2014年高考理综模拟试题物理2.doc

二、选择题：本题共8小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
14．在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短
时间的完全失重状态。现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进入失重状态试验，
在速度大小为v2=1000m/s时退出试验，重力加速度为g=10m/s2，下列说法错误的是
A．可以是飞机模拟斜抛运动 B．可以是飞机模拟向下的减速运动
C．如果是竖直上抛运动，失重时间为150s D．如果是竖直上抛运动，失重时间为50s
15．在航天领域中，悬绳卫星是一种新兴技术，它要求两颗卫星都在圆周轨道上运动，且两颗卫星与地心连线始终在一条直线上，如图所示。已知悬绳的长度为L，其重力不计，卫星A、B的线速度分别为v1、v2，则下列说法正确的是
A．两颗卫星的角速度不相同
B．两颗卫星的线速度满足>
C．两颗卫星之间的悬绳一定受到拉力的作用
D．假设在B卫星轨道上还有一颗卫星C（图中没有画出），它们在同一平面内同向运动，运动一段时间后B、C可能相碰
16．电子灭虫器由两种主要部件组成：诱虫的黑光灯和杀虫的电网。黑光灯发出的紫外线能
够引诱害虫飞近黑光灯，然后再利用黑光灯周围的交流高压电网将其“击毙”。如图所
示是电网的工作电路示意图，理想变压器将有效值为220 V的交变电压变压，输送到电
网，电网相邻两平行板电极间距为0.5 cm，空气在常温下被击穿的临界电场强度为6220
V/cm。为防止两极间空气击穿而造成短路，理想变压器的原、副线圈的匝数应满足一
n2
S
n1
～
定条件，则下列说法正确的是
A．变压器的原、副线圈的匝数比：＞10
B．变压器的副、原线圈的匝数比：＜10
C．此变压器为降压变压器
D．此变压器为升压变压器
17．在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬
到高处进行救人或灭火作业，如图所示．已知消防车梯子的下端放置在粗
糙的车厢表面上，上端靠在摩擦很小的竖直玻璃墙上．消防车静止不动，
在消防队员沿梯子匀速向上爬的过程中，下列说法正确的是
A．车厢对梯子的作用力大小不变 B．墙对梯子的弹力大小不变
C．地面对车的摩擦力逐渐增大 D．地面对车的弹力大小变大
18．如图甲所示，R为电阻箱(0～99.9Ω)，置于阻值最大位置，Rx为未知电阻，（1）
断开K2，闭合K1，逐次减小电阻箱的阻值，得到一组R、
I值，并依据R、I值作出了如图乙所示的R－图线，（2）
断开K2，闭合K1，当R调至某一位置时，电流表的示数I1
＝1.0A；保持电阻箱的位置不变，断开K1，闭
合K2，此时电流表的示数为I2＝0.8A，据以上数据可知
A．电源电动势为3.0V B．电源内阻为0.5Ω
C．Rx的阻值为0.5Ω
D．K1断开、K2接通时，随着R的减小，电源输出功率减小
19．如图所示，光滑的水平轨道AB，与半径为R的光滑的半圆形轨道
BCD相切于B点，AB水平轨道部分存在水平向右的匀强电场，半
圆形轨道在竖直平面内，B为最低点，D为最高点．一质量为m带
正电的小球从距B点x的位置在电场力的作用下由静止开始沿AB
向右运动，恰能通过最高点，则
A．R越大，x越大 B．R越大，小球经过B点后瞬间对轨道的压力越大
C．m越大，x越大 D．m与R同时增大，电场力做功增大
20．某学生设计了一个验证法拉第电磁感应定律的实验，实验装置如图甲所示。在大线圈Ⅰ
中放置一个小线圈Ⅱ，大线圈Ⅰ与多功能电源连接。多功能电源输入到大线圈Ⅰ的电流
i1的周期为T，且按图乙所示的规律变化，电流i1将在大线圈Ⅰ的内部产生变化的磁场，
该磁场磁感应强度B与线圈中电流i的关系为B=ki1（其中k为常数）。小线圈Ⅱ与电流
传感器连接，并可通过计算机处理数据后绘制出小线圈Ⅱ中感应电流i2随时间t变化的
图象。若仅将多功能电源输出电流变化的频率适当增大，则图丙所示各图象中可能正确
反映i2-t图象变化的是（图丙中分别以实线和虚线表示调整前、后的i2-t图象）是：

