2013年高考物理试卷（福建）（解析卷）_物理历年高考真题_新·PDF版2008-2025·高考物理真题_物理（按试卷类型分类）2008-2025_自主命题卷·物理（2008-2025）

【学科网试卷总评】 今年的福建理综卷物理部分试题，首先，总体上来讲，紧密结合中学物理教学实际，各 合理，充分体现了对考生的人文关怀，有利于考生水平的循序渐进、正常发挥。 从试卷试题考查的内容方面而言，涉及了高中物理各部分主干知识，覆盖面较较广， 所考查的各知识点分数分配合理。其中所考知识点有必修1的质点的运动、v-t图象、国际 单位制、牛顿运动定律、共点力平衡，必修2的曲线运动、平抛运动、圆周运动、天体运动、 万有引力定律、动能定理(或机械能守恒定律)，选修3-1的电场强度与电势差的关系、电场 力做功、闭合电路欧姆定律、焦耳定律、带电粒子在磁场与复合场中的运动，选修3-2的电 磁感应、交变电流，选修3-3的分子间作用力及分子势能与分子间距离的关系图象、波意耳 定律，选修3-4的光的折射、波动图象，选修3-5的卢瑟福的α粒子散射实验、动量守恒定 律；物理思想方法有整体法与隔离法、合成与分解法、临界法、图象法等等；实验部分有滑 线变阻器的连接方式、串、并联关系、误差分析、数据处理等。 [来源:Z,xx,k.Com] 从试卷试题考查能力方面而言，也是形式多样、层次性强，具体体现了《考试大纲》规 定的各种能力。第14、15、22⑴、29、30等题考查了学生的理解能力，第13、16、17、 21、22⑵等题考查了学生的推理能力，第18、19⑴、20、22⑶等题考查了学生的分析综合 能力和应用数学处理问题的能力，第19⑵等题考查了学生的知识迁移能力、解决实际问题 能力和实验与探究能力，对中学物理教学有引导作用。 本解析为学科网名师解析团队原创，授权学科网独家使用，如有盗用，依法追责！ 第1页 | 共14页第Ⅰ卷(选择题 共108分) 本题共18小题，每小题6分，共108分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求。 13．设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作为r的圆，已知万有引 力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足（ ） 42r3 42r2 42r2 A． GM  B． GM  C． GM  T2 T2 T3 4r3 D．GM  T2 【答案】 A 【解析】 设行星的质量为 m，根据万有引力提供行星绕太阳运动的向心力有： Mm 42 F G ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 ： F  mr ， 联 立 以 上 两 式 解 得 ： n r2 n T2 42r3 GM  ，故选项A正确。 T2 【学科网考点定位】 本题主要万有引力定律与向心力公式的应用，难度中等偏低。 14．一束由红、紫两色光组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅图中能正 确表示该复色光经三棱镜折射分离成两束单色光的是（ ） 【答案】 B 【解析】 当光由空气斜射向三棱镜时，将发生光的折射现象，且入射角大于折射角， 故选项C、D错误；由于玻璃对紫光的折射率比对红光的折射率大，因此进入玻璃时紫光的 折射角比红光的折射角小，故选项A错误；选项B正确。 【学科网考点定位】 本题主要考查光的折射，属于容易题。 15．如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0Ω，外接R=9.0Ω的电阻。闭合开关 S，当发动机转子以某一转速匀速转动时，产生的电动势e=10 2sin10t（V），则（ ） 第2页 | 共14页A．该交变电流的频率为10Hz B．该电动势的有效值为10 2 V C．外接电阻R所消耗的电功率为10W D．电路中理想交流电流表 的示数为 1.0A 【答案】 D 【解析】 由发电机产生的感应电动势表达式e=10 2sin10t(V)可知，该交流电为正弦 式交变电流，其感应电动势的瞬时值基本表达式为：e=E sinωt，由两式对照可知： m E =10 2 V，ω=10πrad/s，又由于ω=2πf，解得：f＝5Hz，故选项A错误；根据正弦式交变 m E 电流有效值与峰值的关系可知，该电动势的有效值为：E= m =10V，故选项B错误；理想 2 E 交流电流表测量的是电路中总电流的有效值，根据闭合电路欧姆定律有：I= =1A，外接 Rr 电阻R所消耗的功率为：P=I2R=9W，故选项C错误，D正确。 [来源:学+科+网][来源:Z,xx,k.Com] 【学科网考点定位】 本题综合考查了交变电流的有关知识、焦耳定律、闭合电路欧姆 定律的应用问题，难度中等。 16．如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正向开始振动，振动周期为 0.4s，在同一均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐波。下图中能够正确表示t=0.6s 时波形的图是（ ） 【答案】 C 【解析】 由于波源位于坐标原点，从在t=0时刻起分别沿+x、-x方向传播，起振方向 第3页 | 共14页难度中等。 17．在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：m（米）、kg（千克）、 s（秒）、A（安培）。