2014上海高考物理真题及答案

填：“B”、“C”、“D”或“E”），所得到的U-I关系如图（b）中的直线II所示，则定值电阻的阻值为＿＿＿＿?。D，3，

29．（8分）某小组在做“用单 r/m 0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 O 摆测定重力加速度”实验后，为进T/s 2.11 2.14 2.20 2.30 2.43 2.64 r 一步探究，将单摆的轻质细线改为 2.1 刚性重杆。通过查资料得知，这样 C 做成的“复摆”做简谐运动的周期T 2.0 ＝2? 定的常量，m为摆的质量，g为重力加速度，r为转轴到重心C的距离。如图（a）所示，实验时在杆上不同位置打上多个小孔，将其中一个小孔穿在光滑水平轴O上，使杆做简谐运动，测量并记录r和相应的运动周期T，然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验，实验数据见表，并测得摆的质量m＝0.50kg。

（1）由实验数据得出图（b）所示拟合直线，图中纵轴表示＿＿＿＿＿。T2r，

（2）IC的国际单位为＿＿＿＿＿，由拟合直线得到IC的值为＿＿＿＿（保留到小数点后二位）。kg·m2，0.17，

（3）若摆的质量测量值偏大，重力加速度g的测量值＿＿＿＿（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）不变，

L 六．计算题（共50分）

30．（10分）如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放h 置，管内用水银将一段气体封闭在管中，当温度为280K时，被封闭的气柱长L＝22cm，两边水银面高度差h＝16cm，大气压强p0＝76cmHg。

（1）为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应改变为多少？

（2）封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气体长度变为20cm，需向开口端注入的水银柱长度为多少？

（1）p1＝（76－16）cmHg＝60cmHg，末态两边水银面高度差（16－2?3）cm＝10cm，p1V1p2V2p2＝（76－10）cmHg＝66cmHg，＝，T2＝p2V2T1/p1V1＝350K，

T1T2

（2）设加入的水银柱长为l，末态两边水银面高度差（16＋2?2）－l，p3＝76－（20

－l），由p1V1＝p3V3，解得：l＝10cm，

IC＋mr2，IC式中为由该摆决mgr

图（a） 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 r2/m2 图（b）

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31．（12分）如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为?的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球，静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止

开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直到 静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。

? （1）求箱子加速阶段的加速度大小a’。

（2）若a＞gtan?，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。

（1）s1＝v2/2a’，s2＝v2/2a，s＝v2/2a’＋v2/2a，解得：a’＝av2/（2as－v2），

（2）设球不受车厢作用，应满足Nsin?＝ma，Ncos?＝mg，解得：a＝gtan?，当a＞gtan?时球不受左壁作用，由牛顿定律Nsin?＝ma，Ncos?－Q＝mg，解得：顶部作用力Q＝m（acot?－g），

O 32．（14分）如图，一对平行金属板水平放置板间距 为d，上板始终接地，长度为d/2、质量均匀分布的绝缘杆， ? d q 上端可绕上板中央的固定轴O在竖直平面内转动，下端固 O’ ? 定一带正电的轻质小球，其电荷量为q。当两板间电压为

U1时，杆静止在与竖直方向OO’夹角?＝30?的位置，若

两金属板在竖直平面内同时绕O、O’顺时针旋转?＝15?至图中虚线位置时，为使杆仍在原位置静止，需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求：

（1）绝缘杆所受重力G；

（2）两板旋转后板间电压U2；

（3）在求前后两种情况中带电小球的电势能W1与W2时，某同学认为由于在两板旋转过程中带电小球位置未变，电场力不做功，因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确，计算该电势能，若认为该同学的结论错误，说明理由并求W1与W2。

LqU12qU1（1）Gsin30?＝Lsin30?，解得：G＝，

2dd

3＋1LqU2sin30?cos15?

（2）Gsin30?＝Lsin45?，解得：U2＝U1＝U1，

24dcos15?sin45?

（3）该同学的结论错误，因为上板接地，板旋转后，板间电场强度发生变化，电场

的零势能面改变了，带电小球所在处相对零势能面的位置也改变了，所以小球的电势能也改Lcos30?3变了。金属板转动前，带电小球与零势能面间的电势差为U1’＝U1＝U1，电势能 W1

d4＝qU1’＝

3Lcos45?11

qU1，转动后， U2’＝U2＝U1，电势能W2＝qU2’＝qU1， 444dcos15?

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33．（14分）如图，水平面内有一光滑金属导轨，其MN、

? ? ? ? ?N PQ边的电阻不计，MP边的电阻阻值R＝1.5Ω，MN与MP的夹 角为135?，PQ与MP垂直，MP边长度小于1m。将质量m＝2kg、 ? ? ? G ? ? 电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上，并与MP平行。棒与 ? E ? ? ? ? MN、PQ交点G、H间的距离L＝4m，空间存在垂直于导轨平M 面的匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T。在外力作用下，棒由GHR ? ? ? ? ? P F H Q 处以一定的初速度向左做直线运动，运动时回路中的电流强度

始终与初始时的电流强度相等。

（1）若初速度v1＝3m/s，求棒在GH处所受的安培力大小FA；

（2）若初速度v2＝1.5m/s，求棒向左移动距离2m到达EF所需时间?t；

（3）在棒由GH处向左移动2m到达EF处的过程中，外力做功W＝7J，求初速度v3。 （1）E1＝BLv1＝0.5?4?3V＝6V，I1＝E1/R＝6/1.5＝4A，FA＝4BI1L＝8N，

（2）E2＝Bl2v2＝0.5?4?1.5V＝3V，I2＝E2/R＝3/1.5＝2A，q＝I2?t＝BS/R＝0.5?6/1.5＝2，?t＝1s，

（3）I3＝E3/R＝BLv3/R＝4v3/3，q＝I3?t3＝2，W－I32R?t3＝mv3’2/2－mv32/2，v3’＝2v3，7

代入得：3v32＋4v3－7＝0，v3＝1m/s，v3＝m/s（舍去），

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