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2013大纲卷理综物理部分第1页2013年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理试题（大纲卷）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．下列现象中，属于光的衍射的是（）A．雨后出现彩虹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．日光照射在肥皂膜上出现彩色条纹15．根据热力学定律,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的热源热机D．对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”16．放射性元素（Rn22286）经α衰变变成钋（Po21884），半衰期约为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Rn22286的矿石，其原因是（）A．目前地壳中的Rn22286主要来自于其它放射性元素的衰变B．在地球形成初期，地壳中的元素Rn22286的含量足够多C．当衰变产物Po21884积累到一定量以后，Po21884的增加会减慢Rn22286的衰变进程D．Rn22286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于纸面的匀强磁场，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转动，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可能正确的是（）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200km的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。已知引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，月球半径约为1.74×103km。利用以上数据估算月球的质量约为（）A．8.1×1010kgB．7.4×1013kgC．5.4×1019kgD．7.4×1022kg19．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间间隔为2s，他们运动的V-t图像分别如直线甲、乙所示。则（）A．t=2s时，两球的高度差一定为40mB．t=4s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C．两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等D．甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等OAωtEOAtEOBtEOCtEODv/m·s–1t/s12345甲乙0102030－102013大纲卷理综物理部分第2页20．如图，一固定斜面倾角为30°，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度，沿斜面向上做匀减速运动，加速度的大小等于重力加速度的大小g。若物块上升的最大高度为H，则此过程中，物块的（）A．动能损失了2mgHB．动能损失了mgHC．机械能损失了mgHD．机械能损失了21mgH21．在学校运动场上50m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5m的声波。一同学从该跑道的中点出发，向某一端点缓慢行进10m。在此过程中，他听到的扬声器声音由强变弱的次数为（）A．2B．4C．6D．8三、非选择题。共174分，按题目要求作答。22．（6分）如图，E为直流电源，G为灵敏电流计，A、B为两个圆柱形电极，P是木板，C、D为两个探针，S为开关。现用上述实验器材进行“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验。（1）木板P上有白纸、导电纸和复写纸，最上面的应该是纸；（2）用实线代表导线将实验器材正确连接。23．（12分）测量小物块Q与平板P之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。AB是半径足够大的光滑四分之一圆弧轨道，与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切，C点在水平地面的垂直投影为C’。重力加速度为g。实验步骤如下：①用天平称出物块Q的质量m；②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC’的长度h；③将物块Q在A点从静止释放，在物块Q落地处标记其落点D；④重复步骤③，共做10次；⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住，用米尺测量圆心到C’的距离s。（1）用实验中的测量量表示：（I）物块Q到达B点时的动能EKB=；（II）物块Q到达C点时的动能Ekc=；（III）在物块Q从B运动到C的过程中，物块Q克服摩擦力做的功Wf=；（IV）物块Q与平板P之间的动摩擦因数=。（2）回答下列问题：（i）实验步骤④⑤的目的是。（ii）已知实验测得的u值比实际值偏大，其原因除了实验中测量的误差之外，其它的可能是。（写出一个可能的原因即可）mH30°GSEPPBDCAQBPCC′DRL2013大纲卷理综物理部分第3页24．（15分）一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计。求：(1)客车运行速度的大小；(2)货车运行加速度的大小。25．（19分）一电荷量为q（q0）、质量为m的带电粒子在匀强电场的作用下，在t=0时由静止开始运动，场强随时间变化的规律如图所示，不计重力。求在t=0到t=T的时间间隔内（1）粒子位移的大小和方向（2）粒子沿初始电场反方向运动的时间at0.25T0.5T0.75TTE02E0－E0－2E002013大纲卷理综物理部分第4页26．