2013年普通高等学校招生全国统一考试（海南卷）物理.docx

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1、2013 年普通高等学校招生全国统一考试 (海南 卷 )物理 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 3 分，共 18 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.如图，电荷量为 q1和 q2的两个点电荷分别位于 P 点和 Q 点 。 已知在 P、 Q 连线上某点 R 处的电场强度为零，且 PR=2RQ。 则 ( ) A.q1=2q2 B.q1=4q2 C.q1= 2q2 D.q1= 4q2 解析： 已知在 P、 Q 连线上某点 R 处的电场强度为零， 根据点电荷的电场强度公式得 = ， PR=2RQ。 解得： q1=4q2。 答案： B. 2.一质点受多个力的作用，处于静

2、止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 。 在此过程中，其它力保持不变，则质点的加速度大小 a 和速度大小 v 的变化情况是 ( ) A.a 和 v 都始终增大 B.a 和 v 都先增大后减小 C.a 先增大后减小， v 始终增大 D.a 和 v 都先减小后增大 解析： 由于质点初始处于静止状态，则其所受合力为零 。 这就相当于受两个等大反向的力：某个力和其余几个力的合力 。 其中某个力逐渐减小，而其余几个力的合力是不变的，则其合力就在这个力的反方向逐渐增大，这个力再由零增大到原来大小，则合力又会逐渐减小直到变为零，所以合力变化为先增大后减小，故加速度 a 先

3、增大后减小，因此 AD 错误； 合外力的方式始终与其余几个力的合力保持一致 。 由牛顿第二定律 F 合 =ma 知其加速度先增大后减小 。 所以从加速变化看只有 C 项符合，又由于其合外力方向始终不变，则加速度方向始终不变，所以其速度会一直增大 。 因此 B 错误， C 正确 。 答案： C. 3.通过一阻值 R=100 的电阻的交变电流如图所示，其周期为 1s。 电阻两端电压的有效值为 ( ) A.12V B.4 V C.15V D.8 V 解析： 由有效值的定义可得 I12Rt1+I22Rt2= T， 代入数据得 (0.1)2R0.8+ (0.2)2R0.2= 1 ， 解得 U=4 V 答

4、案： B. 4.一物体做直线运动，其加速度随时间变化的 a t 图象如图所示 。 下列 v t 图象中，可能正确描述此物体运动的是 ( ) A. B. C. D. 解析： 在 0 s 内，物体沿加速度方向做匀加速运动， v t 图象是向上倾斜的直线； 在 T 内，加速度为 0，物体做匀速直线运动， v t 图象是平行于 t 轴的直线； 在 T 2T 内，加速度反向，速度方向与加速度方向相反，物体先做匀减速运动，到 时刻速度为零，接着反向做初速度为零的匀加速直线运动 。 v t 图象是向下倾斜的直线 。 故 D正确， A、 B、 C 错误 。 答案： D. 5.“ 北斗 ” 卫星导航定位系统由地

5、球静止轨道卫星 (同步卫星 )、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成 。 地球静止轨道卫星和中轨道卫星都在圆轨道上运行，它们距地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 3.4 倍，下列说法中正确的是 ( ) A.静止轨道卫星的周期约为中轨道卫星的 2 倍 B.静止轨道卫星的线速度大小约为中轨道卫星的 2 倍 C.静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的 D.静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的 解析： 根据万有引力提供向心力 =ma=m =m 2r= ， A、 T=2 ，它们距地面的高度分别约为地球半径的 6 倍和 3.4 倍，即轨道半径分别约为地球半径的 7 倍和 4.4 倍， 所以静止轨道卫

