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2013高考全国理科综合新课标卷1物理部分试题(精编Word版含答案)


2013 高考全国理科综合新课标卷 1 物理部分试题
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. 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 15.如图, 一半径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷, 在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴线上有 a、 b、d 三个点,a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均 为 R,在 a 点处有一电荷量为 q (q>O)的固定点电荷.已知 b 点处的场强为零,则 d 点处场强 的大小为(k 为静电力常量) A.k 2
3

B. k9 2

10

C. k 2

+

D. k 9 2

9+

16.一水平放置的平行板电容器的两极板间距为 d,极板分别与电池两极相连,上极板中心 有一小孔(小孔对电场的影响可忽略不计)。小孔正上方2 处的 P 点有一带电粒子,该粒子从 静止开始下落,经过小孔进入电容器,并在下极板处(未写极板接触)返回。若将下极板向上 平移3 ,则从 P 点开始下落的相同粒子将 A.打到下极板上 C.在距上极板2 处返回
d d d

B.在下极板处返回 D.在距上极板5d 处返回
2

17.如图.在水平面(纸面)内有三报相同的均匀金属棒 ab、ac 和 MN, 其中 ab、ac 在 a 点接触,构成“V”字型导轨。空间存在垂直于纸 面的均匀磁场。用力使 MN 向右匀速运动,从图示位置开始计时,运 动中 MN 始终与∠bac 的平分线垂直且和导轨保持良好接触。 下列关于回路中电流 i 与时间 t 的关系图线.可能正确的是

18.如图,半径为 R 的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面) ,磁感应强度大小为 B, 方向垂直于纸面向外,一电荷量为 q(q>0) 。质量为 m 的粒子沿平行于直径 ab 的方向射入
1/9

磁场区域,射入点与 ab 的距离为 ,已知粒子射出磁场与射入磁场时运动方
2

R

向间的夹角为 60°,则粒子的速率为(不计重力) A. 2


B.



C.

3 2

D.

2

19,如图,直线 a 和曲线 b 分别是在平直公路上行驶的汽车 a 和 b 的位置一 时间(x-t)图线,由图可知 A.在时刻 t1,a 车追上 b 车 B.在时刻 t2,a、b 两车运动方向相反 C.在 t1 到 t2 这段时间内,b 车的速率先减少后增加 D.在 t1 到 t2 这段时间内,b 车的速率一直比 a 车的大 20. 2012 年 6 曰 18 日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面 343km 的近圆形轨道 上成功进行了我国首次载人空间交会对接。 对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气。 下面 说法正确的是 A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间 B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加 C.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用 21.2012 年 11 月, “歼 15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦 系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。 飞机着舰并成功钩住阻拦索后, 飞机的 动力系统立即关闭, 阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力, 使飞机在甲板上短距离滑行 后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在 t=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置, 其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑 行距离约为 1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为 g。则

A. B. C. D.

从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的 1/10 在 0.4s~2.5s 时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过 2.5g 在 0.4s~2.5s 时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变

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 必须做答。第 33 题~第 40 题为选考题,考生根据要求做答。
2/9

(一)必考题(11 题,共 129 分) 22.(7 分) 图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量 M.重物 的质量 m:用游标卡尺测量遮光片的宽度 d;用 米尺测最两光电门之间的距离 s; ②调整轻滑轮,使细线水平: ③让物块从光电门 A 的左侧由静止释放,用数 字毫秒计分别测出遮光片经过光电门 A 和光电 门 B 所用的时间△tA 和△tB,求出加速度 a; ④多次重复步骤③,求 a 的平均值 a ; ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数μ。 回答下列为题: (1) 测量 d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1mm)的示数如图(b)所示,其读数为 cm。 (2)物块的加速度 a 可用 d、s、△tA,和△tB,表示为 a= (3)动摩擦因数μ可用 M、m、 a 和重力加速度 g 表示为μ=

。 。

(4) 如果细线没有调整到水平,由此引起的误差属于 (填 “偶然误差” 或”系统误差” ) 23.(8 分) 某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动 势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻。使用的器材有: 多用电表; 电压表:量程 5V,内阻十几千欧; 滑动变阻器:最大阻值 5kΩ; 导线若干。 回答下列问题: (1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡,再将红表笔和黑表笔 ,调零点 (2)将图(a)中多用电表的红表笔和 (填“1”或“2” )端相连,黑表笔连接另一端。 (3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置, 使多用电表的示数如图(b)所示, 这时电压表的示数 如图(c)所示。多用电表和电压表的读数分别为 kΩ和 V 。

