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    (15分）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行，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ω，地球半径为R。

    （2）当电梯仓停在距地面高度h2 = 4R的站点时，求仓内质量m2 = 50kg的人对水平地板的压力大小。取地面附近重力加速度g = 10m/s2，地球自转角速度ω = 7.3×10-5rad/s，地球半径R = 6.4×103km。

     

    （1）（2）11.5N

    【解析】

    试题分析：（1）设货物相对地心的距离为r1，线速度为v1

    由r1=R+h1 ①，

    得距离地面高为h1的同步轨道站相对地形的线速度为②

    则货物相对地心的动能为③

    联立①②③得④

    说明：①②③④四式各1分

    （2）设地球的质量为M，人相对地心的距离为r2，向心加速度为a2，轨道所在处的重力加速度为g2

    ⑤

    ⑥

    则在地球表面有⑦

    设距离地心处的向心加速度为g2，⑧

    解得

    相对太空舱静止的人受到太空舱地板的支持力为N

    ⑨

    联立⑤~解得N=11.5N⑩

    在由牛顿第三定律知，对水平地板的压力为N

    说明⑥⑦⑧⑨式各式2分，⑤⑩各式1分

    考点：牛顿运动定律 万有引力定律 动能

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（广东卷解析版） 题型：计算题

    如图所示，足够大的平行挡板A1、A2竖直放置，间距6L。两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B0，方向垂直纸面向外。A1、A2上各有位置正对的小孔S1、S2，两孔与分界面MN的距离均为L，质量为m、电荷量为+q的粒子经宽度为d的匀强电场由静止加速后，沿水平方向从S1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN上的P点，再进入Ⅱ区，P点与A1板的距离是L的k倍。不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。

    （1）若k=1，求匀强电场的电场强度E；

    （2）若，且粒子沿水平方向从S2射出，求出粒子在磁场中的速度大小v与k的关系式和Ⅱ区的磁感应强度B与k的关系式。

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（天津卷解析版） 题型：计算题

    （20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型。M、N为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为m、电荷量为+q的粒子A（不计重力）从M板小孔飘入板间，初速度可视为零，每当A进入板间，两板的电势差变为U，粒子得到加速，当A离开N板时，两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场，A在磁场作用下做半径为R的圆周运动，R远大于板间距离，A经电场多次加速，动能不断增大，为使R保持不变，磁场必须相应地变化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求

    （1）A运动第1周时磁场的磁感应强度B1的大小；

    （2）在A运动第n周的时间内电场力做功的平均功率；

    （3）若有一个质量也为m、电荷量为+kq（k为大于1的整数）的粒子B（不计重力）与A同时从M板小孔飘入板间，A、B初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变，下图中虚线、实线分别表示A、B的运动轨迹。在B的轨迹半径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映A、B的运动轨迹，并经推导说明理由。

     

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（大纲卷解析版） 题型：实验题

    （12分）现要测量某电源的电动势和内阻。可利用的器材有：电流表，内阻为1.00Ω；电压表；阻值未知的定值电阻R1、R2、R3、R4、R5；开关S；一端连有鳄鱼夹P的导线1，其他导线若干。某同学设计的测量电路如图（a）所示。

    （1）按图（a）在实物图（b）中画出连线，并标出导线1和其P端。

    （2）测量时，改变鳄鱼夹P所夹的位置，使R1、R2、R3、R4、R5依次串入电路，记录对应的电压表的示数U和电流表的示数I。 数据如下表所示。根据表中数据，在图（c）中的坐标纸上将所缺数据点补充完整，并画出U-I图线。

    （3）根据U-I图线求出电源的电动势E＝ V，内阻r＝ Ω。

     

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    B．保持压强不变时，分子热运动可能变得剧烈

    C．压强变大时，分子间的平均距离必然变小

    D．压强变小时，分子间的平均距离可能变小

     

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    科目：高中物理 来源：2014年全国普通高等学校招生统一考试（四川卷解析版） 题型：选择题

    如图所示，甲为t = 1s时某横波的波形图象，乙为该波传播方向上某一质点的振动图象，距该质点△x = 0.5m处质点的振动图象可能是（ ）

     

     

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    （1）碰撞前瞬间A的速率v。

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