2013高考福建卷理综物理部分(含答案)下载

2013 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理试题（福建卷） 13.设太阳质量为 M，某行星绕太阳公转周期为 T，轨道可视为 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 4r3 A．GM  B．GM  C．GM  D．GM  T 2 T 2 T3 T 2 14.一束由红、紫两色组成的复色光，从空气斜射向玻璃三棱镜。下面四幅途中能正确表示该复色光经三棱 镜分离成两束单色光的是 A. B. C. ,外接 R=9.0 D. 15.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻 r=1.0 的电阻。闭合开关 S，当发电机转子以某一 转速匀速转动时，产生的电动势 e 10 2sin10t(V ) ，则 A.该交变电流的频率为 10Hz B.该电动势的有效值为10 2V 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 16.如图，t=0 时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿 y 轴正方向开始振动，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横波。下图中能够正确表示 t=0.6 时波形的图是 A. B. C. D. 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 18. 如图，矩形闭合线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用 t1、t2 分别表示线框 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 OO’平行，线框平面与磁场方向垂 直。设 OO’下方磁场磁场区域足够大，不计空气影响，则下列哪一个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 A. B. C. D. 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）： 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 第 1 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第1 页 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 50 Hz．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）。 (2)（12 分）硅光电池在无光照时不产生电能，可视为一电子元件。某实验小组设计如图甲电路，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 中电压表的 V1 量程选用 3V，内阻为 6.0k 直流电源电动势 E 约为 12V，内阻不计。  ;电压表 V2 量程选用 15V，内阻约为 30k  ；R0 为保护电阻； 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 V1、V2 的示教 U1、U2。 (ⅰ)某次测量时，电压表 V1 示数如图丙，则 U1= mA（保留两位小数）。 V．可算出通过硅光电他的反向电流大小为 （ⅱ）该小组测出大量数据，筛选出下表所示的 9 组 U1、U2 数据，算出相应的硅光电池两端反向电压 UX 和通过反向电流 IX（表中“-”表示反向），并在坐标纸上建立 IX-UX 坐标系，标出了与表中前 5 组 UX、IX 数据对应的 5 个坐标点。请你标出余下的 4 个坐标点，并绘出 IX-UX 图线。 （ⅲ）由 IX-UX 图线可知，硅光电池无光照下加反向电压时， IX 与 UX 成____（填“线性”或“非线性”）关系。 20. （15 分）如图，一不可伸长的轻绳上端悬挂于 O 点，T 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=1.0 m，B 点离地高度 H=1.0 m， A、B 两点的高度差 h=0.5 m，重力加速度 g 取 10m/s2,不计空气影响， (1)地面上 DC 两点间的距离 s； (2)轻绳所受的最大拉力大小。 第 2 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第2 页 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轻 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。 (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？ 第 3 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第3 页 22. (20 分)如图甲，空间存在—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，电量为 q（q<0)的粒子从坐标原点 O 沿加 xoy 平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中。 不计重力和粒子间的影响。 (1)若粒子以初速度 v1 沿 y 轴正向入射，恰好能经过 x 轴上的 A(a，0)点，求 v1 的大小： (2)已知一粒子的初建度大小为 v(v>v1)．为使该粒子能经过 A(a，0)点，其入射角 轴正向的夹角）有几个？并求出对应的 sin 值： （粒子初速度与 x (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 v0 沿 x 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，粒子速度的 x 分量 vx 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。求该粒子运动过程中的最大速度值 vm。 第 4 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第4 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﹣中，能正确反映分子间作用力 f 和分子势能 EP 随分子间距离 r 变化关系的图线是 图下方的字母） 。（填选 (2)某自行车轮胎的容积为 V．里面已有压强为 P0 的空气，现在要使轮胎内的气压增大到 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 P0，体积为 的空气。（填选项前的字母） PA. 0 V PPPPB. VC. 1 V D. 1 V PPP00030.[物趣建修 3-5](本题共有两小题，每小题 6 分，共 12 分。每小题只有一个符合题意) (1)在卢瑟福 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 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） 粒子 (2)将静置在地面上，质量为 M（含燃料）的火箭模型点火升空，在及短时间内以相对地面的速度 v0 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，则喷气结束时火箭模型获得的速度 大小是 。