安徽卷.docx

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安徽卷

2013·新课标安徽（理综物理）

14．C2[2013·安徽卷]如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）（　　）

A．T＝m（gsinθ＋acosθ）　FN＝m（gcosθ－asinθ）

B．T＝m（gcosθ＋asinθ）　FN＝m（gsinθ－acosθ）

C．T＝m（acosθ－gsinθ）　FN＝m（gcosθ＋asinθ）

D．T＝m（asinθ－gcosθ）　FN＝m（gsinθ＋acosθ）

14．A　[解析]本题考查受力分析、应用牛顿第二定律分析解决问题的能力．对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律，在水平方向有Tcosθ－FNsinθ＝ma，在竖直方向有Tsinθ＋FNcosθ＝mg，解得：

T＝macosθ＋mgsinθ，FN＝mgcosθ－masinθ，选项A正确．

15．K4[2013·安徽卷]图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是（　　）

A．向上　　　　　　　　　　B．向下

C．向左D．向右

15．B　[解析]本题考查安培定则、矢量合成、左手定则的知识．应用安培定则分别判断4个直线电流在O点产生的磁场方向，因为其磁感应强度的大小相等，对其进行矢量合成可得，合磁场的方向由b指向d，由左手定则可判断带电粒子所受的洛伦兹力的方向向下，选项B正确．

16．L5[2013·安徽卷]如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2kg，接入电路的电阻为1Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为（重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6）（　　）

A．2.5m/s　1WB．5m/s　1W

C．7.5m/s　9WD．15m/s　9W

16．B　[解析]本题考查电磁感应、力的平衡条件、电功率概念等知识．导体棒MN沿导轨下滑过程中受重力mg、支持力FN、摩擦力Ff和安培力F安四个力作用．MN由静止开始下滑后，速度变大，感应电动势变大，感应电流变大，安培力变大，加速度变小，这是个变加速过程．当加速度减小到a＝0时，其速度即增到最大v＝vm，此时MN处于平衡状态，以后将以速度vm匀速下滑，电流恒定，小灯泡稳定发光．由法拉第电磁感应定律，有E＝BLvm，且I＝，F安＝ILB，可得F安＝.以MN为研究对象，对MN所受的力进行正交分解，根据平衡条件，有：

mgsinθ＝μmgcosθ＋F安，解得vm＝＝5m/s，小灯泡消耗的电功率P＝I2RL＝RL＝1W，选项B正确．

17．D5E6[2013·安徽卷]质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为Ep＝－，其中G为引力常量，M为地球质量．该卫星原来在半径为R1的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R2，此过程中因摩擦而产生的热量为（　　）

A．GMm（－）B．GMm（－）

C.（－）D.（－）

17．C　[解析]本题考查万有引力与功能关系的综合知识，考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力．根据功能关系，摩擦产生的热量等于卫星机械能的减少量．卫星的机械能等于动能与引力势能之和，有E＝mv2＋（－），由万有引力提供向心力，有G＝，可得卫星机械能E＝－，摩擦产生的热量为Q＝E1－E2＝（－），选项C正确．

18．D2[2013·安徽卷]由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m3/min，水离开喷口时的速度大小为16m/s，方向与水平面夹角为60°，在最高处正好到达着火位置，忽略空气阻力，则空中水柱的高度和水量分别是（重力加速度g取10m/s2）（　　）

A．28.8m　1.12×10－2m3

B．28.8m　0.672m3

C．38.4m　1.29×10－2m3

D．38.4m　0.776m3

18．A　[解析]本题考查应用运动的分解知识解决斜抛运动问题．水做斜抛运动，沿水平方向和竖直方向建立坐标系，在竖直方向有（vsin60°）2＝2gh，vsin60°＝gt，可得水柱的高度为h＝28.8m．水的运动时间为t＝2.4s，水量为m＝Qt＝1.12×10－2m3，选项A正确．

19．J3[2013·安徽卷]用图示的电路可以测量电阻的阻值．图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝．闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MP＝l1，PN＝l2，则Rx的阻值为（　　）

A.R0B.R0

C.R0D.R0

19．C　[解析]本题是应用平衡电桥测量电阻的考题，考查电路的分析与计算能力．当电流表G中无电流通过时，称电桥达到平衡．平衡时，电流表G所在支路电流为零，则流过R0和Rx的电流相同（记作I1），流过电阻丝MN的电流相同（记作I2）．电流表G两端电位相等，因而有I1R0＝I2RMP，I1Rx＝I2RPN，便可求得Rx＝R0＝R0，选项C正确．

20．I7[2013·安徽卷]如图所示，xOy平面是无穷大导体的表面，该导体充满z＜0的空间，z＞0的空间为真空．将电荷量为q的点电荷置于z轴上z＝h处，则在xOy平面上会产生感应电荷．空间任意一点处的电场皆是由点电荷q和导体表面上的感应电荷共同激发的．已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在z轴上z＝处的场强大小为（k为静电力常量）（　　）

