三．多项选择题（共16分，每小题4分。
每小题有二个或三个正确选项。
全选对的得4分，选对但不全的，得2分；有选错或不答的，得0分。
）
17．同一音叉发出的声波同时在水和空气中传播，某时刻的波形如下图所示，以下说法正确的是
（A）声波在水中波长较大，b是水中声波的波形曲线
（B）声波在空气中波长较大，a是空气中声波的波形曲线
（C）两列波振动频率相同，b是水中声波的波形曲线
（D）空气中质点振动频率较高，a是空气中声波的波形曲线
18．如图所示的电路中，各电表为理想电表，电源内阻不能忽略，当滑动变阻器R2的滑动头从某位置向左移动一小段距离的过程中，设V1、V2、A的读数分别是U1、U2、I；V1、V2、A读数
的变化量分别为ΔU1、ΔU2、ΔI，则下列说法正确的是
（A）U2与I的比值减小，U2与I的乘积也一定减小
（B）U1与I的比值不变，U1与I的乘积一定增大
（C）ΔU2与ΔI的比值等于ΔU1与ΔI的比值
（D）ΔU1与ΔI的比值等于任何时刻U1与I的比值
19．A、B是两只固定在地面上的气缸，两气缸的活塞用硬质细杆相连，A的活塞面积大于B的活塞面积，活塞处于静止状态，两气缸内封有温度相同的气体，活塞之间与大气相通，如果使两气缸内气体升高相同温度至活塞再度平衡，则可能发生的情况是
（A）活塞向左移动，A内气体压强增加得多
（B）活塞向右移动，B内气体压强增加得多
（C）活塞不移动，AB气体压力增加量相同
（D）活塞向右移动，AB气体压力增加量相同
20．如图所示，一个电量为－Q的点电荷甲，固定在绝缘水平面上的O点。
另一个电量为+q、质量为m的点电荷乙，从A点以初速度v0沿它们的连线向甲运动，到B点的速度为v，且为运动过程中速度的最小值。
已知点电荷乙与水平面的动摩擦因数为μ，AB间距离为L0，静电力常量为k，则下列说法正确的是
（A）点电荷乙从A点运动到B点的过程中，加速度逐渐减小
（B）OB间的距离为
（C）点电荷乙能越过B点向左运动，其电势能仍增多
（D）在点电荷甲形成的电场中，AB间电势差
四．填空题（共20分，每小题4分。
）
本大题中第22题为分叉题，分A、B两类，考生可任选一类答题。
若两类试题均做，一律按A类题计分。
21．改变物体内能有两种方式，远古时代“钻木取火”是通过____________方式改变物体的内能，把___________转变成内能。
22A、22B选做一题
22A．如图，质量为M=3kg的木板放在光滑水平面上，质量为m=1kg的物块在木板上，它们之间有摩擦，木板足够长，两者都以v=4m/s的初速度向相反方向运动，当木板的速度为v1=2.4m/s时，物块速度的大小是m/s，木板和物块最终的共同速度的大小是m/s。
22B．地球表面的重力加速度为g，地球半径为R。
有一颗卫星绕地球做匀速圆周运动，轨道离地面的高度是地球半径的3倍。
则该卫星做圆周运动的向心加速度大小为__________；周期为____________。
23．两列简谐横波的振幅都是20cm，传播速度大小相同。
实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播。
某时刻两列波在如图所示区域相遇。
则该时刻在x=0～12m范围内，速度最大的是平衡位置为x=m的质点；从图示时刻起再经过1.5s，平衡位置为x=3m处的质点的位移y=cm。
24．如右图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2Ω，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于a和b处，导轨的电阻不计。
阻值为0.2Ω的金属棒mn平放在两导轨上且与导轨垂直，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，若导体mn作匀速运动后能使框架abcd平衡在与竖直方向成α=45°角的位置上，此时cd中的电流大小为A，导体mn的速度大小为
。
25．如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里。
线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场。
整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力Ff，且线框不发生转动，则：
线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1=，线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q=。
五．实验题（共24分）
26．（4分）如图所示，在研究感应电动势大小的实验中，把一根条形磁铁从同样高度插到线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下线圈中产生的感应电动势的大小关系是E1____E2；通过线圈导线横截面电量的大小关系是ql____q2（选填“大于”、“等于”或“小于”）。
27．（5分）
（1）（多选）用油膜法测分子直径的实验中做了哪些科学的近似
（A）把在水面上尽可能扩散开的油膜视为单分子油膜
（B）把形成油膜的分子看做紧密排列的球形分子
（C）将油膜视为单分子油膜，但需要考虑分子间隙
（D）将油酸分子视为立方体模型
（2）某同学在实验过程中，距水面约2cm的位置将一滴油酸酒精溶液滴入水面形成油膜，实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，
