速度大于向右经过最低点的速度7．两个弹簧振子，甲的固有频率是100Hz，乙的固有频率是400Hz，若它们均在频率是300Hz的驱动力作用下做受迫振动，则（）A．甲的振幅较大，振动频率是100HzB．乙的振幅较大，振动频率是300HzC．甲的振幅较大，振动频率是300HzD．乙的振幅较大，振动频率是400Hz8．在平静的水面上激起一列水波，使漂浮在水面上相距6.0m的小树叶a和b发生振动，当树叶a运动到上方最大位移处时，树叶b刚好运动到下方最大位移处，经过1.0s后，树叶a的位移第一次变为零。

G 单元 机械振动和机械波G1 机械振动24．B4G1 [2013·安徽卷] 如图所示，质量为M 、倾角为α的斜面体(斜面光滑且足够长)放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为μ，斜面顶端与劲度系数为k 、自然长度为L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为m 的物块．压缩弹簧使其长度为34L 时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态．重力加速度为g.(1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度；(2)选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；(3)求弹簧的最大伸长量；(4)为使斜面体始终处于静止状态，动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)?24．[解析] (1)设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为ΔL ，有mgsin α－k ΔL ＝0， 解得ΔL ＝mgsin αk，此时弹簧的长度为L ＋mgsin αk.(2)当物块的位移为x 时，弹簧伸长量为x ＋ΔL ，物块所受合力为F 合＝mgsin α－k(x ＋ΔL)， 联立以上各式可得F 合＝－kx ， 可知物块做简谐运动；(3)物块做简谐运动的振幅为A ＝L 4＋mgsin αk ，由对称性可知，最大伸长量为L 4＋2mgsin αk.(4)设物块位移x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有水平方向f ＋F N1sin α－Fcos α＝0， 竖直方向F N2－Mg －F N1cos α－Fsin α＝0， 又F ＝k(x ＋ΔL)，F N1＝mgcos α，联立可得f ＝kxcos α，F N2＝Mg ＋mg ＋kxsin α 为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有 |f|≤μF N2，所以μ≥|f|F N2＝k|x|cos αMg ＋mg ＋kxsin α，当x ＝－A 时，上式右端达到最大值，于是有 μ≥（kL ＋4mgsin α）cos α4Mg ＋4mgcos 2α－kLsin α.G2 机械波15．G2[2013·北京卷] 一列沿x 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4 m/s.某时刻波形如图所示，下列说法正确的是( )A ．这列波的振幅为4 cmB ．这列波的周期为1 sC ．此时x ＝4 m 处质点沿y 轴负方向运动D ．此时x ＝4 m 处质点的加速度为015．D [解析] 由图像可知，这列波的振幅为2 cm ，A 项错误．波长λ＝8 m ，故周期T ＝λv ＝84s ＝2 s ，B 项错误．波向右传播，左边的质点带动右边的质点振动，故x ＝4 m 处质点沿y 轴正方向运动，C 项错误．此时x ＝4 m 处质点处于平衡位置，回复力为零，加速度为零，D 项正确．11．【选修3－4】G2[2013·重庆卷] (1)(6分)一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6 m ，且这两质点之间的波峰只有一个，则该简谐波可能的波长为( )A ．4 m 、6 m 和8 mB ．6 m 、8 m 和12 mC ．4 m 、6 m 和12 mD ．4 m 、8 m 和12 m(1)C [解析] 本题主要考查对波的图像的识别和波长的理解．如图可知，满足题意的两点可能有以下情况：①O 点和A 点：此时λ＝2OA ＝2×6 m ＝12 m. ②O 点和B 点：此时λ＝OB ＝6 m.③A 点和D 点：此时λ＝23AD ＝23×6 m ＝4 m.故选项C 正确．11．[2013·重庆卷] (2)(6分)利用半圆柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度．在图所示的光路中，A 为激光的出射点，O 为半圆柱形玻璃横截面的圆心，AO 过半圆顶点．若某条从A 点发出的与AO 成α角的光线，以入射角i 入射到半圆弧上，出射光线平行于AO ，求此玻璃的折射率．11．(2)[解析] 本题主要考查光的折射率的计算．如图可知，玻璃的折射率n ＝sinisinr.由于出射光线O′B 与AO 平行，所以∠r ＝∠AOO ′；而∠i 是△AOO ′的一个外角，由三角形的外角等于不相邻的两个内角之和，有：∠i ＝∠α＋∠AOO ′＝∠α＋∠r ，即：∠r ＝∠i －∠α.所以玻璃的折射率n ＝sinisin （i －α）.16．