6、星的周 期约为中轨道卫星的 2 倍，故 A 正确； B、 v= ，所以静止轨道卫星的线速度大小小于中轨道卫星的线速度大小，故 B 错误； C、 = ，静止轨道卫星的角速度大小约为中轨道卫星的 0.53，故 C 错误； D、 a= ，静止轨道卫星的向心加速度大小约为中轨道卫星的 0.4 倍，故 D 错误 。 答案： A. 6.如图，水平桌面上固定有一半径为 R 的金属细圆环，环面水平，圆环每单位长度的电阻为r，空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向竖直向下；一长度为 2R、电阻可忽略的导体棒置于圆环左侧并与环相切，切点为棒的中点 。 棒在拉力的作用下以恒定加速度 a 从静止开始向右运动，运

7、动过程中棒与圆环接触良好 。 下列说法正确的是 ( ) A.拉力的大小在运动过程中保持不变 B.棒通过整个圆环所用的时间为 C.棒经过环心时流过棒的电流为 D.棒经过环心时所受安培力的大小为 解析： A、棒在拉力的作用下以恒定加速度 a 从静止开始向右运动，则速度为 v=at，因此F=BIL= ，可知在运动过程中棒所受安培力变化，则拉力大小也变化，故 A 错误； B、根据位移公式 ，可得时间为 ，故 B 错误； C、当棒运动到环中心时，由于棒将金属细圆环分开的两部 分的电阻并联，则电路总电阻为，速度大小为 ，产生感应电动势 ，所以产生感应电流大小为 2= ，故 C 错误； D、棒经过环心时所受

8、安培力的大小为 F=BIL= ，故 D 正确 。 答案： D. 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分 。 在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的 。 全部选对的得 5 分；选对但不全的得 3 分；有选错的得 0 分 。 7.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用 。 下列说法符合历史事实的是 ( ) A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过 “ 理想实验 ” 得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿

9、同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 解析： A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动 。 故 A 错误 。 B、伽利略 “ 理想实验 ” 得出结论：力不是维持运动的原因，即运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去 。 故 B 正确 。 C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向，符合历史事实 。 故 C 正确 。 D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，符合事实 。 故 D 正确 。 答案： BC

10、D. 8.关于物体所受合外力的方向，下列说法正确的是 ( ) A.物体做速率逐渐增加的直线运动时，其所受合外力的方向一定与速度方向相同 B.物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向一定改变 C.物体做变速率圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心 D.物体做匀速率曲线运动时，其所受合外力的方向总是与速度方向垂直 解析： A、合力的方向与加速度方向相同，与速度的方向和位移的方向无直接关系，当物体做加速运动时，加速度方向与速度方向相同；当物体做减速运动时，加速度的方向与速度的方向相反，故 A 正确， B、物体做变速率曲线运动时，其所受合外力的方向不一定改变，比如：平抛运动，故 B 错误 。 C

11、、物体做匀速圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心，若非匀速 圆周运动，则合外力一定不指向圆心，故 C 错误 。 D、物体做匀速率曲线运动时，速度的大小不变，所以其所受合外力始终指向圆心，则其的方向总是与速度方向垂直，故 D 正确， 答案： AD. 9.三条在同一平面 (纸面 )内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示 。 a、 b 和 c 三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等 。 将 a、 b 和 c 处的磁感应强度大小分别记为 B1、 B2和 B3，下列说法正确的是 ( ) A.B1=B2 B3 B.B1=B2=B3 C.a 和

12、 b 处磁场方向垂直于纸面向外， c 处磁场方向垂直于纸面向里 D.a 处磁场方向垂直于纸面向外， b 和 c 处磁场方向垂直于纸面向里 解析： A、 B、由题意可知， a 点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成，即垂直纸面向外，而 b 点与 a 点有相同的情况，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即为垂直纸面向外，而 c 点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故 A 正确， B 错误； C、 D、由图可知，根据右手螺旋定则可得， a 和 b 处磁场方向垂直于纸面向外， c 处磁场方向垂直于纸面向里，故 C 正确， B 错误 。 答案： AC. 10.如图，在水平光滑桌面上

