2013年普通高等学校招生全国统一考试理综(物理)(新课标II卷-解析版)

-1-绝密★启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)理科综合能力测试注意事项：1.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号框涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号框。写在本试卷上无效。3.答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。4.考试结束，将试题卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16F19Na23Al27S32Cl35.5K39Ca40Cr52Fe56Ni59Cu64Zn65二、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，第14~18题只有一项符合题目要求，第19~21题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。14.一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间的关系的图像是【答案】C【解析】当0mFf时，物块始终静止，加速度为0；当mFf时，物块做加速运动运动，由牛顿第二定律可得mFfma，又mfmg，则有Fmamg，故选项C正确。15.如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）.由此可求出A．物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力C.物块对斜面的正压力【答案】C【解析】设物块受到的最大静摩擦力为f，对物块受力分析可知，若f的方向沿斜面向下，有1sinFmgf①；若f的方向沿斜面向上，有2sinFfmg②，由最大静摩擦力等于滑动摩擦力可知cosfmg③，由①②可求得f的值，而物块的质量m、斜面的倾角无法求出，故物块对斜面的正压力（cosNmg）也无法求出。本题选C。-2-16.如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框；在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动，t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，可能正确描述上述过程的是【答案】D【解析】线框进入磁场时，由右手定则和左手点则可知线框受到向左的安培力，由于22BLvFR安，则安培力减小，故线框做加速度减小的减速运动；同理可知线框离开磁场时，线框也受到向左的安培力，做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，线框中没有感应电流，不再受安培力作用，线框做匀速运动，本题选D。17.空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为A.B.C.D.【答案】A【解析】画出粒子的运动轨迹，由几何关系可知，粒子做圆周运动的半径2sin60rR，由0mvrBq可知00032sin603mvmvmvBrqRqRq，本题选A。18.如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a，b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上；a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力常量为k。若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A.B.C.D.223kql【答案】B【解析】对c球受力分析可知，水平方向上受a、b的库仑力和匀强电场的电场力3个力的作用而平衡，有22cos30ccqqkqEl，解得23kqEl。故选B。19.在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述-3-符合史实的是A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化20.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功，引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小【答案】BD【解析】卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，做近心运动，万有引力做正功，引力势能减小。由于稀薄气体的阻力做负功，故卫星的机械能减小，又稀薄气体的阻力较小，故卫星克服气体阻力做的功小于万有引力做的功，即小于引力势能的减小，由动能定理可知合外力做正功，卫星的动能增加，本题选BD。21.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于vc，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值变小【答案】AC【解析】据题意，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，汽车与地面间没有摩擦力的作用，向心力由重力和地面支持力的合力提供，故路面外侧高内侧低，A正确；车速小于vc时，汽车的向心力减小，由于地面比较粗糙，故汽车受到的静摩擦力将会阻碍车辆向内侧滑动，B错误；同理可知只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动，C正确；由选项A的分析可知当路面结冰时，与未结冰时相比，向心力的大小不变，故临界速度vc的值不变，D错误。（对于选项BC也可结合实际情况直接判断出正误，如汽车可以静止在转弯处，汽车速度过大将做离心运动。）第Ⅱ卷三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）-4-22.（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究，一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连:弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放:小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题：(1)本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的(填正确答案标号)。A.小球的质量mB.小球抛出点到落地点的水平距离sC.桌面到地面的高度hD.弹簧的压缩量△xE.弹簧原长l0(2).用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek=。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-△x图线。从理论上可推出，如果h不变.m增加，s—△x图线的斜率会（填“增大”、“减小”或“不变”):如果m不变，h增加，s—△x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知，Ep与△x的次方成正比。【答案】（2）由（1）问所述可知220011,,22ksvthgtEmv，联立以上各式可得24kmgsEh。（3）24pkmgsEEh，则4phEsmg，故s—△x图线的斜率与hm成正比。若h不变m增加，则斜率减小；若m不变h增加，则斜率增大。由于s—△x图线为直线，故2()pEx。23.（7分）某同学用量程为ImA、内阻为120Ω的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为Iv和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题:(1)根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。-5-（2）开关S闭合时，多用电表用于测量(填“电流”、“电压，或“电阻”)；开关S断开时，多用电表用于测量(填“电流”、“电压”或“电阻”)。（3）表笔A应为色(填“红”或“黑”)。（４）定值电阻的阻值Ｒ１＝Ω，Ｒ２＝Ω。（结果取３位有效数字）【答案】【解析】（1）表头跟R2串联，R1跟开关串联，两个支路并联，连线图同答案。（2）开关闭合时，电表的内阻较小，为等效电流表；开关断开时，电表的内阻较大，为等效电压表。（3）电流由红表笔流入，由题图（a）可看出表头右端为“+”，故表笔A为黑表笔。（4）设表头的内阻为r，满偏电流为gI，由欧姆定律可知2()1gIRrV，21()(1A)gRrIR，解得1=1.00RΩ，2=880RΩ。２４.（１４分）如图，匀强电场中有一半径为ｒ的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。ａ、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷为ｑ(q０)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为Nａ和Ｎｂ不计重力，求电场强度的大小Ｅ、质点经过a点和b点时的动能。-6-【答案】见解析【解析】２５.（１８分）一长木板在水平地面上运动，在ｔ=0时刻将一-7-相对于地面精致的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有靡攘.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝１０ｍ／ｓ２求:(1)物块与木板间；木板与地面间的动摩擦因数:(2)从ｔ＝０时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小.【答案】见解析【解析】-8-（二）选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框图黑。注意所做题目都题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选大区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答的第一题评分。33.[物理一选修3-31](5分)(I)(5分)关于一定量的气体，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I个扣3分，最低得分为0分).A．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B.只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低C.在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量，其内能一定增加E．气体在等压膨胀过程中温度一定升高。(2)(10分)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm。已知大气压强为P0=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。【答案】见解析【解析】（1）气体的分子间距很大，故气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和，A正确；温-9-度越高，分子的热运动越剧烈，温度降低，分子的热运动剧烈程度降低，B正确；在完全失重的情况下，气体分子仍在做无规则运动，对容器壁的压强一定不为零，C错误；气体从外界吸收热量的同时，有可能对外做功，其内能不一定增加，D错误；由理想气体状态方程pVkT可知，等压膨胀过程中的温度一定升高，E正确。34.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）如图，一轻弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0。当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的