G2[2013·福建卷] 如图，t ＝0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y 轴正向开始振动，振动周期为0.4 s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波．下图中能够正确表示t＝0.6 s时波形的图是()16．C[解析] 由λ＝vT可知，波在一个周期内传播的路程为一个波长，由于t＝0.6 s＝1.5T，所以波向左、向右传播的距离均为1.5λ，即波向右传播到(1.5λ，0)，向左传播到(－1.5λ，0)．由于波中任何质点的起振方向都相同，故此时(－1.5λ，0)、(1.5λ，0)两质点都应从平衡位置开始向上振动，由“上下坡”法可知C正确．G3实验：用单摆测定重力加速度G4机械振动与机械波综合21．G4[2013·全国卷] 在学校运动场上50 m直跑道的两端，分别安装了由同一信号发生器带动的两个相同的扬声器．两个扬声器连续发出波长为5 m的声波．一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10 m，在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为() A．2B．4C．6 D．821．B[解析] 根据波的叠加规律，波程差为波长整数倍的点振动加强，波程差为半波长奇数倍的点振动减弱，因此，相邻的振动加强点(或振动减弱点)的波程差相差一个波长，向某一端点行进10 m时，该点距两个端点的波程差为(25＋10)m－(25－10)m＝20 m，为波长的4倍，这样听到由强变弱的次数总共为4次，选项B正确．34．[物理——选修3－4](15分)G4[2013·新课标全国卷Ⅰ](1)(6分)如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上的四个质点，相邻两点的间距依次为2 m、4 m 和6 m．一列简谐横波以2 m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3 s时a第一次到达最高点．下列说法正确的是________ .(填正确答案标号．选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分．每选错1个扣3分，最低得分为0分)A．在t＝6 s时刻波恰好传到质点d处B．在t＝5 s时刻质点c恰好到达最高点C．质点b开始振动后，其振动周期为4 sD．在4 s<t<6 s的时间间隔内质点c向上运动E．当质点d向下运动时，质点b一定向上运动34．(1)ACD[解析] 6 s内质点传播的距离x＝vt＝12 m，波恰好传到d点，A正确；由题意知，34T＝3 s，周期T＝4 s，C正确；t＝3 s时刻，质点c刚开始向下振动，t＝5 s时刻，c刚好振动了2 s，刚好到达平衡位置，B 错误；4～6 s时段内质点c从最低点向最高点运动，D正确；b、d两点相距10 m，而波长λ＝vT＝8 m，不是半波长奇数倍，b、d两点不是振动的反相点，E错误．34．G4[2013·新课标全国卷Ⅰ] (2)(9分)图示为一光导纤维(可简化为一长玻璃丝)的示意图，玻璃丝长为L，折射率为n，AB代表端面．已知光在真空中的传播速度为c.(ⅰ)为使光线能从玻璃丝的AB端面传播到另一端面，求光线在端面AB上的入射角应满足的条件；(ⅱ)求光线从玻璃丝的AB端面传播到另一端面所需的最长时间．34．(2)[解析](ⅰ)设光线在端面AB上C点(见下图)的入射角为i，折射角为r，由折射定律有sin i＝nsin r①设该光线射向玻璃丝内壁D点的入射角为α，为了使该光线可在此光导纤维中传播，应有α≥θ②式中，θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角，它满足nsin θ＝1③由几何关系得α＋r＝90°④由①②③④式得sin i≤n2－1⑤(ⅱ)光在玻璃丝中传播速度的大小为v＝cn⑥光速在玻璃丝轴线方向的分量为v z＝vsin α⑦光线从玻璃丝端面AB传播到其另一端面所需时间为T＝Lv z⑧光线在玻璃丝中传播，在刚好发生全反射时，光线从端面AB传播到其另一端面所需的时间最长，由②③⑥⑦⑧式得T max＝Ln2 c⑨5．G4[2013·四川卷] 图1是一列简谐横波在t＝1.25 s时的波形图，已知c位置的质点比a 位置的晚0.5 s起振，则图2所示振动图像对应的质点可能位于()12A．a<x<b B．b<x<cC．c<x<d D．d<x<e5．D[解析] c位置的质点比a位置的晚0.5 s起振，a、c间距离为半个波长，故波长沿x轴正方向传播，周期T＝1 s．由t＝1.25 s＝T＋T4，从图2中可看出，t时刻质点正由y轴上方向平衡位置运动，故D对．7．G4[2013·天津卷] 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9 m的a、b两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是()7．AC [解析] 由振动图像可知，a 、b 两点的振动相位相差四分之一或四分之三周期，由波的传播规律可知，一个周期内波向前传播一个波长，所以a 、b 间的距离x ＝(n ＋14)λ或x ＝(n ＋34)λ(n＝0，1，2，3……)．由第一个表达式，当n ＝0时， λ＝36 m ；当n ＝1时， λ＝7.2 m ；当n ＝2时， λ＝4 m ，A 正确；由第二个表达式，当n ＝0时， λ＝12 m ；当n ＝1时， λ＝367 m ；当n ＝2时， λ＝3611 m ，C正确．。

