2013年高考物理试卷（安徽）（解析卷）

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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Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷第1页至第5页，第Ⅱ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Ⅰ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Ⅱ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Ⅰ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。
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θ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．
( sin cos )T m g a
q q
= +
( cos sin )
N
F m g a
q q
= -
B．
( cos sin )T m g a
q q
= +
( sin cos )
N
F m g a
q q
= -
C．
( cos sin )T m a g
q q
= -
( cos sin )
N
F m g a
q q
= +
D．
( sin cos )T m a g
q q
= -
( sin cos )
N
F m g a
q q
= +
【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
sin cosT mg ma
q q
- =
；
垂直于斜面方向上有
cos sin
N
mg F ma
q q
- =
解得：
( sin cos )T m g a
q q
= +
；
( cos sin )
N
F m g a
q q
= -
。
正确选项：A
15．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】B
【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：
B
16．如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为370，宽度为0.5m，
a
m
θ
a
×
×
×
·
b
c
d
O
370
N
×
M
小灯泡
a
θ
T
FN
第2页 | 共8页
电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω。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1Ω，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）
A．2.5m/s 1W B．5m/s 1W
C．7.5m/s 9W D．15m/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
2 2
0 0
sin 37 cos37 0
L
B L v
mg mg
R R
m
- - =
+
，可
得导体棒MN的运动速度
5 /v m s=
；小灯泡消耗的电功率
2 2
( ) 1
L L
L
BLv
P I R R W
R R
= = =
+
。正确
选项：B
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
p
GMm
Er
= -
，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．
2 1
1 1
( )GMm R R
-
B．
1 2
1 1
( )GMm R R
-
C．
2 1
1 1
( )
2
GMm
R R
-
D．
1 2
1 1
( )
2
GMm
R R
-
【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：
2
2
Mm v
G m
r r
=
，故人造地球卫星
的动能
2
1 1
2 2
k
GMm
E mv r
= =
，而引力势能
p
GMm
Er
= -
，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：
1 2 1 1 2 2
( ) ( )
k p k p
Q E E E E E E= - = + - +
代入R1和R2得：
2 1
1 1
( )
2
GMm
QR R
= -
。正确选项：C
18．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
16 3 /m s
，方向与水
平面夹角为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）
A．28.8m 1.12×10-2m3 B．28.8m 0.672m3
C．38.4m 1.29×10-2m3 D．38.4m 0.776m3
【答案】A
【解析】水离开喷口时竖直分速度为
0
sin 60 24 /v v m s
^= =
，在竖直方向上升的高度
2
28.8
2
v
H m
g
^
= =
，水离开喷口到达着火位置所用时间为
2.4
v
t s
g
^
= =
，空中水柱的水量为
3
0.28 0.24
60
V Qt m= = ´
2 3
1.12 10 m
-
= ´
。正确选项：A
19．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，
○
G
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
○
G
的电流为零时，测得
1
MP l=
，
2
PN l=
，则Rx的阻值为
G
M
N
P
R0
Rx
第3页 | 共8页
A．
1
0
2
lR
l
B．
1
0
1 2
lR
l l+
C．
2
0
1
lR
l
D．
2
0
1 2
lR
l l+
【答案】C
【解析】通过电流表
○
G
的电流为零时，P点的电势与R0和Rx连接点的电势相等。则
0 1
2
l
x l
R R
R R
=
。又电阻丝的
电阻
R lµ
，故
01
2x
Rl
R l
=
，所以
2
0
1
x
l
R R
l
=
。正确选项：C
20．如图所示，
xOy
平面是无穷大导体的表面，该导体充满
0z<
的空间，
0z>
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
xOy
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
2
h
z=
处的场
强大小为（k为静电力常量）
A．
2
4q
kh
B．
2
4
9
q
kh
C．
2
32
9
q
kh
D．
2
40
9
q
kh
【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
2
h
z=
处的场强大小为
2
2 2
40
( ) ( )
2 2
q q q
E k k k
h h h
h
= + =
+
。正确选项：D
z
x
y
q
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