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D.
17.如图所示,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;
套在大圆环上的质量为m的小环(可视为质点),从大圆环的最高处由静止滑下,重力加速度为g。
当小圆环滑到大圆环的最低点时,大圆环对轻杆拉力的大小为()
A.Mg-5mg
B.Mg+mg
C.Mg+5mg
D.Mg+10mg
18.假设地球可视为质量均匀分布的球体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,
在赤道的大小为g;
地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的密度为()
B.
19.关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是()
A.电场强度的方向处处与等势面垂直
B.电场强度为零的地方,电势也为零
C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低
D.任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向
20.图为某磁谱仪部分构件的示意图。
图中,永磁铁提供匀强磁场,硅微条径迹探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。
宇宙射线中有大量的电子、正电子和质子。
当这些粒子从上部垂直进入磁场时,下列说法正确的是()
A.电子与正电子的偏转方向一定不同
B.电子和正电子在磁场中的运动轨迹一定相同
C.仅依据粒子的运动轨迹无法判断此粒子是质子还是正电子
D.粒子的动能越大,它在磁场中运动轨迹的半径越小
21.如图所示,一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。
原线圈通过一理想电流表
接正弦交流电源,一个二极管和阻值为R的负载电阻串联后接到副线圈的两端;
假设该二极管的正向电阻为零,反向电阻为无穷大;
用交流电压表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd,则()
A.Uab:
Ucd=n1:
n2
B.增大负载电阻的阻值R,电流表的读数变小
C.负载电阻的阻值越小,cd间的电压Ucd越大
D.将二极管短路,电流表的读数加倍
22.(6分)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表V的内阻约为2kΩ,电流表A的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a)或图(b)所示,计算结果由
计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的读数;
若将图(a)和图(b)中电路测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2,则①(填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1②(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2③(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
23.(9分)某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度(圈数)的关系;
实验装置如图(a)所示:
一均匀长弹簧竖直悬挂,7个指针P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、40、50、60圈处;
通过旁边竖直放置的刻度尺,可以读出指针的位置,P0指向0刻度;
设弹簧下端未挂重物时,各指针的位置记为x0;
挂有质量为0.100kg砝码时,各指针的位置记为x;
测量结果及部分计算结果如下表所示(n为弹簧的圈数,取重力加速度为9.80m/s2).已知实验所用弹簧的总圈数为60,整个弹簧的自由长度为11.88cm.
P1
P2
P3
P4
P5
P6
x0(cm)
2.04
4.06
6.06
8.05
10.03
12.01
x(cm)
2.64
5.26
7.81
10.30
12.93
15.41
n
10
20
30
40
50
60
k(N/m)
163
①
56.0
43.6
33.8
28.8
1/k(m/N)
0.0061
②
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
(1)将表中数据补充完整:
,;
(2)以n为横坐标,1/k为纵坐标,在图(b)
给出的坐标纸上画出1/k-n图像;
(3)图(b)中画出的直线可以近似认为通过原点;
若从实验中所用的弹簧截取圈数为n的一段弹簧,该弹簧的劲度系数k与其圈数n的关系的表达式为k=N/m;
该弹簧的劲度系数k与其自由长度l0(单位为m)的表达式为k=N/m.
24.(13分)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·
鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录,取重力加速度的大小
(1)忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落到1.5km高度处所需要的时间及其在此处速度的大小
(2)实际上物体在空气中运动时会受到空气阻力,高速运动受阻力大小可近似表示为
,其中
为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状,横截面积及空气密度有关,已知该运动员在某段时间内高速下落的
图象如图所示,着陆过程中,运动员和所携装备的总质量
,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)
25.(19分)半径分别为r和2r的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面,BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向竖直向下,在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以速度ω绕O逆时针匀速转动、转动过程中始终与导轨保持良好接触,设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略,重力加速度大小为g.求:
(1)通过电阻R的感应电流的方向和大小;
(2)外力的功率.
