理科综合·物理
理科综合考试时间共150分钟,满分300分。其中,物理110分,化学100分,生物90分。
物理试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)。第Ⅰ卷1至2页。考生作答时,须将【答案】答在答题卡上,在本试卷、草稿纸上答题无效。考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。
第I卷(选择题 共42分)
注意事项:
必须使用2B铅笔在答题卡上将所选【答案】对应的标号涂黑。
第I卷共7题,每题6分。每题给出的四个选项中,有的只有一个选项,有的有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错和不选的得0分。
(2014年 四川卷)1.如图所示,甲是远距离输电线路的示意图,乙是发电机输出电压随时间变化的图像,则
A.用户用电器上交流电的频率是100Hz B.发电机输出交流电的嗲呀有效值是500V
C.输电线的电流只由降压变压器原副线圈的匝数比决定 D.当用户用电器的总电阻增大时,输电线上的损失的功率减小 1、 【答案】:D
1 =50Hz;变压器在输电能的T过程中不改变交流电的频率,所以 A 错误。从图乙得到交流电的最大值是 500V,【解析】:从图乙得到交流电的周期为T=0.02s,f=
所以有效值为 V 2 502V,所以 B 错误,输电线的电流是由降压变压器的负载电阻和输出电压决定,所以 C 错误,D 正确。
(2014年 四川卷)2.电磁波已广泛运用与很多领域,下列关于电磁波的说法符合实际的是
A.电磁波不能产生衍射现象
B.常用的遥控器通过紫外线脉冲信号来遥控电视机 C.根据多普勒效应可以判断遥远天体相对于地球的运动速度 D.光在真空中运动的速度在不同惯性系中测得的数值可能不同
2【答案】:C
【解析】:衍射、干涉现象是波的特有现象,所以 A 错误;常用的遥控器通过发出红外线脉冲信号来遥控电视机,所以 B 错误;遥远天体和地球的距离发生变化时,遥远天体的电磁波由于相对距离发生变化而出现多普勒效应,所以能测出遥远天体相对地球的运动速度,所以 C 正确,D考察的是狭义相对论的两个基本假设之一:不同惯性系中,光在真空中运动的速度是相同,即光速不变原理,所以 D 错误。
(2014年 四川卷)3.如图所示,口径较大、充满谁的薄壁圆柱形浅玻璃缸底有一发光小球,则
A.小球必须位于缸底中心才能从侧面看到小球 B.小球所发的光能从水面任何区域射出 C.小球所发的光从水中进入空气后频率变大 D.小球所发的光从水中进入空气后传播速度变大
3、【答案】:D
【解析】:光从水中进入空气,只要在没有发生全反射的区域,都可以看到光线射出,所以 A、
B 错误;光的频率是由光源决定与介质无关,所以 C 错误;同一束光在不同的
c介质中由n=光从水中进入空气即光米射向光疏介质后传播速度变大,所以 D
v正确。
(2014年 四川卷)4.有一条两岸平直,河水均匀流动、流速恒为v的大河,小明驾着小船渡河,去程时船头朝向失踪与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中给的速度大小 A.
kvk1vk122 B.
v1k2 C.
kv1k2
D.
4、【答案】:B
【解析】:可设河宽为d,船在静水中的速度为Vc,第一种情况时时间t1=第二种情况为t2=
d,vcdvcv22,
t1k,可得出B是正确的。 t2(2014年 四川卷)5.如图所示,甲为t=1s时某横波纹的波形图像,乙为该波传播方向上某一质点的振动图像. 距该质点Δx=0.5m 处质点的振动图像可能是
5、【答案】:A 【解析】::从甲图可以得到波长为 2m,乙图可以得到周期为 2s,即波速为 1m/s;
1由乙图的振动图像可以找到t=1s时,该质点位移为负,并且向下运动,再经过T
8就到达波谷,所以可以判断波是向左传播,而距该质点∆x=0.5m处质点,就是相1差λ,但有由于波的传播方向不确定性:若波向x轴的正方向传播经平移A41正确;若向x轴负方向传播,t=1s时要返回λ回到乙的振动图像该质点的位
4移为y轴负向且向x轴正向振动。
(2014年 四川卷)6.如图所示不计电阻的光滑U形金属框水平放置, 光滑、竖直玻璃挡板H, P固定在框上。H、P 的间距很小,质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在俩挡板之间,与金属框接触良好并围成边长1m的正方形,其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加与水平面成30°角且与金属杆垂直的均匀磁场,磁感应强度随时间变化规律是B=(0.4-0.2t)T 。图示磁场方向为正方
向。框、挡板和杆不计形变,则
A、t=1s时,金属杆中感应电流方向从C到D。
B、t=3s时,金属杆中感应电流方向从D到C。 C、t=1s时,金属杆对挡板P的压力大小为0.1N。 D、t=3s时,金属杆对挡板H的压力大小为0.2N。
6、【答案】:AC
