物理解析2013年高考全國理綜課標(biāo).docx

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2013年高考全國理綜課標(biāo)（II）物理試題解析 二、選擇題（本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。） 14．一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時(shí)刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是 答案：C 解析：本題考查牛頓第二定律，涉及最大靜摩擦力，較容易。當(dāng)拉力F未超過水平桌面對(duì)物塊的最大靜摩擦力（滑動(dòng)摩擦力）時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，加速度等于零。當(dāng)水平拉力超過桌面的最大靜摩擦力之后，由牛頓第二定律有，解得：。因此，F(xiàn)-a圖象如選項(xiàng)C所示。 【點(diǎn)撥】一物體相對(duì)另一物體的表面，由靜止滑動(dòng)的條件是受到的沿接觸面的拉力或推力大于最大靜摩擦力。 15．如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力的作用，F(xiàn)平行于斜面上。若要物塊在斜面上保持靜止，F(xiàn)的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為F1和F2（F2＞0）。由此可求出 A．物塊的質(zhì)量　　　　　　　　　　　B．斜面的傾角 O C．物塊與斜面間的最大靜摩擦力　　　D．物塊對(duì)斜面的正壓力 答案：C 解析：本題考查共點(diǎn)力平衡條件，涉及最大靜摩擦力。較容易。設(shè)斜面對(duì)物塊的最大靜摩擦力為f，則物體欲上滑時(shí)F最大，物體欲下滑時(shí)F最小。因此，由共點(diǎn)力平衡條件有、，由此只能解得：。選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤C正確。 【點(diǎn)撥】物體相對(duì)滑動(dòng)趨勢不定時(shí)，要按可能出現(xiàn)的情況分別討論。 16．如圖，在光滑水平桌面上有一邊長為L、電阻為R的正方形導(dǎo)線框；在導(dǎo)線框右側(cè)有一寬度為d（d＞L ）的條形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場的邊界與導(dǎo)線框的一邊平行，磁場方向豎直向下。導(dǎo)線框以某一初速度向右運(yùn)動(dòng)，t=0時(shí)導(dǎo)線框的右邊恰與磁場的左邊界重合，隨后導(dǎo)線框進(jìn)入并通過磁場區(qū)域。下列v-t圖像中，可能正確描述上述過程的是 答案：D 解析：本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、安培力和牛頓第二定律。中等難度。線框右邊進(jìn)入磁場過程中，、、，解得：。由于安培力（合力）方向與速度方向相反，線框做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)。兩邊均進(jìn)入磁場后，線框中的磁通量不再變化，感應(yīng)電流為零，安培力（合力）為零，線框做勻速運(yùn)動(dòng)。線框右邊出磁場左邊未出磁場過程中，同理可知，線框做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過程中，線框的v-t圖象如選項(xiàng)D所示。 17．空間有一圓柱形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的橫截面的半徑為R，磁場方向垂直橫截面。一質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的粒子以速率vo沿橫截面的某直徑射入磁場，離開磁場時(shí)速度方向偏離入射方向60。不計(jì)重力，該磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 A． B． C． D． 答案：A 解析：本題考查洛倫茲力與牛頓第二定律。本題考查洛倫茲力與牛頓第二定律，涉及幾何關(guān)系的運(yùn)用。中等難度。畫出粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡，由幾何關(guān)系可知，軌道半徑為。由洛倫茲力公式和牛頓第二定律有。解得：。選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤A正確。 18．如圖，在光滑絕緣水平面上，三個(gè)帶電小球a、b和c分別位于邊長為l的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上；a、b帶正電，電荷量均為q，c帶負(fù)電。