2013年高考理综-物理（北京）试卷及解析

2013年全国高考北京卷理科综合之物理赏析张培德（[e-mail]）请尊重作者的劳动和版权，如若转载，请注明出处和作者一、试卷考查的知识内容分布、分值、难度及答案备注:下表中的难度系数为预估题号答案部分分值难度%考查的具体内容13A热学895布朗运动，热力学第一定律，改变内能的两种方式14B光学890折射率，折射率与光的频率和波长的关系，光速与波长和频率，光子的能量15D力学890振动与波动，振动与波动中的各物理概念，振动中各物理量随位移的的变化16D力学890受力分析，力的运算（合成与分解），物体的平衡，牛顿第三运动定律17C电磁学890楞次定律，法拉第电磁感应定律，动生电动势的计算18C力电综合885库仑定律，匀速圆周运动，描述圆周运动的各物理量，向心加速度的各种表达式，向心力及其来源，牛顿第二运动定律（天体运动）19B力学875平抛运动，实验装置与原理，能量守恒或者动能定理，运动的分解与合成20B力电综合865光电效应原理，光电效应方程，光子能量，电场力做功，动能定理21电学实验1885实验仪器、器材选择：电源、电表与电路的选择，欧姆定律80根据原理图连接实物电路85电表的读数，实验原理80实验误差的来源与产生原因，系统误差70电路计算，电阻的分压、分流（比）作用，动态电路与物理规律的图像描述22电磁学1680匀强电场的场强，电场力，电场力做功，动能定理，磁场，洛仑兹力，质谱仪洛仑兹力作用下的匀速圆周运动，牛顿第二运动定律23力学1870弹簧弹力的特点――胡克定律，物体的平衡，利用图像求解变力做功，竖直上抛运动，功和能，动能定理，机械能守恒定律24综合题2075电流的概念，电流的微观解释60安培力与洛伦兹力的关系50动量定理，（流体）压强、压力的微观解释，流体问题的处理方法1278知识点覆盖率:60％二、试题赏析：13.下列说法正确的是A.液体中悬浮颗粒的无规则运动称为布朗运动（正确选项为𝑨。布朗运动的概念）B.液体分子的无规则运动称为布朗运动（布朗运动不是液体分子的运动，而是小颗粒的运动）C.物体从外界吸收热量，其内能一定增加（内能的变化由做功和热传递二者共同决定）D.物体对外界做功，其内能一定减少（内能的变化由做功和热传递二者共同决定）考查了【热学】：1、布朗运动的概念：{1、布朗运动的概念：悬浮在液体中的小颗粒的无规则运动2、布朗运动的成因：液体分子对小颗粒的杂乱无章、不均衡的碰撞3、布朗运动的结论：（不是液体分子的运动却）证明了液体分子运动的无规则性4、布朗运动的规律{⑴温度越高布朗运动越明显⑵颗粒越小布朗运动越明显{①体积小，碰撞更加不均衡②质量小，运动状态容易改变⑶无规则性本身就是布朗运动的一大规律⑷布朗运动的小颗粒的运动轨迹是连续的曲线，而不是折线2、内能的改变――热力学第一定律：𝛥𝐸=𝑊+𝑄，其中𝑊是外界对气体做的功；𝑄为气体吸收的热量，反之要取负号。改变内能的两种方式：做功与热传递。其本质上的区别与联系：{做功是能量的转化过程，其宏观表现为气体体积的变化热传递只是内能的转移，宏观表现为气体温度的变化，二者都使内能发生了变化最终导致温度和体积的变化。做功的过程是其它能量转化为内能的过程而不存在内能的转移问题；热传递只存在内能的转移问题而不存在能量转化的问题。但是两者在改变物体内能的效果上是等效的。14.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖的圆心𝑂，经折射后分为两束单色光𝑎和𝑏。下列判断正确的是A．玻璃对𝑎光的折射率小于对𝑏光的折射率（𝑎光比𝑏光的偏折程度大，所以𝑎光比𝑏光的折射率大）B．𝑎光的频率大于𝑏光的频率（正确选项为𝑩。𝑎光比𝑏光的折射率大，所以𝑎光的频率大于𝑏光的频率）C．在真空中𝑎光的波长大于𝑏光的波长（真空中的光速𝐶=𝜈𝜆，频率大者波长短）D．𝑎光光子能量小于𝑏光光子能量（光子的能量𝐸=ℎ𝜈，频率大的光的光子的能量大）考查了【光学】中折射率、频率、波长、光子能量的概念：1、折射率的概念：折射率的物理意义----反映了光进入另一种介质时的偏折程度。