安徽省高考物理试卷答案与解析Word格式.doc
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单摆问题.
分析:
先根据万有引力等于重力列式求解重力加速度,再根据单摆的周期公式列式,最后联立得到单摆振动周期T与距离r的关系式.
解答:
解:
在地球表面,重力等于万有引力,故:
mg=G
解得:
g=①
单摆的周期为:
T=2π②
联立①②解得:
故选:
点评:
本题关键是记住两个公式,地球表面的重力加速度公式和单摆的周期公式,基础题目.
15.(6分)(2014•安徽)如图所示,有一内壁光滑的闭合椭圆形管道,置于竖直平面内,MN是通过椭圆中心O点的水平线.已知一小球从M点出发,初速率为v0,沿管道MPN运动,到N点的速率为v1,所需时间为t1;
若该小球仍由M点以初速率v0出发,而沿管道MQN运动,到N点的速率为v2,所需时间为t2,则( )
v1=v2,t1>t2
v1<v2,t1>t2
v1=v2,t1<t2
v1<v2,t1<t2
匀变速直线运动的位移与时间的关系.菁优网版权所有
直线运动规律专题.
根据机械能守恒定律分析小球到达N点时速率关系,结合小球的运动情况,分析平均速率关系,即可得到结论.
由于小球在运动过程中只有重力做功,机械能守恒,到达N点时速率相等,即有v1=v2.
小球沿管道MPN运动时,根据机械能守恒定律可知在运动过程中小球的速率小于初速率v0,而小球沿管道MQN运动,小球的速率大于初速率v0,所以小球沿管道MPN运动的平均速率小于沿管道MQN运动的平均速率,而两个过程的路程相等,所以有t1>t2.故A正确.
A
解决本题关键要掌握机械能守恒定律,并能用来分析小球速率的大小,知道平均速率等于路程与时间之比.
16.(6分)(2014•安徽)一简谐横波沿x轴正向传播,图1是t=0时刻的波形图,图2是介质中某质点的振动图象,则该质点的x坐标值合理的是( )
0.5m
1.5m
2.5m
3.5m
简谐运动的振动图象;
横波的图象;
波长、频率和波速的关系.菁优网版权所有
振动图像与波动图像专题.
从图2得到t=0时刻质点的位移和速度方向,然后再到图1中寻找该点.
从图2得到t=0时刻质点的位移为负且向负y方向运动;
在图1中位移为负y方向,大小与图2相等,且速度为﹣y方向的是2.5位置的质点;
本题关键是明确波动图象和振动图象的区别,振动图象反映了某个质点在不同时间的位移情况,波动图象反映的是不同质点在同一时刻的位移情况,不难.
17.(6分)(2014•安徽)一带电粒子在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动,取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,其电势能EP与位移x的关系如图所示,下列图象中合理的是( )
电场强度与位移关系
粒子动能与位移关系
粒子速度与位移关系
粒子加速度与位移关系
电势能;
电场强度.菁优网版权所有
电场力与电势的性质专题.
粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动;
根据功能关系得到Ep﹣x图象的斜率的含义,得出电场力的变化情况;
然后结合加速度的含义判断加速度随着位移的变化情况.
粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:
F=||,即Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力;
A、Ep﹣x图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据E=,故电场强度也逐渐减小;
故A错误;
B、根据动能定理,有:
F•△x=△Ek,故Ek﹣x图线上某点切线的斜率表示电场力;
由于电场力逐渐减小,与B图矛盾,故B错误;
C、题图v﹣x图象是直线,相同位移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加;
而电场力减小导致加速度减小;
故矛盾,故C错误;
D、粒子做加速度减小的加速运动,故D正确;
本题切入点在于根据Ep﹣x图象得到电场力的变化规律,突破口在于根据牛顿第二定律得到加速度的变化规律,然后结合动能定理分析;
不难.
