2014年高考物理試卷（新課標(biāo)Ⅱ）（解析卷）

第頁|共頁2014年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標(biāo)Ⅱ）參考答案與試題解析二、選擇題：本題共8小題，每小題6分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14～18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19～21題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分．1．（6分）甲乙兩汽車在一平直公路上同向行駛，在t=0到t=t1的時(shí)間內(nèi)，它們的v﹣t圖象如圖所示。在這段時(shí)間內(nèi)（）A．汽車甲的平均速度比乙的大 B．汽車乙的平均速度等于 C．甲乙兩汽車的位移相同 D．汽車甲的加速度大小逐漸減小，汽車乙的加速度大小逐漸增大 【考點(diǎn)】19：平均速度；1I：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的圖像．【專題】512：運(yùn)動(dòng)學(xué)中的圖像專題．【分析】在速度時(shí)間圖象中，某一點(diǎn)代表此時(shí)刻的瞬時(shí)速度，圖象與坐標(biāo)軸圍成面積代表位移，時(shí)間軸上方位移為正，時(shí)間軸下方位移為負(fù)。平均速度等于位移與時(shí)間的比值?！窘獯稹拷猓篈、C、平均速度等于位移與時(shí)間的比值，在v﹣t圖象中，圖形的面積代表位移的大小，根據(jù)圖象可知道，甲的位移大于乙的位移，由于時(shí)間相同，所以汽車甲的平均速度比乙的大，故A正確，C錯(cuò)誤；B、由于乙車做變減速運(yùn)動(dòng)，平均速度不等于，故B錯(cuò)誤；D、因?yàn)榍芯€的斜率等于物體的加速度，汽車甲和乙的加速度大小都是逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題是為速度﹣﹣時(shí)間圖象的應(yīng)用，要明確斜率的含義，知道在速度﹣﹣時(shí)間圖象中圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的含義。2．（6分）取水平地面為重力勢能零點(diǎn)，一物塊從某一高度水平拋出，在拋出點(diǎn)其動(dòng)能與重力勢能恰好相等．不計(jì)空氣阻力，該物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為（）A． B． C． D． 【考點(diǎn)】43：平拋運(yùn)動(dòng)；6C：機(jī)械能守恒定律．【專題】518：平拋運(yùn)動(dòng)專題．【分析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律，以及已知條件：拋出時(shí)動(dòng)能與重力勢能恰好相等，分別列式即可求出落地時(shí)速度與水平速度的關(guān)系，從而求出物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾角．【解答】解：設(shè)拋出時(shí)物體的初速度為v0，高度為h，物塊落地時(shí)的速度大小為v，方向與水平方向的夾角為α．根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：+mgh=，據(jù)題有：=mgh，聯(lián)立解得：v=，則cosα==，得：α=。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵會(huì)熟練運(yùn)用機(jī)械能守恒定律處理平拋運(yùn)動(dòng)，并要掌握平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法：運(yùn)動(dòng)的分解．3．（6分）一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F1的水平拉力拉動(dòng)物體，經(jīng)過一段時(shí)間后其速度為v，若將水平拉力的大小改為F2，物體從靜止開始經(jīng)過同樣的時(shí)間后速度變?yōu)?v，對(duì)于上述兩個(gè)過程，用WF1、WF2分別表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分別表示前兩次克服摩擦力所做的功，則（）A．WF2＞4WF1，Wf2＞2Wf1 B．WF2＞4WF1，Wf2=2Wf1 C．WF2＜4WF1，Wf2=2Wf1 D．WF2＜4WF1，Wf2＜2Wf1 【考點(diǎn)】62：功的計(jì)算；65：動(dòng)能定理．【專題】52B：功的計(jì)算專題．【分析】根據(jù)動(dòng)能定理，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出滑動(dòng)摩擦力做功，從而求得結(jié)果。