【解析】:因为B=(0.4-0.2t)t=1s时穿过线框的磁通量减少,根据楞次定律的“增反减同”可知A正确;同理可判断B是错误的;
BSBE==1A,t=1s因为磁场的方向向下,电流EnSsin30=0.1V,IttRr的方向是顺时针,F压BILsin30=0.1N,所以C正确;同理D错误。 (2014年 四川卷)7.如右图所示,水平传送带以速度v1匀速运动。小物体P,Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连。t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平。t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦。绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是
7、【答案】:BC
【解析】由题可知物体P有如下几种情况:当v2v1时,第一种情况,最大静摩擦力fmaxmQg时,以加速度amQgfmaxmp向右减速滑离,或以加速度
amQgfmaxmp先向右减速到0再向左加速从左端滑离,无符合的选项;第二种
情况,最大静摩擦力fmaxmQg时,以afmaxmQgmp向右加速滑离,或以
afmaxmQgmp加速到v1,再受静摩擦力以v1匀速向右滑离,B选项符合;当v2v1时,第一种情况,P以加速度a1mQgfmp向右减速滑离,无符合的选项;第二
种情况,P先以加速度a1mQgfmp减速到v1,若最大静摩擦力fmaxmQg,则P
受静摩擦力继续以v1匀速向右滑离,无符合的选项;第三种情况,P先以加速度
a1mQgfmpmQgfmpmQgfmp减速到v1,若最大静摩擦力fmaxmQg,则P将继续以加速度
a2向右减速滑离,如果速度减为0时还未滑离,则P将继续以加速度
a3反向向左做加速运动,直到滑离,a1a2a3,故A、D错误,C选
项符合。
第二卷
(2014年 四川卷)8.(17分)
(1)(6分)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的速度v0运动,得到不同轨迹,图中a、b、c、
d为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是 (填轨迹字母代号)。磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是 。实验表明,当物体所受合外力的方向与它的速度方向 (选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动。
【答案】:(1)此题考查的主要是运动的性质:F合与v0共线物体做直线运动,F合与v0不在同一直线物体做曲线运动,且合外力指向曲线弯曲的内侧: b 、 c 、 不在 (2)(11分)
右图是测量阻值约为几十欧的未知电阻Rx的原理图,图中R0是保护电阻(10Ω),R1是电阻箱(0-99.9Ω),R是滑动变阻器。A1和A2是电流表,E是电源(电动势10V,内阻很小)
在保证安全和满足要求的情况下,使测量范围尽可能大,实验具体步骤如下: (i)连接好电路,将滑动变阻器R调到最大
(ii)闭合S,从最大值开始调节电阻箱R1,先调R1为适当值,再调节滑动变阻器R,使A1示数
,记下这时电阻箱的阻值R1和A2的示数I2;
(iii) 重复步骤(ii),再测量6组R1和I2值; (iv)将实验测得的7组数据在坐标纸上描点; 根据实验回答以下问题: ①现有四组供选用的电流表: A 电流表(0-3mA,内阻为2.0Ώ) B 电流表(0-3mA,内阻未知) C 电流表(0-0.3A,内阻为5.0Ώ) D 电流表(0-0.3A,内阻未知)
②测得一组R1和I2值后,调整电阻箱R1,使其阻值变小,要使A1示数为0.15A,要让滑动变阻器R接入电路的阻值 (选填“不变”,“变大”或“变小”)
③在坐标纸上画出R1与I2的关系图。 ④根据以上实验得出Rx= Ώ 【答案】:(1) b c 不在 (2)①D C ②变大 ③ 如图示
④ 31Ω
(2014年 四川卷)9.石墨烯是近些年发现的一种新材料,其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化,其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖。用石墨烯制作的超级缆绳,人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现。科学家们设想,通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站,
电梯仓沿着这条缆绳运动,实现外太空和地球之间便捷的物资交换。
(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为h1的同步轨道站,求轨道站内质量为m1的货物相对地心运动的动能。设地球自转角速度为,地球半径为R。
(2)当电梯仓停在距地面高度h24R的站点时,求仓内质量m250kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g10m/s2,地球自转角速度
