物理试题及答案
14． [2014·浙江卷] 下列说法正确的是( ) A．机械波的振幅与波源无关
B．机械波的传播速度由介质本身的性质决定 C．物体受到的静摩擦力方向与其运动方向相反
D．动摩擦因数的数值跟相互接触的两个物体的材料无关
15． [2014·浙江卷] 如图所示为远距离交流输电的简化电路图．发电厂的输出电压是U，用等效总电阻是r的两条输电线输电，输电线路中的电流是I1，其末端间的电压为U1.在输电线与用户间连有一理想变压器，流入用户端的电流为I2.则( )
第15题图
I1U1A. 用户端的电压为I 2B. 输电线上的电压降为U C. 理想变压器的输入功率为I21r D. 输电线路上损失的电功率为I1U
16．[2014·浙江卷] 长期以来“卡戎星(Charon)”被认为是冥王星唯一的卫星，它的公转轨道半径r1＝19 600 km，公转周期T1＝6.39天.2006年3月，天文学家新发现两颗冥王星的小卫星，其中一颗的公转轨道半径r2＝48 000 km，则它的公转周期T2最接近于( )
A．15天 B．25天 C．35天 D．45天
17．[2014·浙江卷] 一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20 cm，周期为3.0 s．当
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船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10 cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )
A．0.5 s B．0.75 s C．1.0 s D．1.5 s
18．[2014·浙江卷] 关于下列光学现象，说法正确的是( ) A．水中蓝光的传播速度比红光快 B．光从空气射入玻璃时可能发生全反射
C．在岸边观察前方水中的一条鱼，鱼的实际深度比看到的要深
D．分别用蓝光和红光在同一装置上做双缝干涉实验，用红光时得到的条纹间距更宽
19．[2014·浙江卷] 如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ.一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行．小球A的质量为m、电荷量为q.小球A的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷．小球A静止在斜面上，则( )
第19题图
kq2
A．小球A与B之间库仑力的大小为d2 qB．当d＝qC．当d＝qD．当d＝
mgsin θ时，细线上的拉力为0 kmgtan θ时，细线上的拉力为0 kmg
时，斜面对小球A的支持力为0 ktan θ2
第20题图1
20．[2014·浙江卷] 如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B.垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2所示的持续交变电流I，周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒( )
第20题图1
第20题图2
A．一直向右移动 B．速度随时间周期性变化 C．受到的安培力随时间周期性变化 D．受到的安培力在一个周期内做正功
21． [2014·浙江卷] 在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，某同学把两根弹簧如图1连接起来进行探究．
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第21题图1
钩码数 LA/cm LB/cm 1 15.71 29.96 2 19.71 35.76 3 23.66 41.51 4 27.76 47.36 第21题表1
(1)某次测量如图2所示，指针示数为________ cm.
(2)在弹性限度内，将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端，得到指针A、B的示数LA和LB如表1.用表1数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为____ N/m(重力加速度g取10 m/s2)．由表Ⅰ数据________(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数．
第21题图2
22．[2014·浙江卷] 小明对2B铅笔芯的导电性能感兴趣，于是用伏安法测量其电阻值．
(1)图1是部分连接好的实物电路图，请用电流表外接法完成接线并在图1中画出．
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第22题图1
(2)小明用电流表内接法和外接法分别测量了一段2B铅笔芯的伏安特性，并将得到的电流、电压数据描到U-I图上，如图2所示．在图中，由电流表外接法得到的数据点是用________(选填“○”或“×”)表示的．
第22题图2
(3)请你选择一组数据点，在图2上用作图法作图，并求出这段铅笔芯的电阻为________Ω.
23．[2014·浙江卷] 如图所示，装甲车在水平地面上以速度v0＝20 m/s沿直线前进，车上机枪的枪管水平，距地面高为h＝1.8 m．在车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶，其底边与地面接触．枪口与靶距离为L时，机枪手正对靶射出第一发子弹，子弹相对于枪口的初速度为v＝800 m/s.在子弹射出的同时，装甲车开始匀减速运动，行进s＝90 m后停下．装甲车停下后，机枪手以相同方式射出第二发子弹．(不计空气阻力，子弹看成质点，重力加速度g取10 m/s2)
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第23题图
(1)求装甲车匀减速运动时的加速度大小；
(2)当L＝410 m时，求第一发子弹的弹孔离地的高度，并计算靶上两个弹孔之间的距离；
(3)若靶上只有一个弹孔，求L的范围．
24．[2014·浙江卷] 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R＝0.1 m的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA，A端与导轨接触良好，O端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为rR
＝3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m＝0.5 kg的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5 T．a点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连．测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h＝0.3 m时，测得U＝0.15 V．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取10 m/s2)
第24题图
(1)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？ (2)求此时铝块的速度大小；
(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．
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25．[2014·浙江卷] 离子推进器是太空飞行器常用的动力系统．某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区．Ⅰ为电离区，将氙气电离获得1价正离子；Ⅱ为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场．Ⅰ区产生的正离子以接近0的初速度进入Ⅱ区，被加速后以速度vM从右侧喷出．
R
Ⅰ区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线2处的C点持续射出一定速率范围的电子．假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示(从左向右看)．电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角(0＜α≤90°)．推进器工作时，向Ⅰ区注入稀薄的氙气．电子使氙气电离的最小速率为v0，电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好．已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e.(电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞)
第25题图1
(1)求Ⅱ区的加速电压及离子的加速度大小；
(2)为取得好的电离效果，请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)；
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第25题图2
(3)α为90°时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围； (4)要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vmax与α角的关系．
2014·浙江卷(模块10分)
13．如图所示，内表面光滑的圆柱形容器内有一个质量为m、面积为S的活塞．容器固定放置在倾角为θ的斜面上．一定量的气体密封在容器内，温度为Ta，活塞底面与容器底面平行、距离为h.已知大气压强为p0，重力加速度为g.
