1、 2013 普通高等学校招生全国统一考试(安徽卷)一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40分。在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求1. 14(2013 安徽理综.14)如图所示，细线的一端系一质量为 m 的小球，另一端固定在倾角为 的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度 a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力 T 和斜面的支持力为 FN 分别为(重力加速度为 g)AT= m(gsin+ acos) FN = m(gcos asin)BT=m(gcos + asin) FN = m(gsin acos)CT=m(acos gsin
2、) FN = m(gcos+ asin)DT= m(asin gcos) FN = m(gsin+ acos)【答案】A 【解析】取小球在研究对象，其受力情况如 图所示。根据牛顿运动定律有：水平：Tcos FN sin = ma .竖直：T sin+F N cos mg =0 cos+sin 得：T =m(g sin+a cos)cossin 得：F N=m(gcosasin)所以选项 A 正确。【点评】考查牛顿第二定律与正交分解法。 2. 15(2013 安徽理综.15)图中 a，b，c，d 为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示。
3、一带正电的粒子从正方形中心 O 点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是A向上 B向下 C向左 D向右【答案】B 【解析】根据安培定则可判断 a，b，c，d 四根导线在 O点产生磁场方向分别为向左、向上、向左、向下，磁感应强度大小相同，根据磁 场的叠加可知 O 点的磁场方向向左。再根据左手定 则可判断出带正电的粒子受到洛伦兹力方向向下， 选项 B 正确。【点评】考查右手螺旋定则(安培定 则) 、磁 场的叠加和左手定则。 3. 16(2013 安徽理综.16)如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为 37，宽度为 0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为 1。一导体棒MN
4、 垂直于导轨放置，质量为 0.2kg，接入电路的电阻为 1，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为 0.5。在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为 0.8T。将导体棒 MN 由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN 的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度 g 取 10m/s2，sin37=0.6)A2.5m/s 1W B5m /s 1WC7.5m/s 9W D15m /s 9W【答案】B 【解析】导体棒 MN 受重力 mg、安培力 F、垂直斜轨的支持力 FN 和摩擦力 Ff，小灯泡 稳定发光时，导体棒 MN 的做匀运动，受力平衡，则有：F +mg
5、 cos =mg sin，又有：F= BIL ，I= BLRr可得： +mg cos =mg sin 2r求得：= 2()(sincos)mgBL= m/s =5m/s 210605.88（稳定时回路中电流为 I= = A= 1A Rr.1小灯泡的功率为：P=I 2R = 1W 。选项 B 正确。【点评】考察导体切割磁感线产生的电动势，平衡条件，电功率。 4. 17. (2013 安徽理综.17)质量为 m 的人造地球卫星与地心的距离为 r 时，引力势能可表示为 EP = ，其中 G 为引力常量，M 为地球质量。该卫mr星原来的在半径为 R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的
6、摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为A B C21()GMmR12()GMmD2112R【答案】C 【解析】卫星在半径为 r 的轨道上绕地球做圆周运动时有： ，其动能为 Ek= m2 = ，2MmGrGMr所以这时卫星的机械能为 E=EP+Ek = ，根据能量转化与守恒可知，卫 星从半径 R1轨道到半径为 R2轨道这一过程中，因摩擦而产生的热量等于其减小的机械能，即 Q=E2E1= ( )= ，所以 选项1GMm2()GmC 正确。【点评】考察天体运动、万有引力定律和能量守恒定律。5. 18. (2013 安徽理综.18)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流
7、量是 0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16 m/s，方向与水平面夹角为 60，在最高处正3好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度 g 取 10m/s2)A28.8m 1.12102m3 B28.8m 0.672m3 C38.4m 1.29102m3 D38.4m 0.776m3 【答案】A 【解析】将初速度在竖直方向的分量为 y=0sin =16 m/s =24m/s，则空中水柱的高度为32h= = m=28.8m，水到达最高点的时间为：yg410t= = s=2.4s，空中水量等于 2.4s 内从喷嘴喷y2出的水量，即 V=Qt= 2.4m3=1