（填选项前的事母） mMMmA. v0 B. v0 C. v0 D. v0 MmM  m M  m 第 5 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第5 页 2013 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理答案（福建卷） 13.答案： A 【解析】：行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，有 ，所以 ，选项 A 正确。 14.答案：B 【解析】：A、复色光进入三棱镜左侧面时发生了第一次，由于红光与紫光的折射率不同，则折射角应不 同．故 A 错误．B、红光的折射率小于紫光的折射率，经过两次折射后，紫光的偏折角大于红光的偏折．故 B 正确．C、光线从从空气射入介质折射时，入射角大于折射角，而图中入射角小于折射角，而且两种色 光的折射角不同．故 C 错误．D、光线从从空气射入介质折射时，入射角大于折射角，而图中入射角小于 折射角，故 D 错误． 点评：本题考查对光的色散现象的理解能力，关键抓住红光与紫光折射率的关系，根据折射定律进行分 析． 15.答案：D 【解析】：从电动势瞬时值表达式可知，交变电流的频率 ，选项 A 错误；该电动势的 有效值 ，选项 B 错误；电路中电流（有效值） ，电阻 R 消耗功率 P＝I2R＝9W， 选项 C 错误；电流表的读数即为电流的有效值，选项 D 正确。 16. 答案：C 【解析】：由题，该波的周期为 T=0.4s，则时间 t=0.6s=1.5T，向左和向右分别形成 1.5 个波长的波形．由 于波源在坐标原点从平衡位置沿 y 轴正方向开始振动，则 t=0.6 时的振动方向沿 y 轴负方向，故 C 正 确． 点评：本题的解题关键是抓住对称性，分析波源振动状态和波形的长度，即可得到答案． 17.答案：B 【解析】：根据物理学有关规律和公式，电势差 ，因此，代入各量的基本单位，有 ，选项 B 正确。 18.答案：A 【解析】：A、线框先做自由落体运动，ab 边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而图象中的 加速度逐渐增大．故 A 错误;B、线框先做自由落体运动，ab 边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培 第 6 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第6 页 力，做加速度减小到零做匀速直线运动，cd 边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为 g．故 B 正确;C、线 框先做自由落体运动，ab 边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd 边离开磁场做 匀加速直线运动，加速度为 g，故 C 正确’D、线框先做自由落体运动，ab 边进入磁场后因为重力等于安培 力，做匀速直线运动，cd 边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为 g，故 D 正确． 本题选不可能的，故选 A．点评：解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，结合安培力公式、 切割产生的感应电动势公式进行分析． 19.【答案】⑴① C ②0.653⑵①电路连接如图所示 ②（i）1.40 0.23 (ii) 如图所示（iii）非线性 【解析】：（1）①平衡摩擦阻力是当小车不受拉力时能匀速滑动，所以不应挂钩码时小车能匀速滑动； 为了减小系统误差，应使钩码的质量远小于小车质量，这样才能把钩码的重力近似当作小车的拉力大小； 实验时把小车从静止开始释放，小车初动能为零，使实验计算更简单。 ②打 B点时小车的瞬时速度大小 。（2）①电路连接如图。 ②电压表 V1示数 U1＝1.40V，注意要估读最小刻度的下一位；硅光电流的反向电流 ；图线如图所示； 由图可知，Ix与 Ux成非线性关系。 20.【答案】⑴1.41m ⑵20N 【解析】(1)小球从 A 到 B 过程机械能守恒，有 第 7 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第7 页 1mgh  mvB2 ①②2小球从 B 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有 1H  gt2 2在水平方向上有 s  vBt ③④由①②③式解得 s=1.41m (2)小球下摆到达 B 点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，由、有 vB2 F  mg  m ⑤L由①⑤式解得 F=20N 根据牛顿第三定律 F  F 轻绳所受的最大拉力为 20N。 632 3 21.【答案】⑴ ⑵① ②，与水平方向夹角为 60º 斜向右上方。 (m  M )g mg g433【解析】 (1)如图 1. 设平衡时，绳中拉力为 FT，有 2F cos  mg  0 ①②T6由图知 cos  36由①②式解得 F  mg ③T4(2) ①此时，对小铁环受力分析如图 2， 有 F sin  ma ④⑤T F  F cos  mg  0 TT由图知  600 ，代入④⑤式解得 第 8 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第8 页 3⑥a  g3②如图 3， 设外力 F 与水平方向成 α 角，将杆和小铁环当成一个整体，有 F cos  (M  m)a ⑦F sin  (M  m)g  0 ⑧由⑥⑦⑧式解得 2 3 3F  (m  M )g tan  3( 或=600)即与水平方向夹角为 60º 斜向右上方。 Bqa EBE ( )2  v02 22.【答案】⑴ （2） 2m B【解析】(1)带电粒子以速率 v 在匀强磁场 B 中做匀速圆周运动，半径为 R，有 v2 qvB  m ①R当粒子沿 y 轴正向入射，转过半个圆周至 A 点，该圆周的半径为 R1，有 aR1  ②2由②代入①式得 Bqa ③v1  2m ⑵如图。 O、A 两点处于同一圆周上，且圆心在 x=a/2 的直线上，半径为 R。 当确定一个初速率 v 时，有 2 个入射角，分别在第 1、2 象限， 有 asin  sin  ④2R aqB 由①④解得 ⑤sin  2mv ⑶粒子在运动过程中仅有电场力做功，因此在轨道的最高点处速率最大，用 ym 表示其 y 坐标，由 动能定理，有 第 9 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第9 页 11qEym  mvm2  mv02 ⑥⑦22由题意，有 vm=kym 若 E=0 时，粒子以初速度 v0 沿 y 轴正向入射，有 v02 qv0B  m ，⑧R0 v0=kR0 ⑨EEvm  ( )2  v02 由⑥⑦⑧⑨式解得 BB29．答案：（1）B （2）C 【解析】：（1）当分子间距离 r=r0 时，分子之间引力和斥力大小相等，分子作用力为零；当 r<r0 时，分子 间作用力表现为斥力，作用力随 r 减小而增大；当 r>r0 时，分子间作用力表现为引力，作用力随 r 增大而 增大，当 r>10r0 时，作用力又趋近于零。分子势能的变化与分子作用力做功有关，选项 B 正确。 （2）设需再充入体积为 x 的空气。我们把轮胎里体积为 V 的空气和外面体积为 x 的空气当作一定质量的 气体，充气过程为等温过程，有 P0（V+x）=PV，得到 30.答案：（1）C （2）D ，选项 C 正确。 【解析】：（1）α 粒子受到原子核的斥力作用而发生散射，离原子核越近的粒子，受到的斥力越大，散射角 度越大，选项 C 正确。 （2）根据动量守恒定律得： ，所以火箭模型获得的速度大小是 ，选项 D 正 确。 第 10 页 共 10 页 2013 福建理综 物理部分 第10 页