1、绝密启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）理科综合能力测试（物理）本试卷分第卷（选择题）和第卷（非选择题）两部分，第卷第1页至第5页，第卷第6页至第12页。全卷满分300分，时间150分钟。考生注意事项：1、答题前，务必在试题卷，答题卡规定的地方填写自己的姓名、座位号，并认真核对答题卡上所粘贴的条形码中姓名、座位号与本人姓名、座位号是否一致。务必在答题卡背面规定的地方填写姓名和座位号后两位。2、答第卷时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。3、答第卷时，必须使用0.5毫米的黑色墨水签字笔在答题卡上书写，要求
2、字体工整、笔迹清晰。作图题可先用铅笔在答题卡规定的位置绘出，确认后再用0.5毫米的黑色墨水签字笔描清楚。必须在题号所指示的答题区域作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。4、考试结束后，务必将试题卷和答题卡一并上交。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。am14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FN分别为（重力加速度为g）A B
3、C amgTFND 【答案】A【解析】小球受力如图，根据牛顿第二定律：沿斜面方向有 ；垂直于斜面方向上有 abcdO解得：；。正确选项：A15图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面积位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相等的电流，方向如图所示。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】B370NM小灯泡【解析】根据右手安培定则可判定O点磁感应强度的方向水平向左，根据左手定则可判定：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向下。正确选项：B16如图所示，足够长平
4、行金属导轨倾斜放置，倾角为370，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垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1，两端于导轨接触良好，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，运动一端时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin370=0.6）A2.5m/s 1W B5m/s 1WC7.5m/s 9W D15m/s 9W【答案】B【解析】小灯泡稳定发光，说明导体棒MN匀速运动，则有，可得导体棒MN的运动速度；小灯
5、泡消耗的电功率。正确选项：B17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，其中G为引力常量，M为地球质量。该卫星原来的在半径为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 C D【答案】C【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力：，故人造地球卫星的动能，而引力势能，人造地球卫星机械能E=EP+Ek。由能量守恒定律，因摩擦而产生的热量：代入R1和R2得：。正确选项：C18由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为，方向与水平面夹
6、角为600，在最高处正好到达着火位置，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 1.1210-2m3 B28.8m 0.672m3C38.4m 1.2910-2m3 D38.4m 0.776m3【答案】A【解析】水离开喷口时竖直分速度为，在竖直方向上升的高度，水离开喷口到达着火位置所用时间为，空中水柱的水量为GMNPR0Rx。正确选项：A19用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值，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，则Rx的阻值为 A B C D【答案】C
7、【解析】通过电流表的电流为零时，P点的电势与R0和Rx连接点的电势相等。则。又电阻丝的电阻，故，所以。正确选项：Czxyq20如图所示，平面是无穷大导体的表面，该导体充满的空间，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轴上处的场强大小为（k为静电力常量） A B C D 【答案】D【解析】由点电荷产生的电场在导体表面间的电场分布，导体表面上的感应电荷等效于在z=h处的带等量的异种电荷q，故在z轴上处的场强大小为。正确选项：D（在此卷上答题无效）绝密
8、启用前2013年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）理科综合能力测试（物理）第卷（非选择题 共180分）考生注意事项：请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。21（18分） I（5分）根据单摆周期公式，可以通过实验测量当地的重力加速度。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。（1）用游标卡尺测量小钢球直径，求数如图2所示，读数为_mm。 图1 （2）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
9、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50，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，此时间间隔即为单摆周期Te.拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于50，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间，则单摆周期【答案】(1)18.6 (2)abe【解析】（1）由题图主尺读数18mm，游标尺的第6条刻度线与主尺刻度线对齐读数应为0.6mm，小钢球直径D=18mm+0.6mm=18.6mm （2）根据实验要求，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，a正确；为了减小空气阻力的影响，应尽量选择质量大些、体积小些的摆球，
10、b正确；为了使单摆的运动为简谐运动，要求摆角不大于50， 为了减小测量的误差，应使摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，e正确。II（6分）（1）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。（2）为了精确测量合金丝的电阻Rx,设计出如图所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接。VARxRES图1 图2【答案】(1)0.007 0.638 (2)如图所示【解析】（1）由图可读得0.007mm和0.645mm，故校零时的读数为0.007mm；合金丝的直径为D=0.645mm0.007mm=0.638m
11、m。 （2）按照电路图连接电路如图R0RSEn rn1 2图120 40 60 80 100 120 140 160 0.70 0.80 0.90 1.001.10 1.20 1.301.40 1.50图2 III（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图所示电路可以测定电池的电动势和内电阻。图中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。根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图2所示。已知，请完成以下数据分析和处理。（1）图2中电阻为 的数据点应剔除；（2）在坐标纸上画出关系图线；（3）图线的斜率是 ，由此可得电池电动势 V。20 40 60 80 100 120 140
12、160 0.70 0.80 0.90 1.001.10 1.20 1.301.40 1.50【答案】(1)80.00 (2)如图所示 (3)0.00444 1.50【解析】（1）由图2发现在拟合的过程中，80.00的数据点误差太大，故应剔除。 （2）拟合作图如图所示 （3）用较远的两点得图线斜率=0.00444， 由闭合电路欧姆定律知可得，所以代入k、R0值得E=1.50V。22（14分）一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间的变化情况如图2所示，物体相应的速度随时间的变化关系如图3所示。求：图1F 图2F/Nt/sO246810123v/(ms-1)t/sO24681
13、0123图3（1）08s时间内拉力的冲量；（2）06s时间内物体的位移；（3）010s时间内，物体克服摩擦力所做的功。【答案】（1） （2）6m （3）30J【解析】（1）由图2知， （2）由图3知物体的位移为 （3）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 ，所以23（16分）xabcByOPEv0如图所示的平面直角坐标系xoy，在第象限内有平行于轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第象限的正三角形区域内有匀强电场，方向垂直于xoy平面向里，正三角形边长为L，且边与y轴平行。一质量为、电荷量为q的粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方
14、向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第象限，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：（1）电场强度E的大小；（2）粒子到达点时速度的大小和方向；（3）区域内磁场的磁感应强度的最小值。【答案】（1）（2）方向指向第IV象限与x轴正方向成450角r450xabcByOPEv0（3）【解析】（1）设粒子在电场中运动的时间为t，则有 联立以上各式可得 （2）粒子到达a点时沿负y方向的分速度为 所以 方向指向第IV象限与x轴正方向成450角 （3）粒子在磁场中运动时，有 当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有 所以24（20分）mM如图所示
15、，质量为、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、自然长度为的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接着质量为的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，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。（1）求物块处于平衡位置时弹簧的长度；（2）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，用表示物块相对于平衡位置的位移，证明物块做简谐运动；（3）求弹簧的最大伸长量；（4）为使斜面始终处于静止状态，动摩擦因数应满足什么条件（假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力）？【答案】（1）（2）见解析（3）（4）xmMO【解析】（1）设物块在斜面上平衡时，弹簧的伸长量为，有 解得 此时弹簧的长度为 （2）当物块的位移为x时，弹簧伸长量为，物块所受合力为 联立以上各式可得 可知物块作简谐运动 （3）物块作简谐运动的振幅为 由对称性可知，最大伸长量为 （4）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fFMgFN2FN1 水平方向 竖直方向 又， 联立可得， 为使斜面体始终处于静止，结合牛顿第三定律，应有，所以 当时，上式右端达到最大值，于是有