8、.12102m3。0.286选项 A 正确。【点评】考察抛体运动知识及其在实际中的应用。6. 19. (2013 安徽理综.19)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中 Rx 是待测电阻，R 0 是定值电阻，是灵敏度很高的电流表，MN 是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头 P 的位置，当通过电流表的电流为零时，测得 MP=l1，PN =l2，则 Rx 的阻值为A B C D102lR102lR201l102l【答案】C 【解析】当通过电流表的电流为零时，说明电流表两端连的电势相等，所以 R0 两端电压与 MP 两端电压相等(设为 U1)，Rx 两端电压与 PN 两端电压相等(设为 U2)。根
9、据串 联电路的分压原理有：= ， = ，再电阻定律 R= 有0xR1MPN21lS= 根据以上三式可得： = 求得：R x=PN21l 0x21l，选项 C 正确。201lR【解析二】设 MN 两端电压为 U，当通过电流表的电流为零时，R 0 两端电压 U0= U 与 MP 两xR端电压 UMN= = 即： =MPN12l0x求得 Rx= ，选项 C 正确。12l201l【点评】考察直流电路的分析惠斯电桥。7. 20. (2013 安徽理综.20)如图所示，xOy 平面是无穷大导体的表面，该导体充满 z 0 的空间，z0 的空间为真空。将电荷为 q 的点电荷置于 z 轴上 z=h 处，则在 x
10、Oy 平面上会产生感应电荷。空间任意一点处的电场皆是由点电荷 q 和导体表面上的感应电荷共同激发的。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在 z 轴上 z= 处的场强大小为(k 为静2h电力常量)A B C D24qkh249qkh239qh2409qkh【答案】D 【解析一】静电平衡时导体内场强为零，所以 导体表面上的感应电荷为负电荷，根据 对称性可知感应电荷在 z 轴上 z= 处和 z= 处产生电场强度2h2h大小相同，设为 E，在 z 轴上 z= 总场强为零，即 E =0E = ，所以 在 z 轴上 z= 2(3/)qkh249qkh总场强为零为：E 1 = + E= ，选项2(/)24
11、09qkhD 正确。【解析二】该电场相当于等量异种电荷产生的电场的一半，所以可以用位于 z= h 的镜像电荷q 代替导体面上的感应电荷，边界条件 维持不变，即 xOy平面为零势面。在 z轴上 z= 处， q 的场强大2小为 E1= = ，q 在该处产生场强的大2(/)qkh4小为 E2= = ，两 电荷在该处产生的23/29k场强的方向向同，其合场强为 E=E1+E2= 选409qkh项 D 正确。【答案】考察点电荷电场强度的计算、 电场的对称性及电场的叠加原理。第卷(非选择题 共 180 份)8. 21.(18 分)(2013 安徽理综.20.5 分) (5 分)根据单摆周期公式 T=2 ，
12、可以通过实验测量当地的重力加lg速度。如图 1 所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆。用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_mm。以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有_。a摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些b摆球尽量选择质量大些、体积小些的c为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度d拉开摆球，使摆线偏离平衡位置大于 5，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔 T 即为单摆周期 Te拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于 5，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下
13、摆球做 50 次全振动所用的时间 t，则单摆周期 T= 50t【答案】18.6 abe 【解析】游标卡尺的读数等于主尺读数+游标尺读数，即 L=L0+nL =18mm+60.1mm=18.6mm 。实验中为了提高实验的精确性， 摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长 一些，一般 60cm到 100cm，这样 可以减小摆长测量产生的误差；摆球尽量选择质量大些、体积 小些的这样可减小阻力的影响；摆适当长一些，周期大一些 这样周期测量时误差会小一些。当单摆 的摆角大太其振动就不是简谐运动，只有当摆 角较小(一般小于5)单摆的运动才是简谐运动。测周期时应从平衡位置开始计时，为减小周期测 量的相对
14、误差应采用“积累法” 测周期。(2013 安徽理综.20.6 分) (6 分)在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为_ mm，合金丝的直径为_mm。为了精确测量合金丝的电阻R x,设计出如图1所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。【答案】0.007 0.638；如图所示。【解析】螺旋测微器的读数等于主尺读数+可动刻度读数，即 L=L0+nL 。校零时 的读数为 L1 =0mm+0.70.01mm=0.007mm 。 测量时的读数为：L 2=0.5mm+14.50.01mm=0.645mm ，合金 丝直径为两次读数之差
15、，即直径 为：D=L 2L1 =0.645mm0.007mm=0.638mm。对照实验原理图按一定顺序依次连接。 电源要通过开关接在滑动变阻器的下面两个接线柱上，合金丝的电阻 Rx 接在滑动变阻器的一上一下两个接线柱上。(2013 安徽理综.20.7 分) (7 分)根据闭合电路欧姆定律，用图 1 所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中 R0 是定值电阻，通过改变 R 的阻值，测出 R0 两端的对应电压 U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的。根据实验数据在 12UR 坐标系中描出坐标点，如图 2 所示。已知R0=150，请完成以下数据分析和处理。图2中电阻为_的数据点应剔除
