2014年高考江苏物理试题解析(精编版).pdf

2014 年高考江苏物理试题解析（精编版）一、单项选择题本题共 5 小题，每小题 3 分，共计 15 分，每小题只有一个选项符合题意 1如图所示，一正方形线圈的匝数为 n，边长为 a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中，在 t时间内，磁感应强度的方向不变，大小由 B 均匀地增大到 2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（）AtBa22 BtnBa22 CtnBa2 DtnBa22 2已知地球的质量约为火星质量的 10 倍，地球的半径约为火星半径的 2 倍，则航天器在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动的速率约为（）A3.5km/s B5.0km/s C17.7km/s D35.2km/s 3远距离输电的原理图如图所示，升压变压器原、副线圈的匝数分别为 n1、n2，电压分别为 U1、U2，电流分别为 I1、I2，输电线上的电阻为 R，变压器为理想变压器，则下列关系式中正确的是（）A21II21nn BI2RU2 CI1U1I22R DI1U1I2U2 4如图所示，一圆环上均匀分布着正电荷，x 轴垂直于环面且过圆心 O，下列关于 x 轴上的电场强度和电势的说法中正确的是（）AO 点的电场强度为零，电势最低 BO 点的电场强度为零，电势最高 C从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度减小，电势升高 D从 O 点沿 x 轴正方向，电场强度增大，电势降低 5一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动，直到停止。下列速度 v 和位移 x的关系图象中，能描述该过程的是（）二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共计 16 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得4 分，选对但不全的得 2 分，错选或不答的得 0 分。6为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验。小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时 B 球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有（）A两球的质量应相等 B两球应同时落地 C应改变装置的高度，多次实验 D实验也能说明 A 球在水平方向上做匀速直线运动 7如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（）A增加线圈的匝数 B提高交流电源的频率 C将金属杯换为瓷杯 D取走线圈中的铁芯 8如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上。A、B 间的动摩擦因数为，B 与地面间的动摩擦因数为2。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g。现对 A 施加一水平拉力F，则（）A当 F2mg 时，A、B 都相对地面静止 B当 Fmg25时，A 的加速度为g31 C当 F3mg 时，A 相对 B 滑动 D无论 F 为何值，B 的加速度不会超过g21 9如图所示，导电物质为电子的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为 I，线圈间产生匀强磁场，磁感应强度大小 B 与 I 成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为 IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压 UH满足：UHdBIkH，式中 k 为霍尔系数，d 为霍尔元件两侧面间的距离。电阻 R 远大于 RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（）A霍尔元件前表面的电势低于后表面 B若电源的正负极对调，电压表将反偏 CIH与 I 成正比 D电压表的示数与 RL消耗的电功率成正比 三、简答题：本题分必做题（第 10、11 题）和选做题（第 12 题）两部分，共计 42 分请将解答填写在答题卡相应的位置 必做题：10（8 分）某同学通过实验测量一种合金的电阻率。（1）用螺旋测微器测量合金丝的直径。为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧题 10-1 图所示的部件 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。（2）题 10-2 图所示是测量合金丝电阻的电路，相关器材的规格已在图中标出。合上开关，将滑动变阻器的滑片移到最左端的过程中，发现电压表和电流表的指针只在图示位置发生很小的变化。由此可以推断：电路中 （选填图中表示接线柱的数字）之间出现了 （选填“短路”或“断路”）。（3）在电路故障被排除后，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数分别为 2.23V 和 38mA，由此，该同学算出接入电路部分的合金丝的阻值为 58.7。为了更准确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应作怎样的改进?请写出两条建议。11（10 分）小明通过实验验证力的平行四边形定则。（1）实验记录纸如题 11-1 图所示，O 点为橡皮筋被拉伸后伸长到的位置，两弹簧测力计共同作用时，拉力 F1和 F2的方向分别过 P1和 P2点；一个弹簧测力计拉橡皮筋时，拉力 F3的方向过 P3点。三个力的大小分别为：F13.30 N、F23.85 N 和 F34.25 N。请根据图中给出的标度作图求出 F1和 F2的合力。（2）仔细分析实验，小明怀疑实验中的橡皮筋被多次拉伸后弹性发生了变化，影响实验结果。他用弹簧测力计先后两次将橡皮筋拉伸到相同长度，发现读数不相同，于是进一步探究了拉伸过程对橡皮筋弹性的影响。实验装置如题 11-2 图所示，将一张白纸固定在竖直放置的木板上，橡皮筋的上端固定于 O 点，下端 N 挂一重物。用与白纸平行的水平力缓慢地移动 N，在白纸上记录下 N 的轨迹。重复上述过程，再次记录下 N的轨迹。两次实验记录的轨迹如题 11-3 图所示，过 O 点作一条直线与轨迹交于 a、b 两点，则实验中橡皮筋分别被拉伸到 a 和 b 时所受拉力 Fa、Fb的大小关系为 。