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2013年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷Ⅱ）
理科综合（物理部分）
第Ⅰ卷（选择题 共48分）
一、选择题（本题包括8小题。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，
有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
14．一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（ ）
F F F F
A． B． C． D．
O O O O
a a a a F
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 F 和
1
F（F＞0）。由此可求出（ ）
2 2
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 D．物块对斜面的正压力
L
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，磁场的边界与导体
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
d
v-t图像中，可能正确描述上述过程的是（ ）
v v v v
A． B． C． D．
O t O t O t O t
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v 沿横截面的某直径射入磁场，离开
0
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（ ）
√3mv mv √3mv 3mv
0 0 0 0
A． 3qR B． qR C． qR D． qR a b
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， c
则匀强电场场强的大小为（ ）
√3kq √3kq 3kq 2√3kq
A．
3l2
B．
l2
C．
l2
D．
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运转，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（ ）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v 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（ ）
c
A．路面外侧高内侧低 公
B．车速只要低于v，车辆便会向内侧滑动 内侧 路 外侧
c
C．车速虽然高于v，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
c
D．当路面结冰时，与未结冰时相比，v 的值变小
c
第Ⅱ卷（非选择题 共62分）
二、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，使弹黄压缩一段
图(a)
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：
⑴本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能E 与小球抛出时的动能E 相等。已知重
p k
力加速度大小为g。为求得E ，至少需要测量下列物理量中的________（填正确答案标
k
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Δx
E．弹簧原长l
0
⑵用所选取的测量量和已知量表示E，得E= _________。
k k s
⑶图(b)中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出，如果h不 +
+
变，m增加，s-Δx图线的斜率会 （填“增大”、“减小”或“不
+
变”）；如果m不变，h增加，s-Δx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E 的表达式可知，E 与Δx
k p O Δx
的________次方成正比。 图(b)
23．（7分）某同学用量程为1mA、内阻为120Ω 的表头按图(a)所示电路
改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R 和R 为定值电阻，S为开关。回答下列问
1 2
题：
⑴根据图(a)所示的电路，在图(b)所示的实物图上连线。
R mA R2
mA 2
+
R1
R S
1
S
表笔A 表笔B
表笔A 表笔B
图(a)
图(b)
⑵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”)。
⑶表笔A应为__________色（填“红”或“黑”）。
⑷定值电阻的阻值R＝_________Ω，R＝________Ω。（结果取３位有效数字）
1 2
mA R2
R1
S
表笔A 表笔B24．（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。一电荷量为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N 和Ｎ。不计重力，求电场
a b
强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。
r E
a b
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静止的物块轻
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摩擦，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： v/(ms-1)
5
⑴物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；
⑵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。
1
0
0.5 t/s
（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
科任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号方框涂黑。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。如果不涂、多涂均按
所答第一题评分；多答则每学科按所答第一题评分。
33．[物理——选修3-3]（15分）
⑴（5分）关于一定量的气体，下列说法正确的是_______（填正确答案标号。选
对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0
分）。
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
⑵（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l=25.0cm的空气柱，中间有一段长l=25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度
1 2
l=40.0cm。已知大气压强为p=75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口
3 0
处缓慢往下推，使管下部空气柱长度变为l′=20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，
1
求活塞下推的距离。
34．[物理——选修3-4]（15分）
⑴（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 A ，周
0
期为T 。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振动的振
0
幅和周期分别为 A 和 T，则 A___________A （填“>”、“<”或“=”）, T
0 a b
___________T（填“>”、“<”或“=”）。
0⑵（10分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，∠A=30°，∠B=60°。一束
平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点
射出，若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等，
(i)求三棱镜的折射率；
B
(ii)在三棱镜的AC边是否有光线透出，写出分析过程。（不考虑多次反射）
P
M
35．[物理—选修3-5]（15分）
A C
⑴（5分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是_________（填正确答案标号。
选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为
0分)。
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
133 208
C．铯原子核（ 55Cs）的结合能小于铅原子核（ 82Pb）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
⑵（10分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为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v 朝B运动，压缩弹簧；
０
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簧分离的过程中，
(i)整个系统损失的机械能；
v
0
(ii)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。 A B C
2013年全国普通高等学校招生考试
理科综合能力测试
（答案）
二、选择题：
14. C 15. C 16. D 17. A 18. B 19. ABD 20. BD 21.
AC
三、非选择题：
22.⑴ABC ⑵ ⑶减小 增大 2
23.⑴如右图 ⑵电流 电压 ⑶黑 ⑷1.00 880
24.
【解析】质点所受电场力的大小为
①设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为v 和v，由牛顿第二定
a b
律有
②
③
设质点经过a点和b点时的动能分别为E 和E ，有
ka kb
④
⑤
根据动能定理有
⑥
联立①②③④⑤⑥式得
⑦
⑧
⑨
25. (1)μ=0.20 μ =0.30 (2)s=1.125m
1 2
【解析】(1)从t=0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块减速，此过程一直持续到
物块和木板具有共同速度为止。由图可知，在t=0.5s时，物块和木板的速度相同，设t=0
1
到t=t 时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a 和a，则
1 1 2
①
②
式中v=5m/s，v=1m/s分别为木板在t=0、t=t 时速度的大小。
0 1 1
设物块和木板为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为 μ 和μ ，由牛
1 2
顿第二定律得
③
④
联立①②③④式得
⑤
⑥
(2)在t 时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力
1
改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为
和 ，则由牛顿第二定律得
⑦
⑧
假设 ，则 ；由⑤⑥⑦⑧式得 ，与假设矛盾，
故⑨
由⑦⑨式知，物块的加速度的大小 等于a；物块的v-t图象如图中点划线所示。
1
由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为
v/(ms-1)
5
⑩
物块相对于木板的位移的大小为 1
0
0.5 t/s
联立①⑤⑥⑧⑨⑩式得 s=1.125m
33.（1）【答案】ABE （2）【答案】15.0cm
【解析】以cmHg为压强单位。在活塞下推时，玻璃管下部空气柱的压强为
l
3
①
l
设活塞下推后，下部空气柱的压强为 ，由玻意耳定律得 2
② l
1
如图，设活塞下推距离为 ，则此时玻璃管上部空气柱的长度为
③
设此时玻璃管上部空气柱的压强为 ，则
④
l
2
由玻意耳定律得
⑤
由①至⑤式及题给数据解得
Δl=15.0cm ⑥
B
34.（1）【答案】< < （2）【答案】n= ，三棱镜的AC边无光线 透
出。 【解析】(i)光路图如图所示，图中N点为光线在AC边发生反射的入射点。 i P ri O r M i O
设光线在P点的入射角为i、折射角为r，在M点的入射角为 、折射角依题
A N C
意也为i，有
①
由折射定律有
②
③
由②③式得 ④
为过M点的法线， 为直角， ∥AC，由几何关系有
⑤
由发射定律可知
⑥
联立④⑤⑥式得
⑦
由几何关系得 r=300 ⑧
联立①②⑧式得
⑨
(ii)设在N点的入射角为 ，由几何关系得⑩
此三棱镜的全反射临界角满足
⑪
由式得 ⑫
此光线在N点发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出。
35.（1）ABC
（2） (i) (ii)
(i)从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v 时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量
1
守恒定律得
此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰撞后的瞬时速度为v ，损失的机械能
2
为ΔE。对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得
联立式得
(ii)由式可知 ，A将继续压缩弹簧，直至A、B、C三者速度相同，设
此时速度为v ，此时弹簧被压缩至最短，其弹性势能为E 。由动量守恒和能量守
3 p
恒定律得
联立式得