(1)容器内气体压强为________．
(2)由于环境温度变化，活塞缓慢下移h/2时气体温度为________；此过程中容器内气体________(填“吸热”或“放热”)、气体分子的平均速率________(填“增大、“减小”或“不变”)．
14．(1)如图1所示，甲木块的质量为m1，以速度v沿光滑水平地面向前运动，正前方有一静止的、质量为m2的乙木块，乙上连有一轻质弹簧．甲木块与弹簧接触后( )
A. 甲木块的动量守恒 B. 乙木块的动量守恒
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C. 甲、乙两木块所组成的系统的动量守恒 D. 甲、乙两木块所组成系统的动能守恒
图1
(2)玻尔氢原子模型成功解释了氢原子光谱的实验规律，氢原子能级图如图2所示，当氢原子从n＝4的能级跃迁到n＝2的能级时，辐射出频率为________Hz的光子．用该频率的光照射逸出功为2.25 eV的钾表面，产生的光电子的最大初动能为________eV.
(电子电荷量e＝1.60×10－19C，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s) n E/eV ∞……………… 0 6—————— －0.38 5—————— －0.54 4—————— －0.85 3—————— －1.51 2—————— －3.40 1—————— －13.60 图2
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答案
14．B [解析] 本题考查机械波、静摩擦力、动摩擦因数等知识．机械波的振幅与波源有关，选项A错误；传播速度由介质决定，选项B正确；静摩擦力的方向可以与运动方向相同，也可以相反，也可以互成一定的夹角，选项C错误；动摩擦因数描述相互接触物体间的粗糙程度，与材料有关，选项D错误．
15．A [解析] 本题考查电能的输送、理想变压器等知识．理想变压器输入I1
端与输出端功率相等， U1 I1＝ U2 I2，用户端的电压U2＝ IU1，选项A正确；
2
输电线上的电压降ΔU＝U－U1＝I1r，选项B错误；理想变压器输电线上损失的
2
功率为I1r，选项C、D错误．
16．B [解析] 本题考查开普勒第三定律、万有引力定律等知识．根据开普r3r312
勒第三定律T2＝T2，代入数据计算可得T2约等于25天．选项B正确．
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17．C [解析] 本题考查简谐运动的知识点和建模能力．从平衡位置开始计2π
时，游船的振动方程x＝20sin tcm，游客要舒服地登船需满足的条件Δx＝
320－x≤10，解得0.25 s≤t≤1.25 s，故游客能舒服地登船的时间Δt＝1.0 s，选项C正确．
18．CD [解析] 本题考查光速、光的全反射、折射、双缝干涉等知识．在同一种介质中，波长越短，波速越慢，故红光的传播速度比蓝光大，选项A错误；光从空气射向玻璃是从光疏介质射向光密介质，不能发生全反射，选项B错误；在岸边观察水中的鱼，由于光的折射，鱼的实际深度比看到的深度要深，选项Cl
正确；在空气中红光的波长比蓝光要长，根据Δx＝dλ可知红光的双缝干涉条纹间距大，选项D正确．
19．AC [解析] 本题考查库仑定律、受力分析、共点力的平衡等知识．根q2
据库仑定律可知小球A与B之间的库仑力大小为kd2，选项A正确．若细线上的拉力为零，小球A受重力、库仑力和支持力作用，如图所示，由平衡条件可得Fq2
＝kd2＝mgtan θ，选项B错误，选项C正确；因为两小球带同种电荷，所以斜面对小球A的支持力不可能为0，选项D错误．
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20．ABC [解析] 本题考查安培力、左手定则、牛顿运动定律、功等知识．在TT0～2，导体棒受到向右的安培力，大小恒为B ImL，向右做匀加速直线运动；在2～T，导体棒受到安培力向右，大小仍为BImL，而此时速度仍然还是向左，做匀减速直线运动，之后不断重复该运动过程．故选项A、B、C正确；安培力在一个周期内做功为0，选项D错误．
21. [答案] (1)(15.95～16.05)cm，有效数字位数正确 (2)(12.2～12.8) N/m 能
[解析] (1)由图2可知刻度尺能精确到0.1 cm，读数时需要往后估读一位．故指针示数为16.00±0.05 cm.
