高考新课标2理科综合能力测试 5页

‎2013年普通高等学校招生全国统一考试（新课标2）‎ 理科综合能力测试 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共l5页。时量150分钟，满分300分。‎ 二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。‎ ‎14．一物块静止在粗糙水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图像是（ ）C，‎ ‎15．如图，在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用，F平行于斜面向上。若要物块在斜面上保持静止，F的取值应有一定范围，已知其最大值和最小值分别为F1和F2（F2＞0）。由此可求出（ ）C，‎ ‎（A）物块的质量 （B）斜面的倾角 ‎（C）物块与斜面间的最大静摩擦力 （D）物块对斜面的正压力 ‎16．如图，在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框，在导线框右侧有一宽度为d（d＞L）的条形匀强磁场区域，磁场的边界与导线框的一边平行，磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动。t＝0时导线框的右边恰与磁场的左边界重合，随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中，可能正确描述上述过程中是（ ）D，‎ ‎17．空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直于横截面。一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v0沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°。不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（ ）A，‎ ‎（A） （B） （C） （D） ‎18．如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和c分别位于边长为l的正三角形的三个顶点上，a、b带正电，电荷量均为q，c带负电。整个系统置于方向水平的匀强电场中。已知静电力恒量为k。若三个小球均处于平衡状态，则匀强电场场强大小为 （ ）B，‎ ‎（A） （B） （C） （D） ‎19．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用。下列叙述符合史实的是（ ）A、B、D，‎ ‎（A）奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间的联系 ‎ ‎（B）安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说 ‎ ‎（C）法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流 ‎ ‎（D）楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化 ‎20．目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是（ ）B、D，‎ ‎（A）卫星的动能逐渐减小 ‎（B）由于地球引力做正功，引力势能一定减小 ‎（C）由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 ‎（D）卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 ‎21．公路转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vC时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）A、C，‎ ‎（A）路面外侧高内侧低 ‎ ‎（B）车速只要低于vC，车辆便会向内侧滑动 ‎ ‎（C）车速虽然高于vC，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 ‎（D）当路面结冰时，与未结冰时相比，vC的值变小 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答。‎ ‎（一）必考题（11题，共129分）‎ ‎22．（8分）某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行研究。一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一小球接触而不固连；弹簧处于原长时，小球恰好在桌面边缘，如图（a）所示。向左推小球，使弹簧压缩一段距离后由静止释放，小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能。‎ 回答下列问题：‎ ‎（1）本实验中可认为，弹簧被压缩后的弹性势能EP与小球抛出时的动能Ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得Ek，至少需要测量下列物理量中的__________（填正确答案标号）。A、B、C，‎ ‎（A）小球的质量m ‎ ‎（B）小球抛出点到落地点的水平距离s ‎（C）桌面到地面的高度h ‎ ‎（D）弹簧的压缩量Dx ‎（E）弹簧原长l0‎ ‎（2）用所选取的测量量和已知量表示Ek，得Ek＝________。Mgs2/4h，‎ ‎（3）图（b）中的直线是实验测量得到的s-Dx图线。从理论上可推出，如果h不变，m增加，s-Dx图线的斜率会__________（填“增大”、“减小”或“不变”）； 如果m不变，h增加，s-Dx 图线的斜率会__________（填“增大”、“减小”或“不变”）。由图（b）中给出的直线关系和Ek的表达式可知，EP与Dx的__________次方成正比。减小，增大，2，‎ ‎23．（7分）某同学用量程为1mA、内阻为120W的表头按图（a）所示电路改装成量程分别为1V和1A的多用电表。图中R1和R2为定值电阻，S为开关。回答下列问题：‎ ‎（1）根据图（a）所示的电路，在图（b）所示的实物图上连线。图略，‎ ‎（2）开关S闭合时，多用表用于测量_______（填“电流”、“电压”或“电阻”）， 开关S断开时，多用表用于测量_______（填“电流”、“电压”或“电阻”），电流，电压，‎ ‎（3）表笔A应为_______色（填“红”或“黑”）， 黑，‎ ‎（4）定值电阻的阻值R1＝________W，R2＝________W。（结果取3位有效数字）1.00，880，‎ ‎24．（14分）如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行。a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行。一电荷量为q（q＞0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道的压力的大小分别为Na和Nb，不计重力。求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能。