导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（ ） A．m2·kg·s－4·A－1 B．m2·kg·s－3·A－1 C．m2·kg·s－2·A－1 D．m2·kg·s －1·A－1 【答案】 B 【解析】 题设中的导出单位V(伏特)是电压U的单位，基本单位m(米)、kg(千克)、s( 秒)、A(安培)分别是长度l、质量m、时间t、电流I的单位，上述物理量间存在的关系有： U＝Ed、E＝F/q、F＝ma、a＝Δv/Δt、v＝Δx/Δt、q＝I/t，综上可知1V=1kg·m2·s－3·A－1，故 选项B正确。 【方法技巧】 1 J=1 V·A·s=1 kg·（m·s－2）·m，可推知，选项B正确。 【学科网考点定位】 本题主要考查单位制问题，难度中等。 18．如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t 、t 分别表 1 2 示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水 平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力 影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（ ） 【答案】 A 【解析】 在t=0～t 过程中，线框做自由落体运动，此过程中速度与时间的关系为： 1 第4页 | 共14页v=gt，因此在v-t图象中对应的部分为倾斜直线段；在t 时刻的速度为v =gt ，在t=t ～t 过 1 1 1 1 2 程中，线框ab边在磁场中做切割磁感线运动，设线框的质量为m、总电阻为R，ab边长为 L，磁场的磁感应强度为B，在t=t 时刻，切割感应电动势为：E=BLv ，根据闭合电路欧姆 1 1 定律可知回路中产生的感应电流为：I=E/R，线框此时除受竖直向下的重力mg外、还将受 到磁场的竖直向上的安培力F作用，根据安培力公式有：F=ILB，以速度方向为正方向，由 mgF B2L2 R 牛顿第二定律有：a = ，联立以上各式解得：a =g（1- t ），显然，当t = 时， 0 m 0 R 1 1 B2L2 a =0，往后线框在磁场中做匀速运动，在v-t图象中对应的部分为平行时间轴的直线，当t ＞ 0 1 R B2L2v 时，a ＞0，往后线框在磁场中做加速运动，加速度表达式为a=g- ，随着v的增 B2L2 0 R 大 ， a 线，故选项B、C、D所示图象都是可能的。 【学科网考点定位】 本题综合考查了v-t图象、电磁感应和综合分析、推理能力，难 度较大。 本解析为学科网名师解析团队原创，授权学科网独家使用，如有盗用，依法追责！ 第Ⅱ卷(非选择题 共192分) 必考部分 第Ⅱ卷必考部分共10题，共157分。 19．（18分）（1）（6分）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）： 第5页 | 共14页①下列说法哪一项是正确的 。（填选项前字母） A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 ②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时 器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为 m/s（保留三位有效 数字）。 【答案】 ①C ②0.653 【解析】 ①在本实验中进行平衡摩擦力操作时，是使小车重力沿木板方向的分量等 于小车运动过程中小车受到的木板的摩擦力与纸带与打点计时器之间的摩擦等阻力，因此不 要挂钩码，故选项A错误；本实验的目的是探究恒力做功与小车动能改变的关系，本实验 中，在平衡摩擦完成后，是用钩码的重力代替了细线的拉力即小车受到的合力，因此在钩码 质量远远小于小车质量的情况下，实验的系统误差才较小，故选项B错误；本实验是通过 纸带上留下的打点来计算小车的速度（动能），因此实验时让小车从靠近打点计时器处由静 止释放，是为了尽可能多的纸带能打上点，即纸带上留下的打点尽可能多，以减小实验偶然 误差，故选项C正确。 ②实验中使用的交变电流频率为50Hz，因此打点计时器的打点周期为0.02s，根据题图 乙可知O、A、B、C四个计数点间各有5个打点间隔，即依次打四个计数点的时间间隔为 t=0.1s，实验中小车做匀加速直线运动，B点为小车通过AC段的中间时刻点，根据匀变速 AC 直线运动中间时刻速度公式和平均速度公式可知：v =v ，v = ，根据图乙所示及图中 B AC AC 2t 数据有：AC=OC－OA=18.59cm－5.53cm=13.06cm=0.1306m，联立以上各式并代入数据， 同时考虑题设要求保留三位有效数字，解得：v =0.653m/s。 B 【学科网考点定位】 考查了“探究恒力做功与动能变化的关系”实验，属于课本基 本实验。 （2）（12分）硅光电池在无光照射时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设 第6页 | 共14页计如图甲电路，给硅光电池加反向电压（硅光电池负极接高电势点，正极接低电势点），探 究其在无光照时的反向伏安特性。图中电压表V 量程选用3V，内阻为6.0 kΩ；电压表V 1 2 量程选用15V，内阻约为30 kΩ；R 为保护电阻；直流电源电动势约为12V，内阻不计。 0 ①根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。 ②用遮光罩罩住硅光电池，闭合开关S，调节变阻器R，读出电压表V 、V 的示数 1 2 U 、U 。 1 2 （i）某次测量时，电压表V 示数如图丙，则U = V，可算出通过硅光电池的反向 1 1 电流大小为 mA（保留两位小数）。 （ii）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的9组U 、U 数据，算出相应的硅光电 1 2 池两端反向电压U 和通过的反向电流I （图中“－”表示反向），并在坐标纸上建立I -U x x x x 坐标系，标出了与表中前5组U 、I 数据对应的5个坐标点。请你标出余下的4个坐标点， x x 并绘出I -U 图线。 x x （iii）由I -U 图线知，硅光电池无光照下加反向电压时，I 与U 成 （填“线性” x x x x 或“非线性”）关系。 【答案】 ①如图1所示 ②（i）1.40 0.23 （ii）如图2所示 （iii）非线性 第7页 | 共14页【解析】 ①根据题图甲可知，滑线变阻器采用了分压式接法，故左下端应引线接往电 系，因此通过硅光电池的反向电流也为I ，代入数据，并考虑题目要求保留两位小数，解得 1 I =2.30×10－2A=0.23mA。 1 （ii）根据表中数据在坐标图中定出另4个点，作出I -U 关系图线如图2所示。 x x （iii）由右图所画I -U 关系图线为曲线可知I 与U 成非线性关系。 x x x x 【学科网考点定位】 本题考查了“描绘硅光电池无光照时的反向伏安特性曲线”实验， 属于课本“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验的变形。 20．（15分）如图所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m=1.0kg的 小球。现将小球拉到A点（保持绳绷直）由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小 球平抛后落在水平地面上的 C 点。地面上的 D 点与 OB 在同一竖直线上，已知绳长 L=1.0m，B点离地高度H=1.0m，A、B两点的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不 计空气阻力影响，求： 第8页 | 共14页[来源:学科网ZXXK] （1）地面上DC两点间的距离s ； （2）轻绳所受的最大拉力大小。 【答案】 （1）1.41m （2）20 N 【解析】 （1）设小球运动至B点的速度为v，小球由A运动至B点的过程中，只有重 1 力做功，根据动能定理有mgh= mv2-0 ① 2 小球由B至C过程中，做平抛运动，设平抛运动的时间为t，根据平抛运动的规律 在水平方向上有：s=vt ② 1 在竖直方向上有：H= gt2 ③ 2 由①②③式联立，并代入数据解得：s= 2m=1.41m （2）在小球刚到达B点绳断瞬间前，受重力mg和绳的拉力T作用，根据牛顿第二定 律有： mv2 T-mg= L ④ 显然此时绳对小球的拉力最大，根据牛顿第三定律可知，绳所受小球的最大拉力为： T ′=T ⑤ 由①④⑤式联立，并代入数据解得：T ′=20N。 【学科网考点定位】 本题综合考查了圆周运动向心力公式、平抛运动规律、动能定理 （或机械能守恒定律）、牛顿运动定律的应用问题，难度中等。 21．（19分）质量为M、长为 3L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长 且光滑的柔软绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。 第9页 | 共14页（1）现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小； （2）若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环 恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。 ①求此状态下杆的加速度大小a； ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？ 6 3 2 3 【答案】 （1） mg （1）① g ② (Mm)g，方向与水平方向成α=60° 4 3 3 斜向上 【解析】 （1）设平衡时绳中的拉力大小为T，绳与竖直方向间的夹角为θ，小球还受 重力mg，如图1所示，根据共点力的平衡条件，在竖直方向上有：2Tcosθ=mg ① 3L/2 由图中几何关系有：sinθ= ② 3L/2 又有sin2θ＋cos2θ＝1 ③ 6 由①②③式联立解得：T= mg 4 （2）①当杆与环保持相对静止呈图乙型随杆一起沿AB方向水平向右匀加速运动时， 设此时绳中拉力为T ′，绳倾斜部分与竖直方向间的夹角为θ′，根据牛顿第二定律可知， 在水平方向上有：T ′sinθ′=ma ④ 在竖直方向上有：T ′+T ′cosθ′-mg=0 ⑤ 3L 由图中几何关系有：sinθ′= ⑥ 2L 3 由④⑤⑥式联立解得：a= g ⑦ 3 第10页 | 共14页②对环、杆整体，受重力（M＋m）g和外力F作用，显然要保持整体水平向右加速运 动，外力F应斜向上方，设F与水平方向间的夹角为α，根据牛顿第二定律可知， 【学科网考点定位】 本题主要考查了共点力平衡条件、牛顿第二定律的应用及整体法与隔 离法的灵活使用问题，难度中等。 