2014年高考物理試題及答案(安徽卷)(自繪圖)

1、2014年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（安徽卷）14.在科學研究中，科學家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進行比較，找出其共同點，進一步推測未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律。法國物理學家?guī)靷愒谘芯慨惙N電荷的吸引力問題時，曾將扭秤的振動周期與電荷間距離的關系類比單擺的振動周期與擺球到地心距離的關系。已知單擺擺長為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動周期T與距離r的關系式為（ ）A. B. C. D. 【答案】B解析 本題考查單擺周期公式、萬有引力定律與類比的方法，考查推理能力在地球表面有Geq f(Mm,r2)mg，解得gGeq f(Mm,r2).單擺的周期T2eq r(f(l,g)2re

2、q r(f(l,GM)，選項B正確15.如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心O點的水平線。已知一小球從M點出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運動，到N點的速率為v1，所需時間為t1；若該小球仍由M點以出速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運動，到N點的速率為v2，所需時間為t2.則（ ）A.v1=v2 ，t1t2 B. v1v2，t1t2 C. v1=v2，t1t2 D. v1v2，t1t2【答案】A解析 本題考查機械能守恒定律、類比法與vt圖像方法解題，考查“化曲為直”的思維能力首先根據(jù)機械能守恒定律得到v1v2v0，小球沿著MPN軌道運動時，先減速后加速，小球沿

3、著MQN軌道運動時，先加速后減速，總路程相等，將小球的曲線運動類比為直線運動，畫出vt圖像如圖，可得t1 t2.選項A正確 16.一簡諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t=0時刻的波形圖，圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點的振動圖像，則該質(zhì)點的x坐標值合理的是（）圖1圖2A.0.5m B. 1.5m C. 2.5m D. 3.5m 【答案】C解析 本題考查機械振動與機械波綜合知識及圖像分析能力根據(jù)振動圖像可知某質(zhì)點在t0 s的位移為負，與此符合的是B、C選項，此時該質(zhì)點的振動方向向下，根據(jù)機械波的傳播方向分析B、C選項中每個質(zhì)點的振動方向可知，此時橫坐標x1.5 m的質(zhì)點的振動方向向上，而橫坐標x2.5 m的質(zhì)點的

4、振動方向向下，選項B錯誤，C正確17.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運動，取該直線為x軸，起始點O為坐標原點，其電勢能Ep與位移x的關系如右圖所示，下列圖象中合理的是電場強度與位移關系A粒子動能與位移關系B粒子速度與位移關系C粒子加速度與位移關系D【答案】D解析 本題是關于圖像的“信息題”：以圖像為載體考查電場的力的性質(zhì)與電場的能的性質(zhì)，考查理解題目的新信息并且應用信息解決問題的能力根據(jù)電勢能的定義Epq，推理電場強度Eeq f(,x)eq f(1,q)eq f(Ep,x)，由題中電勢能隨著空間變化的圖像可知其斜率減小，因此電場強度減小，選項A錯誤；根據(jù)功能關系可知動能與

5、電勢能的總和保持不變，開始時電勢能減小得快，則動能增加得快，速度增加得快，選項B、C錯誤；由于加速度aeq f(qE,m)，電場強度減小，加速度減小選項D正確18.“人造小太陽”托卡馬克裝置使用強磁場約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞 已知等離子體中帶電粒子的平均動能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強的磁場，以使帶電粒子在磁場中的運動半徑不變 由此可判斷所需的磁感應強度B正比于A. B. C. D.【答案】A 解析 本題是“信息題”：考查對題目新信息的理解能力和解決問題的能力根據(jù)洛倫茲力提供向心力有qvBmeq f(v2,r

6、)解得帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑req f(mv,qB).由動能的定義式Ekeq f(1,2)mv2，可得req f(r(2mEk),qB)，結(jié)合題目信息可得Beq r(T)，選項A正確。19如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤垂直于盤面的固定對稱軸以恒定的角速度轉(zhuǎn)動，盤面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一小物體與圓盤始終保持相對靜止，物體與盤面間的動摩擦因數(shù)為。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），盤面與水平面間的夾角為30，g取10。則的最大值是A B C D【答案】C 解析 本題考查受力分析、應用牛頓第二定律、向心力分析解決勻速圓周運動問題的能力物體在最低點最可能出現(xiàn)相對滑動，對物體進行受力分析，應用牛頓

