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1、2014屆高考預(yù)測試題
1.如圖所示,質(zhì)量為的物體從光滑斜面上某一高度由靜止開始滑下,與鎖定在光滑水平面上帶有輕彈簧的物體發(fā)生正碰(不計與地面碰撞時的機械能損失),碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能為,若碰前解除鎖定,則碰撞過程中彈簧的最大彈性勢能為 ( )
A.B.C.D.
【答案】B【解析】第一次碰撞過程中,和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒,可知碰撞前瞬間的動能為,第二次碰撞過程中,彈簧最短時根據(jù)動量守恒可得,則,B正確.
2.如圖所示,開始時、兩燈均正常發(fā)光,突然因故障短路,隨后調(diào)節(jié)使再次正常發(fā)光,則在整個過程中,以下有關(guān)判斷正確的是
2、( )
A.調(diào)節(jié)時,應(yīng)向端滑動
B.的電流先增大后減小
C.電壓表示數(shù)一直增大
D.電源的輸出功率一直減小
【答案】B【解析】短路,,,,,即電壓表示數(shù)減小,,,,即燈電流變小,不能正常發(fā)光,;同理,向滑動,,可得,即電壓表示數(shù)減小,,,燈能正常發(fā)光,A、C錯誤,B正確;由于內(nèi)外電阻大小關(guān)系未知,無法判斷電源的輸出功率變化情況,D錯誤.
3.如圖所示,在光滑水平面上以水平恒力牽引物體由靜止開始運動,物體運動時受到空氣阻力與速度的大小成正比.則在整個運動過程中,物體的 ( )
A.加速度減小的越來越快,速度一直在增大
B.
3、加速度減小的越來越快,物體最終勻速運動
C.加速度減小的越來越慢,物體最終勻速運動
D.加速度減小的越來越慢,速度一直在增大
【答案】B【解析】物體的加速度,隨著的增大,減小,最后等于.又因為,減小,增大,B正確.
4.下列說法正確的是 ( )
A.均勻變化的電場產(chǎn)生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生均勻變化的電場
B.紫外線容易引起固體物質(zhì)分子共振,可利用紫外線加熱和烘干物體
C.赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在,并測定了電磁波的波長和頻率
D.在以300km/
4、h運行的列車上測量車廂上窗戶的水平長度,測量結(jié)果比實際長度短
【答案】C【解析】均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場,均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,A錯;紅外線容易引起固體物質(zhì)分子共振,可利用紅外線加熱和烘干物體,B錯;物體相對于參考系靜止時測量物體的長度,測量結(jié)果與真實長度相同,D錯。
5.如圖所示,一理想變壓器原線圈輸入正弦式交流電,交流電的頻率為50Hz,電壓表示數(shù)為11000V,燈泡L1與L2的電阻相等,原線圈與副線圈的匝數(shù)比為,電壓表和電流表均為理想電表,則 ( )
A.原線圈輸入的交流電的
5、表達(dá)式為V
B.開關(guān)K未閉合時,燈泡L1的兩端的電壓為220V
C.開關(guān)K閉合后電流表的示數(shù)為通過燈泡L1中電流的
D.開關(guān)K閉合后原線圈輸入功率增大為原來的4倍
【答案】B【解析】正弦交流電的表達(dá)式為V,其中電壓最大值為V,,A錯;電壓表的示數(shù)是有效值,根據(jù)變壓比求得副線圈兩端電壓為220V,B對;開關(guān)K閉合后,兩燈泡兩端電壓相等,故通過兩燈泡的電流相等,C錯;開關(guān)閉合后,副線圈負(fù)載為原來的2倍,故功率為原來的2倍,D錯。
6.如圖,兩束頻率不同的單色光1、2以相同的入射角從真空中斜射入平行玻璃磚,兩束光的折射率分別為n1、n2,且n1>n2,則
