PAGEPAGE8絕密★啟封前 機密★使用完畢前2013年普通高等學校招生全國統一考試理科綜合能力測試（北京卷）本試卷共16頁，共300分。考試時長150分鐘。考生務必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效。考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。以下數據可供解題時參考：可能用到的相對原子質量：H1C12O16Cl35.5Ca40（選擇題共120分）本部分共20小題，每小題6分，共120分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。14.如圖所示，一束可見光射向半圓形玻璃磚的圓心O，經折射后分為兩束單色光a和b。下列判斷正確的是A．玻璃對a光的折射率小雨對b光的折射率B．a光的頻率大于b光的頻率C．在真空中a光的波長大于b光的波長D．a光光子能力小于b光光子能量15.一列沿x軸正方向傳播的間諧機械橫波，波速為4m/s。某時刻波形如圖所示，下列說法正確的是這列波的振幅為4cm這列波的周期為1s此時x=4m處質點沿y軸負方向運動此時x=4m處質點的加速度為016。傾角為a、質量為M的斜面體靜止在水平桌面上，質量為m的木塊靜止在斜面體上。下列結論正確的是A.木塊收到的摩擦力大小事mgcosaB.木塊對斜兩體的壓力大小是mgsinaC.桌面對斜面體的摩擦力大小是mgsinacosaD.桌面對斜面體的支持力大小是（M+m）g17.如圖，在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，金屬桿MN在平行金屬導軌上以速度V向右勻速滑動,MN中產生的感應電動勢為El;若磁感應強度增為2B,其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為E2。則通過電阻R的電流方向及E1與E2之比El:E2分別為C→a，2：1a→c，2：1a→c，1：2c→a，1：218.某原子電離后其核外只有一個電子，若該電子在核的經典力作用下繞核做勻速圓周運動，那么電子運動A.半徑越大，加速度越大B.半徑越小，周期越大C.半徑越大，角速度越小D.半徑越小，線速度越小19.在實驗操作前應該對實驗進行適當的分析。研究平拋運動的實驗裝置示意如圖。小球每次都從斜槽的同一位置無初速度釋放，并從斜槽末端水平飛出。改變水平板的高度，就改變了小球在板上落點的位置，從而可描繪出小球的運動軌跡。某同學設想小球先后三次做平拋，將水平板依次放在如圖1、2、3的位置，且1與2的間距等于2與三的間距。若三次實驗中，小球從跑出點到落點的水平位移依次是x1，x2，x3，機械能的變化量依次為△E1，△E2，△E3，忽略空氣阻力的影響，下面分析正確的是A．x2-x1=x3-x2,,△E1=△E2=△E3B．x2-x1>x3-x2,,△E1=△E2=△E3C．x2-x1>x3-x2,,△E1<△E2<△E3D．x2-x1<x3-x2,,△E1<△E2<△E320.以往我們認識的光電效應是單光子光電效應，即一個電子子啊短時間內能吸收到一個光子而從金屬表面逸出。強激光的出現豐富了人們對于光電效應的認識，用強激光照射金屬，由于其光子密度極大，一個電子在短時間內吸收多個光子成為可能，從而形成多光子電效應，這已被實驗證實。光電效應實驗裝置示意如圖。用頻率為v的普通光源照射陰極k，沒有發生光電效應，換同樣頻率為v的強激光照射陰極k，則發生了光電效應；此時，若加上反向電壓U，即將陰極k接電源正極，陽極A接電源負極，在kA之間就形成了使光電子減速的電場，逐漸增大U，光電流會逐漸減小；當光電流恰好減小到零時，所加反向電壓U可能是下列的（其中W為逸出功，h為普朗克常量，e為電子電量）A.U=hve-WeBU=2hvC.U=2hv-WD.U=5hv2e-第二部分（非選擇題共180分）本部分共11小題，共180分。21．（18分）某同學通過實驗測定一個阻值約為5Ω的電阻Rx的阻值。