【解答】解：由題意可知，兩次物體均做勻加速運(yùn)動(dòng)，則在同樣的時(shí)間內(nèi)，它們的位移之比為S1：S2==1：2；兩次物體所受的摩擦力不變，根據(jù)力做功表達(dá)式，則有滑動(dòng)摩擦力做功之比Wf1：Wf2=fS1：fS2=1：2；再由動(dòng)能定理，則有：WF﹣Wf=；可知，WF1﹣Wf1=；WF2﹣Wf2=4×；由上兩式可解得：WF2=4WF1﹣2Wf1，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選：C。【點(diǎn)評(píng)】考查做功表達(dá)式的應(yīng)用，掌握動(dòng)能定理的內(nèi)容，注意做功的正負(fù)。4．（6分）如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細(xì)輕桿固定在豎直平面內(nèi)：套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)（可視為質(zhì)點(diǎn)），從大環(huán)的最高處由靜止滑下．重力加速度大小為g，當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為（）A．Mg﹣5mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg 【考點(diǎn)】37：牛頓第二定律；4A：向心力．【專題】519：勻速圓周運(yùn)動(dòng)專題．【分析】根據(jù)牛頓第二定律求出小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，大環(huán)對(duì)它的拉力，再用隔離法對(duì)大環(huán)分析，求出大環(huán)對(duì)輕桿的拉力大?。窘獯稹拷猓盒…h(huán)在最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：F﹣mg=m，得：F=mg+m，小環(huán)從最高到最低，由動(dòng)能定理，則有：；對(duì)大環(huán)分析，有：T=F+Mg=m（g+）+Mg=5mg+Mg．故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵搞清小環(huán)做圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源，運(yùn)用牛頓第二定律進(jìn)行求解．5．（6分）假設(shè)地球可視為質(zhì)量均勻分布的球體，已知地球表面重力加速度在兩極的大小為g0，赤道的大小為g；地球自轉(zhuǎn)的周期為T，引力常量為G．則地球的密度為（）A． B． C． D． 【考點(diǎn)】4F：萬有引力定律及其應(yīng)用．【專題】528：萬有引力定律的應(yīng)用專題．【分析】根據(jù)萬有引力等于重力，則可列出物體在兩極的表達(dá)式，再由引力與支持力的合力提供向心力，列式綜合可求得地球的質(zhì)量，最后由密度公式，即可求解?！窘獯稹拷猓涸趦蓸O，引力等于重力，則有：mg0=G，由此可得地球質(zhì)量M=，在赤道處，引力與支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律，則有：G﹣mg=m，而密度公式，ρ==，故B正確，ACD錯(cuò)誤；故選：B。【點(diǎn)評(píng)】考查萬有引力定律，掌握牛頓第二定律的應(yīng)用，注意地球兩極與赤道的重力的區(qū)別，知道密度表達(dá)式。6．（6分）關(guān)于靜電場的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是（）A．電場強(qiáng)度的方向處處與等電勢面垂直 B．電場強(qiáng)度為零的地方，電勢也為零 C．隨著電場強(qiáng)度的大小逐漸減小，電勢也逐漸降低 D．任一點(diǎn)的電場強(qiáng)度總是指向該點(diǎn)電勢降落的方向 【考點(diǎn)】A6：電場強(qiáng)度與電場力；AC：電勢．【專題】532：電場力與電勢的性質(zhì)專題．【分析】電場強(qiáng)度與電勢沒有直接關(guān)系；電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直，電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向；根據(jù)這些知識(shí)進(jìn)行解答．【解答】解：A、電場線與等勢面垂直，而電場強(qiáng)度的方向?yàn)殡妶鼍€的方向，所以電場強(qiáng)度的方向與等勢面垂直，故A正確；B、電場強(qiáng)度與電勢沒有直接關(guān)系，電場強(qiáng)度為零時(shí)，電勢不一定為零；電勢為零，電場強(qiáng)度不一定為零，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)沿著電場線的方向，電勢逐漸降低，與電場強(qiáng)度的大小無關(guān)，故C錯(cuò)誤；D、順著電場線方向電勢降低，故D正確。故選：AD。【點(diǎn)評(píng)】明確電場強(qiáng)度與電勢無直接關(guān)系，知道電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向，屬于基礎(chǔ)題．7．