2013年高考真题物理解析分类汇编目录2013年高考真题物理解析分类汇编 (1)专题一、直线运动 (2)专题二、相互作用 (5)专题三、牛顿运动定律 (9)专题四、曲线运动 (15)专题五、万有引力与航天 (19)专题六、功和功率 (24)专题七、机械能 (28)专题八、静电场 (32)专题九、恒定电流 (38)专题十、磁场 (40)专题十一、带电粒子在电磁场中的运动 (43)专题十二、电磁感应 (50)专题十三、交变电流 (55)专题十四、力学实验 (57)专题十五、力学创新实验 (63)专题十六、电学实验 (66)专题十七、电学创新实验 (73)专题一、直线运动1.（2013全国新课标理综1第19题）如图，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上形式的汽车a 和b 的位置一时间（x-t ）图线，由图可知A.在时刻t 1，a 车追上b 车B.在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D.在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直不a 车大答案：BC解析：在时刻t 1，b 车追上a 车，选项A 错误。

根据位移图象的斜率表示速度可知，在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反，选项B 正确。

在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加，选项C 正确D 错误。

2. （2013全国新课标理综1第14题）右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表。

表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。

根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时，加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比答案：C解析：根据表中的数据，第一列与第三列数据存在比例关系，第一列数据是第二列数据的二次方，伽利略可以得出的结论是：物体运动的距离与时间的平方成正比，选项C 正确。

二十三、振动和波1．（2013上海市闸北区期末）根据机械波的知识可知（）A．横波沿水平方向传播，纵波沿竖直方向传播B．在波的传播过程中，质点随波迁移将振动形式和能量传播出去C．波的图像就是反映各质点在同一时刻不同位移的曲线D．声波在真空中也能传播2、（2013上海市嘉定区期末）“隔墙有耳”现象是指隔着墙，也能听到墙另一侧传来的声音，因为声波（A）发生了干涉，听者处于振动加强处（B）发生了干涉，听者处于振动减弱处（C）波长较短，无法发生明显衍射（D）波长较长，发生了明显衍射3、（2013上海市嘉定区期末）在坐标原点的波源从t=0时刻开始向上做简谐振动，振动周期T。

在t= 3T4时，波源突然停止运动，则t=T时波的图像是答案：C解析：在t = 3T4时，波源突然停止运动，则t =T 时波的图像是图C 。

4．（2013上海市奉贤区期末）一列简谐横波沿x 轴正方向传播，O 为波源且t =0开始沿y 轴负方向起振，如图所示是t =0.2s 末x =0至4m 范围内的波形图，虚线右侧的波形未画出。

已知图示时刻x =2m 处的质点第一次到达波峰，则下列判断中正确的是（ ）（A ）这列波的周期为0.2s ，振幅为10 cm （B ）这列波的波长为8m ，波速为40 m/s（C ）t=0.7 s 末，x ＝10 m 处质点的位置坐标为（10m ，10cm ） （D ）t =0.7 s 末，x ＝24 m 处的质点加速度最大且沿y 轴负方向 答案：AB解析：根据题述，t =0.2s 波源完成了一次全振动，这列波的周期为0.2s ，振幅为10 cm ，这列波的波长为8m ，波速为40 m/s ，选项AB 正确；t=0.7s 末，波源振动3.5个周期，波动传播3.5×8m=28m ，波源开始振动0.25s 波动传播到x ＝10 m 处，由于t =0开始波源沿y 轴负方向起振，t=0.7s 末，x ＝10 m 处质点的位置坐标为（10m ，-10cm ），选项C 错误；波源开始振动0.60s 波动传播到x ＝24 m 处，由于t =0开始波源沿y 轴负方向起振，t=0.7s 末，x ＝24m 处质点振动到平衡位置且向上运动，质点加速度最小且沿y 轴正方向，选项D 错误。

2013年江苏省高考物理试卷答案与解析D2013年江苏省高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．1．（3分）（2013•江苏）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（ ）A ．太阳位于木星运行轨道的中心B ．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等C ． 火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方D ． 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积考点：万有引力定律及其应用．点评：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答本题的关键．2．（3分）（2013•江苏）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（）A．