1、【解析版】北京市东城区普通校 2013 届高三 12 月联考 物理试题本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，共 120 分，考试用时 100分钟。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。祝各位考生考试顺利！第卷一、单项选择（本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。每小题只有一个选项正确，把你认为正确选项前的字母填写在答题纸上）1根据理想斜面实验，提出“力不是维持物体运动的原因”的物理学家是A伽利略 B牛顿 C亚里士多德 D法拉第【答案】 A【 解析】亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，伽利略通过理想斜面实验第一次提出了力不是维持物体运动的原因，笛卡尔在伽利略研究的基础上
2、第一次表述了惯性定律，牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律以上是有关牛顿运动定律的物理学史，故本题应选 A。2如图 1 所示，一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力 F 作用而做匀速直线运动，则下列说法正确的是A物体可能只受两个力作用 B物体可能受三个力作用C物体可能不受摩擦力作用 D物体一定受四个力【答案】 D【 解析】物体一定受重力，拉力 F 产生两个作用效果，水平向右拉木块，竖直向上拉木块，由于木块匀速直线运动，受力平衡，水平方向必有摩擦力与拉力的水平分量平衡，即一定有摩擦力，结合摩擦力的产生条件可知则必有支持力，因而物体一定受到四个力，故 ABC 错误 D 正确。3如图
3、2 所示为某质点做直线运动的 v-t 图像，关于这个质点在4s 内的运动情况，下列说法中正确的是A质点始终向同一方向运动B4s 内通过的路程为 4m，而位移为零C4s 末质点离出发点最远D加速度大小不变，方向与初速度方向相同【答案】 B【 解析】图象的斜率不变，因此物体做匀变速直线运动，开始时速度方向与加速度方向相反，物体做减速运动，t=2s 时，物体速度减为零，然后物体反向加速运动，t=4s 时，回到起始点，由图可知物体所经历的路程为：L=2 2=4(m)，位移为零，故2+0ACD 错误，B 正确4小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变，已知小船的运动轨迹如图 3 所示，则河水的流速
4、A越接近 B 岸水速越大B越接近 B 岸水速越小C由 A 到 B 水速先增后减小D水流速度恒定【答案】 B【 解析】从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，加速度的方向水平向左，越靠近 B 岸水速越小故 B 正确，A、C 、D 错误故选 B5一行星绕恒星做圆周运动，由天文观测可得，其运动周期为 T，速度为 v，引力常量为G，则下列说法错误的是A恒星的质量为 B恒星的质量为C行星运动的轨道半径为 D行星运动的加速度为【答案】 B【 解析】根据圆周运动知识，由 V= 得到行星运动的轨道半径为 r= ，C 正确，2rT2vT根据万有引力提供向心力，列出等式：G =m r ，2Mmr24T由得 M= ，故 A
5、 正确 B 错误。据 a= 32vTv由得：行星运动的加速度为 ，D 正确。6如图 4 所示，在外力作用下某质点运动的 v-t 图像为正弦曲线，从图中可判断A在 0t1 时间内，外力做负功B在 0t1 时间内，外力的功率逐渐增大C在 t2 时刻，外力的功率最大D在 t1t3 时间内，外力做的总功为零【答案】 D【 解析】图象斜率表示加速度，加速度对应合外力，合外力减小，速度增大；由图象可知0 时刻速度为零，t 1 时刻速度最大但拉力为零，由 P=Fv 可知外力的功率在 0 时刻功率为零，t 1 时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，故 B 错误；在 0t 1 时间内，由图象可知，物体的速度沿正
6、方向，加速度为正值且减小，故力与速度方向相同，故外力做正功，故 A 错误；在 t1t 3 时间内物体的动能变化为零，由动能定理可知外力做的总功为零，故 D 正确t 2 时刻物体的速度为零，由 P=Fv 可知外力的功率为零，故 C错误7图 5 是一列简谐横波在 t = 2s 时的波形图，图 6 是这列波中 P 点的振动图象，则该波的传播速度和传播方向是Av = 25 m/s ，向 x 轴负方向传播Bv = 25 m/s ，向 x 轴正方向传播Cv = 50 m/s ，向 x 轴负方向传播Dv = 50 m/s ，向 x 轴正方向传播Gv2T 23 4G P图 图65 O x / my/cm0.2