（6分）如圖所示為某磁譜儀部分構(gòu)件的示意圖，圖中，永磁鐵提供勻強(qiáng)磁場，硅微條徑跡探測器可以探測粒子在其中運(yùn)動(dòng)的軌跡，宇宙射線中有大量的電子、正電子和質(zhì)子．當(dāng)這些粒子從上部垂直進(jìn)入磁場時(shí)，下列說法正確的是（）A．電子與正電子的偏轉(zhuǎn)方向一定不同 B．電子與正電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑一定相同 C．僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子 D．粒子的動(dòng)能越大，它在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越小 【考點(diǎn)】CI：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(dòng)．【分析】左手定則的內(nèi)容：伸開左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向．根據(jù)左手定則的內(nèi)容判斷安培力的方向，當(dāng)然也可以判定洛倫茲力的方向．根據(jù)粒子的半徑公式判斷BD選項(xiàng)．【解答】解：A、由于電子與正電子的電性相反，所以它們以相同的方向進(jìn)入磁場時(shí)，受到的洛倫茲力的方向相反，偏轉(zhuǎn)的方向相反，故A正確；B、根據(jù)帶電粒子的半徑公式：，電子與正電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是否相同，與它們的速度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、質(zhì)子與正電子的電性相同，所以它們以相同的方向進(jìn)入磁場時(shí)，受到的洛倫茲力的方向相同，偏轉(zhuǎn)的方向相同，僅依據(jù)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡無法判斷該粒子是質(zhì)子還是正電子，故C正確；D、根據(jù)帶電粒子的半徑公式：，粒子的半徑與粒子的動(dòng)量成正比，而不是與粒子的動(dòng)能成正比；粒子的動(dòng)量越大，它在磁場中的運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑越大。故D錯(cuò)誤。故選：AC。【點(diǎn)評(píng)】本題就是考查左手定則的應(yīng)用，掌握好左手定則即可判斷粒子的受力的方向．注意正負(fù)電荷的區(qū)別．會(huì)使用粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式進(jìn)行判斷．8．（6分）如圖，一理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2．原線圈通過一理想電流表A接正弦交流電源，一個(gè)二極管和阻值為R的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線圈的兩端。假設(shè)該二極管的正向電阻為零，反向電阻為無窮大。用交流電壓表測得a、b端和c、d端的電壓分別為Uab和Ucd，則（）A．Uab：Ucd=n1：n2 B．增大負(fù)載電阻的阻值R，電流表的讀數(shù)變小 C．負(fù)載電阻的阻值越小，cd間的電壓Ucd越大 D．將二極管短路，電流表的讀數(shù)加倍 【考點(diǎn)】E4：正弦式電流的最大值和有效值、周期和頻率；E8：變壓器的構(gòu)造和原理．【專題】53A：交流電專題．【分析】假設(shè)沒有二極管，則可根據(jù)理想變壓器的原副線圈的功率相等，且電壓與匝數(shù)成正比，電流與匝數(shù)成反比，即可求解電壓關(guān)系，電流變化情況，再由二極管的單向?qū)щ娦?，根?jù)副線圈的電壓與時(shí)間變化規(guī)律，從而可求得結(jié)果?！窘獯稹拷猓篈、假設(shè)副線圈兩端電壓的有效值為U2，根據(jù)理想變壓器的電壓與匝數(shù)成正比，即有：Uab：U2=n1：n2；而因二極管的單向?qū)щ娦?，cd間電壓的有效值并不等于副線圈兩端的電壓有效值，所以Uab：Ucd不等于n1：n2，故A錯(cuò)誤；B、副線圈兩段的電壓依賴于輸入電壓和匝數(shù)，所以副線圈兩端的電壓不變，電阻增大，則電流減小，副線圈的功率減小，最后使得輸入功率減小，而輸入電壓不變，最后使得電流減小，所以電流表的示數(shù)減小，故B正確；C、cd間的電壓由原線圈的輸入電壓以及原、副線圈的匝數(shù)比有關(guān)，與負(fù)載電阻無關(guān)，所以cd間的電壓Ucd不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化，故C錯(cuò)誤；D、假設(shè)副線圈兩端交變電壓的峰值為Um，副線圈回路的電流峰值為Im，則二極管短路前有：副線圈兩端電壓的有效值U2=，由W=計(jì)算電阻R的電能得：，求得Ucd=．副線圈回路電流的有效值I2≠，由W=I2Rt計(jì)算電阻R的電能得：（）2R=Icd2RT，求得Icd=。則Pcd=UcdIcd≠二極管短路后有：cd兩端電壓等于副線圈兩端電壓，即U′cd=，流經(jīng)定值電阻R的電流I′cd=．則P′cd=U′cdI′cd=．