A的速度比B的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小考点：向心力；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：AB两个座椅具有相同的角速度，分别代入速度、加速度、向心力的表达式，即可求解．解答：解：AB两个座椅具有相同的角速度．A：根据公式：v=ω•r，A的运动半径小，A 的速度就小．故A错误；B：根据公式：a=ω2r，A的运动半径小，A 的向心加速度就小，故B错误；C：如图，对任一座椅，受力如图，由绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则得：mgtanθ=mω2r，则得tanθ=，A的半径r较小，ω相等，可知A与竖直方向夹角θ较小，故C错误．D：A的向心加速度就小，A的向心力就小，A对缆绳的拉力就小，故D正确．故选：D点评：该题中，AB的角速度相等而半径不相等是解题的关键．属于简单题．3．（3分）（2013•江苏）下列选项中的各圆环大小相同，所带电荷量已在图中标出，且电荷均匀分布，各圆环间彼此绝缘．坐标原点O处电场强度最大的是（）A ．B．C．D．考点：电场强度；电场的叠加．专题：电场力与电势的性质专题．分析：根据点电荷场强的公式和场强叠加原理，与选项相对比，分析求解问题．解答：解：A、坐标原点O 处电场强度是带电圆环产生的，B、坐标原点O 处电场强度是第一象限带正电圆环和第二象限带负电圆环叠加产生，坐标原点O 处电场强度大小大于带电圆环产生的场强．C 、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度是带电圆环产生的，D 、第一象限带正电圆环和第三象限带正电圆环产生电场相互抵消，第二象限带负电圆环和第四象限带负电圆环产生电场相互抵消，所以坐标原点O处电场强度为零．所以坐标原点O处电场强度最大的是B．故选B．点评：本题考查定性分析问题的思想方法，要求学生在牢固的掌握基本知识的基础上要能过灵活的分析问题．4．（3分）（2013•江苏）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（）R M变大，且R越大，U增大越明显A．BR M变大，且R越小，U增大越明显．R M变小，且R越大，U增大越明显C．DR M变小，且R越小，U增大越明显．闭合电路的欧姆定律．考点：压轴题；恒定电流专题．专题：分析：电阻R与R M并联后与S串联，当电阻R越大时，电阻R与R M并联的电阻越接近R M，电压变化越明显．解答：解：S两端电压U增大，故传感器两端电压一定减小；当“有药液从针口流出体外”使传感器接触药液，R M变小；当R＞R M时，R越大，M与R并联的电阻R 并越接近R M，U增大越明显；故选：C．点评：本题是电路的动态分析问题，关键明确当电阻R越大时，电阻R与R M并联的电阻越接进R M，电压变化越明显．5．（3分）（2013•江苏）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（）A30% B50% C70% D90%．．．．考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．专题：压轴题；动量与动能定理或能的转化与守恒定律综合．分析：根据频闪照片，根据却是守恒定律研究碰撞后两球速度大小与碰撞前白球速度大小的关系，即可研究碰撞过程中系统损失的动能．解答：解：设碰撞前白球的速度大小为2v，由图看出，碰撞后两球的速度大小相等，速度之间的夹角约为60°，设碰撞后两球的速度大小为v′根据动量守恒得：水平方向有：m•2v=2mv′cos30°，解得，v′=则碰撞过程中系统损失的动能为△E k =﹣==，即碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的．故选A点评：本题首先要根据照片的信息，知道两球速度大小近似相等，再由动量守恒求解碰撞前后速度大小的关系．二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不答的得0分．6．（4分）（2013•江苏）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（）A．a点的电场强度比b点的大B．a点的电势比b点的高C．检验电荷﹣q在a点的电势能比在b点的大D将检验电荷﹣q从a点移到b点的过程中，电．场力做负功考点：匀强电场中电势差和电场强度的关系；电场强度．专题：电场力与电势的性质专题．分析：电场线的疏密表示场强的大小；a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势；电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小．解答：解：A：电场线的疏密表示场强的大小，故A 正确；B：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止，所以a点的电势高于金属球的电势，而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远，所以金属球的电势高于b点的电势．故B正确；C：电势越高的地方，负电荷具有的电势能越小，即负电荷在a点的电势能较b点小，故C错误；D：由上知，﹣q在a点的电势能较b点小，则把﹣q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点，电势能增大，电场力做负功．