整個(gè)系統(tǒng)置于方向水平的勻強(qiáng)電場中。已知靜電力常量為k。若三個(gè)小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則勻強(qiáng)電場場強(qiáng)的大小為 A． B． C． D． 答案：B 解析：本題考庫侖定律、共點(diǎn)力平衡條件，涉及整體法與隔離法。中等難度。由于水平面光滑，對(duì)三球整體運(yùn)用共點(diǎn)力平條件可知，所受勻強(qiáng)電場的電場力等于零，即，由于E不等于零，因此有，解得：。對(duì)c球由共點(diǎn)力平衡條件有：，解得：。選項(xiàng)ACD錯(cuò)誤B正確。 19．在物理學(xué)發(fā)展過程中，觀測、實(shí)驗(yàn)、假說和邏輯推理等方法都起到了重要作用。下列敘述符合史實(shí)的是 A．奧斯特在實(shí)驗(yàn)中觀察到電流的磁效應(yīng)，該效應(yīng)解釋了電和磁之間存在聯(lián)系 B．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說 C．法拉第在實(shí)驗(yàn)中觀察到，在通有恒定電流的靜止導(dǎo)線附近的固定導(dǎo)線圈中，會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流 D．楞次在分析了許多實(shí)驗(yàn)事實(shí)后提出，感應(yīng)電流應(yīng)具有這樣的方向，即感應(yīng)電流的磁場總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化 答案：ABD 解析：本題考查經(jīng)典電磁學(xué)史料知識(shí)。較容易。通有恒定電流的直導(dǎo)線附近的磁場是穩(wěn)定不變的，處在其附近的線框中的磁通量不變，不會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流。選項(xiàng)ABD正確C錯(cuò)誤。 20．目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉(zhuǎn)，其中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi)星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣體阻力的作用，則下列判斷正確的是 A．衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B．由于地球引力做正功，引力勢能一定減小 C．由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變 D．衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小 答案：BD 解析：本題考查萬有引力定律、牛頓第二定律和動(dòng)能定理。由于有空氣阻力做功，衛(wèi)星地球系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒。由可知，因此隨著軌道半徑的變小，衛(wèi)星速率增大，動(dòng)能增大。衛(wèi)星動(dòng)能增大，說明引力與阻力的總功大于零，因此，引力的功，即減少的引力勢能大于克服阻力的功。選項(xiàng)AC錯(cuò)誤BD正確。 21．公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當(dāng)汽車一圓弧，等汽車行駛的速率為vc時(shí)，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢，則在該彎道處， A．路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 B．車速只要低于vc，車輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng) C．車速雖然高于vc，但只要不超出某一高度限度，車輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng) D．當(dāng)路面結(jié)冰時(shí)，與未結(jié)冰時(shí)相比，vc的值變小 答案：AC 解析：為了提供車輛轉(zhuǎn)彎所需向心力，防止車輛轉(zhuǎn)彎時(shí)外向側(cè)滑，轉(zhuǎn)彎處的公路都是外側(cè)高于內(nèi)側(cè)高度，使重力的分力與靜摩擦力的合力充當(dāng)向心力。選項(xiàng)A 正確；轉(zhuǎn)彎半徑一定時(shí)車速低于vc時(shí)，轉(zhuǎn)彎所需向心力減小，可能向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)。