13、，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间 ( ) A.两小线圈会有相互靠拢的趋势 B.两小线圈会有相互远离的趋势 C.两小线圈中感应电流都沿顺时针方向 D.左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向 解析： 根据右手螺旋定则可知，通电导线瞬间，左、右线圈的磁通量均增大，根据楞次定律可知，线圈的感应电流方向都是顺时针方向，再由同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈的运动情况是相互远离 。 故 B、 C 正确， A、 D 错误 。 答案： BC. 三 、 实验题：本题共

14、2 小题，第 11 题 6 分，第 12题 9分，共 15分 。 把答案写在答题卡中指定的答题处 。 11.(6 分 )某同学用图 (a)所示的实验装置验证机械能守恒定律 。 已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，当地重力加速度为 g=9.80m/s2。 实验中该同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如 图 (b)所示 。 纸带上的第一个点记为 O，另选连续的三个点 A、 B、 C 进行测量，图中给出了这三个点到 O 点的距离 hA、 hB和 hC的值 。 回答下列问题 (计算结果保留 3 位有效数字 ) (1)打点计时器打 B 点时，重物速度的大小 vB=_m/s； (2)通过分析该同学测量的

15、实验数据，他的实验结果是否验证了机械能守恒定律？简要说明分析的依据 。 解析： (1)由 = 可知重物速度的大小= = m/s=3.90m/s； (2)设重物质量为 m， OB 对应的下落过程中，重力势能减少量为 =mghB=7.70m，动能增加量为 = =7.61m，在误差允许范围内，可以认为相等，因此验证了机械能守恒定律 。 答案 ： (1)3.90； (2)验证了机械能守恒定律，因为在误差范围内，重力势能减少量等于动能增加量 。 12.(9 分 )某同学将量程为 200A 、内阻为 500 的表头 A 改装成量程为 1mA和 10mA 的双量程电流表，设计电路如图 (a)所示 。 定值电

16、阻 R1=500 ， R2和 R3的值待定， S 为单刀双掷开关， A、 B 为接线柱 。 回答下列问题： (1)按图 (a)在图 (b)中将实物连线； (2)表笔 a 的颜色为 _色 (填 “ 红 ” 或 “ 黑 ” ) (3)将开关 S 置于 “1” 挡时，量程为 _mA； (4)定值电阻的阻值 R2=_ ， R3=_ 。 (结果取 3 位有效数字 ) (5)利用改装的电流表进行某次测量时， S 置于 “2” 挡，表头指示如图 (c)所示，则所测量电流的值为 _mA. 解析： (1)实物连线如图所示： (2)因电流应从黑表笔流出，所以表笔 a 的颜色为黑色； (3)将开关 S 置于 “1”

17、 挡时，表头 A 和 R1、 R2串联后再与 R3并联，将开关 S 置于 “2” 挡时，表头 A 和 R1串联后再与 R2、 R3并联，所以开关 S 置于 “1” 挡时量程较大，即开关 S置于 “1” 挡时量程应为 10mA； (4)根据欧姆定律，当开关打到 1 时有 = ，其中 =10mA 当开关打到 2 时有 = ，其中 =1mA 联立以上两式 =225 ， =25.0 (5)电流表示数为 I= =0.780mA. 答案 :(1)如图： (2)黑； (3)10； (4)225， 25.0； (5)0.78。 四 、 计算题：本题共 2 小题，第 13 题 10 分，第 14题 13分，共

18、23分 。 把解答写在答题卡中指定的答题处，要写出必要的文字说明、方程式和演算步骤 。 13.(10 分 )一质量 m=0.6kg 的物体以 v0=20m/s 的初速度从倾角为 30 的斜坡底端沿斜坡向上运动 。 当物体向上滑到某一位置时，其动能减少了 Ek=18J，机械能减少了 E=3J。 不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2，求： (1)物体向上运动时加速度的大小； (2)物体返回斜坡底端时的动能 。 解析： (1)物体从开始到经过斜面上某一点时，受重力、支持力和摩擦力， 根据动能定理，有 mglsin fl=EK EK0= 18J 机械能的减小量等于克服摩擦力做的功： fl= E=

