2014年高考江蘇物理試題

2014 年高考江蘇物理試題 一、單項(xiàng)選擇題 本題共 5 小題，每小題 3 分，共計(jì) 15 分，每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意 1 如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為 n，邊長(zhǎng)為 a，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在 t時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由 B 均勻地增大到 2B，在此過(guò)程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（ ） AtBa22 BtnBa22 CtnBa2 DtnBa22 2 已知地球的質(zhì)量約為火星質(zhì)量的 10 倍，地球的半徑約為火星半徑的 2 倍，則航天器在火星表面附近繞火星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率約為 （ ） A 3.5km/s B 5.0km/s C 17.7km/s D 35.2km/s 3 遠(yuǎn)距離輸電的原理圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為 n1、 n2，電壓分別為 U1、 U2，電流分 別為 I1、 I2，輸電線上的電阻為 R，變壓器為理想變壓器，則下列關(guān)系式中正確的是 （ ） A21II21nn B I2RU2 C I1U1 I22R D I1U1 I2U2 4 如圖所示，一圓環(huán)上均勻分布著正電荷， x 軸垂直于環(huán)面且過(guò)圓心 O，下列關(guān)于 x 軸上的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的說(shuō)法中正確的是（ ） A O 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最低 B O 點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，電勢(shì)最高 C 從 O 點(diǎn)沿 x 軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度減小，電勢(shì)升高 D 從 O 點(diǎn)沿 x 軸正方向，電場(chǎng)強(qiáng)度增大，電勢(shì)降低 5 一汽車從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，直到停止。下列速度 v 和位移 x的關(guān)系圖象中，能描述該過(guò)程的是（ ） 二、 多項(xiàng)選擇題：本題共 4 小題，每小題 4 分，共計(jì) 16 分每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題意全部選對(duì)的得4 分，選對(duì)但不全的得 2 分，錯(cuò)選或不答的得 0 分。 6 為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在 豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。小錘打擊彈性金屬片， A 球水平拋出，同時(shí) B 球被松開(kāi)，自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的有（ ） A 兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B 兩球應(yīng)同時(shí)落地 C 應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn) D 實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明 A 球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 7 如圖所示，在線圈上端放置一盛有冷水的金屬杯，現(xiàn)接通交流電源，過(guò)了幾分鐘，杯內(nèi)的水沸騰起來(lái)。若要縮短上述加熱時(shí)間，下列措施可行的有（ ） A 增加線圈的匝數(shù) B 提高交流電源的頻率 C 將金屬杯換為瓷杯 D 取走線圈中的鐵芯 8 如圖所示， A、 B 兩物塊的質(zhì)量分別為 2m和 m，靜止疊放在水平地面上。 A、 B 間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，B 與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為 g?，F(xiàn)對(duì) A 施加一水平拉力F，則（ ） A 當(dāng) F 2mg 時(shí)， A、 B 都相對(duì)地面靜止 B 當(dāng) Fmg25時(shí)， A 的加速 度為g31 C 當(dāng) F 3mg 時(shí)， A 相對(duì) B 滑動(dòng) D 無(wú)論 F 為何值， B 的加速度不會(huì)超過(guò)g21 9 如圖所示，導(dǎo)電物質(zhì)為電子的霍爾元件位于兩串聯(lián)線圈之間，線圈中電流為 I，線圈間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B 與 I 成正比，方向垂直于霍爾元件的兩側(cè)面，此時(shí)通過(guò)霍爾元件的電流為 IH，與其前后表面相連的電壓表測(cè)出的霍爾電壓 UH滿足： UHdBIk H，式中 k 為霍爾系數(shù)， d 為霍 爾元件兩側(cè)面間的距離。電阻 R 遠(yuǎn)大于 RL，霍爾元件的電阻可以忽略，則（ ） A 霍爾元件前表面的電勢(shì)低于后表面 B 若電源的正負(fù)極對(duì)調(diào)，電壓表將反偏 C IH與 I 成正比 D 電壓表的示數(shù)與 RL消耗的電功率成正比 三 、 簡(jiǎn)答 題：本題 分必做題（第 10、 11 題）和選做題（第 12 題）兩部分， 共計(jì) 42 分 請(qǐng)將解答填寫在答題卡相應(yīng)的位置 必做題： 10 （ 8 分）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量一種合金的電阻率。 （ 1） 用螺旋測(cè)微器測(cè)量 合金絲的直徑。為防止讀數(shù)時(shí)測(cè)微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊題 10-1 圖所示的部件 （選填“ A”、“ B”、“ C”或“ D”）。