7、-0.250 100 150 200图 6O t / sy/cm0.2-0.21 2 3 4T2【答案】 C【 解析】由图 6 知，2s 时刻 P 点正经过平衡位置向正方向运动，则由波动图象可知波应向 x 轴的负方向传播；而波的周期为 2s，波长为 100m，则波速 v= 102m/s=50m/s；故 C 正确 8如图 7 所示，人在船上向前行走，脚与船面间不打滑。忽略水对船的阻力，则下列四个说法中不正确的有脚与船之间的摩擦力是静摩擦力；脚与船之间的摩擦力对船做负功；脚与船之间的摩擦力对人做负功；脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的的代数和不为零。A B C D【答案】 D【 解析】人在
8、船上向前行走，脚与船面间不打滑，说明脚与船之间的摩擦力是静摩擦力；，取地面为参考系，船受到的摩擦力方向向后，且向后运动，故脚与船之间的摩擦力对船做正功；人受到的摩擦力方向向前，对地位移方向不确定，脚与船之间的摩擦力对人做功的正负不确定，所以脚与船之间的摩擦力对人船组成的系统所做功的的代数和有可能为零。综上所述易知只有正确，故选 D。9如图 8 所示，直线 MN 是某电场中的一条电场线（方向未画出） 。虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下，由 a 到 b 的运动轨迹，轨迹为一抛物线。下列判断正确的是A电场线 MN 的方向一定是由 N 指向 MB带电粒子由 a 运动到 b 的过程中动能一定逐渐减小
9、C带电粒子在 a 点的电势能一定大于在 b 点的电势能D带电粒子在 a 点的加速度一定大于在 b 点的加速度【答案】 C【 解析】由于带电粒子的电性不确定，所以电场线的方向不确定，A 错误；带电粒子由 a运动到 b 的过程中，只受电场力的作用，由轨迹的弯曲方向知电场力做正功，电势能减小，动能增加，故 B 错误 C 正确；由于仅给出一条电场线，电场强度的大小关系不确定，D 错误。10在如图 9 所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为 E、内电阻为 r，R 1、R 2 为定值电阻，R 3 为滑动变阻器，C 为电容器， 、 为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头 A VP 自 a 端向 b 端滑
10、动的过程中,下列说法中正确的是 A电压表示数变小 B电流表示数变小C电容器 C 所带电荷量增多 Da 点的电势降低 图 9ErR1R3 R2CPabAVM Nab【答案】 D【 解析】由题图可知，电压表与 R1 并联，R 3 与电流表串联后与 R2 并联，两部分串联后接在电源两端。在滑动变阻器滑动头 P 自 a 端向 b 端滑动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小，故总电阻减小，流过电源的电流增大，路端电压减小，R 1 两端电压增大，电压表示数变大，a 点电势降低，A 错误 D 正确；R 2 两端电压减小，电容器与 R2 并联，故电容器放电，所带电荷量减少，C 错误；流过 R2 的电流减小，
11、又总电流增大，所以流过电流表的电流增大，B 错误。11如图 10 所示在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为 M 的斜面，斜面表面光滑、高度为 h、倾角为 。一质量为 m（mM）的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能达到的最大高度为 Ah B hC Mm D m【答案】 D【 解析】若斜面固定，由机械能守恒定律可得， ；若斜面不固定，系统水21mvgh平方向动量守恒，有 ，由机械能守恒定律可得，1()vv，以上三式联立可得 = M2211mvghm12如图 11 所示，长方体发电导管的前
12、后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为 d，极板面积为 S，这两个电极与可变电阻 R 相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为 B。发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度 v 向右流动，并通过专用管道导出。由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率 2)vdSPR（。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻 R 消耗电功率的最大值为A23vBdSB24vdSC 5 D 6【答案】 B【 解析】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生