2、折射率与光的频率与波长的关系。3、光速与波长和频率的关系。4、光子的能量与波长和频率的关系。15.一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波，波速为4m/s。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是𝐴.这列波的振幅为4cm（振动质点离开平衡位置的最大距离叫做振幅）𝐵.这列波的周期为1s（完成一次全振动所用的时间或者传播一个波长所用的时间称为周期）𝐶.此时x=4m处质点沿y轴负方向运动（波动中质点振动方向与波的传播方向的关系）𝐷.此时x=4m处质点的加速度为0.（正确选项为𝑫。振动质点在平衡位置处的加速度为零）考查了【力学】中的振动与波动问题：1、振幅的概念。2、周期的概念。3、波动中的质点的振动方向与传播方向的关系问题。4、振动中的质点的运动参量与位移的关系，本题考查的是振动质点的加速度与位移的关系。16。倾角为a、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是A.木块收到的摩擦力大小事mgcosa（由平衡方程可得摩擦力的大小等于mgsina）B.木块对斜面体的压力大小是mgsina（由平衡方程可得木块m受到的支持力大小等于mgcosa；木块对斜面体的压力与支持力互为作用力和反作用力――等大反向）C.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinacosa（对M和m分别列平衡方程，和牛顿第三运动定律可得斜面体受到的桌面的摩擦力为零；或者由整体法直接得到桌面摩擦力为零）D.桌面对斜面体的支持力大小是（M+m）g（正确选项为𝑫。对M和m分别列平衡方程，和牛顿第三运动定律可得斜面体受到的桌面的支持力大小为（M+m）g；或者由整体法直接得到桌面支持力大小为（M+m）g）考查了【力学】中的受力分析，力的运算（合成与分解），物体的平衡，牛顿第三运动定律以及连接体的问题，考查了整体法与隔离法的思想方法：17.如图，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨上以速度V向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为El;若磁感应强度增为2B,其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比El:E2分别为𝐴.c→a，2：1（正确选项为𝑪。由楞次定律可以直接得到感应电流的方向为𝑎→𝑐；感应电动势分别为𝐸1=𝐵𝐿𝑣，𝐸2=2𝐵𝐿𝑣；𝐸1:𝐸2=1:2）𝐵.a→c，2：1𝐶.a→c，1：2𝐷.c→a，1：2考查了【电磁学】中的电磁感应问题，感应电流方向的判断――楞次定律，法拉第电磁感应定律，动生电动势的计算。1、楞次定律；2、法拉第电磁感应定律；3、动生电动势的计算𝐸=𝐵𝐿𝑣18.某原子电离后其核外只有一个电子，若该电子在核的静电力作用下绕核做匀速圆周运动，那么电子运动A.半径越大，加速度越大B.半径越小，周期越大C.半径越大，角速度越小D.半径越小，线速度越小（正确选项为𝑪。由库仑定律可知静电力𝐹=𝐾𝑄𝑒𝑟2，由牛顿第二运动定律可得𝐹=𝑚𝑎(=𝑚4𝜋2𝑇2𝑟=𝑚𝜔2𝑟=𝑚𝑣2𝑟)，将库仑力代入可解得𝑪选项正确考查了【力电综合】中用力学原理解答电学问题以及牛顿第二运动定律。19.在实验操作前应该对实验进行适当的思考和分析。研究平抛运动的实验装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次是x1，x2，x3，机械能的变化量依次为△E1，△E2，△E3，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是A．x2-x1=x3-x2,,△E1=△E2=△E3B．