（20分）如图，虚线OL与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q（q0）的粒子从左侧平行于x轴射入磁场，入射点为M。粒子在磁场中运动的轨道半径为R。粒子离开磁场后的运动轨迹与x轴交于p点（图中未画出）且。不计重力。求M点到O点的距离和粒子在磁场中运动的时间。xyOLMθB2013大纲卷理综物理部分第5页2013年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理答案（大纲卷）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．【答案】B【考点】光的衍射、光的折射【解析】雨后天空出现的彩虹是光的折射（色散），A错；光绕过障碍物或小孔继续传播的现象叫光的衍射，B对；海市蜃楼是光的反射和折射，C错；日光照到肥皂膜上出现的彩色条纹是薄膜干涉，D错。15．【答案】AB【考点】热力学第一定律、热力学第二定律【解析】在外界帮助的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，A对；空调在制冷时，把室内的热量向室外释放，需要消耗电能，同时产生热量，所以向室外放出的热量大于从室内吸收的热量，B对；根据热力学第二定律，可知内燃机不可能成为单一热源的热机，C错；因为自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不会使自然界的总能量减少，D错。16．【答案】A【考点】半衰期、放射性物质【解析】氡的半衰期很短，所以地壳中现存的氡不是地球形成初期产生的，一定是有其它放射性元素衰变来的，A对、B错；放射性物质的半衰期不会因为化学环境和物理环境的变化而改变，C、D错。17．【答案】C【考点】电磁感应、法拉第电磁感应定律、楞次定律【解析】导体棒切割磁感线产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律有，tBRtRtRBBLv22sin22sin2sin2。由此关系式可以看出电动势随时间不是线性关系，A、B错；根据楞次定律，开始阶段感应电动势的方向为由O到A，所以C对，D错。18．【答案】D【考点】万有引力定律的应用、匀速圆周运动的规律【解析】“嫦娥一号”围绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：，代入数据解得，，D对。19．【答案】BD【考点】竖直上抛运动规律、v-t图象的物理意义【解析】从图象不能判断出两个小球的初始位置，所以无法计算2s末两球的高度差，A错；v-t图象面积表示位移，根据图象对应的面积，可以判断两球在4s时相对出发点的位移均为40m，B对；因为不确定出发点距地面的高度，所以无法判断下落时间，C错；根据，可以判断两球上升至最高点所用的时间，D对。20．【答案】AC【考点】机械能守恒、动能定理【解析】以小物块为研究对象，全程根据动能定理有：，动能损失了2mgH，A对、B错；除重力之外的力做功等于机械能的减少，由2013大纲卷理综物理部分第6页，得，所以机械能损失了mgH，C对、D错。21．【答案】B【考点】机械波、波的干涉【解析】当两列相同的波相遇时，发生稳定的干涉。根据波的叠加可知到两声源的距离差等于半个波长的奇数倍的地方为振动减弱点，从中点到其中的任一端的距离设为x，有：2)12()25()25nxx（，其中0x10m，可得n取0、1、2、3时均为振动减弱点，这四个位置即为声音由强变弱的点，B对。三、非选择题。共174分，按题目要求作答。22．（【答案】（1）导电纸（2）【解析】（1）电流要通过导电纸形成闭合回路，所以导电纸在最上面。（2）电流由电源的正极出发经过导电纸和电键与电源的负极相连形成闭合回路。实物连接图如下：23．【答案】（1）（i）mgR（ii）（iii）（iv）（2）（i）减小实验误差（ii）圆弧轨道存在摩擦（或接缝B处不平滑等）【解析】（1）（i）物块从四分之一圆弧下滑的过程，根据动能定理有，mgR=EK（ii）物块从C点抛出，做平抛运动，根据平抛运动的规律有：联立解得，，代入动能的表达式：（iii）由Q到C点的过程，设克服摩擦力做功为W，根据动能定理有：，结合（ii）得（iv）物块受到的滑动摩擦力为，，BC间距离为L，根据W=fL=mgL（2）（i）步骤④⑤的目的是多次测量减小实验误差；（ii）实验除测量带来的误差，还有圆弧轨道不光滑，存在摩擦力（或接缝B处不平滑等）GSEPABDC2013大纲卷理综物理部分第7页24．【答案】（1）v=37.5m/s（2）a=1.35/ms2【考点】匀变速直线运动的规律【解析】（1）设连续两次撞击铁轨的时间间隔为，每根铁轨的长度为l,则客车的速度为①其中，l=25m,得v=37.5m/s②（2）设从货车开始运动后t=20.0s内客车行驶了s1米，货车行驶了s2米，货车的加速度为a，30节货车车厢的总长度为L=30×16.0m,由运动学公式有③④由题设条件有、由②③④⑤式解得a=1.35/ms225．【答案】（1）沿初始电场正方向（2）【考点】带电粒子在匀强电场中的运动、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律【解析】（1）带电粒子在0~4T,4T~2T,2T~43T,43T~T时间间隔做匀速运动，设加速度分别为1a,2q,3a,4a，由牛顿第二定律得①②③④设带电粒子在时的速度分别为，则⑤⑥⑦⑧设带电粒子在t=0到t=T时的位移为s，有⑨联立上面各式可得：⑩它沿初始电场正方向。2013大纲卷理综物理部分第8页（2）由电场变化规律知，时粒子开始减速，设经过时间t1粒子速度减为零将①②⑤式代入上式，得粒子从时开始加速，设经过时间t2速度减为零。此式与①③②⑤⑥式联立得从t=0到t=T内粒子沿初始电场反方向运动的时间t为将式代入式得26．【答案】M点到O点的距离：（）或Rh)331(()粒子在磁场中运动的时间：30o时，或时，【考点】带电粒子在磁场中的运动、匀速圆周运动的规律【解析】根据题意，带电粒子进入磁场后做圆周运动，运动轨迹交虚线OL于A点，圆心为y轴上的C点，AC与y轴的夹角为α，粒子从A点射出后，运动轨迹交x轴于P点，与x轴的夹角为β，如图所示，有周期为2013大纲卷理综物理部分第9页由此得过A点作x、y轴的垂