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1、絕密啟用前2014年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(四川卷)理科綜合·物理第I卷 (選擇題 共42分)注意事項: 必須使用2B鉛筆在答題卡上將所選答案對應(yīng)的標號涂黑。第I卷共7題,每題6分。每題給出的四個選項中,有的只有一個選項、有的有多個選項符合題目要求,全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。1如圖所示,甲是遠距離輸電線路的示意圖,乙是發(fā)電機輸出電壓隨時間變化的圖像,則A用戶用電器上交流電的頻率是100HzB發(fā)電機輸出交流電的電壓有效值是500VC輸電線的電流只由降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比決定D當用戶用電器的總電阻增大時,輸電線上損失的功率減小【答案】D【解析】從圖乙

2、得到交流電的頻率是50 Hz,變壓器在輸電過程中不改變交流電的頻率, A錯誤;從圖乙得到發(fā)電機輸出電壓的最大值是500 V,所以有效值為250V,B錯誤;輸電線的電流是由降壓變壓器的負載電阻和輸出電壓決定的,C錯誤;由于變壓器的輸出電壓不變,當用戶用電器的總電阻增大時,輸出電流減小,根據(jù)電流與匝數(shù)成反比的關(guān)系可知,輸電線上的電流減小,由P線I2線R線可知,輸電線上損失的功率減小,選項D正確。2電磁波已廣泛運用于很多領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法符合實際的是A電磁波不能產(chǎn)生衍射現(xiàn)象B常用的遙控器通過發(fā)出紫外線脈沖信號來遙控電視機C根據(jù)多普勒效應(yīng)可以判斷遙遠天體相對于地球的運動速度D光在真空中運動的速

3、度在不同慣性系中測得的數(shù)值可能不同【答案】C【解析】衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象,A錯誤;常用的遙控器通過發(fā)出紅外線脈沖信號來遙控電視機,B錯誤;遙遠天體和地球的距離發(fā)生變化時,遙遠天體的電磁波由于相對距離發(fā)生變化而出現(xiàn)多普勒效應(yīng),所以能測出遙遠天體相對地球的運動速度,C正確;光在真空中運動的速度在不同慣性系中測得的數(shù)值是相同的,即光速不變原理,D錯誤。3如圖所示,口徑較大、充滿水的薄壁圓柱形淺玻璃缸底有一發(fā)光小球,則A小球必須位于缸底中心才能從側(cè)面看到小球B小球所發(fā)的光能從水面任何區(qū)域射出C小球所發(fā)的光從水中進入空氣后頻率變大D小球所發(fā)的光從水中進入空氣后傳播速度變大【答案】D【解析】光從水中進入

4、空氣,只要在沒有發(fā)生全反射的區(qū)域,就可以看到光線射出,所以A、B錯誤;光的頻率是由光源決定的,與介質(zhì)無關(guān),所以C錯誤;由v得,光從水中進入空氣后傳播速度變大,所以D正確。4有一條兩岸平直、河水均勻流動、流速恒為v的大河。小明駕著小船渡河,去程時船頭指向始終與河岸垂直,回程時行駛路線與河岸垂直。去程與回程所用時間的比值為k,船在靜水中的速度大小相同,則小船在靜水中的速度大小為A B。 C D【答案】B【解析】設(shè)河岸寬為d,船速為u,則根據(jù)渡河時間關(guān)系得k,解得u,所以B選項正確。5如圖所示,甲為t=ls時某橫波的波形圖像,乙為該波傳播方向上某一質(zhì)點的振動圖像,距該質(zhì)點x=0.5 m處質(zhì)點的振動圖

