2013高考重庆理综物理部分试题与答案word解析版

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（重庆卷）

一、选择题（本大题共5个小题，每小题6分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合

题目要求）

1．如题1图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ。若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力大小为A

A．G B．G sin θ

C．G cos θ D．G tan θ 2．铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应： 是D

93A．14054Xe?36Kr B．

2359211U?0n?a?b?20n则a+b可能

141561409414193Ba?9236Kr C．56Ba?38Sr D．54Xe?38Sr

3．如题3图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α

粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N 点离核最近，Q点比M点离核更远，则B

A．α粒子在M点的速率比在Q点的大 B．三点中，α粒子在N点的电势能最大

C．在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低

D．α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功

4．题4图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应题4图2中的B

A．①、②和③ B．③、②和① C．②、③和① D．③、①和②

5．如题5图所示，一段长方体形导电材料，左右两端面的边长都为a和b．内有带电量为q的某种自由运动电荷．导电材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中，内部磁感应强度大小为B。当通以从左到右的稳恒电流I时，测得导电材料上、下表面之间的电压为U，且上表面的电势比下表面的电势低，由此可得该导电材料单位体积内自由运动电荷数及自由运动电荷的正负别为C

A．B．C．D．

IB，负 qaUIB，正 qaUIB，负 qbUIB，正 qbU二、非选择题（本大题共4个小题，共68分）

6．（19分）（1）我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后，某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的

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力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水，制作了如题6（1）图所示的装置，准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的，需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离，还必须增加的一种实验器材是 。忽略钢

球所受的摩擦力和空气阻力，重力加速度已知，根据 定律（定理），可得到钢球被阻拦前的速率。

（2）某同学对有故障的电热毯进行探究，题6（2）图1是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。题6（2）图2为测试电路实物图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。

①请在答题卡虚线框内画出与题6（2）图2对应的电路图。

②断开K1，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U-I曲线题6 【答案】（1）高度（距水平木板的高度） 刻度尺 机械能守恒（动能）

（2）图3所示。已知电热线材料的电阻率为2. 8×10-7 Ω·m，电热线的直径为0. 200 mm。可求得此电热线的电阻为 kΩ，总长度为 m。（结果均保留两位有效数字）

③为了进一步检查故障，该同学闭合开关K1和K2，用表笔A和B分别对题6（2）图1中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在 （在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。

【答案】（2）①电路图（如图） ②0.58（0.57到0.59均可） 65（64到66均可） ③1’和2’

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7．（15分）小明在研究性学习中设计了一种可测量磁感应强度的实验，其装置如题7图所示。在该实验中，磁铁固定在水平放置的电子测力计上，此时电子测力计的读数为G1，磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，其余区域磁场不计。直铜条AB的两端通过导线与一电阻连接成闭合回路，总阻值为R。若让铜条水平且垂直于磁场，以恒定的速率v在磁场中竖直向下运动，这时电子测力计的示数为G2，铜条在磁场中的长度为L。 （1）判断铜条所受安培力的方向，G1和G2哪个大？

（2）求铜条匀速运动时所受安培力的大小和磁感应强度的大小。

【答案】（1）安培力的方向竖直向上，G2>G1

（2）安培力的大小 F=G2－G1 磁感应强度的大小 B?1(G2?G1)R

Lv解析：（1）铜条相对于磁铁向下运动切割磁感线，产生感应电流，根据左手定则判断出铜条受到的安培力

的方向竖直向上，G1等于磁铁的重力，当铜条向下运动时受到向上的安培力F，由牛顿第三定律知磁铁受到向下作用力F，此时G2=F+G1>G1.

(2)铜条匀速运动根据平衡条件有:F= G2-G1;

根据法拉第电磁感应定律，感应电动势E=BLv，

E, RB2L2v?G2?G1 所以F?BIL?R1(G2-G1)R联立解得B?

Lv由欧姆定律I?

8．（16分）如题8图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台以一定角速度ω匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°，重力加速度大小为g。

（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；

（2）若ω=（1±k）ω0，且0＜k＜1，求小物块受到的摩擦力大小和方向。

2g R?0时，摩擦力方向沿罐壁切线向下，大小为 （2）当??(1?k)【答案】（1）?0?f?3k(2?k)mg 23k(2?k)mg 2 当??(1?k)?0时，摩擦力方向沿罐壁切线向上，大小为f?向心力，Nsin60??m?0Rsin60?