7.3105rad/s,地球半径R6.4103km。
9.【解析】:(1)设货物到地心的距离为r1,货物的线速度为v1,则有 r1=R+h1……① v1=r1·ω……②
21 货物相对于地心的动能为Ek=m1v1……③
2联立①②③,可得Ek=
21m1ω2(R+h1)……④ 2(2)人在仓内,受到万有引力与支持力,此二力的合力即为向心力。 设地球质量为M,人到地心的距离为r2,向心加速度为a,受到的万有引力为F 故有:r2=R+h2……⑤ a=ω2r2……⑥ F=G g=
m2M……⑦ 2r2GM……⑧ 2R设地板对人的支持力为FN,人对地面的压力为N FN=N……⑨ F-FN=m2a……⑨ 联立各式,可得N=11.5N
(2014年 四川卷)10.在如图所示的竖直平面内,水平轨道CD和倾斜轨道GH与半径r9m的光滑圆弧轨道分别相切于D点和G点,GH与水平面的夹角4437,过G点、垂直于纸面的竖直平面左侧有匀强磁场,磁场方向垂直于纸
面向里,磁感应强度B1.25T;过D点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场,电场方向水平向右,电场强度E1104N/C。小物体P1质量m2103kg、电荷量q8106C,收到水平向右的推力F9.98103N的作用,沿CD向右做匀速直线运动,到达D点后撤去推力。当P1到达倾斜轨道低端G点时,不带电的小物体P2在GH顶端静止释放,经过时间t0.1s与P1相遇。P1和P2与轨道CD、GH间的动摩擦因数均为0.5,取g10m/s2,sin370.6cos370.8,物体电荷量保持不变,不计空气阻力。求:
(1)小物体P1在水平轨道CD上运动的速度v的大小; (2)倾斜轨道GH的长度s。
10.【解析】
(1)由对P1受力分析可得:竖着方向受力平衡:N+qvB=mg ……①
水平方向受力平衡:F=N ……②
联立①②可得:v=4m/s
(2)P1从D到G由于洛伦兹力不做功,电场力做正功,重力做负功由动能定理可知:
112
qErsin-mgr(1-cos)=mvG2-mvD ……③
22 P1过G点后做匀变速直线运动的加速度设为a1,则; qEcos-mgsin-(mgcos+qEsin)=ma1 ……④ P2质量设为m2在GH上做匀加速直线运动的加速度a2,则: m2gsin-m2gcos=m2a2 ……⑤
P1和P2在GH上的时间相同位移之和为S,所以:
11S=vGt+a1t2+a2t2 ……⑥
22联立各式,可得:S=0.56m (2014年 四川卷)11.(19分)
如图所示,水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h,与图示电路相连,金属板厚度不计,忽略边
缘效应。板上表面光滑,涂有绝缘层,其上点右侧相距处有小孔;板上有小孔,且
在同一条竖直线上,图示平面为竖直平面。质量为、电荷量为
)的静止粒子被发射装置(途中未画出)从点发射,沿板上表面运
动时间后到达孔,不与板碰撞地进入两板之间。粒子视为质点,在图示平面内运动,电荷量保持不变,不计空气阻力,重力加速度大小为。 (1)求发射装置对粒子做的功
(2)电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时,进入板间的粒子落在b板上的A点,A点与过K孔竖直线的距离为l。此后将开关S接“2”位置,求阻值为R的电阻中的电流强度。
(3)若选用恰当的直流电源,电路中开关S接“1”位置,使进入板间的粒子受力平衡,此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合适的匀强磁场(磁感应强度B只能在0~
范围内选取),使粒子恰好从b板的T
孔飞出,求粒子飞出时速度方向与b板板面的夹角的所有可能值(可用三角函数表示)
11.【解析】:(1)设例子在P板上做匀速直线运动的速度为v0,则: h=v0t ……①
1 W=mv02 ……②
2mh2联立各式:W=2
2t(2)当s接1位置,电源电动势E0U ……④
离子进入板间在电场力和重力的作用下做类平抛运动,设加速度为a,运动的时间为t0,则
U=Eh ……⑤
Mg-qE=ma ……⑥
1 H=at2 ……⑦
2 L=v0t ……⑧
接到“2”时电阻R上通过的电流
EI=0 ……⑨ Rrmh2h3联立各式,可得I=(g22)
q(Rr)lt(3) 设粒子做匀速圆周运动的半径为R,则
mv qv0B=0 …… ①
R2过D做b板的垂线与b板的上表面交于G,则; DG=h-R(1+cos) ……② TG=h+Rsin ……③ tan=
sinDG= ……④ cosTG当B减小,R随之变大,D点向b板靠近,DT与b板上表面的夹角也越来越小,当D点无限接近于b板上表面时,例子离开磁场后在板间几乎沿着b板上表面运动从T孔飞出板间区域,此时Bm>B>0,满足题目要求,夹角接近0,则
0=0 ……⑤
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