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2013辽宁高考物理试题、答案及解析


2013 年普通高等学校招生全国统一考试试题(辽宁卷)答案与解析(物理部分)

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2013 年普通高等学校招生全国统一考试理综试题 (辽宁卷) (物理部分)
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

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 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

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.

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.

2 3kq l2

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.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
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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 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 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) 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 m B.小球抛出点到落地点的水平距离 s C.桌面到地面的高度 h D.弹簧的压缩量△x E.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。 23.(7 分)某同学用量程为 I mA、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。 (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)

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第 23 题图 第 24 题图 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(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。 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. 33.[物理一选修 3-31](15 分) (I)(5 分)关于一定量的气体,下列说法正确的是 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。 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 之间的粘胶脱开;以后小物块 a 震动的振幅和周期分别 为 A 和 T,则 A A0(填“>” “<” “=”), T T0(填“>” “<” “=”). (2)(10 分)如图,三棱镜的横截面为直角三角形 ABC,∠A=30° ,∠B=30° 。 一束平行于 AC 边的光线自 AB 边的 p 点摄入三棱镜,在 AC 边发生反射后 从 BC 边的 M 点射出,若光线在 P 店的入射角和在 M 店的折射角相等 (i)求三棱镜的折射率 (ii) 在三棱镜的 AC 边是否有光线逸出, 写出分析过程。 (不考虑多次反射) 35.[物理—选修 3-5](15 分) (1) (5 分)关于原子核的结合能,下列说法正确 的是 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α 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
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C. 铯原子核(

)的结合能小于铅原子核(

)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 (2) (10 分)如图,光滑水平直轨道上有三个质童均为 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v0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黄分离的过程 中,①整个系统拐失的机械能;②弹簧被压缩到最短时的弹性势能。

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2013 年普通高等学校招生全国统一考试试题(辽宁卷)答案与解析
14.【答案】C 【解析】当 0 ? F ? f m 时,物块始终静止,加速度为 0;当 F ? f m 时,物块做加速运动运动,由牛顿第二 定律可得 F ? f m ? ma ,又 f m ? ? mg ,则有 F ? ma ? ? mg ,故选项 C 正确。 15. 【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

F1 ? mg sin ? ? f ①;若 f 的方向沿斜面向上,有 F2 ? f ? mg sin ? ②,由最大静摩擦力等于滑动摩擦力
可知 f ? ? mg cos ? 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( N ? mg cos ? )也无法求出。本题选 C。 16. 【答案】D

B 2 L2 v 【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 F安 ? ,则安培 R
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.【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 r ? 2R sin 60? ,由 r ?

mv0 可知 Bq

B?

mv0 mv0 3mv0 ? ? ,本题选 A。 rq 2Rq sin 60 ? 3 Rq

18.【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

2?k

qqc 3kq ? cos30? ? qc E ,解得 E ? 2 。故选 B。 2 l l

19. 【答案】ABD 20. 【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. 【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
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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、 (一)必考题(共 129 分) 22.(8 分) 【答案】

23.(7 分) 【答案】 (1)连线如图所示 (2 分) (2)电流 电压 (2 分。每空 1 分) (3)黑 (1 分) (4)1.00 880 (2 分。每空 1 分) 【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 I g ,由欧姆定律可知 I g ( R2 ? r ) ? 1 V, ( R2 ? r ) ? (1A ? I g ) R1 ,解得

R1 =1.00 Ω , R2 =880 Ω 。
24.(14 分) 【答案】 【解析】

(3) 25.(18 分) 【答案】 【解析】

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33.[物理一选修 3-31](5 分) (I)(5 分) 【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
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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 等压膨胀过程中的温度一定升高,E 正确。

pV ? k 可知, T

34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) (5 分) 【答案】 【解析】 (1)当 a、b 脱开后,振子离开平衡位置的最大距离不变,则振幅不变;弹簧 振子的周期与振幅无关,与质量有关,由公式: T ? 2? m / k (k 是弹簧的劲度系数,m 是小球的质量) 可知质量减小,周期减小。故填“=” 、 “<” 。

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35.[物理—选修 3-5](15 分) (i) (1) (5 分) 【答案】 【解析】 (1)由结合能的定义分析可知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,A 正确;一重原子核衰变成α 粒子和另一原子核,衰变产物的核子的比结合能增加,又 衰变过程质量数守恒,故衰变产物核子的结合能之和一定大于原来重核的结合能,B 正确;组成原子的核 子越多,原子的结合能越高,故 C 正确;比结合能越大,原子核越稳定,D 错误;自由核子组成原子核 时,其质量亏损所对应的能量等于该原子核的结合能,E 错误。

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