2013年全国高考试卷2卷物理之赏析

2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)物理之赏析【一】、试卷内容、内容分布，分值、难度及答案【二】、试题解析2013年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)二、选择题：本题共8小题，每小题6分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求。

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的水平桌面上。

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之间的关系的图像是【考查了】物体的受力分析和牛顿第二运动定律的应用及其图像表示方法。

【解析】：由牛顿第二运动定律得F−f=ma解得F=ma+f可见C正确。

【要点】：要认真理解图像的坐标轴和单位，面积、斜率、截距，趋势、最值、转折点、拐点等的物理意义。

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【考查了】物体的受力分析和平衡，摩擦力的不定问题，解共点力的平衡方程组。

【解析】：设物体与斜面间的最大静摩擦力大小为f m。

由于物体处于平衡状态，有：垂直斜面方向上有N=mgcosθ；沿斜面方向上有：当F最大为F1时有：F1=mgsinθ+f m；当F最大为F2时有：F2+f m=mgsinθ。

后两，可见C正确。

其余选项被排除。

式相减有F1−F2=2f m，解得f m =F1−F22【要点】：①摩擦力与弹力等大小和方向都存在不定问题，要由运动状态和物体所受其它力的状态决定；②计算当中往往以某几个物理量的整体作为一个（未知）量来求解；③正确理解物体的运动趋势和摩擦力之间的关系。

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的是A【考查了】法拉第电磁感应定律，感应电动势与感应电流，楞次定律和左手定则，安培力与切割磁感线速度的关系，力与加速度的关系，动量定理或者牛顿第二运动定律对物体加速度的定性分析, v−t图中斜率的物理意义等。

【解析】：导线框受到安培力的阻碍作用，速度越来越小，感应电动势和感应电流随之减小，加速度大小变小，v−t 中的斜率越来越小，但是整个线框全部进入磁场区域后，通过线框的磁通量不发生变化，感应电动疏和感应电流均为零，此过程线框做匀速直线运动，故D选项正确。

（定量计算可以发现：进入磁场和从磁场中出来的两个过程中速度的减少量量相同，亦即两个过程中安培力的冲量相同）【要点】：①多层次、多角度地去深入理解，楞次定律中的阻碍作用及其阻碍的表现；②掌握磁通量的变化与电荷量、动量变化大小之间的关系，该题中进入磁场和从磁场中出来的两个物理过程中线框的动量变化量相同；③安培力与感应电动势、感应电流和切割速度之间的关系，一个物理量的变化引起其它物理量的变化，循环联动。

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.√3mv03qR B.mv0qRC.√3mv0qRD.3mv0qR【考查了】带电粒子仅在洛仑兹力作用下的匀速圆周运动，牛顿第二运动定律在匀速圆周运动中的应用，物理方法求解半径和几何方法求解半径。

【解析】：由几何关系可以求解出带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径r=√3R，洛伦兹力提供向心力，对粒子列出牛顿第二运动定律关系式：qvB=mv2r 并将r=√3R代入可以解得B=√3mv03qR，故A选项正确。

【要点】：①洛仑兹力提供匀圆的向心力；②求解半径的两种方法：几何法与物理法。

正确地寻找圆心与半径并求解。

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。

已知静电力常量为k。

若三个小球均处于静止状态，则匀强电场场强的大小为A.√3Kq3l2 B.√3Kql2C.3Kql2D.2√3Kql2【考查了】点电荷的电场强度，电场强度的合成，电场力和电场力平衡等。

【解析】：以任意一个电荷为研究对象，则三个电荷均处于平衡状态(或者任何两个电荷在第三个电荷处形成的电场都与匀强电场的场强等大反向)。

我们取c为研究对象，a、b两电荷在c点形成的电场强度方向沿a、b连线的中垂线向下，其大小E+=K2ql2cos30°=√3Kql2，所以匀强电场强度与E+＝√3Kql2等大反向。

可见B选项正确。

【要点】：正确掌握点电荷的电场强度的计算，电场强度的矢量性及其矢量运算（叠加）；共点力的平衡条件等。

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. 奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系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，或出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，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【考查了】物理学史中重大的、有意义有影响的物理事件等，奥斯特发现了电流的磁效应；安培提出了分电流假说；楞次总结出来了楞次定律，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化；正确选项为A、B、D。