6、 ( )
A.折射率大的光束1在玻璃磚的下表面發(fā)生全反射而不進入真空
B.兩束光在玻璃磚里發(fā)生干涉現(xiàn)象
C.兩束光進入玻璃磚后折射角相等
D.兩束光射出玻璃磚后仍然平行
【答案】D【解析】根據(jù)光路可逆的原理可知,光束在玻璃的下表面不能發(fā)生全反射但出射光線與入射光平行,A錯、D對;兩束光的頻率不同,不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象,B錯;兩束光進入玻璃磚后根據(jù)折射定律可知,折射大的折射角小,即光束1的折射角小于光束2的折射角,C錯。
7.據(jù)報道,2013年9月11日,聯(lián)盟號TMA-08M飛船與國際空間站一起運行6個月后在哈薩克斯坦距離杰茲卡茲甘鎮(zhèn)東南約146公里處著陸,同時
7、返回地球的有3名宇航員。若已知國際空間站繞地球運行的周期為T,空間站軌道所在處重力加速度為g,萬有引力常量為G,則 ( )
A.聯(lián)盟號飛船在與空間站對接前其運行速度大于
B.聯(lián)盟號飛船與空間站在同一軌道上完成對接
C.聯(lián)盟號飛船與空間站對接后處于靜止?fàn)顟B(tài)
D.根據(jù)題中的條件可求得地球的質(zhì)量為
【答案】A【解析】國際空間站在軌運動行時,由萬有引力充當(dāng)向心力,有,再由軌道處的重力加速度為g,有,且,求得運行速度為,在對接前,聯(lián)盟號飛船在低軌道,故對接時逐漸進
8、入高軌道,速度減小,故A對、B錯;聯(lián)盟號飛船與空間站對接后處于相對靜止?fàn)顟B(tài),C錯;由及求得地球的質(zhì)量為,D錯。
8.利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件,廣泛應(yīng)用于測量和自動控制等領(lǐng)域。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I, C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD,下列說法中正確的是 ( )
C
D
E
F
UCD
B
I
A.若霍爾元件的載流子是自由電子,則側(cè)面C帶負(fù)電
B.電勢差UCD僅與材料有關(guān)
C.僅增大C、D間的寬度時,電勢差UCD變小
D.
9、在測定地球兩極上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平
【解析】霍爾元件中有電流通過時,將受到此次的洛倫茲力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn),若霍爾元件的載流子是自由電子,則根據(jù)左手定則容易判斷電子將向C側(cè)偏轉(zhuǎn),故側(cè)面C帶負(fù)電,選項A正確,載流子行成的電勢差滿足,則,即UCD與磁感應(yīng)強度、載流子速度以及C、D間的寬度有關(guān),故選項B、C錯誤;地球兩極上方的地磁場指向兩極,所以在測定地球兩極上方的地磁場強弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平,選項D正確。
9.如圖所示光滑管形圓軌道半徑為R(管徑遠(yuǎn)小于R),小球a、b大小相同,質(zhì)量相同,均為m,其直徑略小于管徑,能在管中無摩擦運動.兩球先后以相同速度v通過軌道最低點,
10、且當(dāng)小球a在最低點時,小球b在最高點,以下說法正確的是 ( )
A.當(dāng)v=時,小球b在軌道最高點對軌道無壓力
B.當(dāng)小球b在最高點對軌道無壓力時,小球a比小球b所需向心力大6mg
C.速度v至少為,才能使兩球在管內(nèi)做圓周運動
D.只要v≥,小球a對軌道最低點壓力比小球b對軌道最高點壓力都大5mg
【解析】小球在最高點恰好對軌道沒有壓力時,小球b所受重力充當(dāng)向心力,mg=m得v0=,小球從最高點運動到最低點過程中,只有重力做功,小球的機械能守恒,2mgR+mv02=mv2,解以上兩式可得:v=,故A選項正確;小球在最低點時,F(xiàn)向=m=5mg,