7、第二定律，有mgcos mgsin m2r，解得1.0 rad/s，選項C正確。20英國物體學家麥克斯韋認為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場，如圖所示，一個半徑為r的絕緣細圓環(huán)放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強磁場，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感強度B隨時間均勻增加，其變化率為，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功大小是A0 B C D【答案】D解析 本題考查電磁感應、動能定理等知識點，考查對“變化的磁場產(chǎn)生電場”的理解能力與推理能力由法拉第電磁感應定律可知，沿圓環(huán)一周的感生電動勢E感eq f(,t)eq f(B,t)Skr2，電荷環(huán)繞一周，受環(huán)形電場的加速作用，應用動能定理可得

8、WqE感r2qk.選項D正確。圖121. = 1 * ROMAN I圖1是“研究平拋物體運動”的實驗裝置，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡。（1）以下實驗過程的一些做法，其中合理的有_.a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運動軌跡描繪的點可以用折線連接（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，圖2中y-x圖象能說明平拋小球的運動軌跡為拋物線的是_.a b c d圖2圖3(3)圖3是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋起點，在軌跡上任

9、取三點A、B、C,測得A、B兩點水平距離為40.0cm，則平拋小球的初速度為_m/s,若C點的豎直坐標為60.0cm，則小球在C點的速度為_m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）. .某同學為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進行了如下實驗。（1）他先用多用表進行了正確的測量，測量時指針位置如圖1所示，得到電壓表的內(nèi)阻為3.00103，此時電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆擋表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應為 V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。圖1圖2（2）為了更準確地測量該電壓表的內(nèi)阻Rv,該同學設計了圖2所示的電路圖，實驗步驟如下：A斷開開關S，

10、按圖2連接好電路； B把滑動變阻器R的滑片P滑到b端；C將電阻箱R0的阻值調(diào)到零；D閉合開關S；E移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V的位置；F保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V，讀出此時電阻箱R的阻值，些值即為電壓表內(nèi)阻Rv的測量值；G斷開開關S實驗中可供選擇的實驗器材有：待測電壓表滑動變阻器：最大阻值2000滑動變阻器：最大阻值10電阻箱：最大阻值9999.9，阻值最小改變量為0.1電阻箱：最大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略開關，導線若干按照這位同學設計的實驗方法，回答下列問題：要使測量更

11、精確，除了選用電池組、導線、開關和待測電壓表外，還應從提供的滑動變阻器中選用 （填“b”或“c”），電阻選用 （填“d”或“e”）。電壓表內(nèi)阻的測量值R測和真實值R真相比，R測R真（填“”或“”）；若RV越大，則越（填“大”或“小”）答案. (1)ac(2)c(3)2.0 4.0. (1)1.0 V(2)cd小 解析 .本題考查“研究平拋物體的運動”實驗原理、理解能力與推理計算能力(1)要保證初速度水平而且大小相等，必須從同一位置釋放，因此選項a、c正確(2)根據(jù)平拋位移公式xv0t與yeq f(1,2)gt2，可得yeq f(gx2,2veq oal(2,0)，因此選項c正確(3)將公式y(tǒng)e

12、q f(gx2,2veq oal(2,0)變形可得xeq r(f(2y,g)v0，AB水平距離xeq blc(rc)(avs4alco1(r(f(2y2,g)r(f(2y1,g)v0，可得v02.0 m/s，C點豎直速度vyeq r(2gy3)，根據(jù)速度合成可得vceq r(2gy3veq oal(2,0)4.0 m/s.本題考查多用電表的歐姆檔的原理、電路與使用方法等知識點，考查對半偏法測電壓表內(nèi)阻實驗的理解能力、儀器選擇能力與系統(tǒng)誤差的分析能力(1)已知電壓表的內(nèi)阻RV3.0103 ，由于歐姆表的內(nèi)阻等于中值電阻，所以歐姆表的內(nèi)阻r1.5103 ，根據(jù)分壓關系可得電壓表示數(shù)為1.0 V.(

13、2)根據(jù)分壓電路的滑動變阻器的阻值小，測量支路的電阻變化對其所分得的電壓影響小，因此滑動變阻器選擇c，由于電壓表的內(nèi)阻約為3.0103 ，故電阻箱選擇d. 由于電阻箱串聯(lián)接入測量支路，測量支路電阻增加，造成測量支路的電壓大于3.0 V，電阻箱兩端的電壓大于1.5 V，因此R測R真RV越大，測量支路電阻越大，測量支路的電壓越接近3.0 V，電阻箱的電壓越接近1.5 V，因此R測越接近R真，相對誤差越小。22.（14分）如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間的距離為d，上板正中有一小孔。質(zhì)量為m、電荷量為+q的小球從小孔正上方高h處由靜止開始下落，穿過小孔到達下極板處速度恰為零（