5、像可能是【答案】A【解析】從甲圖可以得到波長為2 m,從乙圖可以得到周期為2 s,即波速為1 m/s;由乙圖的振動圖像可以找到t1 s時,該質(zhì)點位移為負,并且向下運動,距該質(zhì)點x0.5 m處的質(zhì)點與該質(zhì)點的振動情況相差,即將乙圖中的圖像向左或右平移周期即可得到距該質(zhì)點x0.5 m處質(zhì)點的振動圖像,故只有A正確。6如圖所示,一不計電阻的光滑U形金屬框水平放置,光滑、豎直玻璃擋板H、P固定在框上,H、P的間距很小。質(zhì)量為0.2kg的細金屬桿CD恰好無擠壓地放在兩擋板之間,與金屬框接觸良好并圍成邊長為1m的正方形,其有效電阻為0.1此時在整個空間加方向與水平面成300角且與金屬桿垂直的勻強磁場,磁感

6、應(yīng)強度隨時間變化規(guī)律是B(0.40.2 t) T,圖示磁場方向為正方向??颉n板和桿不計形變。則At=ls時,金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到DBt=3s時,金屬桿中感應(yīng)電流方向從D到CCt =1s時,金屬桿對擋板P的壓力大小為0.1NDt=3s時,金屬桿對擋板H的壓力大小為0.2N【答案】AC【解析】由于B(0.40.2 t) T,在t1 s時穿過平面的磁通量向下并減少,則根據(jù)楞次定律可以判斷,金屬桿中感應(yīng)電流方向從C到D,A正確在t3 s時穿過平面的磁通量向上并增加,則根據(jù)楞次定律可以判斷,金屬桿中感應(yīng)電流方向仍然是從C到D,B錯誤由法拉第電磁感應(yīng)定律得ESsin 30°0.1 V,由

7、閉合電路的歐姆定律得電路電流I1 A,在t1 s時,B0.2 T,方向斜向下,電流方向從C到D,金屬桿對擋板P的壓力水平向右,大小為FPBILsin 30°0.1 N,C正確同理,在t3 s時,金屬桿對擋板H的壓力水平向左,大小為FHBILsin 30°0.1 N,D錯誤7如右圖所示,水平傳送帶以速度V1勻速運動,小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連,t=0時刻P在傳送帶左端具有速度V2,P與定滑輪間的繩水平,t=t0時刻P離開傳送帶。不計定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時間變化的圖像可能是【答案】BC【解析】若P在傳送帶左端時的速度v2小于v1,

8、則P受到向右的摩擦力,當P受到的摩擦力大于繩的拉力時,P做加速運動,則有兩種可能:第一種是一直做加速運動,第二種是先做加速度運動,當速度達到v1后做勻速運動,所以B正確;當P受到的摩擦力小于繩的拉力時,P做減速運動,也有兩種可能:第一種是一直做減速運動,從右端滑出;第二種是先做減速運動再做反向加速運動,從左端滑出。若P在傳送帶左端具有的速度v2大于v1,則小物體P受到向左的摩擦力,使P做減速運動,則有三種可能:第一種是一直做減速運動,第二種是速度先減到v1,之后若P受到繩的拉力和靜摩擦力作用而處于平衡狀態(tài),則其以速度v1做勻速運動,第三種是速度先減到v1,之后若P所受的靜摩擦力小于繩的拉力,則

9、P將繼續(xù)減速直到速度減為0,再反向做加速運動并且摩擦力反向,加速度不變,從左端滑出,所以C正確。第II卷 (非選擇題:共68分)8(17分)(1)(6分)小文問學在探究物體做曲線運動的條件時,將一條形磁鐵放在桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速v0運動,得到不同軌跡。圖中a、b、c、d為其中四條運動軌軌,磁鐵放在位置A時,小鋼珠的運動軌跡是(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時,小鋼珠的運動軌跡是(填軌跡字母代號)。實驗表明,當物體所受合外力的方向跟它的速度方向(選填“在”或“不在”)同一直線上時,物體做曲線運動。(2)(11分)右圖是測量阻值約幾十歐的未知電阻Rx的原理圖,