13、大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为 r= dS根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即 R=r 时，外电阻消耗的电功率最大此时 R= ，代入电功率 2)vBdSPR（中得到，最大电功率 Pm=24vBdS故选dSm v Mh图10图11B。第卷二、填空题（每空 2 分，共 20 分）13如图 12 所示， （甲）图是某学生测量“匀变速直线运动的加速度”的实验装置，由于实验中连接重物和木块的细线过长，所以当重物着地后，木块还会在木板上继续滑行，图（乙）所示纸带是重物着地后的一段打点纸带（注意图中任两个计数点间都有四个点没有标出） 。若打点计时器所用的交流电频率为 50Hz，则木块的加速度
14、为a=_m/s2，木块与木板间的动摩擦因数 =_。 （g=10 m/s2 忽略空气阻力以及纸带与打点计时器间的摩擦，所有结果保留两位有效数字）【答案】 050 0050（或 5010 2 ）【 解析】以 a 表示加速度，根据匀变速直线运动的规律，有a= 22(6.271)(.7)1/4ms解得：a=-0.50m/s 2 重物落地后木块只受摩擦力的作用，用 m 表示木块的质量，根据牛顿第二定律有：-mg=ma 解得 =0.05014 “验证力的平行四边形定则”的实验情况如图 13（甲）所示，其中 A 为固定橡皮筋的图钉，O 为橡皮筋与细绳的结点， OB 和 OC 为细绳，图（乙）是在白纸上根据实
15、验结果画出的图。图 12图 13（2）如果没有操作失误，图（乙）中的 F 与 F两力中，方向一定沿 AO 方向的是_。（3）本实验采用的科学方法是_A理想实验法 B等效替代法 C控制变量法 D建立物理模型法【答案】 （1）F （2） B 【 解析 】 （1） F 是通过作图的方法得到合力的理论值，而 F是通过一个弹簧称沿 AO 方向拉橡皮条，使橡皮条伸长到 O 点，使得一个弹簧称的拉力与两个弹簧称的拉力效果相同，测量出的合力故方向一定沿 AO 方向的是 F，由于误差的存在 F 和 F方向并不在重合 （2）实验中我们是使两个力的效果与一个力的效果相同，利用了等效替代法的科学方法。15在验证牛顿第
16、二定律的实验中：（1）某组同学用如图 14（甲）所示装置，采用控制变量的方法，来研究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系，下列措施中不需要和不正确的是_首先要平衡摩擦力，使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力平衡摩擦力的方法就是，在塑料小桶中添加砝码，使小车能匀速滑动每次改变拉小车的拉力后都需要重新平衡摩擦力实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力实验中应先放小车，然后再开打点计时器的电源A B C D（2）某组同学实验得出数据，画出 a-F 图 14 如图（乙）所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是_A实验中摩擦力没有平衡B实验中摩擦力平衡过度C实验中绳子拉力方向没
17、有跟平板平行D实验中小车质量发生变化【答案】 （1） B （2） B 【 解析】 （1）平衡摩擦力时，应将绳从小车上拿去，轻轻推动小车，使小车沿木板运动，通过打点计时器打出来的纸带判断小车是否匀速运动；每次改变小车的质量时，小车的重力沿斜面分力和摩擦力仍能抵消，不需要重新平衡摩擦力；由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理，实验时，应先接通打点计时器电源，再放开小车。 （2）图象说明当绳子上拉力为 0 时，小车的加速度不为 0，说明实验中摩擦力平衡过度。图 1416橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量 x 与弹力 F 成正比，即 F=kx，k 的值与橡皮筋未受到拉力时
18、的长度 L、横截面积 S 有关，理论与实际都表明 LYS，其中 Y是一个由材料决定的常数，材料力学上称之为杨氏模量。（1）在国际单位中，杨氏模量 Y 的单位应该是_A N B m C N/m D Pa（2）在一段横截面积是圆形的橡皮筋，应用如图 15（甲）所示的实验装置可以测量出它的杨氏模量 Y 的值，首先利用毫米刻度尺测得橡皮筋的长度 L=2000cm，利用测量工具 a 测得橡皮筋未受到拉力时的直径 D=4000mm，那么测量工具 a 应该是_ _。 （3）用如图（甲）所示的装置就可以测出这种橡皮筋的 Y 值，下面的表格是橡皮筋受到的拉力 F 与伸长量 x 的实验记录。处理数据时，可在图（乙