（1）現有電源（4V，內阻可不計），滑動變阻器（0~50Ω，額定電流2A），開關和導線若干，以及下列電表A.電流表(0~3A，內阻約0.025Ω)B.電流表(0~0.6A，內阻約0.125Ω)C.電壓表(0~3V，內阻約3kΩ)D.電壓表(0~15V，內阻約15kΩ)為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用，電壓表應選用_(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖1中的（選填“甲”或“乙”）（2）圖2是測最Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線.請請根據在(1)問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線.（3）接通開關，改變滑動變阻器畫片P的位置，并記錄對應的電流表示數I、電壓表示數U。某次電表示數如圖3所示，可得該電阻的測量值RX=UI=Ω（4）若在（1）問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是;若在（1）問中選用乙電路殘生誤差的主要原因是。（選填選項前的字母）A.電流表測量值小于流經RX的電流值B.電流表測量值大于流經RX的電流值C.電壓表測量值小于RX兩端的電壓值D.電壓表測量值大于RX兩端的電壓值（5）再不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻RX兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U-x關系的示意圖中正確的是。22．（16分）如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢差為U，板間電場可視為勻強電場；金屬板下方有一磁感應強度為B的勻強磁場。帶電量為+q、質量為m的粒子，由靜止開始從正極板出發，經電場加速后射出，并進入磁場做勻速圓周運動。忽略重力的影響，求：勻強電場場強E的大小；粒子從電場射出時速度ν的大小；粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑R。23.（18分）蹦床比賽分成預備運動和比賽動作。最初，運動員靜止站在蹦床上在預備運動階段，他經過若干次蹦跳，逐漸增加上升高度，最終達到完成比賽動作所需的高度；此后，進入比賽動作階段。把蹦床簡化為一個豎直放置的輕彈簧，彈力大小F=kx(x為床面下沉的距離，k為常量)。質量m=50kg的運動員靜止站在蹦床上，床面下沉x0=0.10m；在預備運動中，家丁運動員所做的總共W全部用于其機械能；在比賽動作中，把該運動員視作質點，其每次離開床面做豎直上拋運動的騰空時間均為△t=2.0s，設運動員每次落下使床面壓縮的最大深度均為xl。取重力加速度g=I0m/s2，忽略空氣阻力的影響。求常量k，并在圖中畫出彈力F隨x變化的示意圖；求在比賽動作中，運動員離開床面后上升的最大高度hm;借助F-x圖像可以確定彈性做功的規律，在此基礎上，求x1和W的值24.（20分） 對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯系，從而更加深刻地理解其物理本質。一段橫截面積為S、長為l的直導線，單位體積內有n個自由電子，電子電量為e。該導線通有電流時，假設自由電子定向移動的速率均為V。求導線中的電流I將該導線放在勻強磁場中，電流方向垂直于磁感應強度B，導線所受安培力大小為F安，導線內自由電子所受洛倫茲力大小的總和為F，推導F安=F。正方體密閉容器中有大量運動粒子，每個粒子質量為m，單位體積內粒子數量n為恒量。為簡化問題，我們假定：粒子大小可以忽略；其速率均為V，且與器壁各面碰撞的機會均等；與器壁碰撞前后瞬間，粒子速度方向都與器壁垂直，且速率不變。利用所學力學知識，導出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關系。