2014年安徽物理高考试卷及解答

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2014年普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）理科综合能力测试本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题），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。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的姓名、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铅笔把答题卡上所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的规定的位置绘出，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．在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律。法国物理学家库仑在研究导种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系。已知单摆摆长为l，引力常量为G，地球质量为M，摆球到地心的距离为r，则单摆振动周期T与距离r的关系为（）B，（A）T＝2pr（B）T＝2pr（C）T＝（D）T＝2pl15．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于归粗，MN是通过椭圆中心O点的水平线，已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所用时间为t1，若该小球仍由M点以初速率为v0出发，沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所用时间为t2，则（）A，（A）v1＝v2，t1＞t2（B）v1＜v2，t1＞t2（C）v1＝v2，t1＜t2（D）v1＜v2，t1＜t216．一简谐横波沿x轴正向传播，图1是t＝0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x坐标值合理的是（）C， （A）0.5m（B）1.5m（C）2.5m（D）3.5m17．一带电粒子在电场中仅受静电力作用做初速为零的直线运动，取该直线为x轴，起始点O为坐标原点，其电势能EP与位移x的关系如右图所示，下列图像中合理的是（）D，18．“人造小太阳”托克马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞，已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比，为约束更高温的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变，由此可判断所需的磁感应强度B正比于（）A，（A）（B）T（C）（D）T219．如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定轴以恒定角速度w转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为30°，g取10m/s2，则w的最大值是（）C，（A）rad/s（B）rad/s（C）1.0rad/s（D）0.5rad/s20．英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场，如图所示，一个半径为r的绝缘细圆环水平放置环内存在竖直向上的匀强磁场B，环上套一带电荷量＋q的小球，已知磁感应强度B随时间均匀增加，其变化率为k，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是（）D，（A）0（B）rqk2（C）2prqk2（D）pr2qk2013普通高等学校招生全国统一考试（安徽卷）理科综合能力测试第Ⅱ卷（非选择题共180份）考生注意事项：请用0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。21．（18分）1．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动。（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_______。A、C， （A）安装斜槽轨道，使其末端保持水平（B）每次小球释放的初始位置可以任意选择（C）每次小球应从同一高度由静止释放（D）为描出小球的运动轨迹描绘的点可以用折线连接（2）实验得到平抛小球的运动轨秒在些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_______。C，（3）图3根据同学实验画出的平抛小球的运动轨迹为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距Dx为40.0cm，则平抛小球的初速度v0为_______m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为_______m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）2.0，4.0，Ⅱ．某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻进行了如下实验。（1）他选用多用表进行了正确的测量，测量时指针位置如图1所示，得出电压表的内阻为3.00´103W，此时电压表的指针也偏转了。已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为1.5V，则电压表的示数应为_______V。1.0，（2）为了更准确的测量该电压表的内阻RV，该同学设计了图2所示的电路图，实验步骤如下：（A）断开开关S，按图2连接好电路，（B）把滑动变阻器R的滑片P滑到b端，（C）将电阻箱R0的阻值调到零（D）闭合开关S，（E）移动滑动变阻器R的滑片P的位置，使电压表的指针指到3V位置，（F）保持滑动变阻器R的滑片P的位置不变，调节电阻箱R0的阻值，使电压表指针指到1.5V位置，读出此时电阻箱R0的阻值，此值即为电压表内阻RV的测量值，（G）断开开关S。实验中可供选择的实验器材有：（A）待测电压表，（B）滑动变阻器：最大阻值2000W，（C）滑动变阻器：最大阻值10W，（D）电阻箱：最大阻值9999.9W，阻值最小改变量0.1W，（E）电阻箱：最大阻值999.9W，阻值最小改变量0.1W， （F）电池组：电动势约6V，内阻可忽略，（G）开关、导线若干。按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题：①要使测量更精确，除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用________（填“b”或“c”），电阻箱中选用________（填“d”或“e”），c，d，②电压表内阻RV的测量值R测和真实值R真相比，R测________R真（填“＞”或“＜”），若RV越大，则越________（填“大”或“小”）。＞，小，22．（14分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置电容为C，极板间距离为d，上极板正中有一小孔，质量为m、电荷量为＋q的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，穿过小孔到达下板处速度恰为零（空气阻力不计，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g）。求：（1）小球到达小孔处的速度；，（2）极板间电场强度大小和电容器所带电荷量；mg－qE＝ma，0－v2＝2ad，得E＝mg（h＋d）/qd，U＝E/d，Q＝CU，得Q＝Cmg（h＋d）/q，（3）小球从开始下落运动到下板处的时间。h＝gt12，0＝v＋at2，t＝t1＋t2，得t＝，23．（16分）如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T，其方向垂直于倾角q＝30°的斜面上，绝缘斜面上固定有“L”形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m，以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标Ox，一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3W，在拉力F的作用下，从MN处以恒定速度v＝1m/s，在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好），g取10m/s2。（1）求金属杆CD运动过程中产生的感应电动势E及运动到x＝0.8m处电势差Ucd；E＝Blv＝1.5V，D点电势较高，到x＝0.8m处时lx＝（OP－x）d/OP，OP＝，lx＝1.2m，Ucd＝－Blxv＝－0.6V（2）推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出F-x关系图像；l＝（OP－x）d/OP＝3－3x/2，Rl＝lR/d，I＝Blv/Rl，FA＝BIl＝7.5－3.75x，F＝FA＋mgsinq＝12.5－3.75x（0≤x≤2），图略，（3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。由F-x图线下面积得：WF＝17.5J，WF－mgdsinq－Q＝0，Q＝WF－mgdsinq＝7.5J，24．（20分）在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物体B，物体与左右两边槽壁的距离如图所示， L为1.0m，凹槽与物体的质量均为m、两者间的动摩擦因数m为0.05，开始时物体静止，凹槽以v0＝5m/s初速度向右运动，设物体与凹槽底壁碰撞过程中没有能量损失，且碰撞时间极短，重力加速度g取10m/s2。求：（1）物体与凹槽相对静止时的共同速度；mvB＝2mv，v＝2.5m/s，（2）从凹槽开始运动到两者相对静止物体与右侧槽壁碰撞的次数；f＝mmg，－fs＝（m＋m）v2－mv02，s＝12.5m，共碰6次，（3）从凹槽开始运动到两者相对静止所经历的时间及该时间内凹槽运动的位移大小。每次碰撞都速度互换，相当于一个匀减速一个匀加速，最后速度相等，v-t图如右图所示，均为v0/2，a＝mg＝0.5m/s2，t＝v0/2a＝5s，图线下阴影部分即凹槽的位移，s＝´2.5´5＋6.5＝12.75m，