1、绝密绝密启用前启用前 2013 年普通高等学校招生全国统一考试（课标卷年普通高等学校招生全国统一考试（课标卷 II） 理科综合能力测试理科综合能力测试（物理） 第卷 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，第 1418 题只有一项符合题目要 求，第 1921 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
2、系的图像是 ABCD 【答案】C 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（F20） 。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 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（dL）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导体框的 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
3、 v-t 图像中，可能正确描述上述过程的是 ABCD 【答案】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 （q0） 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 qR mv 3 3 0 B qR mv0 C qR mv03 D qR mv03 【答案】A a F O a F O a F O a F O F O t v O t v O t v O t v d L 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
4、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 2 3 3 l qk B 2 3 l qk C 2 3 l qk D 2 32 l qk 【答案】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
5、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 【答案】ABD 20 目前， 在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转， 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 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
6、，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 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） 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，
7、小球恰好在桌面边缘，如图(a)所示。向左推小球，使弹黄压缩一段 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。 ab c 内侧外侧 公路 图(a) 回答下列问题： 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 s C桌面到地面的高度 hD弹簧的压缩量x E弹簧原长 l0 用所选取的测量量和已知量表示 Ek，得 Ek= _。 图(b)中的直线是实验测量得到的 s-x 图线。从理论上
8、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】ABC 2 mgs 4h 减小增大2 23.（7 分） 某同学用量程为 1mA、内阻为 120 的表头按图(a)所示电路改装成量程分别为 1V 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： 根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。 开关 S 闭合时，多用电表用于测量_ (填“电
9、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”)。 表笔 A 应为_色（填“红”或“黑”） 。 定值电阻的阻值 R1_，R2_。 （结果取位有效数字） 【答案】如右图 电流电压黑1.00880 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。一电荷量为（q 0）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b。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。 mA + R2 R1S 表笔 A
10、表笔 B 图(a) mA 表笔 A 表笔 B R2 R1 S 图(b) a b E r mA 表笔 A 表笔 B R2 R1 S + + + + + x s O 图(b) 【答案】 1 6 ba NN q 5 12 ba r NN5 12 ba r NN 【解析】质点所受电场力的大小为 fqE 设质点质量为 m，经过 a 点和 b 点时的速度大小分别为 va和 vb，由牛顿第二定律有 2 a a v fNm r 2 b b v Nfm r 设质点经过 a 点和 b 点时的动能分别为 Eka和 Ekb，有 2 1 2 kaa Emv 2 1 2 kbb Emv 根据动能定理有 2 kbka EE
11、rf 联立式得 1 E 6 ba NN q 5 12 kaba r ENN kb 5 12 ba r ENN 25 （18 分） 一长木板在水平地面上运动，在 t=0 时刻将一相对于地面静止的物块轻放 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摩擦，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： 物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数； 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】(1)1=0.202=0.30(2)s=1.125m 【
12、解析】(1)从 t=0 时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和 木板具有共同速度为止。 由图可知，在 t1=0.5s 时，物块和木板的速度相同，设 t=0 到 t=t1时间间隔内，物块和木板的加速 度大小分别为 a1和 a2，则 1 1 1 v a t 01 2 1 vv a t 式中 v0=5m/s，v1=1m/s 分别为木板在 t=0、t=t1时速度的大小。 v/(ms-1) t/s 0 1 5 0.5 设物块和木板为 m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为1和2，由牛顿第二 定律得 11 mgma 122 (2)mgma 联立式得 1 0.