i2
t
0
A
T
i2
t
0
D
T
i2
t
0
T
C
0
i2
t
B
T
丙
i1
t
0
乙
线圈Ⅱ
线圈Ⅰ
多功能电源
甲
T
传感器

21．三根导体棒A、B、C连接方式如图，虚线框内存在磁场，其磁感应强度变化规律为
Bt=B0+kt。三根导体棒A、B、C的电阻大小之比R1:R2:R3=1：2：3，其它电阻不计。
当S1、S2闭合，S3 断开时，电路稳定后闭合回路中的感应电流为I；当S2、S3闭合，
S1 断开时，电路稳定后闭合回路中的感应电流为5I；当S1、S3闭合，S2 断开时，
电路稳定后闭合回路中的感应电流为
A．7I B．6I C．3I D．0
第Ⅱ卷
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题〜第39题为选考题，考生根据要求做答。
（一）必考题（11题，共129分）
22．（5分）在做“用电流表和电压表测一节干电池的电动势和内电阻”实验时：
（1）某同学连接的实物图如图甲所示．但当开关闭合时发现电压表有示数而电流表没有示数，实验前仪器都检查过是好的，也就是说只可能是某根连接导线断了．那么，请你分析一下，可能发生断路故障的导线是________（写出所有可能断的导线的编号）。
（2）某同学在实验时对该电路做了改进，其方法是：加接了一个定值电阻R0，如图乙所示．他加接此电阻的作用是____________________________。

23．（10分）为了研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧压缩量的关系，某实验小组的实验装置如图甲所示，水平光滑槽距地面高为h，光滑槽与桌子右边缘垂直，槽出口与桌边缘相齐，槽中放置一轻质弹簧，其左端固定，右端与质量为m的小钢球接触。将小球向左推，压缩弹簧一段距离后由静止释放，弹簧将小球沿水平方向推出，小球落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。
①若测得某次实验小球的落点P到O点的距离为s，那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能Ep与h、s和mg之间的关系式是 ；
②该同学改变弹簧的压缩量进行多次实验，测量得到下表的数据：
弹簧压缩量x/cm
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
小球飞行水平距离s/m
2.01
3.00
4.01
4.98
6.01
6.99
x/cm
s/m
01234567

1
2
3
在坐标纸上做出x－s的图像。并由图像得出： x与s的关系式是 。
实验得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量x之间的关系式为 ；
③完成实验后，该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变：

O
P
y

乙

（I）在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处，使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，并在白纸上留下痕迹O；
（II）将木板向右平移适当的距离（设为L）固定，再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放，小球撞到木板上，在白纸上留下痕迹P；
（III）用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离设为y。
由此步骤得到弹簧的压缩量应该为 ；
④若该同学在完成步骤③的过程中，光滑水平槽与桌子右边缘不垂直，用③问的方法计算得出的弹簧压缩量与实际值相比 （选填“偏大”、“偏小”或“相同”）。
24．（14分）如图所示是建筑工地常用的一种“深穴打夯机”。工作时，电动机带动两个紧压夯杆的滚轮匀速转动将夯杆从深为h的坑中提上来，当两个滚轮彼此分开时，夯杆被释放，最后夯在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆再次被提上来，如此周而复始工作。已知两个滚轮边缘线速度v恒为4m/s，每个滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m。假定在打夯的过程中坑的深度变化及夯与坑底的作用时间均忽略不计，且夯杆底端升到坑口时，速度恰好为零。取g=10m/s2，求：
R
A