14、空氣阻力忽略不計，極板間電場可視為勻強電場，重力加速度為g）。求：（1）小球到達小孔處的速度；（2）極板間電場強度的大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開始下落運動到下極板處的時間?！敬鸢浮浚?）eq r(2gh)（2）Ceq f(mg（hd）,q)（3）eq f(hd,h)eq r(f(2h,g)解析 (1)由v22gh得veq r(2gh)(2)在極板間帶電小球受重力和電場力，有mgqEma0v22ad得Eeq f(mg（hd）,qd)UEdQCU得QCeq f(mg（hd）,q)(3)由heq f(1,2)gteq oal(2,1)、0vat2、tt1t2可得teq f(hd,h)eq

15、r(f(2h,g)23.(16分)如圖1所示，勻強磁場的磁感應強度B為0.5T.其方向垂直于傾角為30的斜面向上。絕緣斜面上固定有形狀的光滑金屬導軌MPN（電阻忽略不計），MP和NP長度均為2.5m，MN連線水平，長為3m。以MN中點O為原點、OP為x軸建立一維坐標系Ox。一根粗細均勻的金屬桿CD，長度d為3m、質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3，在拉力F的作用下，從MN處以恒定的速度，在導軌上沿x軸正向運動（金屬桿與導軌接觸良好）。g取。（1）求金屬桿CD運動過程中產(chǎn)生產(chǎn)生的感應電動勢E及運動到處電勢差；（2）推導金屬桿CD從MN處運動到P點過程中拉力F與位置坐標x的關系式，并在圖2中畫出F-x

16、關系圖像；圖1圖2（3）求金屬桿CD從MN處運動到P點的全過程產(chǎn)生的焦耳熱.【答案】（1）E1.5 V(D點電勢高)， UCD0.6 V（2）F12.53.75x(0 x2)畫出的Fx圖像如圖所示（3）QWFEp7.5 J解析 (1)金屬桿CD在勻速運動中產(chǎn)生的感應電動勢EBlv(ld)，E1.5 V(D點電勢高)當x0.8 m時，金屬桿在導軌間的電勢差為零設此時桿在導軌外的長度為l外，則l外deq f(OPx,OP)dOPeq r(MP2blc(rc)(avs4alco1(f(MN,2)sup12(2)得l外1.2 m由楞次定律判斷D點電勢高，故CD兩端電勢差UCBBl外v, UCD0.6

17、V(2)桿在導軌間的長度l與位置x關系是leq f(OPx,OP)d3eq f(3,2)x對應的電阻R1為R1eq f(l,d)R，電流Ieq f(Blv,R1)桿受的安培力F安BIl7.53.75x根據(jù)平衡條件得FF安mgsin F12.53.75x(0 x2)畫出的Fx圖像如圖所示(3)外力F所做的功WF等于Fx圖線下所圍的面積，即WFeq f(512.5,2)2 J17.5 J而桿的重力勢能增加量Epmgsin 故全過程產(chǎn)生的焦耳熱QWFEp7.5 J24(20分)在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B，物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L為1.0m，凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之

18、間的動摩擦因數(shù)為0.05，開始時物塊靜止，凹槽以v05m/s初速度向右運動，設物塊與凹槽槽壁碰撞過程中沒有能量損失，且碰撞時間不計。g取10m/s2。求：物塊與凹槽相對靜止時的共同速度；從凹槽開始運動到兩者相對靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù)；從凹槽開始運動到兩者剛相對靜止所經(jīng)歷的時間及該時間內(nèi)凹槽運動的位移大小?！敬鸢浮浚?）2.5 m/s；（2）6次；（3）t5 s，運動的位移為12.75 m 解析 (1)設兩者間相對靜止時速度為v，由動量守恒定律得mv02mv，解得v2.5 m/s(2)設物塊與凹槽間的滑動摩擦力FfNmg設兩者相對靜止前相對運動的路程為s1，由動能定理得Ffs1eq f(1,2)(mm)v2eq f(1,2)mveq oal(2,0)，得s312.5 m已知L1 m，可推知物塊與右側(cè)槽壁共發(fā)生6次碰撞(3)設凹槽與物塊碰前的速度分別為v1、v2，碰后的速度分別為v1、v2.有mv1mv2mv1mv2eq f(1,2)mveq oal(2,1)eq f(1,2)mv