‎ 质点所受电场力的大小为f＝qE，设质点的质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和vb，由牛顿第二定律，有f＋Na＝mva2/r，Nb－f＝mvb2/r，设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有Eka＝mva2，Ekb＝mvb2，根据动能定理有Ekb－Eka＝2fr，解得E＝（Nb－Na），Eka＝（Nb＋5Na），Ekb＝（5Nb＋Na），‎ ‎25．（18分）一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度-时间图像如图所示。已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g＝10m/s2，求：‎ ‎（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；‎ ‎（2）从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小。‎ ‎（1）从t＝0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止，由图可知，在t＝0.5s时，物块和木板的速度相同。设t＝0到t＝t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则a1＝，a2＝，式中v0＝5m/s，v1＝1m/s分别为木板在t＝0、t＝t1时的速度大小，设物块的质量为m，物块和木板间、木木瓜 与地面间的动摩擦因数分别为m1和m2，由牛顿第二定律有，m1mg＝ma1，（m1＋2m2）mg＝ma2，解得m1＝0.20，m2＝0.30，‎ ‎（2）在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块与木板的加速度大小分别为a1’和a2’，则由牛顿第二定律有，f＝ma1’，2m2mg－f＝ma2’，假设f＜m1mg，则a1’＝a2’， 解得f＝2m2mg＞m1mg，与假设矛盾，故f＝m1mg，则a1’＝a1，由运动学公式可推知，物块和木板相对地面的运动距离分别为s1＝，s2＝t1＋，物块相对木板的位移大小为s＝s2－s1＝1.125m，‎ ‎（二）选考题：共45分。请考生从给出的2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎33．[物理——选修3－3]（15分）‎ ‎（1）（5分）关于一定量的气体，下列说法正确的是_________（填正确答案的标号，选对一个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）。 A、B、E，‎ ‎（A）气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和 ‎ ‎（B）只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以及降低 ‎（C）在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零 ‎（D）气体从外界吸收热量，其内能一定增加 ‎（E）气体在等压膨胀过程中温度一定升高 ‎（2）（10分）如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1＝25.0cm的空气柱，中间有一段长l2＝25.0cm的水银柱，上部空气柱的长度长l3＝40.0cm。已恬大气压强为p2＝75.0cmHg。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处络腮胡子慢往下推，使管下部空气柱长度变为l1’＝20.0cm。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。‎ 以cmHg为压强单位，在活塞下推前，玻璃管下部空气柱的压强为p1＝p0＋l2，设活塞下推后，下部空气柱压强为p1’，由玻意耳定律得p1l1＝p1’l1’，设活塞下推距离为Dl，则此时玻璃管上部空气柱长度为l3’＝l3＋l1－l1’－Dl，此时玻璃管上部空气柱的压强为p3’＝p1’－l2，由玻意耳定律得p0 l3＝p3’l3’，解得：Dl＝15.0cm，‎ ‎34．[物理——选修3－4]（15分）‎ ‎（1）（5分）如图，一轻质弹簧一端固定，另一端连接一物块构成弹簧振子，该物块是由a、b两个小物块粘在一起组成的。物块在光滑水平面上左右振动，振幅为A0，周期为T0，当物块向右通过平衡位置时，a、b之间的粘胶脱开，以后小物块a振动的振幅和周期分别为A和T，则A _________ A0（填“＞”、“＜”或“＝”）。＜，＜，‎ ‎（2）（10分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形ABC，ÐA＝30°，ÐB＝60°。一束平行于AC边的光线自AB边的P点射入三棱镜，在AC边发生反射后从BC边的M点射出。若光线在P点的入射角和在M点的折射角相等。‎ ‎（i）求三棱镜的折射率；‎ ‎（ii）在三棱镜的AC边是否有光线射出？写出分析过程（不考虑多次反射）。‎ ‎（i）光路如图所示，i＝60°，sini＝nsinr，ÐPNA＝ÐMNC＝r＝ÐA＝30°，解得：n＝，（ii）设在N点的入射角为i’，i’＝60°，此三棱镜的全反射满足nsinC＝1，i’＞C，此光线发生全反射，三棱镜的AC边没有光线透出，‎ ‎35．[物理——选修3－5]（15分）‎ ‎（1）（5分）关于原子核的结合能，下列说法正确的是_________（填正确答案的标号，选对一个给2分，选对2个给4分，选对3个给5分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）。 A、B、C，‎ ‎（A）原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需要的最小能量 ‎（B）一重原子核衰变成a粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能 ‎（C）绝原子核（Cs）的结合能小于铅原子核（Pb）的结合能 ‎（D）比结合能越大，原子核越不稳定 ‎（E）自由核子组成原子核时，其质量亏捐所对应的能量大于该原子核的结合能 ‎（2）（10分）如图，光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C，B的左侧固定一轻弹簧（弹簧左侧的挡板质量不计）。设A以速度v0朝B运动，压缩弹簧，当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动，假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中，‎ ‎（i）整个系统损失的机械能；‎ ‎（ii）弹簧被压缩到最短时的弹性势能。‎ ‎（i）从A压缩弹簧到A与B具有相同速度v1时，对A、B与弹簧组成的系统，由动量守恒定律得mv0＝2mv1，此时B与C发生完全非弹性碰撞，设碰后的瞬时速度为v2，损失的机械能为DE，对B、C组成的系统，由动量守恒和能量守恒定律得，mv1＝2mv2，mv12＝DE＋（2m）v22，解得：DE＝mv02，（ii）又v2＜v1，A将继续压缩弹簧，直到A、B、C三者速度相同，设此时速度为v3，此时弹簧被压缩到最短，其弹性势能为EP，由动量守恒和能量守恒定律得，mv0＝3mv3，mv02－DE＝（3m）v32＋EP，解得：EP＝mv02，‎