所以P′cd≠2Pcd。由于理想變壓器原線圈上的功率與副線圈的相等，而原線圈上的電壓有效值不變，所以二極管短路后的電流表讀數(shù)不是二極管短路前的2倍。故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】此題作為選擇題的壓軸題有一定的難度，也比較有新意，涉及的知識(shí)點(diǎn)有交變電流、理想變壓器、二極管、電路的動(dòng)態(tài)分析等。該題對(duì)于D選項(xiàng)的爭議比較大，是個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)。三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分，第22題～第32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答，第33題～第40題為選考題，考生根據(jù)要求作答．（一）必考題（共129分）9．（6分）在伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測電阻Rx約為200Ω，電壓表的內(nèi)阻約為2kΩ，電流表的內(nèi)阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方式如圖（a）或圖（b）所示，結(jié)果由公式Rx=計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖（a）和圖（b）中電路測得的電阻值分別極記為Rx1和Rx2，則Rx1（填“Rx1”或“Rx2”）更接近待測電阻的真實(shí)值，且測量值Rx1大于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值，測量值Rx2小于（填“大于”、“等于”或“小于”）真實(shí)值?！究键c(diǎn)】N6：伏安法測電阻．【專題】13：實(shí)驗(yàn)題．【分析】本題的關(guān)鍵是明確電流表內(nèi)外接法的選擇方法：當(dāng)滿足時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律寫出真實(shí)值表達(dá)式，比較可知，測量值小于真實(shí)值；當(dāng)滿足時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法，根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律寫出真實(shí)值表達(dá)式，比較可知，測量值大于真實(shí)值?！窘獯稹拷猓河捎诖郎y電阻滿足，所以電流表應(yīng)用內(nèi)接法，即更接近真實(shí)值；根據(jù)串并聯(lián)規(guī)律可知，采用內(nèi)接法時(shí)真實(shí)值應(yīng)為：=，即測量值大于真實(shí)值；采用外接法時(shí)，真實(shí)值應(yīng)為：，即測量值小于真實(shí)值。故答案為：，大于，小于?！军c(diǎn)評(píng)】應(yīng)明確：電流表內(nèi)外接法的選擇方法是：當(dāng)滿足時(shí)，電流表應(yīng)用外接法，此時(shí)測量值小于真實(shí)值；當(dāng)滿足時(shí)，電流表應(yīng)用內(nèi)接法，此時(shí)測量值大于真實(shí)值。10．（9分）某實(shí)驗(yàn)小組探究彈簧的勁度系數(shù)k與其長度（圈數(shù)）的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（a）所示：一均勻長彈簧豎直懸掛，7個(gè)指針P0、P1、P2、P3、P4、P5、P6分別固定在彈簧上距懸點(diǎn)0、10、20、30、40、50、60圈處：通過旁邊豎直放置的刻度尺，可以讀出指針的位置，P0指向0刻度。設(shè)彈簧下端未掛重物時(shí)，各指針的位置記為x0；掛有質(zhì)量為0.100kg的砝碼時(shí)，各指針的位置記為x。測量結(jié)果及部分計(jì)算結(jié)果如表所示（n為彈簧的圈數(shù)，取重力加速度為9.80m/s2）。已知實(shí)驗(yàn)所用彈簧總?cè)?shù)為60，整個(gè)彈簧的自由長度為11.88cm。P1P2P3P4P5P6x0（cm）2.044.066.068.0510.0812.01x（cm）2.645.267.8110.3012.9315.41n102030405060k（N/m）163①56.043.633.828.81/k（m/N）0.0061②0.01790.02290.02960.0347（1）將表中數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整：①81.7②0.0122。（2）以n為橫坐標(biāo)，1/k為縱坐標(biāo)，在圖（b）給出的坐標(biāo)紙上畫出1/k﹣n圖象。（3）圖（b）中畫出的直線可近似認(rèn)為通過原點(diǎn)，若從實(shí)驗(yàn)中所用的彈簧截取圈數(shù)為n的一段彈簧，該彈簧的勁度系數(shù)k與其圈數(shù)n的關(guān)系的表達(dá)式為k=（在～之間都可以）N/m；該彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l0（單位為m）的關(guān)系的表達(dá)式為k=（在～之間都可以）N/m?！