路面結(jié)冰后靜摩擦力變小，若vc變小，汽車有可能向內(nèi)側(cè)滑動(dòng)。選項(xiàng)BD錯(cuò)誤C正確。 22．（8分）某同學(xué)利用下述裝置對(duì)輕質(zhì)彈簧的彈性勢能進(jìn)行探究，一輕質(zhì)彈簧放置在光滑水平桌面上，彈簧左端固定，右端與一小球接觸而不固連；彈簧處于原長時(shí)，小球恰好在桌面邊緣，如圖（a）所示。向左推小球，使彈簧壓縮一段距離后由靜止釋放；小球離開桌面后落到水平地面。通過測量和計(jì)算，可求得彈簧被壓縮后的彈性勢能。 回答下列問題： （1）本實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為，彈簧被壓縮后的彈性勢能Ep與小球拋出時(shí)的動(dòng)能Ek相等。已知重力加速度大小為g。為求得Ek，至少需要測量下列物理量中的（填正確答案標(biāo)號(hào)）。 A．小球的質(zhì)量m　　　 B．小球拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離s C．桌面到地面的高度h　　D．彈簧的壓縮量Δx E．彈簧原長lo （2）用所選取的測量量和已知量表示Ek，得Ek=　　　　　　。 （3）圖（b）中的直線是實(shí)驗(yàn)測量得到的s-Δx圖線。從理論上可推出，如果h不變，m增加，s-Δx圖線的斜率會(huì)　　　　　?。ㄌ睢霸龃蟆?、“減小”或“不變”）；如果m不變，h增加，s-Δx圖線的斜率會(huì)　 　(填“增大”、“減小”或“不變”)。由圖（b）中給出的直線關(guān)系和Ek的表達(dá)式可知，Ep與s-Δx的　　　次方成正比。 答案：（1）ABC；（2）；（3）減小，增加，2。 解析：本題考查探究彈簧彈性勢能實(shí)驗(yàn)，涉及平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律。中等難度。小球離開桌面后做平拋運(yùn)動(dòng)，測出桌面到地面的高度h、落點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離s，由、可算出小球離開彈簧似的速度，再測出小球的質(zhì)量m，便可算出小球離開彈簧式獲得的動(dòng)能。從理論上講，則應(yīng)有，解得：。由此可知圖象的斜率為，則h不變m增加時(shí)，斜率減??；m不變h增加時(shí)，斜率增大。由于實(shí)驗(yàn)中繪出的圖象是過原點(diǎn)的傾斜直線，因此，s與的一次方成正比。即，而，因此，EP與的二次方成正比。 23．（7分）某同學(xué)用量程為1mA、內(nèi)阻為120Ω 的表頭按圖（a）所示電路改裝成量程分別為1V和1A的多用電表。圖中R1和R2為定值電阻，S為開關(guān)?；卮鹣铝袉栴}： （1）根據(jù)圖（a）所示的電路，在圖（b）所示的實(shí)物圖上連線。 （2）開關(guān)S閉合時(shí)，多用電表用于測量　　　　　(填“電流”、“電壓，或“電阻”)；開關(guān)S斷開時(shí)，多用電表用于測量　　　(填“電流”、“電壓”或“電阻”)。 （3）表筆A應(yīng)為　　色(填“紅”或“黑”)。 （4）定值電阻的阻值R1= Ω，R2= Ω。（結(jié)果取3位有效數(shù)字） 答案：（1）如圖所示；（2）電流，電壓；（3）黑 解析：本題考查電流表的改裝。較容易 （1）由電路圖可畫出實(shí)物連接如圖所示；（2）S閉合時(shí)，電流表并聯(lián)上分流電阻，是電流表，測得的是電流；S斷開時(shí)，電流表串聯(lián)上分壓電阻，是電壓表，測得的是電壓；（3）做電流表時(shí)，應(yīng)使電流“紅進(jìn)黑出”，因此，A應(yīng)是黑表筆。（4）由、，代入數(shù)據(jù)解得：R1=1kΩ，R2=880Ω。 24．（14分）如圖，勻強(qiáng)電場中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場方向平行。一電荷量為q（q>0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Nb不計(jì)重力，求電場強(qiáng)度的大小E、質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。 答案： 、、 解析：本題考查帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的圓周運(yùn)動(dòng)，涉及牛頓第二定律和動(dòng)能定理的運(yùn)用。中等難度。對(duì)粒子經(jīng)過a、b兩點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)，分別運(yùn)用牛頓第二定律有、；對(duì)質(zhì)點(diǎn)從b到a的運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理有。