O
P
D
Q
φ
（1）夯杆上升过程中被滚轮释放时的速度为多大？此时夯杆底端离坑底多高？
（2）打夯周期是多少？
25．（18分）在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B。一质量为m，带有电量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁场（不计重力影响）。
d
（1）如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度。
（2）如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ（如图）。求入射粒子的速度。

35．[物理--选修3-5]（15分）
（1）（6分） 下列说法正确的是（ ）
甲
乙
P

A．美国物理学家康普顿在研究石墨对X射线的散射时，发现在散射的X射线中，除了与入射波长相同的成分外，还有波长大于原波长的成分。
B．任何放射性元素都能同时发出α、β、γ三种射线
C．比结合能越大表示原子核中的核子结合得越牢固
D．核力、库仑力、万有引力的强弱是依次减弱的
E．欲改变放射性元素的半衰期，可以通过改变它的化学状态来实现。
（2）（9分）如图所示，光滑水平面上放置质量均为M=2 kg的甲、乙两辆小车，两车之间通过一感应开关相连（当滑块滑过感应开关时，两车自动分离）。其中甲车上表面光滑，乙车上表面与滑块P之间的动摩擦因数μ=0．5。一根通过细线拴着而被压缩的轻质弹簧固定在甲车的左端，质量为m=1 kg的滑块P（可视为质点）与弹簧的右端接触但不相连，此时弹簧储存的弹性势能E0=10J，弹簧原长小于甲车长度，整个系统处于静止。现剪断细线，求：
（i）滑块P刚滑上乙车时的速度大小；
（ii）滑块P滑上乙车后最终未滑离乙车，P在乙车上滑行的距离为多大？
14．B 解析：当飞机作加速度大小为g、方向竖直向下的运动时，座舱内试验者便处于
完全失重状态。这种运动可以是飞机模拟无阻力下的竖直上抛运动或竖直下抛运动，也
可以是斜抛运动，选项A正确、B错误；如果是竖直上抛运动，由-v2=v1-gt可得时间为
t1=150s选项C正确；如果是竖直下抛运动，由v2=v1+gt可得时间为t2=50s选项D正确
15．CD 解析：两颗卫星与地心连线始终在一条线上，具有相同的角速度，A 错；A、B
的线速度关系有：<，B错；因A、B卫星具有相同的角速度，而万有引力单独对B
卫星产生的加速度较小，故绳一定有拉力，C也正确。B卫星受到绳的拉力后，线速度
一定大于同轨道卫星的线速度，运动一段时间后B、C可能相碰，D也正确。
16．BD 解析：电网相邻两电极间的最高电压为：U2＝Ed＝6220×0.5 V＝3110 V理想变压器
输入电压的最大值为：U1＝220× V＝311 V故 应满足的条件是：＜＝＝
17．C 解析：以梯子及消防队员为整体研究，重力mg、墙对梯子的弹力FNx及车厢对梯
子的作用力F，这三个力必定为共点力，必定相交于一点，随着人的重心往上移动，可
知墙对梯子的弹力FNx增大、车厢对梯子的作用力增大，A、B均错．对消防车、消防
队员及梯子整体受力分析：水平方向有地面对车的摩擦力Ff和墙对梯子的弹力FNx，
且Ff＝FNx，竖直方向有整体的重力G和地面对车的弹力FNy，系统均处于平衡状态，
故地面对车的弹力大小FNy总等于整体的重力G，D错；FNx增大，则Ff增大，C对．
18．BC 解析：由I＝得R＝－r则R－图象的斜率k＝E＝2.0V，A项错误，R轴截
距的绝对值等于内阻r，即r＝0.5Ω，B选项正确，K2断开，K1闭合时，R＋r＝；K1
断开，K2闭合时，Rx＋R＋r＝，所以，Rx＝－＝0.5Ω，C选项正确，因Rx＝r，所
以，电路中的外电阻大于内阻，随着R的减小，电源输出功率将增大，R＝0时，电源