请简要说明油膜收缩的主要原因：
________________________________________________________________________.
28．（8分）某实验小组利用力传感器和光电门传感器探究“动能定理”。
将力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线通过一个定滑轮与重物G相连，力传感器记录小车受到拉力的大小。
在水平轨道上A、B两点各固定一个光电门传感器，用于测量小车的速度v1和v2，如图所示。
在小车上放置砝码来改变小车质量，用不同的重物G来改变拉力的大小，摩擦力不计。
（1）实验主要步骤如下：
①测量小车和拉力传感器的总质量M1，把细线的一端固定在力传感器上，另一端通过定滑轮与重物G相连，正确连接所需电路；
②将小车停在点C，由静止开始释放小车，小车在细线拉动下运动，除了光电门传感器测量速度和力传感器测量拉力的数据以外，还应该记录的物理量为_________；
③改变小车的质量或重物的质量，重复②的操作。
（2）下面表格中M是M1与小车中砝码质量之和，（△E为动能变化量，F是拉力传感器的拉力，W是F在A、B间所做的功。
表中的△E3＝________，W3＝_______（精确到小数点后二位）。
（3）根据表中的数据，请在坐标上作出△E—W图线。
29．（7分）某学习小组在学完《闭合电路欧姆定律》后，利用如图所示的电路来探究电路中各部分的电压、电流随滑动变阻器R阻值变化的关系。
电路中R1、R2、R3为三个定值电阻，四个电表均视为理想电表，当滑动变阻器R的滑片P分别置于a、b两个位置时，读出四个电表的两组数据如下：
P的位置
A1的
示数
A2的
示数
V1的
示数
V2的
示数
a
0.42
0.26
3.20
2.00
b
0.48
0.34
2.80
1.70
学习小组的同学们通过对上述两组数据的分析，发现其中某个电表的读数存在偏差，经过仔细检查，发现是有个电表的内部接线出现松动，致使其读出的数值不准确。
（1）有故障的电表是：
（2）利用另外三个无故障电表的读数值，能求出R1、R2、R3这三个定值电阻中哪些电阻的的阻值，答：
；阻值多大？
答：
；
（3）能否求出所用电源的电动势E和内阻r的大小？
答：
；如能，求出其数值。
答：
。
六．计算题（共50分）
30．（10分）如图（a）所示，一导热性能良好、内壁光滑的气缸水平放置，面积S＝2×10-3m2、质量m＝4kg厚度不计的活塞与气缸底部之间封闭了一部分气体，此时活塞与气缸底部之间的距离为24cm，在活塞的右侧12cm处有一对与气缸固定连接的卡环，气体的温度为300K，大气压强P0＝1.0×105Pa。
现将气缸竖直放置，如图（b）所示，取g＝10m/s2。
求：
（1）活塞与气缸底部之间的距离；
（2）加热到675K时封闭气体的压强。
31．（12分）在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为0.5。
建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A（-7,2）点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O（0，0）点水平飞出后经过D（6，3）点。
重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。
求：
（1）圆环到达O点时的速度大小；
（2）恒力F的大小；
（3）圆环在AB段运动的时间。
32．（14分）如图所示，倾角为θ的斜面AB是粗糙且绝缘的，AB长为L，C为AB的中点，在AC之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场，与斜面垂直的虚线CD为电场的边界。
现有一质量为m、电荷量为q的带正电的小物块（可视为质点），从B点开始以速度v0沿斜面向下做匀速运动，经过C点后沿斜面做匀加速运动，到达A点时的速度大小为v，试求：
（1）小物块与斜面间的动摩擦因数μ；
（2）匀强电场场强E的大小；
（3）保持其他条件不变，使匀强电场在原区域内（AC间）顺时针转过90°，求小物块离开电场区时的动能EK大小。
33．（14分）如图甲所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平面上，导轨间距L＝0.6m，两导轨的左端用导线连接电阻R1及理想电压表，电阻r＝2Ω的金属棒垂直于导轨静止在AB处；右端用导线连接电阻R2，已知R1＝2Ω，R2＝1Ω，导轨及导线电阻均不计。
在矩形区域CDEF内有竖直向上的磁场，CE＝0.2m，磁感应强度随时间的变化如图乙所示。
在t=0时刻开始，对金属棒施加一水平向右的恒力F，从金属棒开始运动直到离开磁场区域的整个过程中电压表的示数保持不变。
求：
（1）t＝0.1s时电压表的示数；
（2）恒力F的大小；
（3）从t＝0时刻到金属棒运动出磁场的过程中整个电路产生的热量Q；
（4）求整个运动过程中通过电阻R2的电量q
参考答案及评分标准2014、4
一、单项选择题：
每小题2分，共16分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
A
B
D
A
B
C
二、单项选择题：
每小题3分，共24分。
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
答案
D
D
B
B
A
A
A
D
三、多项选择题：
选对得4分，部分对得2分，选错得0分，共16分。
题号
17
18
19
20
答案
AC
BD
BD
ABD
四、填空题：
共20分。
每空2分，每小题4分，
21.做功机械能
22A.0.82
22B.