故D正确．故选：ABD点评：该题考查电场线的特点与电场力做功的特点，解题的关键是电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加．7．（4分）（2013•江苏）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（）A．B的加速度比A的大B．B的飞行时间比A的长C B在最高点的速度比A在最高点的大．D．B在落地时的速度比A在落地时的大考点：机械能守恒定律．专题：机械能守恒定律应用专题．分析：由题知，两球均做斜抛运动，运用运动的分解法可知：水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系．解答：解：A、不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g．故A错误．B、两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由t=知下落时间相等，则两球运动的时间相等．故B错误．C、h=v y t ﹣，最大高度h、t相同，则知，竖直方向的初速度大小相等，由于A球的初速度与水平方向的夹角大于B球的竖直方向的初速度，由v y=v0sinα（α是初速度与水平方向的夹角）得知，A球的初速度小于B球的初速度，两球水平方向的分初速度为v0cosα=v y cotα，由于B球的初速度与水平方向的夹角小，所以B球水平分初速度较大，而两球水平方向都做匀速直线运动，故B在最高点的速度比A在最高点的大．故C正确．D、根据速度的合成可知，B的初速度大于A 球的初速度，运动过程中两球的机械能都守恒，则知B在落地时的速度比A在落地时的大．故D正确．故选CD点评：本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究．8．（4分）（2013•江苏）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（ ）A ．向下滑动PB ． 增大交流电源的电压C ．增大交流电源的频率 D ． 减小电容器C 的电容考点：变压器的构造和原理．专题：压轴题；交流电专题．分析： 要使灯泡变亮，应使副线圈两端电压增大．向下滑动P ，副线圈匝数减少，电压减小，增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，增大交流电源的频率通过电容器的电流更大．解答：解：A、向下滑动P，副线圈匝数减少，电压减小，A错误；B、增大交流电源的电压，副线圈两端电压也增大，B正确；C、增大交流电源的频率通过电容器的电流更大，C正确；D、减小电容器C的电容，增加了容抗，通过灯泡的电流减小，灯泡变暗，D错误；故选BC点评：本题考查了变压器的变压原理和电容器对交流电的影响，通高频阻低频．9．（4分）（2013•江苏）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μ．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（）A ． 物块在A 点时，弹簧的弹性势能等于W ﹣μmgaB ． 物块在B 点时，弹簧的弹性势能小于W ﹣μmgaC ．经O 点时，物块的动能小于W ﹣μmgaD ． 物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能考点：机械能守恒定律．专题：压轴题；机械能守恒定律应用专题．分析： 到达B 点时速度为0，但加速度不一定是零，即不一定合力为0，这是此题的不确定处．弹簧作阻尼振动，如果接触面摩擦系数μ很小，则动能为最大时时弹簧伸长量较小（此时弹力等于摩擦力μmg ），而弹簧振幅变化将很小，B 点弹簧伸长大于动能最大点；如果μ较大，则动能最大时，弹簧伸长量较大，（因弹力等于摩擦力，μ较大，摩擦力也较大，同一个弹簧，则需要较大伸长量，弹力才可能与摩擦力平衡），而此时振幅变化很大，即振幅将变小，则物块将可能在离O 点很近处，就处于静止（速度为0，加速度也为0），此时B点伸长量可能小于动能最大时伸长量，B点势能可能小于动能最大处势能．至于物块在A点或B点时弹簧的弹性势能，由功能关系和动能定理分析讨论即可．解答：解：A、如果没有摩擦力，则O点应该在AB 中间，由于有摩擦力，物体从A到B过程中机械能损失，故无法到达没有摩擦力情况下的B点，也即O点靠近B点．故OA，此过程物体克服摩擦力做功大于，所以物块在A 点时，弹簧的弹性势能小于，故A错误；B、由A分析得物块从开始运动到最终停在B 点，路程大于a+=，故整个过程物体克服阻力做功大于，故物块在B点时，弹簧的弹性势能小于，故B正确；C、从O点开始到再次到达O点，物体路程大于a，故由动能定理得，物块的动能小于W﹣μmga，故C正确；D、物块动能最大时，弹力等于摩擦力，而在B点弹力与摩擦力的大小关系未知，故物块动能最大时弹簧伸长量与物块在B点时弹簧伸长量大小未知，故此两位置弹性势能大小关系不好判断，故D错误．故选：BC．点评：利用反证法得到O点并非AB连线的中点是很巧妙的，此外要求同学对功能关系和动能定理理解透彻三、简答题：必做题，请将解答填写在答题卡相应的位置．10．（8分）（2013•江苏）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“3.0V，1.8W”，电源为12V 的电池，滑动变阻器的最大阻值为10Ω．（1）准备使用的实物电路如图1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10Ω、20Ω和50Ω的定值电阻，电路中的电阻R1应选10Ω的定值电阻．