法拉第发现通电指导线中电流发生变化时，通电指导线周围存在磁场（通过小磁针的偏转，或周边线圈中有电磁感应现象）【要点】：物理学史知识的积累，物理学者的主要贡献和发现。

20.目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转，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【考查了】天体运动中卫星的匀圆运动模型，功与能，在稀薄气体阻力的作用下，卫星的机械能，动能，引力势能以及机械能，动能等的概念与其量值的变化，引力势能随半径的变化问题，考查了功与能的关系——转化与量度以及广义的能量守恒。

牛顿第二运动定律在圆周运动中的应用等。

【解析】：由万有引力给卫星提供向心力，对卫星列牛顿第二运动定律可知：G Mmr2＝mv2r，由此可得卫星的动能E k＝12mv2=GMm2r，可见对一定质量的卫星来说，其动能与轨道半径成反比，A选项错误。

靠近地球的过程中地球引力做正功，根据重力做功与重力势能的关系可知B 选项正确。

稀薄气体阻力做功的过程是机械能转化为内能的过程（与量度），所以卫星的机械能将减小，C选项错误。

通过定量计算我们可以发现，卫星由的轨道半径为r1减小到r2的过程中，卫星减少的引力势能为ΔE p＝GMm(1r2−1r1)=GMm r1−r2r1r2；由上面导出的卫星的动能E k＝12mv2=GMm2r，可以解得“变轨”过程中卫星增加的动能ΔE k=GMm2r2−GMm2r1=GMm r1−r22r1r2，可见ΔE k=12ΔE p，亦即卫星损失的引力势能中的一半转化成为卫星的动能，而另一半则通过气体阻力做功转化为内能（题外话：自然界中有很多这样的半能损失现象和规律）所以，D选项正确。

【要点】：①掌握天体运动中的动能，重力势能或引力势能的求解方法，以及这些能量与轨道半径的关系等是解题的关键，②正确理解做功的过程是一个什么过程，功和能有什么本质区别和联系，③物理现象和过程中有很多“半能损失”的问题，值得研究和总结。

21.公路急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v c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.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v c，车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v c，但只要不超出某一高度限度，车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时，与未结冰时相比，v c的值变小【考查了】牛顿第二运动定在圆周运动中的应用，向心力的来源，静摩擦力及其变化范围和最大静摩擦力，向心力的供给与需求的三种关系。

对物体有无运动趋势的正确理解。

【解析】：如图所示“当汽车行驶的速率为v c时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，”说明此时汽车不受路面的摩擦力，依牛二定律有：mgtanθ=mv c2r。

由该等式可以看到：若车速低于v c，则汽车需要的向心力减小，而上式中的mgtanθ不变，故汽车将受到沿（平行）路面向上的静摩擦力的作用，车速越小此静摩擦力就越大，只有当此静摩擦力（能够）达到最大静摩擦力以后汽车才能开始相对地面滑动；若车速高于v c，则汽车保持圆周运动所需要的向心力变大而上式中的mgtanθ不变，故汽车将受到沿（平行）路面向下的静摩擦力的作用，车速越大此静摩擦力就越大，只有当此静摩擦力达到最大静摩擦力以后汽车就开始相对地面滑动；选项A、C正确路面结冰时，由mgtanθ=mv c2r可以看出v c的值不变。

选项D错误。

【要点】：向心力问题存在着一个供需问题：供等于需则刚好匀圆――不离不弃；供大于需则做向心运动；供小于需则做离心运动（满足不了我，我就要离开圆心哦）。

供给的是实际的真实的力，也就是我们学过的各种性质的力，而需要的则是我们通过（牛顿第二运动定律等）计算得来的计算式，二者的表现形式，即表象不同。

天体运动也是如此呢，比如卫星等；原子跃迁也是如此，只不过比天体运动多了一个量子化而已。

第Ⅱ卷三、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作答。

第33题～第40题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（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探究，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，使弹黄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。