16、；在坐标纸上画出 R关系图线；12U图线的斜率是_(V 11)，由此可得电池电动势E x=_V。【答案】80.0 ；如图所示； 0.00444 1.50【解析】根据实验数据在坐标系中描出坐标点，可以判断 R 应是一条直线，画出 图线，根据 图线12U可知电阻为 80.0 点明显偏离直 线，说明该数据出现了错误，应该剔出。画直线时，应使尽可能多的点在直线上，不在直线上的点均匀分布在直线为两侧。根据闭合电路欧姆定律有： Ex =U12 + = R + +120()URr120xE0xr1由图象得斜率为 k = =0.0045V11，对.573照解析式可知k= E x= = V =1.48V。01R
17、0k1.4509. 22. (2013 安徽理综.2214 分) (14 分)一物体放在水平地面上，如图所示，已知物体所受水平拉力F 随时间 t 的变化情况如图 2 所示，物体相应的速度v 随时间 t 的变化关系如图 3 所示。求：08s时间内拉力的冲量；06s时间内物体的位移；010s 时间内，物体客服摩擦力所做的功。【答案】18Ns；6m；30J。 【解析】由图 2 知：I=F 1t1+F2t2+F3t3 求得：I = 18Ns 由图 3 知物体的位移为：x= m=6m62由图 2 知，在 68s 时间内物体作匀速运 动，于是有：f = 2N 由图 3 知在 010s 时间内物体的总位移为
18、：l= m=15m(86)123所以物体克服摩擦力做的功为：W= f l =215J =30J10. 23(2013 安徽理综.2316 分) (16 分)如图所示的平面直角坐标系 xoy，在第象限内有平行于 y 轴的匀强电场，方向沿 y 正方向；在第象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xoy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行。一质量为m、电荷量为 q的粒子，从y 轴上的P(0，h)点，以大小为 v0的速度沿 x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h，0) 点进入第象限，又经过磁场从y 轴上的某点进入第象限，且速度与y轴负方向成45角，不计粒子所受的重力。求：电
19、场强度 E 的大小；粒子到达 a 点时速度的大小和方向；abc 区域内磁场的磁感应强度 B 的最小值。【答案】 ；大小为 0 ，方向与 x 轴正方向20mqh2成 45角 ； 。0L【解析】设粒子在电场中运动的时间为 t，则有：x = 0 t =2h y = a qE = ma 12联立以上各式可得：E=20mqh粒子到达 a 点时沿负 y 方向的分速度为： y =a t = 0 所以 = = 0 20方向指向第象限与 x 轴正方向成 45角。粒子在磁场中运动时，有：qB = 2mr当粒子从 b 点射出时，磁场磁感 应强度为最小值，此时有：r = L 2求得：B= 0q11. 24. (201
20、3 安徽理综.2420 分) (20 分)如图所示，质量为 M 倾角为 的斜面体(斜面光滑且足够长) 放在粗糙的水平地面上，底部与地面的动摩擦因数为，斜面顶端与劲度系数为 k、自然长度为 L 的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为 m 的物块。压缩弹簧使其长度为 L 时将物块由静止开始释放，34且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态。重力加速度为 g。求物块处于平衡位置时弹簧的长度；选物块的平衡位置为坐标原点，沿斜面向下为正方向建立坐标轴，用 x 表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；求弹簧的最大伸长量；为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数 应满足什么条件(假设滑动摩擦力等
21、于最大静摩擦力 )？【答案】L+ ；见解析；sinmgk + ； 42i。2(sin)coikgMkL【解析】设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为 L，有：mg sinkL =0 解得：L = sinmg此时弹簧的长度为 L+ sik当物块的位移为 x 时，弹簧伸长量为 x+L，物块所受的合力为：F 合 = mg sink(x+L)联立以上各式可得：F 合 = kx 可知物块作简谐运动。物块作简谐运动的振幅为：A= +4Lsinmgk由对称性可知，最大伸长量为 ： + 2i设物块位移 x 为正，则斜面体受力情况如图所示，由于斜面体平衡，所以有：水平方向：f +F N1sinF cos= 0竖直方
22、向：F N2Mg FN1cos F sin=0又有：F= k(x+L) ，FN1=mg cos联立可得：f =kx cos ，FN2=Mg+mg+kx sin为使斜面体始终处于静止，结 合牛顿第三定律，应有|f | FN 2，所以 =2|f|cosinkxMgm当 x=A 时，上式右端达到最大值，于是有： 2(4si)coiLkL二、实验题三、计算题全解全析：单元检测一：曲线运动及平抛运动时间：90 分钟 满分：100 分一、选择题(共 10 小题，每小题 4 分，共 40分。在四个选项中，至少有一个选项符合题目要求单元测试一 物理答题卷班级_学号_ 姓名_11._ 12._13._cm、_cm _ m/s 14.15.得分_ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1016. 17.参考答案1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011.12.13.14.15.16.17.