19、）中作出 F-x 的图像，由图像可求得该橡皮筋的劲度系数 k=_N/m。 （保留两位有效数字）拉力 F（N） 5 10 15 20 25伸长量 x（cm ） 16 32 48 64 8（4）这种橡皮筋的杨氏模量 Y=_。 （保留一位有效数字）【答案】 （1） D （2） 螺旋测微器（或千分尺） （3） 3110 2 （4） 510 6Pa 【 解析】 （1）根据表达式 LYSk得：Y= k已知 K 的单位是 N/m，L 的单位 m，S 的单位是 m2，所以 Y 的单位是 N/m2，也就是 Pa，故选 D（2）测量橡皮筋未受到拉力时的直径用螺旋测微器（3）根据 F=k（l-l 0）可知，图象的斜
20、率大小等于劲度系数大小，由图象求出劲度系数为k=3110 2N/m （4）根据 Y=kL/S 求得，Y510 6 Pa三计算题：本题共 5 小题，共 52 分。解答应有必要的文字说明、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，答案中必须写出数值和单位。17 （8 分）在动摩擦因数 =02 的水平面上有一个质量为 m=1kg 的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 =45o 角的不可伸长的轻绳一端相连，如图 16 所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，求：（1）此时轻弹簧的弹力大小（2）小球的加速度大小和方向【答
21、案】 见解析【 解析】 （1）水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力 F、重力 mg 和弹簧的弹力 T 作用而处于平衡状态，由平衡条件得：竖直方向： mgFcos， 1 分水平方向： in。 1 分解得： NT10ta。 1 分当剪断轻绳瞬间弹簧的弹力大小不变，仍为 10N 1 分（2）剪断轻绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与重力平衡 mg， 1 分由牛顿第二定律得： aNT， 1 分解得 2/8sma， 1 分方向向左。 1 分18 （8 分）如图 17，A、B 两点所在的圆半径分别为 r1 和 r2,这两个圆为同心圆，圆心处有一带电为+Q 的点电荷，内外圆间的电势差为
22、U，一电子仅在电场力作用下由 A 运动到 B，电子经过 B 点时速度为 v，若电子质量为 m,带电荷量为 e，求：（1）电子经过 B 点时的加速度大小（2）电子在 A 点时的速度大小 v0【答案】见解析 【 解析】 （1）电子在 B 点受到的库仑力大小为2rkQeqF 2 分电子在该处的加速度为2mrkQeFa 2 分（2）电子由 A 点运动到 B 点，由动能定理得：2021vmeU， 2 分解得：ev20 2 分19 （12 分）质量为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去 F，其运动的 vt 图像如图 18 所示，g 取 10m/s2求：（1）物体与水平
23、面间的动摩擦因数 ；（2）水平推力 F 的大小；（3）010s 内物体运动位移的大小。【答案】 见解析【 解析】 （1）6s10s 内物体做匀减速直线运动，设此过程时间为 t2、初速度为 v20、末速度为 v2t、加速度为 a2，则：2202/smtv 2 分设物体所受的摩擦力为 f，根据牛顿第二定律，有2maf，又因为 mg, 2a 1 分解得： .0 1 分（2）06s 内物体做匀加速直线运动，设此过程时间为 t1、初速度为 v10、末速度为 v1t、加速度为 a1，则：210/stv 2 分根据牛顿第二定律，有 mafF， 1 分解得：F6N 1 分（3）法一：由匀变速直线运动位移公式，
24、得 mtatvtatvx46)2()2(010表达式 3 分，结果 1 分法二：根据 v-t 图像围成的面积，得tvvxt 462)(011020 （12 分）如图 19 所示装置由 AB、BC、CD 三段轨道组成，轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接，其中轨道 AB、CD 段是光滑的，水平轨道 BC 的长度 x=5m，轨道 CD足够长且倾角 =37o，A、D 两点离轨道 BC 的高度分别为 h1=430m, h2=135m，现让质量为 m 的小滑块自 A 点由静止释放，已知小滑块与轨道 BC 间的动摩擦因数为=05，重力加速度 g 取 10m/s2，sin37 o=06，cos37 o=08，求：（1）小滑块第一次到达 D 点时的速度大小（2）小滑块第一次与第二次通过 C 点的时间间隔（3）小滑块最终停止的位置距 B 点的距离【答案】 见解析【 解析】 （1）小滑块从 A 经过 B、C 运动到 D 的过程，由动能定理得：021)(2Dmvgxhmg 3 分代入数据解得： svD/3 1 分（2）小滑块从 A 经过 B 运动到 C 的过程，由动能定理得：21mgxh， 1 分代入数据解得： svC/6 1 分小滑块沿 CD 段上滑的加速度大小 2/6sinsmga小滑块沿 CD 段上滑到最高点的时间vtC11, 1 分由对称性可知，小滑块从最高点滑回 C 点的时间 st12，