2解析：（1）以小物块m为研究对象，对其进行受力分析，当小物块不受摩擦力时，重力和弹力的合力提供

Ncos60??mg

?0?2g R2(2)当??(1?k)?0时，???0，mgtan??mR?sin?，物块有向内运动的趋势，静摩擦力沿切线

向上

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对物体水平方向上有：Nsin60??fcos60??m?0Rsin60? 竖直方向上有：Ncos60??fcos60??mg 联立上式得f?23k(2?k)mg 23k(2?k)mg 2同理当??(1?k)?0时，静摩擦力沿切线向内，f?

9．在一种新的“子母球”表演中，让同一竖直线上的小球A和小球B，从距水平地面的高度为ph（p＞1）和h的地方同时由静止释放，如题9图所示。球A的质量为m，球B的质量为3m。设所有碰撞都是弹性碰撞，重力加速度大小为g，忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间。 （1）求球B第一次落地时球A的速度大小；

（2）若球B在第一次上升过程中就能与球A相碰，求p的取值范围；

（3）在（2）情形下，要使球A第一次碰后能到达比其释放点更高的位置，求p应满足的条件。

【答案】（1）A球的速率 v0?2gh （2）1

12gt1 22h得t1?

g由h?此时A的速度v?gt1?2gh。

（2）从开始下落到B第一次上升到最高点所需的时间t2?2t1，

若要A、B相碰则需A在此时间内落到B的最高点以下，挡在B的最高点相碰时A的高度最高，则有

(P?1)h?12gt2, 2P=5，所以1

（3）设A下落的时间为t，此时A的速度vA?gt，B落地时的速度为2gh，t时刻B的速度

vB?2gh?g(t?t1)

?A、B碰撞过程是弹性碰撞，所以遵循动量守恒，3mvB?mvA?mv?A?3mvB

能量守恒，

12321322?mvA?mvB?mv??mvAB

2222要使第一次碰后能达到比其释放点更高，则需A碰后速度大于碰前的速度，即v?A?vA

32h

2g129A下落的高度H?gt?h

2413H?(p?1)h，所以p?，

4取p=3，所以1?p?3。

以上各式联立得t?

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三、选做题(第1 0题和第11题各12分，考生从中选做一题，若两题都做，则按第10题计分，其中选择题仅有一个正确选项，请将正确选项的标号填入答题卡上对应的位置) 10．【选修3—3】 （1）（6分）某未密闭房间内的空气温度与室外的相同，现对该室内空气缓慢加热，当室内空气温度高于室外空气温度时

A．室内空气的压强比室外的小 B．室内空气分子的平均动能比室外的大 C．室内空气的密度比室外的大 D．室内空气对室外空气做了负功 （2）（6分）汽车未装载货物时，某个轮胎内气体的体积为V0，压强为P0；装载货物后，该轮胎内的压强增加了ΔP。若轮胎内气体视为理想气体，其质量、温度在装载货物前后均不变，求装载货物前后此轮胎内气体体积的变化量。

【答案】（1）B （2）体积改变量?V??由玻意耳定律，P0V0?(P0??P)V, 得：V??PV0

P0??PP0V0,

P0??P?PV0

P0??P体积变化量?V?V?V0? 11．【选修3—4】 （1）（6分）一列简谐横波沿直线传播，某时刻该列波上正好经过平衡位置的两质点相距6m，且这两质点间的波峰只有一个，则该简谐横波可能的波长为

A．4 m、6 m和8 m B．6 m、8 m和12 m C．4 m、6 m和12 m D．4 m、8 m和12 m

（2）利用半球柱形玻璃，可减小激光光束的发散程度。在题11（2）图所示的光路中，A为激光的出射点，O为半球柱形玻璃横截面的圆心，AO过半圆顶点。若某条从A点发出的与AO成α角的光线，以入射角i入射到半圆弧上，出射光线平行于AO，求此玻璃的折射率。

【答案】（1）C （2）折射率n?sini

sin(i??)解析：（1）由题意两个质点之间只有一个波峰，则两质点间的距离满足：6?n3??，得?=12m、6m、4m，C对。

（2）由题意知，根据几何关系知折射角r?180????(180??i)?i??， 根据n??2，??12，n取1、2、nsinisini ?n?sinrsin(i??)2013 重庆理综 物理部分 第5页

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