A．kB．k

C．kD．k

20．D　[解析]本题考查静电平衡、点电荷的电场、矢量合成等知识．导体处于静电平衡状态，内部场强为零，在z轴上z＝－处，感应电荷产生的场强大小E′与点电荷q产生的场强大小相等、方向相反，E′＝k＝k；在z轴上z＝处，感应电荷产生的场强大小也为E′，点电荷q产生的场强大小E＝k＝k，E与E′方向相同，因此合场强E合＝E＋E′＝k，选项D正确．

第Ⅱ卷（非选择题共180分）

21．[2013·安徽卷]（18分）

Ⅰ.（5分）根据单摆周期公式T＝2π，可以通过实验测量当地的重力加速度．如图1所示，将细线的上端固定在铁架台上，下端系一小钢球，就做成了单摆．

图1

图2

（1）用游标卡尺测量小钢球直径，示数如图2所示，读数为________mm.

（2）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有________．

a．摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些

b．摆球尽量选择质量大些、体积小些的

c．为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆线相距平衡位置有较大的角度

d．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔Δt即为单摆周期T

e．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°，释放摆球，当摆球振动稳定后，从平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间Δt，则单摆周期T＝

Ⅱ.（6分）

（1）在测定一根粗细均匀合金丝电阻率的实验中，利用螺旋测微器测定合金丝直径的过程如图所示，校零时的读数为________mm，合金丝的直径为________mm.

（2）为了精确测量合金丝的电阻Rx，设计出如图1所示的实验电路图，按照该电路图完成图2中的实物电路连接．

　　　图1　　　　　　　　　　　　　　图2

Ⅲ.（7分）根据闭合电路欧姆定律，用图1所示电路可以测定电池的电动势和内电阻．图中R0是定值电阻，通过改变R的阻值，测出R0两端的对应电压U12，对所得的实验数据进行处理，就可以实现测量目的．根据实验数据在－R坐标系中描出坐标点，如图2所示．已知R0＝150Ω，请完成以下数据分析和处理．

图1

图2

（1）图2中电阻为________Ω的数据点应剔除；

（2）在坐标纸上画出－R关系图线；

（3）图线的斜率是________（V－1·Ω－1），由此可得电池电动势Ex＝________V.

21．Ⅰ.

（1）18.6　

（2）abe

Ⅱ.

（1）0.007　0.638　

（2）如图所示

Ⅲ.

（1）80.0　

（2）如图所示　（3）4.44×10－3　1.50

[解析]

Ⅰ.

（1）10分度游标卡尺的精度为0.1mm，主尺读数为18mm，游标尺读数为6×0.1mm＝0.6mm，游标卡尺的读数为18.6mm.

（2）摆线选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长些，可以使模型更符合单摆运动，且测量线长时误差小，a正确；摆球尽量选择质量大些、体积小些的，使空气阻力可以忽略，b正确．周期与摆角无关，摆角过大，摆球不做简谐运动，c错误．计时应从摆球通过平衡位置开始，而不应从释放摆球位置处开始，d错误，e正确．

Ⅱ.

（1）螺旋测微器的精度为0.01mm，校零时的读数为0.7×0.01mm＝0.007mm，此值是零误差，合金丝的直径为（0.5＋14.5×0.01）mm－0.007mm＝0.638mm.

（2）图略．

Ⅲ.

（1）电阻为80.0Ω的数据点离直线过远，超过了误差范围，应剔除；

（2）图略．

（3）图线的斜率是k＝V－1·Ω－1＝4.44×10－3V－1·Ω－1.

根据闭合电路欧姆定律

E＝（r＋R）＋U12，

变形得＝R＋，

斜率是k＝，故电池电动势是E＝＝1.50V.

22．A5、F1、E1[2013·安徽卷]一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示．求：

图1　　　　　　　图2　　　　　　　　　　图3

（1）0～8s时间内拉力的冲量；

（2）0～6s时间内物体的位移；

（3）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功．

22．[解析]

（1）由图2知I＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3，I＝18N·s.

（2）由图3知物体的位移为x＝×3m＝6m.

（3）由图2知，在6～8s时间内，物体做匀速运动，于是有f＝2N

由图3知在0～10s时间内物体的总位移为

l＝×3m＝15m，所以W＝fl＝2×15J＝30J.

23．I3K2[2013·安徽卷]如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：

（1）电场强度E的大小；

（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；

（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．

23．[解析]

（1）设粒子在电场中运动的时间为t，则有

x＝v0t＝2h，

y＝at2＝h，

qE＝ma，

联立以上各式可得E＝.

（2）粒子到达a点时沿负y方向的分速度为vy＝at＝v0，

所以v＝＝v0，方向指向第Ⅳ象限与x轴正