19、3J 由 可解得 l=5m， f=0.6N 因为物体的初速度为 v0=20m/s，初动能 =120J 滑上某一位置时动能减少了 Ek=18J，则此时动能 Ek=102J= ，可得 v2=340m2/s2 物体在斜坡底端向上运动时受重力、支持力和摩擦力作用，物体做匀减速运动，根据匀变速直线运动的速度位移关系有： = = 6m/s2(负号表示方向与初速度方向相反 ) (2)当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了 18J，机械能减少了 3J，所以当物体到达最高点时动能减少了 120J，机械能减少了 20J， 所以物体上升过程中克服摩擦力做功是 20J，全过程摩擦力做功 W= 40J 从出发到返回底端

20、，重力不做功，设回到出发点的动能为 EK ，由动能定理可得 W=EK EK0 得 EK =80J 答案 ： (1)物体向上运动时的加速度大小为 6m/s2 (2)物体返回斜坡底端时的动能 80J。 14.(13 分 )如图，纸面内有 E、 F、 G 三点， GEF=30 ， EFG=135 。 空间有一匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外 。 先使带有电荷量为 q(q 0)的点电荷 a 在纸面内垂直于 EF 从 F 点射出，其轨迹经过 G 点；再使带有同样电荷量的点电荷 b 在纸面内与 EF成一定角度从 E 点射出，其轨迹也经过 G 点 。 两点电荷从射出到经过 G 点所用的时间

21、相同，且经过 G 点时的速度方向也相同 。 已知点电荷 a 的质量为 m，轨道半径为 R，不计重力 。 求： (1)点电荷 a 从射出到经过 G 点所用的时间； (2)点电荷 b 的速度大小 。 解析 ；设点电荷 a 的速度为 v，由牛顿第二定律得： 解得： 设点电荷 a 作圆周 运动的周期为 T，则： 点电荷运动轨迹如图所示： 设点电荷 a 从 F 点进入磁场后的偏转角为 由几何关系得： =90 故 a 从开始运动到经过 G 点所用时间 联立得： (2)设点电荷 b 的速度大小为 v1，轨道半径为 R1， b 在磁场中偏转角为 1， 由题意得： 解得： 由于两轨道在 G 点相切，所以过 G

22、点的半径 OG 和 O1G在同一条直线上， 由几何关系得： 1=60 R1=2R 联立得： 答案 ： (1)点电荷 a 从射出到经过 G 点所用的时间 ； (2)点电荷 b 的速度大小 。 五 、 选考题：请考生在第五、六、七大题中任选二题作答，如果多做则按所做的第五、六大题计分 。 作答时用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑 。 计算题请写出必要的文字说明、方程式和演算步骤 。 模块 3-3 试题 (12 分 ) 15.(4 分 )下列说法正确的是 ( ) A.把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，这是由于水表面存在表面张力的缘故 B.水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板

23、上却不能，为是因为油脂使水的表面张力增大的缘故 C.在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果 D.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关 E。 当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于水膜具有表面张力的缘故 解析： A、把一枚针轻放在水面上，它会浮在水面，浮力很小，可以忽略不计，故一定是由于水表面存在表面张力的缘故，故 A 正确； B、水对油脂表面是不浸润的所以成水珠状，水对玻璃表面是浸润的，无法形成水珠，表面张力是一样的，故 B 错误； C、宇宙飞船中的圆形水 滴是表面张力的缘故，故

24、 C 正确； D、毛细现象中有的液面升高，有的液面降低，这与液体种类和毛细管的材料有关，故 D 正确； E、当两薄玻璃板间夹有一层水膜时，在垂直于玻璃板的方向很难将玻璃板拉开，这是由于大气压力的缘故；故 E 错误； 答案： ACD. 16.(8 分 )如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为 3： 1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为 l(以 cm 为单位 )；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出 。 现使活塞缓慢向上移动 ，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强 (