從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 mm。 （ 2） 題 10-2 圖所示是測(cè)量合金絲電阻的電路，相關(guān)器材的規(guī)格已在圖中標(biāo)出。合上開(kāi)關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表的指針只在圖示位置發(fā)生很小的變化。由此可以推斷：電路中 （選填圖中表示接線柱的數(shù)字）之間出現(xiàn)了 （選填“短路”或“斷路”）。 （ 3） 在電路故障被排除后，調(diào)節(jié)滑動(dòng) 變阻器，讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為 2.23V 和 38mA，由此，該同學(xué)算出接入電路部分的合金絲的阻值為 58.7。為了更準(zhǔn)確地測(cè)出合金絲的阻值，在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下，對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作怎樣的改進(jìn) ? 請(qǐng)寫出兩條建議。 。 11 （ 10 分）小明通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力的平行四邊形定則。 （ 1） 實(shí)驗(yàn)記錄紙如題 11-1 圖所示， O 點(diǎn)為橡皮筋被拉伸后伸長(zhǎng)到的位置，兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí)，拉力 F1 和 F2 的方向分別過(guò) P1 和 P2 點(diǎn)；一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮筋時(shí)，拉力 F3 的方向過(guò) P3 點(diǎn)。三個(gè)力的大小分別為： F1 3.30 N、 F2 3.85 N 和 F3 4.25 N。請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作圖求出 F1 和 F2 的合力。 （ 2） 仔細(xì)分析實(shí)驗(yàn)，小明懷疑實(shí)驗(yàn)中的橡皮筋被多次拉伸 后彈性發(fā)生了變化，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。他用彈簧測(cè)力計(jì)先后兩次將橡皮筋拉伸到相同長(zhǎng)度，發(fā)現(xiàn)讀數(shù)不相同，于是進(jìn)一步探究了拉伸過(guò)程對(duì)橡皮筋彈性的影響。 實(shí)驗(yàn)裝置如題 11-2 圖所示，將一張白紙固定在豎直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 O 點(diǎn)，下端 N 掛一重物。用與白紙平行的水平力緩慢地移動(dòng) N，在白紙上記錄下 N 的軌跡。重復(fù)上述過(guò)程，再次記錄下 N的軌跡。 兩次實(shí)驗(yàn)記錄的軌跡如題 11-3 圖所示，過(guò) O 點(diǎn)作一條直線與軌跡交于 a、 b 兩點(diǎn)，則實(shí)驗(yàn)中橡皮筋分別被拉伸到 a 和 b 時(shí)所受拉力 Fa、 Fb的大小關(guān)系為 。 （ 3） 根據(jù) （ 2） 中的實(shí)驗(yàn)，可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有哪些 ? （填寫選項(xiàng)前的字母） A 橡皮筋的長(zhǎng)度與受到的拉力成正比 B 兩次受到的拉力相同時(shí)，橡皮筋第 2 次的長(zhǎng)度較長(zhǎng) C 兩次被拉伸到相同長(zhǎng)度時(shí)，橡皮筋第 2 次受到的拉力較大 D 兩次受到的拉力相同時(shí)，拉力越大，橡皮筋兩次的長(zhǎng)度之差越大 （ 4） 根據(jù)小明的上述實(shí)驗(yàn)探究，請(qǐng)對(duì)驗(yàn)證力的平行四邊形定則實(shí)驗(yàn)提出兩點(diǎn)注意事項(xiàng)。 。 12 選做題 ： （ 請(qǐng)從 A、 B 和 C 三小題中選定兩小題作答，并在答題卡上把所選題目對(duì)應(yīng)字母后的方框涂滿涂黑，如都作答則按 A、 B 兩小題評(píng)分。 ） A （選修模塊 3-3）（ 12 分） 一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖所示。工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從 而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥門和出氣閥門打開(kāi)或關(guān)閉。氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過(guò)程，推動(dòng)出氣口處的裝置發(fā)電。氣室中的空氣可視為理想氣體。 （ 1） 下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有 。 A 理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型 B 只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體 C 一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān) D 在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律 （ 2） 壓縮過(guò)程中，兩個(gè)閥門均關(guān)閉。若此過(guò)程中，氣室中的氣體與外界無(wú)熱量交換，內(nèi)能增加了 3.4 104J，則該氣體的分子平均動(dòng)能 （選填“增大”、“減小”或“不變”），活塞對(duì)該氣體所做的功 （選填“大于”、“小于”或“等于”） 3.4 104J。 （ 3） 上述過(guò)程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為 27 ，體積為 0.224m3，壓強(qiáng)為 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。