究键c(diǎn)】M7：探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系．【專題】13：實(shí)驗(yàn)題．【分析】（1）彈簧的圈數(shù)相同的情況下，勁度系數(shù)是相同的，根據(jù)P2的示數(shù)，利用胡克定律即可以求得此時(shí)的勁度系數(shù)的大??；（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)直接畫圖即可；【解答】解：（1）根據(jù)P2的示數(shù)可知，P2部分的原長為4.06cm，拉伸后的長度為5.26cm，根據(jù)胡克定律可得，k===81.7N/m，倒數(shù)為=0.0122；（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)畫出圖象，如圖所示：（3）根據(jù)得到的圖象可知，=，解得，k=；從題中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，勁度系數(shù)與自由長度的乘積近似相等，即kl1=3.47，所以彈簧的勁度系數(shù)k與其自由長度l1（單位為m）的關(guān)系的表達(dá)式為k=。故答案為：（1）81.7，0.0122，（2）如圖所示；（3）（在～之間都可以）；（在～之間都可以）。【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵根據(jù)胡克定律得到彈簧彈力和長度的關(guān)系公式，分析得到圖象的物理意義，最后結(jié)合圖象求解勁度系數(shù)。11．（15分）2012年10月，奧地利極限運(yùn)動(dòng)員菲利克斯?鮑姆加特納乘熱氣球升至約39km的高空后跳下，經(jīng)過4分20秒到達(dá)距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運(yùn)動(dòng)的多項(xiàng)世界紀(jì)錄，取重力加速度的大小g=10m/s2．（1）忽略空氣阻力，求該運(yùn)動(dòng)員從靜止開始下落至1.5km高度處所需的時(shí)間及其在此處速度的大小；（2）實(shí)際上，物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)受到空氣的阻力，高速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力的大小可近似表示為f=kv2，其中v為速率，k為阻力系數(shù)，其數(shù)值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關(guān)．已知該運(yùn)動(dòng)員在某段時(shí)間內(nèi)高速下落的v﹣t圖象如圖所示，若該運(yùn)動(dòng)員和所穿裝備的總質(zhì)量m=100kg，試估算該運(yùn)動(dòng)員在達(dá)到最大速度時(shí)所受阻力的阻力系數(shù)．（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）【考點(diǎn)】1E：勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系；37：牛頓第二定律．【專題】511：直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律專題．【分析】（1）忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系公式和位移時(shí)間關(guān)系公式列式后聯(lián)立求解即可；（2）由圖象得到最大速度，然后根據(jù)平衡條件列式求解即可．【解答】解：（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員從開始自由下落至1.5km高度處的時(shí)間為t，下落距離為S，在1.5km高度處的速度為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有：v=gt①s=②根據(jù)題意，有：s=39km﹣1.5km=37.5km=37500m③聯(lián)立①②③解得：t=86.6≈87s，v=870m/s；（2）該運(yùn)動(dòng)員達(dá)到最大速度vmax時(shí)，加速度為零，根據(jù)牛頓第二定律，有：mg=k④由所給的v﹣t圖象可讀出：vmax≈360m/s⑤聯(lián)立④⑤解得：k=0.008kg/m．【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵是明確運(yùn)動(dòng)員的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，知道當(dāng)阻力與重力平衡時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速度達(dá)到最大值，不難．12．