x2-x1x3-x2,,△E1=△E2=△E3(正确选项为𝑩。)C．x2-x1x3-x2,,△E1△E2△E3D．x2-x1x3-x2,,△E1△E2△E31、做平抛运动的物体只受重力的作用，故运动过程中机械能守恒，所以3次实验中小球到达1、2、3挡板处时的机械能都是相等的，都等于小球离开水平桌面时的机械能，故以离开水平桌面时为初始位置则有每一次机械能的变化量𝛥𝐸=0，而离开桌面前的机械能变化量（机械能的损失量）也都相同，所以𝐶、𝐷选项被排除；2、竖直方向上小球做自由落体运动，竖直速度越来越大，通过相同的竖直高度所用时间越来越短；而水平方向上小球做匀速直线运动，其水平速度不变，故通过相同高度的过程中的水平位移越来越小。正确选项为𝑩。考查了【力学】中的平抛运动，实验原理，能量守恒或者动能定理，运动的合成与分解。20.以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子只能短时间内能吸收到一个光子而从金属表面逸出。强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。光电效应实验装置示意如图。用频率为v的普通光源照射阴极k，没有发生光电效应，换同样频率为v的强激光照射阴极k，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极k接电源正极，阳极A接电源负极，在kA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）A.U=-BU=2-（正确选项为𝑩。）C.U=2hv-WD.U=2-1、频率为𝜈的普通光源照射阴极𝐾不能发生光电效应，说明一个光子的能量ℎ𝜈＜𝑊，其能量不足以使电子跃迁到无限远，即产生光电子；2、用同样频率为𝜈的强激光照射阴极𝐾则发生了光电效应，说明电子吸收了多个（至少两个）频率为𝜈的光子，设其吸收了𝑁个（𝑁为大于等于2的正整数――量子化）频率为𝜈的光子，则由爱因斯坦的光电效应方程可知光电子的最大初动能𝐸𝐾=𝑁ℎ𝜈−𝑊3、加上反向电压，当反向电压增大至𝑈光电流消失，说明光电子到达正极前其动能变为零，而后反向加速，由动能定理得−𝑒𝑈=0−𝐸𝐾4、联立上述两式可得𝑈=𝑁ℎ𝜈−𝑊𝑒=𝑁ℎ𝜈𝑒−𝑊𝑒5、考虑到𝑁为大于等于2的正整数，题目中符合要求的选项只有𝑩。考查了【力电综合】中的光电效应原理，光电效应方程，动能定理，光的粒子性与量子化，电场力做功，光子能量第二部分（非选择题共180分）本部分共11小题，共180分。21．（18分）某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻𝑅𝑥的阻值。（1）现有电源（4V，内阻可不计），滑动变阻器（0~50Ω，额定电流2A），开关和导线若干，以及下列电表A.电流表(0~3A，内阻约0.025Ω)B.电流表(0~0.6A，内阻约0.125Ω)C.电压表(0~3V，内阻约3kΩ)D.电压表(0~15V，内阻约15kΩ)为减小测量误差，在实验中，电流表应选用，电压表应选用_(选填器材前的字母)；实验电路应采用图1中的（选填“甲”或“乙”）考查了【电学实验】中的电源、电表的选择，以及实验原理与电路的选择。1、因为只给出了一个电源，所以电源必选之；2、估算最大电流:𝐼=𝐸𝑅+𝑟=4𝐴=0.8𝐴3、根据电表选取原则之一：指针偏转程度(即读数)要超过最大量程的14～13，以减小偶然误差。故（根据最大电流）电流表应选取𝑩；（根据电源电动势）电压表应选取𝑪。4、比较被测电阻与电流表的内阻，可知电流表应该外接。或者比较𝑅𝑥与√𝑅𝐴𝑅𝐵=√0.125×3000𝛺=√375𝛺≈19~20𝛺＞𝑅𝑥，故𝑅𝑥属于小电阻，电流表应该外接。选择甲电路（2）图2是测最𝑅𝑥的实验器材实物图，图中已连接了部分导线.请请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成图2中实物间的连线.考查了