10、圖中R0是保護電阻(10),R1是電用箱(0-99.9),R是滑動變阻器,A1和A2是電流表,E是電源(電動勢10,內(nèi)阻很小)。在保證安全和滿足要求的情況下,使測量范圍盡可能大。實驗具體步驟如下:(i)連接好電路,將滑動變阻器R調(diào)到大;10I2/AR1/2003040050600O0.050.100.150.200.250.30(ii)閉合S,從最大值開始調(diào)節(jié)電阻箱R1,先調(diào)R1為適當置,再調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使A1示數(shù)I1=0.15A,記下此時電阻箱的阻值R1和A2的示數(shù)I2;(iii)重復(fù)步驟(ii),再測量6組R1和I2值;(iv)將實驗測得的7組數(shù)據(jù)在坐標紙上描點。根據(jù)實驗回答以下問題:

11、現(xiàn)有四只供選用的電流表: A電流表(03mA,內(nèi)阻為2.0) B電流表(03mA,內(nèi)阻未知) C電流表(00.3A,內(nèi)阻為5.0) D電流表(0!0.3A,內(nèi)阻未知) Al應(yīng)選用,A2應(yīng)選。測得一組R1和I2值后,調(diào)整電阻箱R1,使其阻值變小,要使A1示數(shù)I1=0.15A,應(yīng)讓滑動變阻器R接入電路的阻值(選填“不變”、“變大”或“變小”)。10I2/AR1/2003040050600O0.050.100.150.200.250.30在坐標紙上畫出R1與I2的關(guān)系圖。根據(jù)以上實驗得出Rx=?!敬鸢浮浚?)(6分)b,c,不在(2)(11分) D、C 變大 關(guān)系圖線如圖 31【解析】(1)由磁鐵的

12、引力作用及曲線運動的規(guī)律可知A處時沿b軌跡,B處時沿c軌跡。(2)A1的示數(shù)能達到0.15 A,A2的示數(shù)由圖像可知能達到0.3 A,故A1、A2的量程均選0.3 A,由電路圖可列出關(guān)系式(RxRA2)I2(R0R1RA1)I1,整理后可得RA2Rx(R0R1RA1),由此可知,若RA1已知,則無論R1、I2如何變化,RxRA2均為定值,無法得到Rx,故應(yīng)使RA2已知,即A1選D,A2選C.當R1減小時,如果在滑動變阻器的電阻值保持不變的情況下,電路的總電阻減小,由閉合電路的歐姆定律可得總電流I增大,由分壓關(guān)系知,并聯(lián)部分得的電壓減小,則I2減小,由I1II2得I1增大,要使I10.15 A,

13、則需滑動變阻器分得的電壓增大,即R的阻值變大根據(jù)(RxRA2)I2(R0R1RA1)I2,可得R1I2(R0RA1),即R1I2圖像的斜率k,根據(jù)圖像并代入相關(guān)數(shù)據(jù),可得Rx31 .9(15分)石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料,其超高強度及超強導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學性質(zhì)有望使21世紀的世界發(fā)生革命性的變化,其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學獎。用石墨烯制作超級纜繩,人類搭建“太空電梯”的夢想有望在本世紀實現(xiàn)??茖W家們設(shè)想,通過地球同步軌進站向地面垂下一條纜繩至赤道基站,電梯倉沿著這條纜繩運行,實觀外太空和地球之間便捷的物資交換。(1)若“太空電梯”將貨物從赤道基站運到距離地面高度為h1的

14、同步軌進站,求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對地心運動的動能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)角速度為,地球半徑為R(2)當電梯倉停在距地面高度h2=4R的站點時,求倉內(nèi)質(zhì)量m2=50kg的人對水平地板的壓力大小。取地面附近重力加速度g=10m/s2,地球自轉(zhuǎn)角速度=7.3×10-5rad/s,地球半徑R=6.4×l03km【答案】(1) (2) 11.5 N【解析】(1)設(shè)貨物相對地心的距離為r1,線速度為v1,則r1Rh1 v1r1 貨物對地心的動能為 聯(lián)立式 說明:式各1分(2)設(shè)地球質(zhì)量為M,人相對地心的距離為r2,相信加速度為,受地球的萬有引力為F,則r2Rh2 設(shè)水平地板對人的支持力大小