(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零。此时多用电表和电压表的读数分别
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为 12.0kΩ和 4.00 V。 从测量数据可知, 电压表的内阻为 kΩ。 (5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电 流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示。根据前面的实验数据计 算可得,此多用电表内电池的电动势为 V,电阻“×lk”挡内 部电路的总电阻为 kΩ。 24. (13 分) 水平桌面上有两个玩具车 A 和 B,两者用一轻质细橡皮筋相连,在橡皮筋上有一红色标 记 R。在初始时橡皮筋处于拉直状态,A、B 和 R 分别位于直角坐标系中的(0,2 l )、(0,l )和(0,0)点。已知 A 从静止开始沿 y 轴正向做加速度大小为 a 的匀加速运动:B 平行于 x 轴朝 x 轴正向匀速运动。在两车此后运动的过程中,标记 R 在某时刻通过点( l , l )。假定橡 皮筋的伸长是均匀的,求 B 运动速度的大小。 25.(19 分) 如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为 θ,间距为 L。导轨上端接有一平行板电 容器,电容为 C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小为 B,方向垂直于导轨平面。在导 轨上放置一质量为 m 的金属棒, 棒可沿导轨下滑, 且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接 触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为 μ,重力加速度大小为 g。忽略所有电阻。让金 属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系; (2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。

(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做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。 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。如果多做,则每 学科按所做的第一题计分。 33.[物理—选修 3-3](15 分) (1)(6 分)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近。在 此过程中,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 分子力先增大,后一直减小 B.分子力先做正功,后做负功 C.分子动能先增大,后减小 D.分子势能先增大,后减小 (2) (9 分)如图,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置,气缸底部和 顶部均有细管连通,顶部的细管带有阀门 K.两气缸的容积均为 V0,气缸中各有一个绝热活塞 (质量不同,厚度可忽略)。开始时 K 关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想 气体),压强分别为 Po 和 Po/3;左活塞在气缸正中间,其上方为真空; 右活塞上方气体体积 为 V0/4。现使气缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至气缸顶部,且与顶部刚好没有接 触;然后打开 K,经过一段时间,重新达到平衡。已知外界温度为 To,不计活塞与气缸壁间
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的摩擦。求: (i)恒温热源的温度 T; (ii)重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积 VX。 34. [物理—选修 3-4](15 分) (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 2m、 和 6m。 4m 一列简谐横波以 2m/s 的波速沿 x 轴正向传播,在 t=O 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=3s 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=6s 时刻波恰好传到质点 d 处 B.在 t=5s 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 4s D.在 4s<t<6s 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 (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。 35. [物理—选修 3-5] (15 分) (1)(6 分)一质子束入射到能静止靶核 27Al上,产生如下核反应: 13 P+ 27AI→X+n 13 式中 P 代表质子,n 代表中子,X 代表核反应产生的新核。由反应式可知,新核 X 的质子数 为 ,中子数为 。 (2)(9 分) 在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块 A 和 B, 两者相距为 d。 现给 A 一初速度, 使 A 与 B 发生弹性正碰,碰撞时间极短。当两木块都停止运动后,相距仍然为 d。已知两木 块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B 的质量为 A 的 2 倍,重力加速度大小为 g。求 A 的初 速度的大小。

物理部分-答案 14.C 15.B

16.D

17.A

18.B

19.BC

20.BC

21.AC

22(1)0.960 (2) a ?

1 ? d 2 d 2? mg ? (M ? m)a ) ?( ) ? (3) ? ? (4)系统误差 ?( 2 s ? ?t B ?t A ? Mg

23. (1)短接 (2)1 (3)15.0 3.60 (4)12.0 (5)9.00 15.0 24. 设 B 车的速度大小为 v。如图,标记 R 在时刻 t 通过点 K(l,l),此时 A、B 的位置分别为 H、 G。由运动学公式,H 的纵坐标 y A 、G 的横坐标 xB 分别为
5/9

1 y A ? 2l ? at 2 2

① ②

xB ? ?t

在开始运动时,R 到 A 和 B 的距离之比为 2:1,即 OE:OF=2:1 由于橡皮筋的伸长是均匀的,在以后任一时刻 R 到 A 和 B 的距离之比都为 2:1.因此,在时 刻t有 HK:KG=2:1 ③ 由于 ?FGH ∽ ?IGK, 有 HG:KG= xa: a ? l ? ?x HG:KG= yA ? l ) : (2l ) ( 由③④⑤式得 ④ ⑤ ⑥ ⑦