（3）测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．（4）小明处理数据后将P、U2描点在坐标纸上，并作出了一条直线，如图2所示．请指出图象中不恰当的地方．考描绘小电珠的伏安特性曲线．点：专实验题；压轴题；恒定电流专题．题：分析：测定小灯泡伏安特性曲线实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法；做电学实验为保护电流表，需要串联一个保护电阻，保护电阻的值应根据欧姆定律算出；画图象时若各点不在一条直线上时，应用平滑的曲线连接．解答：解：（1）从P ﹣图象可知电压从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，变阻器连接如图所示（2）当变阻器的输出电压最大时，通过小灯泡的电流为额定电流I==A=0.6A，根据欧姆定律通过变阻器的电流为==，所以通过电源的电流为=I+=0.6+0.3=0.9A，根据闭合电路欧姆定律，应有E=U+，解得+r===10Ω，所以保护电阻应选10Ω的定值电阻；（3）根据安全性原则，测量结束后，应先断开开关，拆除电池两端的导线，再拆除其他导线，最后整理好器材．（4）图象中不恰当的地方有①图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；②横坐标标度太大．故答案为（1）如图；（2）10；（3）电池；（4）图线不应画直线，应用平滑的曲线连接；横坐标标度太大．点评：测定小灯泡的伏安特性曲线实验变阻器应用分压式接法，选择保护电阻时应根据闭合电路欧姆定律求出电路中的最小电阻，然后再选择．11．（10分）（2013•江苏）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BD．A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落的高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s．可求出重力加速度g=9.4m/s2．（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△t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△t，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2．他是否可以利用这两组数据消除△t对实验结果的影响？请推导说明．考点：测定匀变速直线运动的加速度．专题：实验题；压轴题；自由落体运动专题．分析：（1）首先要明确电路结构、实验原理即可正确解答；（2）根据自由落体运动规律可以求出重力加速度大小；（3）误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响，由此可正确解答；（4）根据自由落体运动规律结合数学知识可正确求解．解答：解：（1）A、电路中的电源目的是线圈产生磁性，因此直流电也可以，故A错误；B、小球沿竖直方向自由下落，因此要使小球能够撞击M，M调整到电磁铁的正下方，故B正确；C、球的正下方到M的竖直距离作为小球下落的高度，故C错误；D、敲击M的同时小球开始下落，因此此时应该计时，故D正确．故答案为：BD．（2）一个小球下落的时间为：t=根据自由落体运动规律可得：（3）通过多次测量取平均值可以减小误差，同时该实验的误差主要来自小球下落过程中空气阻力的影响，因此增加小球下落的高度或者选择密度更大的实心金属球．（4）由自由落体运动的规律可得：①②联立①②可得：，因此可以消去△t对实验结果的影响．故答案为：（1）BD，（2）9.4，（3）增加小球下落的高度；多次重复实验结果取平均值，（4）可以．点评：对于实验问题一定要明确实验原理，并且亲自动手实验，熟练应用所学基本规律解决实验问题．四．选做题：本题包括12、13、14三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答．若多做，则按12、13两小题评分．12．（12分）（2013•江苏）[选修3﹣3]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→B 和C→D为等温过程，B→C和D→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C．A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→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→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B→C （选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”）．若气体在A→B过程中吸收63kJ的热量，在C→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25kJ．（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．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=6.0×1023mol﹣1，计算结果保留一位有效数字）考点：理想气体的状态方程．