输出功率最大，D选项错误．
19．ACD解析：小球在BCD部分做圆周运动，在D点mg＝m，小球由B到D的过程中
有：－2mgR＝mv－mv，vB＝，R越大，B点速度越大，则x越大，A正确；
在 B点有：FN－mg＝m，FN＝6mg，B错；由Eqx＝mv，知m越大，B点的动能越
大，x越大，电场力做功越多，C、D正确．
20．D 解析：由乙图知线圈I的电流在一个周期T内，每时间内做均匀变化，则在线
圈II中每时间内产生的感应电动势及感应电流都是恒定的；由于线圈I电流频率增
加，所以磁场变化快了，由法拉第电磁感应定律可知：在线圈II中产生的感应电动势
及感应电流也随之增大，相应周期变小。
21．D 解析：由题可知磁场的磁感应强度变化率为k，设上面回路磁场部分的面积为A，
下面回路磁场部分的面积为B，当S1、S2闭合，S3 断开时，闭合回路中感应电动势
，；当S2、S3闭合，S1 断开时，闭合回路中感应电动势，
；当S1、S3闭合，S2 断开时，闭合的回路中感应电动势是，
，代入得：，选D
22．（4分）
（1）2、5、6（写1个不得分；2个得1分；3个得2分）
（2）为了防止滑动变阻器电阻过小时，电池短路或电流表烧坏（或为了限制电流，防止
电源短路）（2分）
解析：电压表有示数而电流表没有示数，说明电路处于断路，根据电路图分析可能发生
断路故障的导线是2、5、6中的一根．加接了一个定值电阻R0，防止滑动变阻器电阻过
小时，电池短路或电流表烧坏(或限制电流，防止电源短路)．
x/cm
S/m
01234567
1
2
3
23．（11分，除标注外，每空2分）
①
②图像如图 x=0.005s （1分）
=
③ x= ④偏小
24．（14分）
（1）匀加速阶段： 得 ．．．．．．．．．2分
得 ．．．．．．．．．．．．．．．3分
匀减速阶段： 得 ．．．．．．．．．．．．．．．4分
由于 所以杆上升过程为先加速，后匀速，再减速至零，
因此，释放时杆速度为v=4m/s ．．．．．．．．．．．．．．．6分
杆离坑底 ．．．．．．．．．．．．．．．8分
（2）匀加速阶段： 得 ．．．．．．．．．．．．9分
匀速阶段： 得 ．．．．．．．．．．．．10分
匀减速阶段： 得 ．．．．．．．．．．．．11分
下落阶段： 得 ．．．．．．．．．．．．12分
总时间： 得 ．．．．．．．．．．．．14分
25．（18分）
（1）由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。
R
A
O
P
D
Q
φ
O/
R/
设入射粒子的速度为v1，由洛伦兹力的表达式和牛顿第二定律得：
．．．．．．．．．3分
解得： ．．．．．．．．．4分
（2）设O/是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O/Q，设O/Q＝R/。
由几何关系得：
．．．．．．．．．7分
由余弦定理得： ．．．．．．．．．10分
解得： ．．．．．．．．．12分
设入射粒子的速度为v，由 ．．．．．．．．15分
解得： ．．．．．．．．．18分
35．（1）（6分）2.28×10－18 W （3分） 1（3分）
（2）（i）设滑块P刚滑上乙车时的速度为v1，此时两车的速度为v2，对整体应用动量守
恒和能量关系有：
mv1－2Mv2=0 ．．．．．．．．．．．．．．．．2分
E0= ．．．．．．．．．．．．．．．．4分
解得：v1=4m/s ．．．．．．．．．．．．．．．．5分
（ii）设滑块P和小车乙达到的共同速度为v，滑块P在乙车上滑行的距离为L，对
滑块P和小车乙应用动量守恒和能量关系有：
mv1－Mv2=（m＋M）v ．．．．．．．．．．．．．．．．7分
μmgL=＋－ ．．．．．．．．．．．．．．．．9分