2014安徽卷物理

2014·安徽卷(物理课标)

14．[2014·安徽卷] 在科学研究中，科学家常将未知现象同已知现象进行比较，找出其共同点，进一步推测未知现象的特性和规律．法国物理学家库仑在研究异种电荷的吸引力问题时，曾将扭秤的振动周期与电荷间距离的关系类比单摆的振动周期与摆球到地心距离的关系．已知单摆摆长为l ，引力常量为G ，地球质量为M ，摆球到地心的距离为r ，则单摆振动周期T 与距离r 的关系式为( )

A ．T ＝2πr GM

l

B ．T ＝2πr l GM

C ．T ＝

2πr GM l D ．T ＝2πl r

GM

14．B [解析] 本题考查单摆周期公式、万有引力定律与类比的方法，考查推理能力．在地球表面有G Mm r 2＝mg ，解得g ＝G Mm r 2.单摆的周期T ＝2π·l g ＝2πr l GM

，选项B 正确．

15．[2014·安徽卷] 如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN 是通过椭圆中心O 点的水平线．已知一小球从M 点出发，初速率为v 0，沿管道MPN 运动，到N 点的速率为v 1，所需时间为t 1；若该小球仍由M 点以初速率v 0出发，而沿管道MQN 运动，到N 点的速率为v 2，所需时间为t 2.则(

)

A ．v 1＝v 2，t 1>t 2

B ．v 1t 2

C ．v 1＝v 2，t 1

D ．v 1

15．A [解析] 本题考查机械能守恒定律、类比法与v ­t 图像方法解题，考查“化曲为直”的思维能力．首先根据机械能守恒定律得到v 1＝v 2＝v 0，小球沿着MPN 轨道运动时，先减速后加速，小球沿着MQN 轨道运动时，先加速后减速，总路程相等，将小球的曲线运动类比为直线运动，画出v ­t 图像如图，可得t 1 >t 2.选项A 正确．

16．[2014·安徽卷] 一简谐横波沿x 轴正向传播，图1是t ＝0时刻的波形图，图2是介质中某质点的振动图像，则该质点的x 坐标值合理的是(

)

图

1

图2

A ．0.5 m

B ．1.5 m

C ．2.5 m

D ．3.5 m

16．C [解析] 本题考查机械振动与机械波综合知识及图像分析能力．根据振动图像可知某质点在t ＝0 s 的位移为负，与此符合的是B 、C 选项，此时该质点的振动方向向下，根据机械波的传播方向分析B 、C 选项中每个质点的振动方向可知，此时横坐标x ＝1.5 m 的质点的振动方向向上，而横坐标x ＝2.5 m 的质点的振动方向向下，选项B 错误，C 正确．

17．[2014·安徽卷] 一带电粒子在电场中仅受静电力作用，做初速度为零的直线运动．取该直线为x 轴，起始点O 为坐标原点，其电势能E p 与位移x 的关系如右图所示．下列图像中合理的是(

)

电场强度与位移关系 粒子动能与位移关系 A

B

粒子速度与位移关系 粒子加速度与位移关系

C D

17．D [解析] 本题是关于图像的“信息题”：以图像为载体考查电场的力的性质与电场的能的性质，考查理解题目的新信息并且应用信息解决问题的能力．根据电势能的定义E p ＝q φ，推理电场强度E ＝ΔφΔx ＝1q 〃ΔE p

Δx ，由题中电势能随着空间变化的图像可知其斜率

减小，因此电场强度减小，选项A 错误；根据功能关系可知动能与电势能的总和保持不变，开始时电势能减小得快，则动能增加得快，速度增加得快，选项B 、C 错误；由于加速度a ＝qE

m

，电场强度减小，加速度减小．选项D 正确． 18．[2014·安徽卷] “人造小太阳”托卡马克装置使用强磁场约束高温等离子体，使其中的带电粒子被尽可能限制在装置内部，而不与装置器壁碰撞．已知等离子体中带电粒子的平均动能与等离子体的温度T 成正比，为约束更高温度的等离子体，则需要更强的磁场，以使带电粒子在磁场中的运动半径不变．由此可判断所需的磁感应强度B 正比于( )

A.T B ．T

C.T 3

D ．T 2

18．A [解析] 本题是“信息题”：考查对题目新信息的理解能力和解决问题的能力．根据洛伦兹力提供向心力有q v B ＝m v 2

r 解得带电粒子在磁场中做圆周运动的半径r ＝m v

qB .由动能

的定义式E k ＝12m v 2，可得r ＝2mE k

qB

，结合题目信息可得B ∝T ，选项A 正确。

19．[2014·安徽卷] 如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止．物体与盘面间的动摩擦因数为

3

2

(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°，g 取10 m/s 2

.则ω的最大值是( ) A. 5 rad/s B. 3 rad/s C ．1.0 rad/s D ．0.5 rad/s

19．C [解析] 本题考查受力分析、应用牛顿第二定律、向心力分析解决匀速圆周运动问题的能力．物体在最低点最可能出现相对滑动，对物体进行受力分析，应用牛顿第二定律，有μmg cos θ－mg sin θ＝m ω2r ，解得ω＝1.0 rad/s ，选项C 正确。

20．[2014·安徽卷] 英国物理学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间激发感生电场．如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场B ，环上套一带电荷量为＋q 的小球．已知磁感应强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )

A ．0 B.1

2

r 2qk

C ．2πr 2qk

D ．πr 2qk 20．D [解析] 本题考查电磁感应、动能定理等知识点，考查对“变化的磁场产生电场”的理解能力与推理能力．由法拉第电磁感应定律可知，沿圆环一周的感生电动势

E 感＝

ΔΦΔt ＝ΔB Δt

·S ＝k 〃πr 2，电荷环绕一周，受环形电场的加速作用，应用动能定理可得W ＝qE 感＝πr 2qk .选项D 正确。

21．[2014·安徽卷] (18分

)

图1

Ⅰ.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹． (1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________． a ．安装斜槽轨道，使其末端保持水平

b ．每次小球释放的初始位置可以任意选择

c ．每次小球应从同一高度由静止释放

d ．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接