34.【选修3-4】
(15分)
(1)图(a)为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图,P是平衡位置在x=1.0m处的质点,Q是平衡位置在x=4.0m处的质点;
图(b)为质点Q的振动图像,下列说法正确的是。
(填正确答案标号,选对1个给2分,选对2个得4分,选对3个得5分,每选错1个扣3分,最低得分0分)
A.在t=0.10s时,质点Q向y轴正方向运动
B.在t=0.25s时,质点P的加速度方向与y轴正方向相同
C.从t=0.10s到t=0.25s,该波沿x轴负方向传播了6m
D.从t=0.10s到t=0.25s,质点P通过的路程为30cm
E.质点Q简谐运动的表达式为
(国际单位)
2)(10分)一厚度为h的大平板玻璃水平放置,其下表面贴有一半径为r的圆形发光面。
在玻璃板上表面放置一半径为R的圆纸片,圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直线上。
已知圆纸片恰好能完全挡住从圆形发光面发出的光线(不考虑反射),求平板玻璃的折射率。
2014年普通高等学校招生统一考试(新课标卷1)
第Ⅰ卷
二、选择题:
本体共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。
全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.在法拉第时代,下列验证“由磁生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()
A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化
B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化
C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。
往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化
D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断开的瞬间,观察电流表的变化
15.关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是()
A.安培力的方向可以不垂直于直导线
B.安培力的方向总是垂直于磁场的方向
C.安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关
D.将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半
16.如图,MN为铝质薄平板,铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场(未画出)。
一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直与铝板向上射出,从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。
已知粒子穿越铝板时,其动能损失一半,速度方向和电荷量不变。
不计重力。
铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为()
A.2B.
C.1D.
17.如图,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态。
现将小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()
A.一定升高B.一定降低
C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
18.如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。
在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd间电压如图(b)所示。
已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是()
19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。
当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“星星冲日”。
据报道,2014年各行星冲日时间分别是:
1月6日木星冲日;
4月9日火星冲日;
5月11日土星冲日;
8月29日海王星冲日;
10月8日天王星冲日。
已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径下表所示,则下列判断正确的是()
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径(AU)
1.0
1.5
5.2
9.5
19
A.各地外行星每年都会出现冲日现象
B.在2015年内一定会出现木星冲日
C.天王星和相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半
D.地外行星中,海王星相邻两次冲日废人时间间隔最短
20.如图,两个质量均为m的小木块a和b(可视为质点)放在水平圆盘上,a与转轴OOˊ的距离为l,b与转轴的距离为2l。
木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍,重力加速度大小为g。
若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确的是()
A.b一定比a先开始滑动
B.a、b所受的摩擦力失重相等
C.ω=
是b开始滑动的临界角速度
D.当ω=
时,a所受摩擦力的大小为kmg
21.如图,在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点,M、N、P为直角三角形的三个顶点,F为MN的中点,∠M=300。
M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。
已知φM=φN,φP=φF,点电荷Q在M、N、P三点所在平面内,则
A.点电荷Q一定在MP的连线上
B.连接PF的线段一定在同一等势面上
C.将正试探电荷从P点搬运到N点,电场力做负功
D.φP大于φM
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做答。
第33题~第40题为选考题,考生根据要求做答
(一)必考题(共129分)
22.(6分)
某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系,如图(b)所示。
实验中小车(含发射器)的质量为200g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。
回答下列问题:
(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成关系(填“线性”或“非线性”)关系
(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是.
(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg做为小车受到的合外力,则实验应采取的改进措施是调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力,钩码的质量应满足的条件是。
23.(9分)
利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻
(阻值为3.0Ω),电阻
(阻值为3.0Ω),电流表
(量程为200mA,内阻为
=6.0Ω),开关S
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以为纵坐标,R为横坐标,做-R图线(用直线拟合);
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b。
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则与R的关系式为_____________________________________
(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数如图(b)所示,读出数据,答:
①__,②___。
R/Ω
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
I/A
0.143
0.125
0.100
0.091
0.084
0.077
6.99
8.00
10.0
11..0
11.9
13.0
(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=,截距b=
(4)根据图线求得电源电动势E=_V,内阻r=Ω
24.(12分)
公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/s的速度匀速行驶时,安全距离为120m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.
\25.如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,∠BOA=60°
,OB=OA。
将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。
使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与△OAB所在平面平行。
现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;
若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点时的动能为初动能的6倍。
重力加速度大小为g。
求
(1)无电场时,小球到达A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向
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