1、 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 (大纲卷 )物理 一、选择题： (本大题共 8 小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全得 3 分，有选错或不答的得0 分 ) 1.(6 分 )下列现象中，属于光的衍射现象的是 ( ) A.雨后天空出现彩虹 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.日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 解析： 雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象， A 错误；通过一个狭缝观察
2、日光灯可看到彩色条纹，属于单缝衍射， B 正确；海市蜃楼现象属于光的折射，C 错误；日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹属于光的干涉， D 正确。 答案： B。 2.(6 分 )根据热力学第一定律，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 内燃机成为单一热源的热机 D.对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机 解析： A、热量可以从低温物体向高温物体传递，但要引起其它变化， A 正确； 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，因为电能也部
3、分转化为热能， B 正确； C、不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其它变化， C 错误； D、对能源的过度消耗将形成能源危机，但自然界的总能量守恒， D 错误； 故选 AB 3.(6 分 )放射性元素氡 ( )经衰变成为钋 ，半衰期为 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 的矿石，其原因是 ( ) A.目前地壳中的 主要来自于其它放射元素的衰变 B.在地球形成的初期，地壳中元素 的含量足够高 C.当衰变产物 积累到一定量以后， 的增加会减慢 的衰变进程 D. 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 解析： A、因为放射性
4、元素氡 ( )的半衰期比较短，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素 的矿石，主要来自其它放射性元素的衰变。故 A 正确， B、 C 错误。 D、半衰期的大小与温度、压力无关，由原子核内部因素决定。故 D 错误。 故选 A。 4.(6 分 )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匀速旋转，角速度为， 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象可能正确的
5、是 ( ) A. B. C. D. 解析：由右手定则可判，开始时感应电动势为正，故 D 错误； 设经时间 t 导体杆转过的角度为，则 = t，导体杆有效切割长度为 L=2Rsin t。 由 可知， E=2BR2 sin2 t， B、 R、不变，根据数学知识可知 C 图正确，故 AB错误， C 正确； 故选 C。 5.(6 分 )“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 11 Nm2/kg2，月球的半径为 1.74 103 km。利用以上数据估算月球的质量约为 ( ) A.8.1 1010
6、 kg B.7.4 1013 kg C.5.4 1019 kg D.7.4 1022 kg 解析： 根据有引力提供嫦娥一号圆周运动的向心力有： 得中心天体月球的质量 M= 代入轨道半径 r=R+h=1.74 103+200km=1.94 106m，周期 T=127min=127 60s=7620s，引力常量 G=6.67 10 11Nm2/kg2可得月球质量 M=7.4 1022kg 所以 A、 B、 C 错误， D 正确。 故选 D 6.(6 分 )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2s，它们运动的图象分别如直线甲乙所示。则 ( ) A.t=2s 时，两
7、球的高度相差一定为 40m B.t=4s 时，两球相对于各自的抛出点的位移相等 C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等 D.甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等 解析： A、根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，知 t=2s 时，甲球通过的位移为 x 甲 = (30+10) 2m=40m，乙的位移为零，两球位移之差等于 40m，但两球初始的高度未知，故 t=2s 时两球的高度相差不一定为 40m。故 A 错误。 B、 t=4s 时，甲球相对于抛出点的位移为 30 3 10 1=40m，乙球相对于抛出点的位移为 (30+10) 2m=40m，故两球相对于各自的抛出点的位
8、移相等。故 B 正确。 C、两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出，根据竖直上抛运动的规律 x= h=v0t， h 是抛出点距地面的高度，可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔 t 不相等。故 C 错误。 D、由图知，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，都是 3s。故 D 正确。 答案： BD。 7.(6 分 )如图所示，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，加速度大小等于重力加速度的大小 g。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 2mgH B.动能损失了 mgH C.机械能损失了 mgH D.机