23.6－20
24.0.57
25.
五．（24分）实验题：
26、大于等于（各2分，填符号不给分）
27、
（1）（AB）（3分）（漏选得2分）
（2）溶液中酒精挥发，使液面收缩（2分）
28、
（1）②两光电门间的距离（或AB间距离）（2分）
（2）0.60（0.600）（2分）0.61（0.610）（2分）
（3）答案如右图（2分）
29、⑴ 电压表V2 ；（2分）
⑵ 电阻R3；（1分）R3＝20Ω；（1分）
⑶能求电动势E的大小，不能求内阻r的大小（各1分共2分）；E＝6V。
（1分）
六、计算题
30、解：
（1）（4分）
V1=24SV2=L2S
…………（1分）
由等温变化
…………………………………………（1分）
得
……………………………（2分）
（2）（6分）设活塞到卡环时温度为T3，此时V3=36S
由等压变化
…………………………………………………………（1分）
得
…………………………………（2分）
由540K到675K等容变化
由
……………………………………………………………………（1分）
得
………………………（2分）
31
（1）圆环从O到D过程中做平抛运动
……………………………………………………………………（1分）
…………………………………………………………………（1分）
读图得
，
………………………………………………（2分）
圆环从A到O过程中，根据动能定理
……………………………………（2分）
代入数据得
…………………………………………………（2分）
圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律
………………………………………………………（1分）
…………………………………………………………（1分）
代入数据得
……………………………………（0,1,2）（2分）
32、解：
（1）小物块在BC上匀速运动，支持力N＝mgcosθ
滑动摩擦力f＝μN…………………………………………………（1分）
由平衡条件得mgsinθ＝μmgcosθ…………………………………（1分）
解得μ＝tanθ………………………………………………………（1分）
（2）小物块在CA段做匀加速直线运动，．则
N′＝mgcosθ－qE………………………………v…………………（1分）
f′＝μN′
根据动能定理得：
mgLsinθ－
f′L=
m（v2－v20）…（2分）
解得E＝m（v2－v20）/qLtanθ ……………………………………………（2分）
①小物块可能从A处出电场W电＋WG＋Wf=EK－EK0…………………（1分）
则：
－
qEL=EK－EK0
得EK＝
mv20－
………………………………（2分）
②小物块可能从C处出电场，设从C处进入电场滑行距离X
则：
－qEx＝
m（0－v20）……………………………………（1分）
从C处进入电场到从C处滑出电场的过程中运用动能定理
Wf=EK－EK0
－2μmgxcosθ＝EK－EK0
得EK＝
mv20－
………………………（2分）
33.解：
（1）设磁场宽度为d=CE，在0--0.2s的时间内，有
……（2分）（表达式、结果各1分）
此时，R1与金属棒r并联，再与R2串联
……………………………（2分）（表达式、结果各1分）
（2）金属棒进入磁场后，有
……………………………………………（1分）
……………………………………………（1分）
由于金属棒进入磁场后电压表示始终不变，所以金属棒作匀速运动，有
……………………………………………………（1分）
（3）金属棒在0~0.2s的运动时间内，有
………………………………………（1分）
金属棒进入磁场后，因电压表示数保持不变，故切割磁感线速度v不变
………………………………………（1分）
根据能量转化规律
……………………………………………（1分）
……………………………………………（1分）
进入磁场后，
由
，得
……………………………………………………（1分）
…………………………………………………（1分）
………………………………………………（1分）
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