3 xB ? l 2

yA ? 5l
联立①②⑥⑦式得 υ=

1 6al 4



25. (1)设金属棒下滑的速度大小为 v,则感应电动势为 E=BLv ① 平行版电容器两极板之间的电势差为 U=E ② 设此时电容器板上积累的电荷量为 Q,按定义有 C= 联立①②③式得 Q=CBLυ ④ (2)设金属棒的速度大小为 v 时经历的时间为 t,通过金属棒的电流为 i,金属棒受到磁场 的作用力方向沿导轨向上,大小为

Q U



f1 ? BLi



设在时间间隔( t,t ? ?t ) 内流经金属棒的电荷量为 ?Q ,按定义有

i?

?Q ?t



?Q 也是平行板电容器极板在时间间隔 (t,t ? ?t ) 内增加的电荷量,由④式得
6/9

?Q ? CBL?v
式中, ?v 为金属棒的速度变化量,按定义有



a?

?v ?t



金属棒所受到的摩擦力方向斜向上,大小为

f2 ? ? N
式中,N 是金属棒对于导轨的正压力的大小,有



N ? mg cos ?



金属棒在时刻 t 的加速度方向沿斜面向下,设其大小为 a,根据牛顿第二定律有

mg sin ? ? f1 ? f 2 ? ma
联立⑤至⑾式得



a?

m(sin ? ? ? cos ? ) g m ? B 2 L2C m(sin ? ? ? cos ? ) gt m ? B 2 L2C



由⑿式及题设可知,金属棒做初速度为零的匀加速于东。t 时刻金属棒的速度大小为

??



33.[物理-选修 3-3] (1)BCE (2) (i)与恒温热源接触后,在 K 未打开时,左右塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,由 盖 ? 吕萨克定律得

T 7V0 / 4 ? T0 5V0 / 4
有此得 T= T0



7 5



(ii) 由初始状态的力学平衡条件可知, 左活塞的质量比右活塞的大。 打开 K 后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至气缸顶,才能满足力学平衡条件。 气缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活 塞上方气体压强为 p,由玻意耳定律得

pVX ?

P0 V0 ? 3 4

③ ④

7 ( p ? p0 )(2V0 ? Vx ) ? P0 ? V0 4
联立③④式得

6Vx2 ? V0Vx ? V02 ? 0
7/9

其解为

1 Vx ? V0 2
另一解 Vx ? ? V0 ,不合题意,舍去。



1 3

34.[物理-选修 3-4] (1)ACD (2) (i)设光线在端面 AB 上 C 点(见右图)的入射角为 i,折射角为 r,由折射定律有 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≥ ? 式中,θ是光线在玻璃丝内发生全反射时的临界角,它满足 n sin ? ? 1 ③ 由几何关系得 ②

sin i ? n sin r

? ? r ? 900
由①②③④式得



sin i ? n2 ?1
(ii)光在玻璃丝中传播速度的大小为

??

c n



光速在玻璃丝轴线方向的分量为

?2 ? ? sin ?



光线从玻璃丝端面 AB 传播到其另一端面所需时间为

T?

L

?2

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

Tmax
35.[物理-选修 3-5] (1)14 13 (2)

Ln 2 ? c

设在发生碰撞前的瞬间,木块 A 的速度大小为 v ;在碰撞后的瞬间,A 和 B 的速度分别为 v1 和 v 2 ,在碰撞过程中,由能量和动量守恒定律,得

8/9

1 2 1 1 2 mv ? mv12 ? (2m)v2 2 2 2

① ②

mv ? mv1 ? (2m)v2
式中,以碰撞前木块 A 的速度方向为正。由①②式得

v1 ? ?

v2 2



设碰撞后 A 和 B 运动的距离分别为 d1和d2 ,由动能定理得

? mgd1 ? mv12
2 ? (2m) gd 2 ? (2m)v2

1 2

④ ⑤

1 2

按题意有

d ? d1 ? d2
设 A 的初速度大小为 v0 ,由动能定理得
2 ? mgd ? mv0 ? mv 2



1 2

1 2



联立②至⑦式,得

v0 ?

28 ? gd 5



湖北省云梦县曲阳高中 2013 年 7 月 5 日星期五 (校编)
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