专题：理想气体状态方程专题．分析：A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，C→D过程中，等温压缩，D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高；由△U=Q+W知，气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ．解答：解：（1）A、A→B过程中，体积增大，气体对外界做功，A错误；B、B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，气体分子的平均动能减小，B错误；C、C→D过程中，等温压缩，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多，C正确；D、D→A过程中，绝热压缩，外界对气体做功，温度升高，气体分子的速率分布曲线发生变化，D错误；故选C（2）B→C过程中，绝热膨胀，气体对外做功，温度降低，内能减小；由△U=Q+W知，气体完成一次循环对外做的功为W=25KJ （3）A→B为等温过程，则10P=，所以V=15L，在B状态时单位体积内的分子数==4×1025m﹣3答案为（1）C （2）B→C 25 （3）4×1025m ﹣3点评：本题考查了理想气体状态方程，要理解各过程气体的变化，选择相应的状态方程．13．（12分）（2013•江苏）[选修3﹣4]（1）如图1所示的装置，弹簧振子的固有频率是4Hz．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1Hz，则把手转动的频率为A．A．1Hz B．3Hz C．4Hz D．5Hz（2）如图2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大于（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c．（3）图3为单反照相机取景器的示意图，ABCDE为五棱镜的一个截面，AB⊥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）考点：光的折射定律；产生共振的条件及其应用．专题：压轴题；光的折射专题．分（1）物体做受迫振动的频率等于驱动力的频析：率，与物体的固有频率无关．（2）根据长度的相对性判断两飞船间的距离，根据光速不变原理判断A测得信号的速度．（3）根据几何关系求出入射角，通过折射定律求出五棱镜折射率的最小值．解答：解：（1）弹簧振子振动达到稳定时的频率为1Hz，即受迫振动的频率为1Hz，则驱动力的频率为1Hz．故A正确，B、C、D错误．故选A．（2）根据L=，L0为在相对静止参考系中的长度，L为在相对运动参考系中的长度，地面上测得它们相距为L，是以高速飞船为参考系，而A测得的长度为以静止参考系的长度，大于L．根据光速不变原理，则A测得该信号的速度为c．（3）设入射到CD面上的入射角为θ，因为在CD和EA上发生反射，且两次反射的入射角相等．根据几何关系有：4θ=90°解得θ=22.5°根据sin解得最小折射率n=．故答案为：（1）A （2）大于 c （3）点评：本题考查了机械振动、相对论、几何光学等知识点，难度不大，是高考的热点问题，需加强训练．14．（2013•江苏）[选修3﹣5]（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C也相等．A．速度B．动能C．动量D．总能量（2）根据玻尔原子结构理论，氦离子（He+）的能级图如图1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近（选填“近”或“远”）．当大量He+处在n=4的激发态时，由于跃迁所发射的谱线有6条．（3）如图2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．考点：动量守恒定律；氢原子的能级公式和跃迁．专题：压轴题；动量定理应用专题．分析：（1）德布罗意波长为λ=，P是动量，h是普朗克常量．（2）根据玻尔原子理论，电子所在不同能级的轨道半径满足，激发发态跃迁的谱线满足（3）根据动量守恒求解即可．解答：解：（1）根据德布罗意波长公式λ=，一个电子的德布罗意波长和一个中子的波长相等，则动量P亦相等，故答案选C；（2）根据玻尔原子理论，能级越高的电子离核距离越大，故电子处在n=3轨道上比处在n=5轨道上离氦核的距离近．跃迁发出的谱线条数为，代入n=4得有6条谱线，故答案为6．（3）取v0远离空间站的方向为正方向，则A 和B开始的速度为v0=0.1m/s远离空间站，推开后，A的速度v A=0.2m/s，此时B的速度为v B，根据动量守恒定律有：（m A+m B）v0=m A v A+m B v B代入数据解得：v B=0.02m/s方向沿远离空间站方向；故答案为：（1）C；（2）近、6（3）0.02m/s，方向远离空间站方向．点评：本题主要考查德布罗意波和玻尔原子理论，在考纲中属于基本要求，第三问结合航天考查动量守恒也属于基础题，作为2013年江苏高考题难度不是很大．五、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．15．（15分）（2013•江苏）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=2Ω．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．。