半徑分別為r和2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，一長為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示．整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，方向豎直向下，在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻（圖中未畫出）．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以速度ω繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為g．求：（1）通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大??；（2）外力的功率．【考點(diǎn)】D9：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢．【專題】53C：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】（1）由E=BL2ω求出感應(yīng)電動(dòng)勢，由歐姆定律求出電流，由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向；（2）外加機(jī)械功率等于電阻器上電功率與克服摩擦力做功的功率之和，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化守恒定律求解桿ab克服摩擦力做功的功率．【解答】解：（1）AB中感應(yīng)電動(dòng)勢的大小為E=B（2r）2ω﹣Br2ω=1.5Br2ω，感應(yīng)電流大小：I==；由右手定則判斷可知，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端，所以通過電阻R的電流方向?yàn)椋篊→D．（2）設(shè)導(dǎo)體棒克服摩擦力做功的功率為P，在豎直方向有：mg﹣N=0，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的正壓力相等，故兩導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的摩擦力均為f=μmg，所以P=f=μmg×（2r+r）ω=μmgωr，電功率：P電=I2R=，由能量守恒定律得：P外=P+P電，解得：P外=μmgωr+．答：（1）通過電阻R的感應(yīng)電流的方向：C→D，大?。?；（2）外力的功率為μmgωr+．【點(diǎn)評(píng)】本題的關(guān)鍵要掌握轉(zhuǎn)動(dòng)切割感應(yīng)電動(dòng)勢公式E=BL2ω，知道能量是如何轉(zhuǎn)化的．四、選考題：選修3-3（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）13．下列說法正確的是（）A．懸浮在水中的花粉的布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng) B．空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn) D．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 E．干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果 【考點(diǎn)】84：布朗運(yùn)動(dòng)；86：分子間的相互作用力；92：*晶體和非晶體．【分析】布朗運(yùn)動(dòng)反映了液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，不能反映花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)；液體表面存在表面張力，能使空氣的小雨滴呈球形；液晶具有各向異性的特點(diǎn)；高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)氣壓低的緣故；濕溫度計(jì)下端包有濕紗布，濕紗布上的水分要蒸發(fā)，蒸發(fā)是一種汽化現(xiàn)象，汽化要吸熱，所以濕溫度計(jì)的示數(shù)較低．【解答】解：A、布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在水中花粉的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，由于花粉是由大量花粉分子組成的，所以布朗運(yùn)動(dòng)不能反映了花粉分子的熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、空氣的小雨滴呈球形是水的表面張力使雨滴表面有收縮的趨勢的結(jié)果，故B正確；C、液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向異性的特點(diǎn)，故C正確；D、高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)氣壓較低的緣故，故D錯(cuò)誤；E、干濕泡溫度計(jì)的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因?yàn)闈衽萃饧啿贾械乃舭l(fā)吸熱，故E正確。