13、20 2 0.30 (2)在 t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块 与木板之间的摩擦力大小为 f，物块和木板的加速度大小分别为 1 a 和 2 a ，则由牛顿第二定律得 1 fma 22 2mgfma 假设 1 fmg，则 12 aa；由式得 21 fmgmg，与假设矛盾，故 1 fmg 由式知，物块的加速度的大小 1 a 等于 a1；物块的 v-t 图象如图中点划线所示。 由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为 2 1 1 1 2 2 v s a 2 011 21 2 22 vvv st a 11 物块相对于木板的位移的大小为
14、21 sss 12 联立 1112式得 s=1.125m13 （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涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在 答题卡选答区域指定位置答题。如果不涂、多涂均按所答第一题评分；多答则每学科按所答第一题评分。 33物理选修 3-3（15 分） （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 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） 。 A气体的体积指
15、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 【答案】ABE （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 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）从玻璃管开口处缓慢往下推， l1 l2 l3 v/(ms-1) t/s 0
16、1 5 0.5 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】15.0cm 【解析】以 cmHg 为压强单位。在活塞下推时，玻璃管下部空气柱的压强为 102 ppl 设活塞下推后，下部空气柱的压强为 1 p ，由玻意耳定律得 1 12 2 p lp l 如图，设活塞下推距离为l，则此时玻璃管上部空气柱的长度为 3311 lllll 设此时玻璃管上部空气柱的压强为 3 p ，则 312 ppl 由玻意耳定律得 0 33 3 p l p l 由至式及题给数据解得 l=15.0cm 34物理选修 3-4（15 分） （5 分）如图，一轻弹簧一端固
17、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 之间的粘胶脱开；以后小物块 a 振动的振幅和周期分别为 A 和 T，则 A_A0 （填“”、“”、“”或“=”） 。 【答案】 （10 分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形 ABC，A=30，B=60。一束平行于 AC 边的 光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜，在 AC 边发生反射后从 BC 边的 M 点射出，若光线在 P 点的入射角 和在 M 点的折射角相等， (i)求三棱镜的折射率； (ii)在三棱镜的 AC 边是
18、否有光线透出，写出分析过程。 （不考虑多次反射） 【答案】n=3，三棱镜的 AC 边无光线透出。 【解析】(i)光路图如图所示，图中 N 点为光线在 AC 边发生反射的入射点。设光线在 P 点的入射角为 i、 折射角为 r，在 M 点的入射角为 r 、折射角依题意也为 i，有 0 60i 由折射定律有 sinsininr sinsinnri 由式得r r OO为过 M 点的法线， C为直角，OOAC，由几何关系有 MNC r 由发射定律可知 ba 1 l l2 3 l l AC B P M i AC B P M r i i r O O N PNAMNC 联立式得 PNAr 由几何关系得 r=3
19、00 联立式得 3n (ii)设在 N 点的入射角为 i ，由几何关系得 0 60i 此三棱镜的全反射临界角满足 sin1 C n 11 由9 1011式得 C i 12 此光线在 N 点发生全反射，三棱镜的 AC 边没有光线透出。 35物理选修 3-5（15 分） （5 分）关于原子核的结合能，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原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 C铯
20、原子核（ 133 55Cs）的结合能小于铅原子核（ 208 82Pb）的结合能 D比结合能越大，原子核越不稳定 E自由核子组成原子核时，其质量亏损所对应的能量大于该原子核的结合能 【答案】ABC （10 分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为 m 的物块 A、B、C。 B 的左侧固定一轻弹 簧（弹簧左侧的挡板质最不计） 。设 A 以速度 v朝 B 运动，压缩弹簧；当 A、 B 速度相等时，B 与 C 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设 B 和 C 碰撞过程时间极短。求从 A 开始压缩弹簧直至与 弹簧分离的过程中， (i)整个系统损失的机械能； (ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 【
21、答案】(i) 2 0 1 16 mv(ii) 2 0 13 48 mv 【解析】(i)从 A 压缩弹簧到 A 与 B 具有相同速度 v1时，对 A、B 与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得 01 2mvmv1 此时 B 与 C 发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为 v2，损失的机械能为E。对 B、C 组成 的系统，由动量守恒和能量守恒定律得 ABC v0 12 2mvmv2 22 12 11 (2 ) 22 mvEm v 3 联立123式得 2 0 1 E 16 mv4 (ii)由2式可知 21 vv，A 将继续压缩弹簧，直至 A、B、C 三者速度相同，设此时速度为 v3，此 时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为 Ep。由动量守恒和能量守恒定律得 03 3mvmv5 22 03 11 (3 ) 22 p mvEm vE6 联立456式得 2 p0 13 E 48 mv7