（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時做必要的說明）物理部分解析13、【答案】A【解析】布朗運動是指液體中懸浮固體小顆粒的運動，不是液體分子的運動，故A正確B錯誤；物體從外界吸收熱量，有可能同時對外做功，其內能不一定增加，同理，物體對外做功，有可能同時從外界吸收熱量，其內能不一定減少，故CD錯誤。本題選A。14、【答案】B【解析】由題圖可知a光在玻璃磚中的偏折程度較大，故玻璃磚對a光的折射率大，可假設a光是紫光，b光是紅光，結合所學易知選項A、C錯誤，B正確；由可知a光光子能量大于b光光子能量，D錯誤。本題選B。15、【答案】D【解析】由題圖可看出該橫波的振幅是2cm，波長是8m，則周期=2s，此時x=4m處的質點處于平衡位置，速度最大，加速度為0，由質點振動方向和波的傳播方向的關系可知此時x=4m處質點正沿y軸正方向運動，本題選D。16、【答案】D【解析】隔離木塊分析，可知木塊受重力、斜面體的支持力N和靜摩擦力f三個力的作用而靜止，將重力沿斜面方向和垂直斜面方向分解可知，故A錯誤，由牛頓第三定律可知木塊對斜兩體的壓力大小是mgcosa，故B錯誤。以木塊和斜面體整體為研究對象，整體受重力和桌面的支持力兩個力的作用而靜止，合力為零，根據平衡條件可知，水平方向沒有其他外力，則桌面對斜面體沒有摩擦力，故C錯誤D正確．17、【答案】C【解析】據右手定則可直接判斷出感應電流的方向為a→c，由導體棒切割磁感線產生的感應電動勢的表達式可知若磁感應強度增為2B,其他條件不變，MN中產生的感應電動勢變為原來的2倍，本題選C。18、【答案】C【解析】電子繞原子核做勻速圓周運動，庫侖力充當向心力，有，結合以上關系式分析各選項可知半徑越大，加速度越小，角速度越小；半徑越小，周期越小，線速度越大，只有選項C正確。19、【答案】B【解析】由平拋運動的特點可知，小球在豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動，由于水平板豎直方向上的間距相等，故小球經過板1-2的時間大于經過板2-3的時間，故x2-x1>x3-x2，由于小球做平拋運動的過程中只有重力做功，機械能守恒，故△E1=△E2=△E3=0，本題選B。20、【答案】B【解析】由題意可知，用強激光照射發生光電效應時有（n=2,3,4,5,6），在kA之間逐漸增大U，當光電流恰好減小到零時，由動能定理可得，聯立可得（n=2,3,4,5,6），對比各選項可知選B。21、【答案】(1)BC甲(2)如圖所示(3)5.2（4）BD（5）A【解析】（1）電流表、電壓表在實驗中指針能達到半偏附近，讀數誤差小、較精確，由于電源電動勢為4V，待測電阻阻值約為5Ω，則電路中的最大電流為0.8A，故電流表應選B，電壓表選C；由于，故實驗中電流表應采用外接法。（2）電流表外接即可，連線圖見答案。（3）由第（1）問已確定電表的兩程，在此直接讀數即可，電流表示數為0.5A，電壓表示數為2.6V，則=5.2Ω。（4）圖甲電流表外接，測得的電流實際上是流過和電壓表的電流之和；圖乙電流表內接，電壓表的示數實際上是和電流表兩端的電壓之和。（5）由閉合電路歐姆定律可知兩端的電壓與滑動變阻器兩端的電壓之和等于電源的電動勢，隨著x的增大，滑動變阻器接入電路的有效電阻減小，電路中的電流逐漸增大，故U-x圖線是斜率逐漸增大的曲線。選A。22、【答案】見解析【解析】（1）由平行板電容器電場強度的定義式可知，電場強度的大小為；（2）根據動能定理，有，解得；（3）粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，有，解得。23、【答案】見解析【解析】（1）床面下沉m時，運動員受力平衡，有，解得N/m,F-x圖線如圖所示。（2）運動員從x=0處離開床面，開始騰空，由運動的對稱性知其上升、下落的時間相等，，解得5.0m。（3）參照由速度時間圖線求位移的方法可知F-x圖線下的面積等于彈力做的功，從x處到x=0處，彈力做的功，運動員從處上升到最大高度的過程，根據動能定理可得，解得=1.1m對整個預備運動過程分