故選：BCE?！军c(diǎn)評(píng)】本題重點(diǎn)要掌握布朗運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，液體表面張力的形成的原因，以及晶體的物理性質(zhì)．14．如圖，兩氣缸AB粗細(xì)均勻，等高且內(nèi)壁光滑，其下部由體積可忽略的細(xì)管連通；A的直徑為B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩氣缸除A頂部導(dǎo)熱外，其余部分均絕熱。兩氣缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮?dú)?，活塞a上方充有氧氣；當(dāng)大氣壓為P0，外界和氣缸內(nèi)氣體溫度均為7℃且平衡時(shí)，活塞a離氣缸頂?shù)木嚯x是氣缸高度的，活塞b在氣缸的正中央。（?。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)猓?dāng)活塞b升至頂部時(shí)，求氮?dú)獾臏囟龋唬áⅲ├^續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，當(dāng)活塞a上升的距離是氣缸高度的時(shí)，求氧氣的壓強(qiáng)。【考點(diǎn)】99：理想氣體的狀態(tài)方程．【專題】54B：理想氣體狀態(tài)方程專題．【分析】（?。┈F(xiàn)通過電阻絲緩慢加熱氮?dú)?，?dāng)活塞b升至頂部的過程中，a活塞不動(dòng)，活塞a、b下方的氮?dú)饨?jīng)歷等壓過程，分析出初態(tài)和末態(tài)的體積和溫度，由蓋?呂薩克定律求解。（2）繼續(xù)緩慢加熱，使活塞a上升，活塞a上方的氧氣經(jīng)歷等溫過程，根據(jù)玻意耳定律求解即可。【解答】解：（?。┗钊鸼升至頂部的過程中，活塞a不動(dòng)，活塞a、b下方的氮?dú)饨?jīng)歷等壓過程。設(shè)氣缸A的容積為V0，氮?dú)獬鯌B(tài)體積為V1，溫度為T1，末態(tài)體積為V2，溫度為T2，按題意，氣缸B的容積為V0，則得：V1=V0+?V0=V0，①V2=V0+V0=V0，②根據(jù)蓋?呂薩克定律得：=，③由①②③式和題給數(shù)據(jù)得：T2=320K；④（ⅱ）活塞b升至頂部后，由于繼續(xù)緩慢加熱，活塞a開始向上移動(dòng)，直至活塞上升的距離是氣缸高度的時(shí)，活塞a上方的氧氣經(jīng)歷等溫過程，設(shè)氧氣初態(tài)體積為V1′，壓強(qiáng)為P1′，末態(tài)體積為V2′，壓強(qiáng)為P2′，由題給數(shù)據(jù)有，V1′=V0，P1′=P0，V2′=V0，⑤由玻意耳定律得：P1′V1′=P2′V2′，⑥由⑤⑥式得：P2′=P0．⑦答：（ⅰ）氮?dú)獾臏囟葹?20K；（ⅱ）氧氣的壓強(qiáng)為P0?！军c(diǎn)評(píng)】本題涉及兩部分氣體狀態(tài)變化問題，除了隔離研究兩部分氣體之外，關(guān)鍵是把握它們之間的聯(lián)系，比如體積關(guān)系、溫度關(guān)系及壓強(qiáng)關(guān)系。選修3-4（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）15．圖（a）為一列簡諧橫波在t=0.10s時(shí)刻的波形圖，P是平衡位置在x=1.0m處的質(zhì)點(diǎn)，Q是平衡位置在x=4.0m處的質(zhì)點(diǎn)；圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，下列說法正確的是（）A．在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q向y軸正方向運(yùn)動(dòng) B．在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的加速度方向與y軸正方向相同 C．從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負(fù)方向傳播了6m D．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點(diǎn)P通過的路程為30cm E．質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.10sin10πt（國際單位） 【考點(diǎn)】F4：橫波的圖象；F5：波長、頻率和波速的關(guān)系．【專題】51D：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】根據(jù)甲、乙兩圖可以讀出該波的波長和周期，從而求出波速，t=0.10s時(shí)Q點(diǎn)在平衡位置上，由乙圖知下一時(shí)刻向下振動(dòng)，從而確定了該波向左傳播。根據(jù)時(shí)間與周期的關(guān)系，分析質(zhì)點(diǎn)P的位置和加速度，求出通過的路程。根據(jù)x=vt求解波傳播的距離。