9、械能损失了 解析：根据动能定理应有 = ma = 2mgH，动能增量为负值，说明动能减少了 2mgH，所以 A 正确 B 错误； 再由牛顿第二定律 (选取沿斜面向下为正方向 )有 mgsin30 +f=ma=mg，可得 f= mg，根据功能关系应有 E= f = mgH，即机械能损失了 mgH，所以 C 正确 D 错误。 答案： AC。 8.(6 分 )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，向某一段点缓慢行进 10m。在此过程中，他听到扬声器声音由强变弱的次数为 ( ) A.2
10、B.4 C.6 D.8 解析：当同学到两个声源的间距为波长整数倍时，振动加强，听到声音是加强的，故该同学从中间向一侧移动 0m、 2.5m、 5.0m、 7.5m、 10m 时，听到声音变大； 当同学到两个声源的间距为半波长的奇数倍时，振动减弱，听到声音是减弱的，故该同学从中间向一侧移动 1.25m、 3.75m、 6.25m、 8.75m 时，声音减弱； 故该同学从中间向一侧移动过程听到扬声器声音由强变弱的次数为 4 次； 答案： B。 二、解答题 (共 5 小题，满分 72 分 ) 9.(6 分 )如图所示， 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，
11、 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； 解析：本实验的原理是用恒定电流场模拟静电场，在导电纸上寻找等势点，作出等势线，所以导电纸应铺在最上面。 答案：导电 (2)用实线代表导线将实验器材正确连接。 解析：灵敏电流计与两个探针组合，用来找到等势点；将两个圆柱形电极 A、 B 与开关和电源组成闭合电路，用来模拟静电场。电路如图所示。 答案：连接电路如图。如图所示。 10.(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
12、滑的四分之一圆弧轨道，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： 用天平称出物块 Q 的质量 m； 测量出轨道 AB 的半径 R、 BC 的长度 L 和 CC的高度 h； 将物块 Q 在 A 点由静止释放，在物块 Q 落地处标记其落地点 D； 重复步骤，共做 10 次； 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。 用实验中的测量量表示： ( )物块 Q 到达 B 点时的动能 EkB= ； 解析：从 A 到 B，由动能定理得： mgR=EKB 0，则物块到达 B 时的动能 EKB=mg
13、R。 答案： mgR ( )物块 Q 到达 C 点时的动能 EkC= ； 解析：离开 C 后，物块做平抛运动， 水平方向： s=vCt， 竖直方向： h= gt2， 物块在 C 点的动能 EKC= mvC2， 解得： EKC=。 答案： ( )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= ； 解析：由 B 到 C 过程中，由动能定理得： Wf= mvC2 mvB2， 克服摩擦力做的功 Wf=。 答案： ( )物块 Q 与平板 P 之间的动摩擦因数 = 。 解析： B 到 C 过程中，克服摩擦力做的功： Wf= mgL= ，则 = ； 答案： 。 11.(15 分
14、)一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击。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。已知每根轨道的长度为 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)客车运行的速度大小； 解析：设连续两次撞击轨道的时间间隔为 t，每根轨道的长度为 l，则客车的速度为 其中 l=25.0 m， 解得 v=37.5m/s。 答案：客车运行的
15、速度大小为 37.5m/s。 (2)货车 运行加速度的大小。 解析：设从货车开始运动后 t=20.0 s 内客车行驶的距离为 s1，货车行驶的距离为 s2，货车的加速度为 a， 30 节货车车厢的总长度为 L=30 16.0 m 由运动学公式有 s1=vt 由题意，有 L=s1 s2 联立解得 a=1.35 m/s2 答：货车运行加速度的大小为 1.35 m/s2。 12.(19 分 )一电荷量为 q(q 0)、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；
16、解析：粒子在 0 、 、 、 T 时间间隔内做匀变速运动， 设加速度分别为 a1、 a2、 a3、 a4，由牛顿第二定律得 qE0=ma1、 2qE0= ma2、 2qE0=ma3、 qE0=ma4 由此得带电粒子在 0 T 时间间隔内运动的 a t 图象如图 (a)所示，对应的 v t 图象如图(b)所示，其中 由图 (b)可知，带电粒子在 t=0 到 t=T 时的位移为 联立解得 它的方向沿初始电场正方向。 答案：粒子位移的大小为得 和方向沿初始电场正方向。 (2)粒子沿初始电场反方向运动的时间。 解析：由图 (b)可知，粒子在 t= 到 t= 内沿初始电场反方向运动， 总的运动时间为 答
17、案：粒子沿初始电场反方向运动的时间得 。 13.(20 分 )如图所示，虚线 OL 与 y 轴的夹角为 =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(q 0)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 =R。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。 解析：根据题意，粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设运动轨迹交虚线 OL 于 A 点，圆心在y 轴上的 C 点， AC 与 y 轴的夹角为；粒子从 A点射出后，运动轨迹交 x轴的 P点，设 AP与 x 轴的夹角为，如右图所示 由牛顿第二定律得： 周期为 过 A 点作 x、 y 轴的垂线，垂足分别为 B、 D。 由几何知识得 ， ， ， ， = 联立得到 解得 =30，或 =90 设 M 点到 O 点的距离为 h，有 ， 联立得到 (1 分 ) 解得 ( =30 ) 当 =30时，粒子在磁场中运动的时间为 答案： M 点到 O 点的距离 ，粒子在磁场中运动的时间为 。