已知 1mol氣體在 1 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、 0 時(shí)的體積為 22.4L，阿伏加德羅常數(shù) NA 6.02 1023mol 1。計(jì)算此時(shí)氣室中氣體的分子數(shù)。（計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字） B （選修模塊 3-4）（ 12 分） （ 1） 某同學(xué)用單色光進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，在屏上觀察到題 12B-1（甲）圖 所示的條紋，僅改變一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件后，觀察到的條紋如題 12B-1（乙）圖所示。他改變的實(shí)驗(yàn)條件可能是 A 減小光源到單縫的距離 B 減小雙縫之間的距離 C 減小雙縫到光屏之間的距離 D 換用頻率更高的單色光源 （ 2） 在“探究單擺的周期與擺長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材后，把單擺從平衡位置拉開(kāi)一個(gè)很小的角度后釋放，同時(shí)按下秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)單擺再次回到釋放位置時(shí)停止計(jì)時(shí)，將記錄的這段時(shí)間作為單擺的周期。以 上操作中有不妥之處，請(qǐng)對(duì)其中兩處加以改正。 （ 3） Morpho 蝴蝶的翅膀在陽(yáng)光的照射下呈現(xiàn)出閃亮耀眼的藍(lán)色光芒，這是因?yàn)楣庹丈涞匠岚虻镊[片上發(fā)生了干涉。電子顯微鏡下鱗片結(jié)構(gòu)的示意圖見(jiàn)題 12B-2 圖。一束光以入射角 i 從 a 點(diǎn)入射，經(jīng)過(guò)折射和反射后從 b 點(diǎn)出射。設(shè)鱗片的折射率為 n，厚度為 d，兩片之間空氣層厚度為 h。取光在空氣中的速度為 c，求光從 a 到 b 所需的時(shí)間 t。 C （選修模塊 3-5）（ 12 分） （ 1） 已知鈣和鉀的截止頻率分別為 7.73 1014Hz 和 5.44 1011Hz，在某種單色光的照射下兩種金屬 均發(fā)生光電效應(yīng)，比較它們表面逸出的具有最大初動(dòng)能的光電子，鈣逸出的光電子具有較大的 。 A 波長(zhǎng) B 頻率 C 能量 D 動(dòng)量 （ 2） 氡 222 是一種天然放射性氣體，被吸入后，會(huì)對(duì)人的呼吸系統(tǒng)造成輻射損傷。它是世界衛(wèi)生組織公布的主要環(huán)境致癌物質(zhì)之一。其衰變方程是 Rn22286 Po21884 。已知 Rn22286的半衰期約為 3.8 天，則約經(jīng)過(guò) 天， 16g 的 Rn22286衰變后還剩 1g。 （ 3） 牛頓的自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理中記載， A、 B 兩個(gè)玻璃球相碰，碰撞后的分離速度和它們碰撞前的接近速度之比總是約為 15 16。分離速度是指碰撞后 B 對(duì) A 的速度，接近速度是指碰撞前 A 對(duì) B 的速度。若上述過(guò)程是質(zhì)量為 2m 的玻璃球 A 以速度 v0 碰撞質(zhì)量為 m 的靜止玻璃球 B，且為對(duì)心碰撞，求碰撞后 A、B 的速度大小。 四 、 計(jì)算題：本題共 3 小題，共計(jì) 47 分，解答時(shí)請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要的演算步驟 ，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。 13 （ 15 分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一傾斜的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為 L，長(zhǎng)為 3d，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 ，在導(dǎo)軌的中部刷有一段長(zhǎng)為 d 的薄絕緣涂層。勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為 m 的導(dǎo)體棒從導(dǎo)軌的頂端由靜止釋放，在滑上涂層之前已經(jīng)做勻速運(yùn)動(dòng)，并一直勻速滑到導(dǎo)軌底端。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直，且僅與涂層間有摩擦，接在兩導(dǎo)軌間的電阻為 R，其他部分的電阻均不計(jì)，重力加速度為 g。求： （ 1） 導(dǎo)體棒與涂層間的動(dòng) 摩擦因數(shù) ； （ 2） 導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小 v； （ 3） 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，電阻產(chǎn)生的焦耳熱 Q。 14 （ 16 分）某裝置用磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，工作原理如圖所示。裝置的長(zhǎng)為 L，上下兩個(gè)相同的矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為 B、方向與紙面垂直且相反，兩磁場(chǎng)的間距為 d。裝置右端有一收集板， M、 N、 P 為板上的三點(diǎn)， M 位于軸線 OO上， N、 P 分別位于下方磁場(chǎng)的上、下邊界上。在紙面內(nèi)，質(zhì)量為 m、電荷量為 q 的粒子以某一速度從裝置左端的中點(diǎn)射入，方向與軸線成 30角，經(jīng)過(guò)上方的磁場(chǎng)區(qū)域一次，恰好到達(dá) P 點(diǎn)。改變 粒子入射速度的大小，可以控制粒子到達(dá)收集板上的位置。不計(jì)粒子的重力。 （ 1） 求磁場(chǎng)區(qū)域的寬度 h； （ 2） 欲使粒子到達(dá)收集板的位置從 P 點(diǎn)移到 N 點(diǎn)，求粒子入射速度的最小變化量 v； （ 3） 欲使粒子到達(dá) M 點(diǎn)，求粒子入射速度大小的可能值。 15 （ 16 分） 如圖所示，生產(chǎn)車間有兩個(gè)相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙，甲的速度為 v0。小工件離開(kāi)甲前與甲的速度相同，并平穩(wěn)地傳到乙上，工件與乙