18.(6分)(2014•安徽)“人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体,使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部,而不与装置器壁碰撞.已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T成正比,为约束更高温度的等离子体,则需要更强的磁场,以使带电粒子在磁场中的运动半径不变.由此可判断所需的磁感应强度B正比于( )
T
T2
带电粒子在匀强磁场中的运动.菁优网版权所有
带电粒子在磁场中的运动专题.
粒子在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律求出磁感应强度,然后根据题意解题.
由牛顿第二定律得:
qvB=m,
EK=mv2=,
得:
B=,
平均动能与等离子体的温度T成正比,则磁感应强度B正比于;
本题考查了求磁感应强度与热力学温度的关系,粒子在磁场中做匀速圆周运动,应用牛顿第二定律即可正确解题.
19.(6分)(2014•安徽)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止,物体与盘面间的动摩擦因数为,(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°
,g取10m/s2,则ω的最大值是( )
rad/s
1.0rad/s
0.5rad/s
向心力;
线速度、角速度和周期、转速.菁优网版权所有
匀速圆周运动专题.
当物体转到圆盘的最低点,由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时,角速度最大,由牛顿第二定律求出最大角速度.
当物体转到圆盘的最低点,所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时,角速度最大,由牛顿第二定律得:
μmgcos30°
﹣mgsin30°
=mω2r
则ω==rad/s=1rad/s
C
本题关键要分析向心力的来源,明确角速度在什么位置最大,由牛顿第二定律进行解题.
20.(6分)(2014•安徽)英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r的绝缘体圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B,环上套一带电荷量为+q的小球.已知磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )
r2qk
2πr2qk
πr2qk
感生电动势、动生电动势;
闭合电路的欧姆定律.菁优网版权所有
电磁感应与电路结合.
根据法拉第电磁感应定律求解感应电动势,根据楞次定律判断感应电动势的方向,然后根据W=qU求解电功.
磁感应强度B随时间均匀增加,其变化率为k,故感应电动势为:
U=S=πr2k
根据楞次定律,感应电动势的方向为顺时针方向;
小球带正电,小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是:
W=qU=πr2qk
本题关键是明确感应电动势的大小求解方法和方向的判断方法,会求解电功,基础问题.
二、非选择题
21.(9分)(2014•安徽)图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是 ac .
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图2中y﹣x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 c .
(3)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm,y2为45.0cm,A、B两点水平间距△x为40.0cm,则平抛小球的初速度v0为 2.0 m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为 4.0 m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2).
研究平抛物体的运动.菁优网版权所有
实验题.
(1)保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线.
(2)平抛运动竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动;
联立求得两个方向间的位移关系可得出正确的图象.(3)根据平抛运动的处理方法,直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动即可求解.
(1)A、通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;
BC、因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;
D、用描点法描绘运动轨迹时,应将各点连成平滑的曲线,不能练成折线或者直线,故D错误.
AC.
(2)物体在竖直方向做自由落体运动,y=gt2;
水平方向做匀速直线运动,x=vt;
联立可得:
y=,因初速度相同,故为常数,故y﹣x2应为正比例关系,故C正确,ABD错误.
(3)根据平抛运动的处理方法,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,
所以y1=g…①
y2=…②
水平方向的速度,即平抛小球的初速度为v0=…③
联立①②③代入数据解得:
v0=2.0m/s
若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的对应速度vC:
据公式可得:
=2gh,所以v下=2=3.5m/s
所以C点的速度为:
vc==4.0m/s
故答案为:
2.0;
4.0
解决平抛实验问题时,要特别注意实验的注意事项,在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理,要注重学生对探究原理的理解,提高解决问题的能力;
灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键.
22.(9分)(2014•安徽)某同学为了测量一个量程为3V的电压表的内阻,进行了如下实验:
(1)他先用多用电表进行了正确的测量,测量时指针位置如图1所示,得出电压表的内阻为3.00×
103Ω,此时电压表的指针也偏转了.已知多用表欧姆档表盘中央刻度值为“15”,表内电池电动势为1.5V,则电