解得： 、、。 25．（18分）一長木板在水平地面上運(yùn)動(dòng)，在t=0時(shí)刻將一相對(duì)于地面靜止的物塊輕放到木板上，以后木板運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖像如圖所示。己知物塊與木板的質(zhì)量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦。物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且物塊始終在木板上。取重力加速度的大小g=10ｍ/s2，求： （1）物塊與木板間；木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （2）從t=0時(shí)刻到物塊與木板均停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊相對(duì)于木板的位移的大小。 答案：（1）0.20，0.30；（2）m 解析：本題考查牛頓第二定律與勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的綜合運(yùn)用，涉及v-t圖象。中等難度。（1）物塊無初速放置在運(yùn)動(dòng)的木板上后，兩者間產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力，此摩擦力使物塊減速，此摩擦力和地面的摩擦力使長木板減速。由圖象可知，兩者共速時(shí)的速度為1m/s，所用時(shí)間為0.5s。由圖象可知，物塊、木板的加速度大小分別為m/s2，m/s2。對(duì)兩者分別運(yùn)用牛頓第二定律有，，解得：，；（2）共速后，由于地面的摩擦力，木板繼續(xù)減速，若假設(shè)兩者相對(duì)靜止，木板對(duì)物塊的靜摩擦力為f，則。對(duì)兩者分別運(yùn)用牛頓第二定律有，，解得：，與假設(shè)不符。因此，兩者仍有相對(duì)滑動(dòng)，物塊的加速度仍為m/s2，但方向與速度方向相反，做減速運(yùn)動(dòng)。對(duì)木板由牛頓第二定律有，解得：m/s2。由此可知，木板的速度先減至零。從物塊被放置到物塊靜止，物塊的v-t圖象如圖中虛線所示。由圖象面積可知，物塊對(duì)地面的位移為m。上述過程中木板相對(duì)地面的位移為m。物塊相對(duì)木板的位移為m。 33．【物理一選修3-3】（5分） （1）（5分）關(guān)于一定量的氣體，下列說法正確的是　　?。ㄌ钫_答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分。選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）。 A．氣體的體積指的是該氣體的分子所能到達(dá)的空間的體積，而不是該氣體所有分子體積之和 B．只要能減弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，氣體的溫度就可以降低 C．在完全失重的情況下，氣體對(duì)容器壁的壓強(qiáng)為零 D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能一定增加 E．氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高。 答案：ABE 解析：本題考查分子動(dòng)理論及內(nèi)能。較容易。氣體的體積是指分子所能到達(dá)的空間。選項(xiàng)A正確；氣體的溫度只與分子平均動(dòng)能有關(guān)，降低分子運(yùn)動(dòng)的劇烈程度，分子平均動(dòng)能減少，溫度降低。選項(xiàng)B正確；氣體的壓強(qiáng)是由于分子對(duì)器壁的撞擊形成的，與分子重力無關(guān)。選項(xiàng)C錯(cuò)誤；氣體從外界吸熱的同時(shí)，若對(duì)外做功，且做的功大于吸收的熱，則內(nèi)能減少。選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由理想氣體狀態(tài)方程可知，一定質(zhì)量的理想氣體等壓膨脹時(shí)溫度升高。選項(xiàng)E正確。 （2）（10分）如圖，一上端開口、下端封閉的細(xì)長玻璃管豎直放置。玻璃管的下部封有長l1=25.0cm的空氣柱，中間有一段長為l2=25.0cm的水銀柱，上部空氣柱的長度l3=40.0cm。已知大氣壓強(qiáng)為Po=75.0cmHg?，F(xiàn)將一活塞（圖中未畫出）從玻璃管開口處緩緩?fù)峦?，使管下部空氣柱長度變?yōu)?20.0cm。假設(shè)活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離。 