(2)由表1中数据可知每挂一个钩码，弹簧Ⅰ的平均伸长量Δx1≈4 cm，弹簧Ⅱ的总平均伸长量Δx2≈5.80 cm，根据胡克定律可求得弹簧Ⅰ的劲度系数为12.5 N/m，同理也能求出弹簧Ⅱ的劲度系数．
22．[答案] (1)如图所示
第22题图1
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第22题图2
(2)“×”
(3)作图见第22题图2用“×”连线R＝(1.1～1.3) Ω；用“○”连线R＝(1.5～1.7) Ω
[解析] (1)由图2中的电压、电流数据从零开始可知滑动变阻器采用分压式，电压表选择量程3 V，电流表采用外接法．
(2)外接法由于电压表分流，测得的电阻比内接法测得的要小，故电流表外接法得到的数据点是用“×”表示的．
(3)用“×”数据点连直线，斜率为铅笔芯的电阻，考虑误差因素，R＝(1.1～1.3)Ω，用“○”数据点连直线，同理得R＝(1.5～1.7)Ω.
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23．[答案] (1)9 m/s2 (2)0.55 m 0.45 m (3)492 m 2v020 [答案] (1)装甲车加速度a＝2s＝9 m/s2. L (2)第一发子弹飞行时间t1＝＝0.5 s v＋v01 弹孔离地高度h1＝h－2gt21＝0.55 m 1L－s2 ＝1.0 m 第二发子弹离地的高度h2＝h－g 2t两弹孔之间的距离Δh＝h2－h1＝0.45 m. 12 (3)第一发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L1 L1＝(v0＋v) 2h g＝492 m 第二发子弹打到靶的下沿时，装甲车离靶的距离为L2 L2＝v 2h g＋s＝570 m L的范围 492 m [解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力． (1)正极 (2)由电磁感应定律得U＝E＝ ΔΦ Δt 121 ΔΦ＝2BRΔθ U＝2BωR2 1 v＝rω＝3ωR 2U 所以v＝3BR＝2 m/s 1 (3)ΔE＝mgh－2mv2 ΔE＝0.5 J v23eBRM 25．[答案] 2L (2)垂直纸面向外 (3)v0≤v≤4 m 3eBR (4)vmax＝ 4m（2－sin α） [解析] 本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动等知识和分析综合及应用数学解决物理问题的能力． 1 (1)由动能定理得Mv2＝eU① 2M Mv2M U＝2e② eEUv2M a＝M＝eML＝2L③ (2)垂直纸面向外④ (3)设电子运动的最大半径为r 13 3 2r＝2R.⑤ v2 eBv＝mr⑥ 3eBR 所以有v0≤v<4m⑦ 4mv0 要使⑦式有解，磁感应强度B>3eR.⑧ R (4)如图所示，OA＝R－r，OC＝2，AC＝r 3R ⑨ 4（2－sin α） 3eBR 由⑥⑨式得vmax＝ . 4m（2－sin α）根据几何关系得r＝ mgcos θ 13．[答案] (1)p＝p0＋S T0 (2)2 放热 减小 [解析] 本题考查气体的压强、理想气体的状态方程、热力学第一定律等知 14 mgcos θ识．(1)以活塞为研究对象，受力分析结合平衡方程可求得p＝p0＋. S (2)温度变化，活塞下移h/2，体积减为原来一半，压强不变，故温度也变为原来一半，气体分子平均速率减小，此过程中，外界对气体做功，气体的内能减少，根据热力学第一定律可知气体放热． 14．[答案] (1)C (2)6.2×1014Hz 0.3 eV [解析] (1)本题考查碰撞、动量守恒定律等知识点．甲木块与弹簧接触后，由于弹簧弹力的作用，甲、乙的动量要发生变化，但对于甲、乙所组成的系统因所受合力的冲量为零，故动量守恒，选项A、B错误，选项C正确；甲、乙两木块所组成系统的动能，一部分转化为弹簧的势能，故不守恒． (2)本题考查能级、光电效应方程等知识．由跃迁条件可知hν＝E4－E2＝(3.40－0.85 )eV＝4.08×10 －19 J，解得辐射出的光子的频率为6.2×1014Hz，根据爱因斯 坦光电效应方程Ek＝hν－W，计算可得产生电子的最大初动能为0.3 eV. 15 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容