11、在最高點和最低點所需向心力的差為4mg,故B選項錯誤;小球在最高點,內(nèi)管對小球可以提供支持力,所以小球通過最高點的最小速度為零,再由機械能守恒定律可知,2mgR=mv′2,解得v′=2,故C選項正確;當(dāng)v≥時,小球在最低點所受支持力F1=mg+,由最低點運動到最高點,2mgR+mv12=mv2,小球?qū)壍缐毫2+mg=m,解得F2=m-5mg,F(xiàn)1-F2=6mg,可見小球a對軌道最低點壓力比小球b對軌道最高點壓力大6mg,故D選項錯誤。
10.如圖所示,頂端裝有定滑輪的斜面體放在粗糙水平面上,A、B兩物體通過細(xì)繩相連,并處于靜止?fàn)顟B(tài)(不計繩的質(zhì)量和繩與滑輪間的摩擦).現(xiàn)用水平向右的力F作用
12、于物體B上,將物體B緩慢拉開一定的距離,此過程中斜面體與物體A仍然保持靜止.在此過程中( )
A、水平力F一定變大
B、斜面體對地面的摩擦力一定變小
C、物體A所受斜面體的摩擦力一定變大
D、斜面體所受地面的支持力一定先變大后變小
【解析】取物體B為研究對象,分析其受力情況可知如圖所示.則有F=mgtanθ,T=,在物體B緩慢拉開的過程中,θ增大,則水平力F隨之變大,A選項正確;對A、B兩物體與斜面體這個整體而言,由于斜面體與物體A仍然保持靜止,則地面對斜面體的摩擦力一定變大,斜面體對地面的摩擦力一定變大,B選項錯誤;在這個過程中盡管繩子張力變大,但是由于物體A所受斜面體
13、的摩擦力開始并不知道其方向,故物體A所受斜面體的摩擦力的情況無法確定,C選項錯誤;又整體豎直方向并沒有其他力,故斜面體所受地面的支持力不變,D選項錯誤.
11.如圖甲所示,為一足夠長的光滑絕緣斜面,范圍內(nèi)存在方向垂直斜面向下的勻強磁場,磁場邊界、與斜面底邊 (在水平面內(nèi))平行.一正方形金屬框放在斜面上,邊平行于磁場邊界.現(xiàn)使金屬框從斜面上某處由靜止釋放,金屬框從開始運動到邊離開磁場的過程中,其運動的圖像如圖乙所示.已知金屬框電阻為,質(zhì)量為,重力加速度為,圖乙中金屬框運動的各個時刻及對應(yīng)的速度均為已知量,求
(1)磁場區(qū)域的寬度;
(2)金屬框穿過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱。
【
14、解析】(1)根據(jù)金屬框運動的圖像可知,金屬框邊在時刻開始進入磁場區(qū)域,在至?xí)r間內(nèi)金屬框做速度大小為的勻速直線運動,金屬框邊在時刻開始進入磁場區(qū)域,在至?xí)r間內(nèi)金屬框做勻加速直線運動,在時刻,金屬框邊離開磁場區(qū)域。
則磁場區(qū)域的寬度等于金屬框邊在至?xí)r間內(nèi)運動位移的大小,根據(jù)圖像可得……………………………..………①
解得:……………………………..…………………..………②
(2)設(shè)光滑絕緣斜面的傾角為,正方形金屬框的邊長為,在金屬框邊從時刻進入磁場到金屬框邊從時刻離開磁場的過程中,由功能關(guān)系可得
……………………………..…③
根據(jù)金屬框運動的圖像可知,金屬框邊在時刻開始進入磁場區(qū)域,
15、在至?xí)r間內(nèi)金屬框做速度大小為的勻速直線運動,則 ………………④
根據(jù)圖像可知,在至?xí)r間內(nèi)金屬框做初速度為零的勻加速直線運動,又根據(jù)牛頓第二定律可得…………………………..…………⑤
由①~⑤ 解得 ……………………………..………⑥
12.(14分)物體A放在粗糙的水平地面上如圖甲所示,0-6s時間內(nèi)受到水平拉力F的作用,力F的大小如圖乙所示,物體0-2s運動情況如圖丙,重力加速度g取10m/s2.試求:
①物體的質(zhì)量;
②物體與地面的動摩擦因數(shù);
圖丙
3
2 1
0 1 2 3 4 5 6
.v/ms-1
t/s
③0~6s
16、物體的位移大小是多少?