（3）根据（2）中的实验，可以得出的实验结果有哪些?（填写选项前的字母）A橡皮筋的长度与受到的拉力成正比 B两次受到的拉力相同时，橡皮筋第 2 次的长度较长 C两次被拉伸到相同长度时，橡皮筋第 2 次受到的拉力较大 D两次受到的拉力相同时，拉力越大，橡皮筋两次的长度之差越大（4）根据小明的上述实验探究，请对验证力的平行四边形定则实验提出两点注意事项。12选做题：（请从 A、B 和 C 三小题中选定两小题作答，并在答题卡上把所选题目对应字母后的方框涂满涂黑，如都作答则按 A、B 两小题评分。）A（选修模块 3-3）（12 分）一种海浪发电机的气室如图所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。（1）下列对理想气体的理解，正确的有 。A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型 B只要气体压强不是很高就可视为理想气体 C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关 D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律（2）压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了 3.4104J，则该气体的分子平均动能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），活塞对该气体所做的功 （选填“大于”、“小于”或“等于”）3.4104J。（3）上述过程中，气体刚被压缩时的温度为 27，体积为 0.224m3，压强为 1 个标准大气压。已知 1mol气体在 1 个标准大气压、0时的体积为 22.4L，阿伏加德罗常数 NA6.021023mol1。计算此时气室中气体的分子数。（计算结果保留一位有效数字）B（选修模块 3-4）（12 分）（1）某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到题 12B-1（甲）图所示的条纹，仅改变一个实验条件后，观察到的条纹如题 12B-1（乙）图所示。他改变的实验条件可能是 A减小光源到单缝的距离 B减小双缝之间的距离 C减小双缝到光屏之间的距离 D换用频率更高的单色光源（2）在“探究单摆的周期与摆长的关系”实验中，某同学准备好相关实验器材后，把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期。以上操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正。（3）Morpho 蝴蝶的翅膀在阳光的照射下呈现出闪亮耀眼的蓝色光芒，这是因为光照射到翅膀的鳞片上发生了干涉。电子显微镜下鳞片结构的示意图见题 12B-2 图。一束光以入射角 i 从 a 点入射，经过折射和反射后从 b 点出射。设鳞片的折射率为 n，厚度为 d，两片之间空气层厚度为 h。取光在空气中的速度为 c，求光从 a 到 b 所需的时间 t。C（选修模块 3-5）（12 分）（1）已知钙和钾的截止频率分别为 7.731014Hz 和 5.441011Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的 。A波长 B频率 C能量 D动量（2）氡 222 是一种天然放射性气体，被吸入后，会对人的呼吸系统造成辐射损伤。它是世界卫生组织公布的主要环境致癌物质之一。其衰变方程是Rn22286Po21884 。已知Rn22286的半衰期约为 3.8 天，则约经过 天，16g 的Rn22286衰变后还剩 1g。（3）牛顿的自然哲学的数学原理中记载，A、B 两个玻璃球相碰，碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为 1516。分离速度是指碰撞后 B 对 A 的速度，接近速度是指碰撞前 A 对 B 的速度。若上述过程是质量为 2m 的玻璃球 A 以速度 v0碰撞质量为 m 的静止玻璃球 B，且为对心碰撞，求碰撞后 A、B 的速度大小。四、计算题：本题共 3 小题，共计 47 分，解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13（15 分）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为 L，长为 3d，导轨平面与水平面的夹角为，在导轨的中部刷有一段长为 d 的薄绝缘涂层。匀强磁场的磁感应强度大小为 B，方向与导轨平面垂直。质量为 m 的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在滑上涂层之前已经做匀速运动，并一直匀速滑到导轨底端。导体棒始终与导轨垂直，且仅与涂层间有摩擦，接在两导轨间的电阻为 R，其他部分的电阻均不计，重力加速度为 g。求：（1）导体棒与涂层间的动摩擦因数；（2）导体棒匀速运动的速度大小 v；（3）整个运动过程中，电阻产生的焦耳热 Q。14（16 分）某装置用磁场控制带电粒子的运动，工作原理如图所示。装置的长为 L，上下两个相同的矩形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小均为 B、方向与纸面垂直且相反，两磁场的间距为 d。装置右端有一收集板，M、N、P 为板上的三点，M 位于轴线 OO上，N、P 分别位于下方磁场的上、下边界上。在纸面内，质量为 m、电荷量为q 的粒子以某一速度从装置左端的中点射入，方向与轴线成 30角，经过上方的磁场区域一次，恰好到达 P 点。改变粒子入射速度的大小，可以控制粒子到达收集板上的位置。不计粒子的重力。（1）求磁场区域的宽度 h；（2）欲使粒子到达收集板的位置从 P 点移到 N 点，求粒子入射速度的最小变化量 v；（3）欲使粒子到达 M 点，求粒子入射速度大小的可能值。因此有：n2 15（16 分）如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为 v0。小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与乙之间的动摩擦因数为，乙的宽度足够大，重力加速度为 g。（1）若乙的速度为 v0，求工件在乙上侧向（垂直于乙的运动方向）滑过的距离 s；（2）若乙的速度为 2v0，求工件在乙上刚停止侧向滑动时的速度大小 v；（3）保持乙的速度 2v0不变，当工件在乙上刚停止滑动时，下一只工件恰好传到乙上，如此反复。若每个工件的质量均为 m，除工件与传送带之间摩擦外，其他能量损耗均不计，求驱动乙的电动机的平均输出功率P。规律可知，当垂直传送带方向的速度减为零时，物块相对传送带在 x 方向上的位移即侧向滑过的距