22．（20分）如图甲所示，空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为B。让质量为m，电荷量为q（q＞0）的粒子从坐标原点O沿xOy平面以 不同的初速度大小和方向入射到磁场中。不计重力和粒子间的影响。 （1）若粒子以初速度v 沿y轴正向入射，恰好能经过x轴上的A（a，0）点，求v 的 1 1 大小； （2）已知一粒子的初速度大小为v（v＞v ），为使该粒子能经过A（a，0）点，其入射 1 角θ（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sinθ值； （3）如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以 初速度v 沿y轴正向发射。研究表明：粒子在xOy平面内做周期性运动，且在任一时刻， 0 粒子速度的x分量v 与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E无关。求该粒 x 子运动过程中的最大速度值v 。 m qBa qBa E E2 【答案】 ⑴ ；⑵两个 sinθ= ；⑶ ＋ v2 。 2m 2mv B B2 0 【解析】 （1）带电粒子以初速度v 沿y轴正方向入射后，在磁场中做匀速圆周运动， 1 刚好转过半周到达x轴上的A点，设此时的轨道半径为R ，有：R =a/2 ① 1 1 mv2 由洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有qBv = 1 ② 1 R 1 第11页 | 共14页qBa 由①②式联立解得：v = 。 1 2m （2）带电粒子以初速度v入射时，在磁场中仍然做匀速圆周运动，设此时轨道 mv 为R，对照②式可知：R= ③ Bq 由于v＞v ，则R＞R =a/2，要使其圆轨迹能经过A点，则θ≠90°，绘出粒子的 1 1 轨 ⑦ [来源:学+科+网] mv 对照②式可知：R ＝ 0 ⑧ 0 Bq E E2 由⑤⑥⑦⑧式联立解得：v = + v2 m B B2 0 【学科网考点定位】 本题主要考查带电粒子在磁场、复合场中的运动问题，以及分析 问题、从题干中提取有用信息的能力问题。难度较大。 本解析为学科网名师解析团队原创，授权学科网独家使用，如有盗用，依法追责！ 选考部分 第Ⅱ卷必考部分共5题，共35分。其中第29、30题为物理题，第31、32题为化学题， 考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答，若第29、30题都作答，则按第29题 计分，若第31、32题都作答，则按第31题计分；第33题为生物题，是必答题。答案必须 填写在答题卡选答区域的指定位置上。 第12页 | 共14页29．[物理-选修3-3](本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符 合题意) （1）下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E 随分子间距离r变化关 p 系的图线是 。（填选图下方的字母） 【答案】 B 【解析】 当分子间距离r等于平衡距离r 时，分子间作用力f表现为零，分子势能 0 E 最小，故只有选项B正确。 p 【学科网考点定位】 本题考查了分子间作用力、分子势能随分子间距离的变化关系问 题，属于容易题。 （2）某自行车轮胎的容积为V，里面已有压强为p 的空气，现在要使轮胎内的气压增 0 大到p，设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，轮胎容积保持不变，则还要向轮胎 充入温度相同，压强也是p ，体积为 的空气（填选项前的字母） 0 p p  p  A ． 0 V B ． V C ．  1V   p p  p  0 0  p  D． 1V   p   0 【答案】 C 【解析】 设需充入的气体体积为V ，由于整个过程中气体的温度保持不变，根据玻意 0  p  耳定律有：p （V+V ）=pV，解得：V  1V ，故选项C正确。 0 0 0  p    0 【学科网考点定位】 本题玻意耳定律的应用问题，属于容易题。 30．[物理-选修3-5]（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项 符合题意） （1）在卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看作静止不动，下列各图画出 的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是 。（填选图下方的字母） 第13页 | 共14页【答案】 C 【解析】 金箔原子核带正电，与α粒子带同种电荷，彼此间相互排斥，又由曲线运动 特征可知，α粒子所受金箔的排斥力应指向曲线的凹侧，故只有选项C正确。 【学科网考点定位】 考查对卢瑟福的α粒子散射实验现象的识记问题，属于容易题。 （2）将静置在地面上，质量为M（含燃料）的火箭模型点火升空，在极短时间内以相 对地面的速度v 竖直向下喷出质量为m的炽热气体。忽略喷气过程重力和空气阻力的影响， 0 则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是 。（填选项前的字母） mv Mv Mv mv A. 0 B. 0 C. 0 D. 0 M m M m M m 【答案】 D 第14页 | 共14页