圖乙
.F/N
t/s
3
2 1
0 1 2 3 4 5 6
【解析】①當(dāng)F2=2N時物體勻速直線運動,拉力與摩擦力二力平衡
所以摩擦力大小為 f=F2=2N 2分
滑動時 2分
第1s內(nèi)的加速度是
聯(lián)立可求得: ; 1分
②滑動摩擦力為: 2分
可解得
17、 2分
③2s末以后物體的加速度大小為:,
可解得加速度加速度 …………2分
經(jīng)過 1分
速度減為0
第3s末后,由于拉力小于摩擦力,物塊靜止。
所以發(fā)生的總位移: ………………2分
(其它方法也可)
13.如圖所示,質(zhì)量為2m的木板A靜止在光滑水平面上,其左端與固定臺階相距S,長木板的右端固定一半徑為R光滑的四分之一圓弧,圓弧的下端與木板水平相切但不相連。質(zhì)
18、量為m的滑塊B(可視為質(zhì)點)以初速度從圓弧的頂端沿圓弧下滑,當(dāng)B到達(dá)最低點時,B從A右端的上表面水平滑入.A與臺階碰撞無機械能損失,不計空氣阻力,A、B之間動摩擦因數(shù)為μ,A足夠長,B不會從A表面滑出;重力加速度為g.試分析下列問題:
(1)滑塊B到圓弧底端時的速度大小v1;
(2)A與臺階只發(fā)生一次碰撞,求S滿足的條件;
(3)S在滿足(2)條件下,討論A與臺階碰撞前瞬間B的速度。
臺階
A
S
【解析】
(1)滑塊B從釋放到最低點,機械能守恒,取水平面為零勢面,由機械能守恒定律得:
①
由①解得: ②
(2)設(shè)A與臺階碰撞前瞬間,A、B的速度分
19、別為vA和vB,由動量守恒定律得:
③
若A與臺階只碰撞一次,碰撞后必須滿足:④
對A應(yīng)用動能定理:⑤
聯(lián)立③④⑤解得:⑥
即A與臺階只能碰撞一次的條件是:
(3)設(shè)S=時,A左端到臺階板前瞬間,A、B恰好達(dá)到共同速度,由動量守定律得: ⑦
對A應(yīng)用動能定理:⑧
聯(lián)立⑦⑧得:
討論: (i)當(dāng)即時,AB共速后A才與擋板碰撞.
由⑦式可得A與臺階碰撞前瞬間的A、B的共同速度為:
即A與臺階碰撞前瞬間B的速度為:
(ii)當(dāng)即時,AB共速前A就與臺階碰撞,對A應(yīng)用動能定理有:
由上式解得A與臺階碰撞前瞬間的速度:
設(shè)此時B的速度為,由動量守恒定律得:
20、
由解得
14.滑板運動受到青少年的追捧,如圖所示。是某滑板運動員在一次表演時的一部分賽道在豎直平面內(nèi)的示意圖CD為光滑的四分之一圓弧賽道.水平軌道ABC粗糙,且恰與圓弧CD在C點相切,軌道固定在水平面上。一個質(zhì)量為m的運動員(可視為質(zhì)點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運動,由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點。已知水平軌道AB長為L。求:
(1)運動員的鞋底板與水平軌道的動摩擦因數(shù)μ。
(2)為了保證運動員不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?
(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值,增大運動員的初動能,使得運動員塊沖上軌道后可以達(dá)到最
21、大高度是1.5R處,試求運動員的初動能并分析運動員能否停在水平軌道上。如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?
【解析】(1)運動員最終停在AB的中點,在此過程中,由動能定理得-μmg(L+L)=-E(2分)
得μ=E(1分)
(2)若運動員剛好到達(dá)D處,速度為零,由動能定理得-μmgL-mgR=-E(1分)
解得CD圓弧半徑至少為 (1分)
(3)設(shè)運動員以初動能E′沖上軌道,可以達(dá)到的最大高度是1.5R,由動能定理得-μmgL-1.5mgR=-E/(1分)
解得(1分)
運動員滑回C點時的動能為,由于EC<μmgL=E,故運動員將停在軌道上。(1分)
設(shè)到A點的距離為x,有(1分)
解得(1分)
即運動員最終停在水平滑道AB上,距A點處。 (1分)
答案:(1)(2)(3)運動員最終停在水平滑道AB上,距A點處
內(nèi)容總結(jié)
(1)兩束光進入玻璃磚后根據(jù)折射定律可知,折射大的折射角小,即光束1的折射角小于光束2的折射角,C錯