普通高等学校招生全国统一考试福建卷

绝密启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）理科综合能力测试（物理）第卷（选择题 共120分）本卷共20小题，每小题6分，共120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。13设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为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A B C D【答案】A14一束由红、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分离成两束单色光的是紫红紫红紫红紫红A B C D【答案】BerRAS15如图，实验室一台手摇交流发电机，内阻r=1.0，外接R=9.0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，则A该交变电流的频率为10HzB该电动势的有效值为C外接电阻R所消耗的电功率为10WD电路中理想交流电流表A的示数为1.0A【答案】DyOxyOxyOxyOx16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【答案】C17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Am2kgs-4A-1 Bm2kgs-3A-1 Cm2kgs-2A-1 Dm2kgs-1A-1【答案】OOdabcBB18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vtOt1t2vtOt2t1vtOt2t1vtOt2t1 A B C D【答案】A第II卷（非选择题 共192分）第II卷必考部分共10题，共157分19（18分）5.53OABC单位：cm乙11.7318.59垫木小车纸带钩码甲打点计时器小滑轮（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）：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）。（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；电压表V2量程选用15V，内阻约为30k；R0为保护电阻；直流电源电动势E约为12V，内阻不计。根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙连接成完整电路。丙V315120510150甲V2SER0RV1+硅光电池V315V315硅光电池乙R0V1V2RSE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。()某次测量时，电压表V1示数如图丙，则U1= V，可算出通过硅光电他的反向电流大小为 mA（保留两位小数）。-0.100-0.20-0.30-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-9.0Ix/mAUx/V()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。123456789U1/V0.000.000.060.120.240.420.721.141.74U1/V0.01.02.13.14.25.46.78.19.7Ux/V0.0-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0Ix/mA-0.00-0.00-0.01-0.02-0.04-0.07-0.12-0.19-0.29 (）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。【答案】 C 0.653电路连接如图所示 （i）1.40 0.23 (ii) 如图所示（iii）非线性V315V315硅光电池R0V1V2RSE -0.100-0.20-0.30-1.0-2.0-3.0-4.0-5.0-6.0-7.0-8.0-9.0Ix/mAUx/V20. （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，求：ALBDCOhHs地面上DC两点间的距离s；轻绳所受的最大拉力大小。【答案】1.41m 20N【解析】(1)小球从A到B过程机械能守恒，有 小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有 由式解得 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 由式解得 F=20NaAB2LL乙LAB1.5L1.5L甲L根据牛顿第三定律 轻绳所受的最大拉力为20N。21（19分）质量为M、长为L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。现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小：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。 求此状态下杆的加速度大小a； 为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？【答案】 ，与水平方向夹角为60斜向右上方。【解析】(1)如图1.设平衡时，绳中拉力为FT，有AB1.5L1.5L图1LmgFTFT 由图知 由式解得 (2) 此时，对小铁环受力分析如图2，有aAB2LL图2Lmg 由图知，代入式解得 aAB2LL图3L(M+m)gF 如图3，设外力F与水平方向成角，将杆和小铁环当成一个整体，有 由式解得 即与水平方向夹角为60斜向右上方。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（qv1），为使该粒子能经过A(a，0)点，其入射角（粒子初速度与x轴正向的夹角）有几个？并求出对应的sin值；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。【答案】 （2）【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 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RxyOvBAa/2vR 由代入式得 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 由解得 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 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， v0=kR0 由式解得选考部分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）EpOrEp, ffr0rfOEp ,fEpr0fOrEp, fEpr0rOfEpEp, fr0下列四幅图中，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 。（填选图下方的字母）A B C D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）A B C D 【答案】(1)B (2) C30物理选修3-5（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个符合题意）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）A B C D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 。（填选项前的字母）A B C D 【答案】(1)C (2)D 第5页（共5页）