根據(jù)圖象讀出振幅A，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)寫出Q點(diǎn)的振動(dòng)方程。【解答】解：A、圖（b）為質(zhì)點(diǎn)Q的振動(dòng)圖象，則知在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q正從平衡位置向波谷運(yùn)動(dòng)，所以點(diǎn)Q向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、在t=0.10s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)Q沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)波形平移法可知該波沿x軸負(fù)方向傳播，此時(shí)P點(diǎn)正向上運(yùn)動(dòng)。由圖b讀出周期T=0.2s，從t=0.10s到t=0.25s經(jīng)過的時(shí)間為△t=0.15s=T，則在t=0.25s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P位于x軸下方，加速度方向與y軸正方向相同，故B正確；C、由甲圖知波長λ=8m，則波速為：v==m/s=40m/s，從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時(shí)間為△t=0.15s，該波沿x軸負(fù)方向傳播的距離為△x=v△t=40×0.15m=6m，故C正確；D、從t=0.10s到=0.25s經(jīng)過的時(shí)間為△t=0.15s=T，由于t=0.10s時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P不在平衡位置或波峰、波谷處，所以質(zhì)點(diǎn)P通過的路程不是3A=30cm，故D錯(cuò)誤；E、質(zhì)點(diǎn)Q簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=Asint=0.1sintm=y=0.10sin10πt（m），故E正確。故選：BCE?！军c(diǎn)評(píng)】本題有一定的綜合性，考查了波動(dòng)和振動(dòng)圖象問題，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)振動(dòng)情況來判斷波的傳播方向，抓住振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象之間的內(nèi)在聯(lián)系。要知道質(zhì)點(diǎn)做簡諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有在平衡位置或波峰、波谷處的質(zhì)點(diǎn)，在個(gè)周期內(nèi)振動(dòng)的路程才是3A。16．一厚度為h的大平板玻璃水平放置，其下表面貼有一半徑為r的圓形發(fā)光面．在玻璃板上表面放置一半徑為R的圓紙片，圓紙片與圓形發(fā)光面的中心在同一豎直線上．已知圓紙片恰好能完全擋住從圓形發(fā)光面發(fā)出的光線（不考慮反射），求平板玻璃的折射率．【考點(diǎn)】H3：光的折射定律．【專題】54D：光的折射專題．【分析】根據(jù)題意作出光路圖，設(shè)S點(diǎn)為圓形發(fā)光面邊緣上一點(diǎn)．由該點(diǎn)發(fā)出的光線能射出玻璃板的范圍由臨界光線SA確定，當(dāng)入射角大于臨界角C時(shí)，光線就不能射出玻璃板了．根據(jù)折射定律和幾何知識(shí)結(jié)合進(jìn)行求解．【解答】解：根據(jù)題述，作出光路圖如圖所示，S點(diǎn)為圓形發(fā)光面邊緣上一點(diǎn)．在A點(diǎn)光線恰好發(fā)生全反射，入射角等于臨界角C．圖中△r=htanC，由sinC=和幾何知識(shí)得：sinC==解得：△r=，故應(yīng)貼圓紙片的最小半徑R=r+△r=r+．解得：n=．答：平板玻璃的折射率為．【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵要理解看不到圓形發(fā)光面的原因是由于發(fā)生了全反射，再作出光路圖，運(yùn)用折射定律和幾何知識(shí)結(jié)合進(jìn)行求解．選修3-5（填正確答案標(biāo)號(hào)，選對(duì)1個(gè)給2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分，每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分0分）17．在人類對(duì)微觀世界進(jìn)行探索的過程中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)起到了非常重要的作用．下列說法符合歷史事實(shí)的是（）A．密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測得了基本電荷的數(shù)值 B．貝克勒爾通過對(duì)天然放射性現(xiàn)象的研究，發(fā)現(xiàn)了原子中存在原子核 C．