15、為N,人對水平地板的壓力大小為N,則 NN 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得 N11.5 N 說明:式各2分,式各1分10(17分) 在如圖所示的豎在平面內(nèi),水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r=m的光滑圓弧軌道分別相切于D點和G點,GH與水平面的夾角=37°。過G點、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強磁場,磁場方向垂直于紙面的向里,磁感應(yīng)強度B=1.25T;過D點、垂直于紙面的豎起平面右側(cè)有勻強電場,電場方向水平向右,電場強度E=1×104N/C。小物體P1質(zhì)量m=2×10-3kg、電荷量q =+8×10-6C,受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作

16、用力,沿CD向右做勻速直線運動,到達D點后撤去推力。當P1到達傾斜軌道底端G點時,不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時間t=0.1s與P1相遇。SDGCFP1P2OHErBP1與P2與軌道CD、GH間的動摩擦因數(shù)均為=0.5,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,物體電荷量保持不變,不計空氣阻力。求:小物體P1在水平軌道CD上運動速度v的大??;傾斜軌道GH的長度s;【答案】4m/s 0.53m【解析】設(shè)小物體P1在勻強磁場中運動的速度為v,受到向上的洛倫茲力為F1,受到的摩擦力為f,則F1qvB f(mgF1) 由題意,水平方向合理為零Ff

17、0 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)解得v4 m/s 說明:式各1分,式各2分設(shè)P1在G點的速度大小為vG,由于洛倫茲力不做功,根據(jù)動能定理 P1在GH上運動,受到重力、電場力和摩擦力的作用,設(shè)加速度為a1,根據(jù)牛頓第二定律qEcosmgsin(mgcosqEsin)ma1 P1與P2在GH上相遇時,設(shè)P1在GH運動的距離為s1,則 設(shè)P2質(zhì)量為m2,在GH上運動的加速度為a2,則m2gsinm2gcosqEsin)m2a2 P1與P2在GH上相遇時,設(shè)P2在GH運動的距離為s2,則 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得 ss1s2 s0.56 m 說明:式各1分,式各2分11(19分)OhhKTpblASR12 如圖所示,水

18、平放置的不帶電的平行金屬板p和b相距h,與圖示電路相連,金屬板厚度不計,忽略邊緣效應(yīng)。p板上表面光滑,涂有絕緣層,其上O點右側(cè)相距h處有小孔K;b板上有小孔T,且O、T在同一條豎直線上,圖示平面為豎直平面。質(zhì)量為m、電荷量為-q(q>0)的靜止粒子被發(fā)射裝置(圖中未畫出)從O點發(fā)射,沿p板上表面運動時間t后到達K孔,不與板碰撞地進入兩板之間。粒子視為質(zhì)點,在圖示平面內(nèi)運動,電荷量保持不變,不計空氣阻力,重力加速度大小為g。(1)求發(fā)射裝置對粒子做的功;(2)電路中的直流電源內(nèi)阻為r,開關(guān)S接“1"位置時,進入板間的粒子落在b板上的A點,A點與過K孔豎直線的距離為l此后將開關(guān)S接"2”位置,求阻值為R的電阻中的電流強度;(3)若選用恰當直流電源,電路中開關(guān)S接“1”位置,使進入板間的粒子受力平衡,此時在板間某區(qū)域加上方向垂直于圖面的、磁感應(yīng)強度大小合適的勻強磁場(磁感應(yīng)強度B只能在0Bm=范圍內(nèi)選?。?,使粒子恰好從b板的T孔飛出,求粒

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