答案：cm 解析：在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱的壓強(qiáng)為，設(shè)活塞下推后下部空氣柱的壓強(qiáng)為，由玻意耳定律有；如圖，設(shè)活塞下推距離為，則此時(shí)玻璃管上部空氣柱長度為，設(shè)此時(shí)玻璃管上部空氣柱的壓強(qiáng)為，則。由玻意耳定律有。代入數(shù)據(jù)解得：cm。 34．【物理——選修3-4】（15分） （1）（5分）如圖，一輕彈簧一端固定，另一端連接一物塊構(gòu)成彈簧振子，該物塊是由a、b兩個(gè)小物塊粘在一起組成的。物塊在光滑水平面上左右振動(dòng)，振幅為Ao，周期為To。當(dāng)物塊向右通過平衡位置時(shí)，a、b之間的粘膠脫開；以后小物塊a振動(dòng)的振幅和周期分別為A和T，則A　　Ao（填“>”“<”“=”） 答案：<，< 解析：本題考查彈簧振子的簡諧運(yùn)動(dòng)。較容易。b脫開后與a分離，振子的總機(jī)械能減小，則振幅減小；振子的質(zhì)量減小，周期減小。 （2）（10分）如圖，三棱鏡的橫截面為直角三角形ABC，∠A=30，∠B=60。一束平行于AC邊的光線自AB邊的P點(diǎn)射入三棱鏡，在AC邊發(fā)生反射后從BC邊的M點(diǎn)射出，若光線在P點(diǎn)的入射角和在M點(diǎn)的折射角相等 （i）求三棱鏡的折射率 （ii）在三棱鏡的AC邊是否有光線透出，寫出分析過程。（不考慮多次反射） 答案：（i）；（ii）AC面無光線射出 解析：本題考查光的折射，涉及全反射。較容易。做出光在三棱鏡中的傳播路線如圖所示，由幾何關(guān)系可知，光在P點(diǎn)的入射角及M點(diǎn)的折射角均為，對(duì)P、M出的折射，由折射定律有，，解得：。由幾何關(guān)系可知，由光的反射定律有。解得，則。解得：； 由幾何關(guān)系可知，光線進(jìn)入棱鏡后在AC面的入射角。由可知，棱鏡對(duì)空氣的臨界角為。因此，光線在N點(diǎn)發(fā)生全反射，AC面無光線射出。 35．【物理—選修3-5】（15分） （1）（5分）關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說法正確的是　　　　（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分。） A．原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量 B．一重原子核衰變成α粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來重核的結(jié)合能 C．銫原子核()的結(jié)合能小于鉛原子核()的結(jié)合能 D．比結(jié)合能越大，原子核越不穩(wěn)定 E．自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能最大于該原子核的結(jié)合能 答案：ABC 解析：本題考查核能及其釋放。結(jié)合能是指核子結(jié)合成原子核時(shí)放出的能量或原子核分解成核子是吸收的能量。選項(xiàng)A正確；由于重核裂變反應(yīng)中能量守恒，且釋放能量，因此，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于于原重核的結(jié)合能。選項(xiàng)B正確；原子核的核子數(shù)越多，結(jié)合能越大。選項(xiàng)C正確；比結(jié)合能越大，原子核越穩(wěn)定。選項(xiàng)D錯(cuò)誤；自由核子結(jié)合成原子核時(shí)能量守恒，且要釋放能量，因此，質(zhì)量虧損對(duì)應(yīng)的能量小于原子核的結(jié)合能。選項(xiàng)E正確。 （2）（10分）如圖，光滑水平直軌道上有三個(gè)質(zhì)量均為m的物塊Ａ、B、C。B的左側(cè)固定一輕彈簧（彈簧左側(cè)的擋板質(zhì)最不計(jì)）。設(shè)A以速度vo朝B運(yùn)動(dòng)，壓縮彈簧；當(dāng)A、B速度相等時(shí)，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動(dòng)。假設(shè)B和C碰撞過程時(shí)間極短。求從A開始?jí)嚎s彈簧直至與彈簧分離的過程中， （i）整個(gè)系統(tǒng)損失的機(jī)械能； （ii）彈簧被壓縮到最短時(shí)的彈性勢能。 答案：（i）；（ii） 解析：從A壓縮彈簧到A、B速度相等，對(duì)AB系統(tǒng)由動(dòng)量守恒定律有：，此后B與C發(fā)生碰撞并粘連，對(duì)這一碰撞由動(dòng)量守恒定律有：。則從A開始?jí)嚎s彈簧到A與彈簧分離，系統(tǒng)損失的機(jī)械能為：。解得：； 由可知，此后A將繼續(xù)壓縮彈簧，直至三者具有相同速度，此時(shí)彈簧被壓至最短，具有的彈性勢能最大。由動(dòng)量守恒定律有：，由能量守恒定律有：。解得：。