25、以 cmHg 为单位 )。 解析： 设 S 为气缸的横截面积， P 为活塞处于初始位置时汽缸内气体的压强， P0为大气压强，有： P=P0+ 在活塞上移 后，汽缸内气体的压强变为 P0，设气体的体积为 V ，由玻义耳定律，有： P0V =PSl 设汽缸内水银面上升 x，有： 联立 式，解得 (cmHg)； 答案 ：初始时气缸内气体的压强为 (cmHg)。 六 、 模块 3-4 试题 (12 分 ) 17.(4 分 )下列选项与多普勒效应有关的是 ( ) A.科学家用激光测量月球与地球间的距离 B.医生利用超声波探测病人血管中血液的流速 C.技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡 D

26、.交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度 E.科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度 解析： A、科学家用激光测量月球与地球间的距离是利用光速快，故 A 错误； B、医生利用超声波探测病人 血管中血液的流速利用声波的多普勒效应，故 B 正确； C、技术人员用超声波探测金属、陶瓷、混凝土中是否有气泡是利用穿透能力强，故 C 错误； D、交通警察向车辆发射超声波并通过测量反射波的频率确定车辆行进的速度是利用超声波的多普勒效应，故 D 正确； E、科学家通过比较星球与地球上同种元素发出光的频率来计算星球远离地球的速度，是光的多普勒效应，故 E

27、 正确 。 答案： BDE。 18.(8 分 )如图，三棱镜的横截面为直角三角形 ABC， A=30 ， AC 平行于光屏 MN，与光屏的距离为 L。 棱镜对红光的折射率为 n1，对紫光的折射率为 n2。 一束很细的白光由棱镜的侧面 AB 垂直射入，直接到达 AC 面并射出 。 画出光路示意图，并标出红光和紫光射在光屏上的位置，求红光和紫光在光屏上的位置之间的距离 。 解析： 根据几何关系，光从 AC 面上折射时的入射角为 30 ， 根据折射定律有： ， 则 tanr2= ， tanr1= 。 所以 x=L(tanr2 tanr1)= 。 答案 ：红光和紫光在光屏上的位置之间的距离 七 、 模

28、块 3-5 试题 (12 分 ) 19.原子核 Th 具有天然放射性，它经过若干次 衰变和 衰变后会变成新的原子核 。下列原子核中，有三种是 Th 衰变过程中可以产生的，它们是 ( ) A. Pb B. Pb C. Po D. Ra E. Ra 解析： A、 Pb 与原子核 Th 相比，质量数少 28，知经历了 7 次 衰变，电荷数少8，知经历了 6 次 衰变 。 故 A 正确 。 B、因为 衰变质量数不变，质量数变化由 衰变产生，则质量数从 232 不可能变为 203。故 B 错误 。 C、 Po 与原子核 Th 相比，质量数少 16。 知经历了 4 次 衰变，电荷数少 6，知经历了 2 次

29、 衰变 。 故 C 正确 。 D、 Ra 与原子核 Th 相比，质量数少 8，知经历了 2 次 衰变，电荷数少 2，知经历了 2 次 衰变 。 故 D 正确 。 E、 Ra 与原子核 Th 相比，质量数少 6，不是 4 的倍数 。 故 E 错误 。 答案： ACD. 20.如图，光滑水平面上有三个物块 A、 B 和 C，它们具有相同的质量，且位于同一直线上 。开始时，三个物块均静止，先让 A 以一定速度与 B 碰撞，碰后它们粘在一起，然后又一起与C 碰撞并粘在一起，求前后两次碰撞中损失的动能之比 。 解析： 设每个物体的质量为 m， A 的初速度为 v0。 取向右方向为正方向 。 第一次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有 mv0 2mv1=0，得 v1= ，动能的损失为 Ek1= = 第二次碰撞过程中，系统的动量守恒，则有 2mv1 3mv2=0，得 v2= ，动能的损失为 Ek2= = 故前后两次碰撞中损失的动能之比 Ek1： Ek2=3： 1 答案 ：前后两次碰撞中损失的动能之比为 3： 1。