1、2014年普通高等学校统一招生考试理科综合(上海卷)物理试题解析1.下列电磁波中,波长最长的是(A)无线电波 (B)红外线 (C)紫外线 (D)射线1【答案】A【考点】电磁波谱【解析】题中电磁波按照波长由长到短的顺序,依次是:无线电波、红外线、紫外线、射线,故选A。2.核反应方程中的X表示(A)质子 (B)电子 (C)光子 (D)中子2【答案】D【考点】核反应【解析】核反应同时遵循质量数和电荷数守恒,根据质量数守恒,可知X的质量数是1,电荷数是0,所以该粒子是中子,D项正确。3.不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是(A)原子中心有一个很小的原子核(B)原子核是由质子和中子组成的(C)原子质
2、量几乎全部集中在原子核内(D)原子的正电荷全部集中在原子核内3【答案】B【考点】散射实验、核式结构模型【解析】卢瑟福通过散射实验,发现绝大多数粒子发生了偏转,少数发发生了大角度的偏转,极少数反向运动,说明原子几乎全部质量集中在核内;且和粒子具有斥力,所以正电荷集中在核内;因为只有极少数反向运动,说明原子核很小;并不能说明原子核是由质子和中子组成的,B项正确。4.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的(A)引力增加,斥力减小(B)引力增加,斥力增加(C)引力减小,斥力减小(D)引力减小.斥力增加4【答案】C【考点】分子动理论【解析】根据分子动理论可知,物质是由大量分子组成的;组成
3、物质的分子在永不停息的做着无规则的热运动;分子间同时存在相互作用的引力和斥力。随分子间距的增大斥力和引力均变小,只是斥力变化的更快一些,C项正确。5.链式反应中,重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是 (A)质子(B)中子(C)粒子(D)粒子5【答案】B【考点】核反应、裂变【解析】重核的裂变需要中子的轰击,在链式反应中,不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下去,B项正确。6.在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是(A)光电效应是瞬时发生的(B)所有金属都存在极限颇率(C)光电流随着入射光增强而变大(D)入射光频率越大,光电子最大初动能越大6【答案】C【考点】光电效应、光的波粒
4、二象性【解析】光具有波粒二象性,即既具有波动性又具有粒子性,光电效应证实了光的粒子性。因为光子的能量是一份一份的,不能积累,所以光电效应具有瞬时性,这与光的波动性矛盾,A项错误;同理,因为光子的能量不能积累,所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时,才会发生光电效应,B项错误;光强增大时,光子数量和能量都增大,所以光电流会增大,这与波动性无关,C项正确;一个光电子只能吸收一个光子,所以入射光的频率增大,光电子吸收的能量变大,所以最大初动能变大,D项错误。7.质点做简谐运动,其x-t关系如图。以x轴正向为速度v的正方向,该质点的v-t关系是7【答案】B 【考点】速度时间图象、位移时间图象【解析】
5、位移时间图象切线斜率的绝对值表示质点的速度的大小,斜率的正负表示速度的方向,根据题图可知该质点在T内的速度先是反向加速再减速,接着正向加速再减速,B项正确。8.在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为(A) (B) (C) (D)8【答案】A【考点】竖直上抛、自由落体【解析】根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是v,之后的运动与竖直下抛的物体运动情况相同。因此上抛的小球比下抛的小球运动的时间为:,A项正确。9.如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。穿在轨道上的小球在拉
6、力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。在运动过程中 (A) F增大,N减小 (B) F减小,N减小(C) F增大,N增大 (D) F减小,N增大9【答案】A【考点】共点力平衡、力的合成与分解【解析】小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡,有:Fmgsin,Nmgcos(是重力与竖直方向的夹角),随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,A项正确。10.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体 (A)压强增大,体积增大(B)压强增大,体积减小 (C)压强减小,体积增大(D)压强减小,体积减小10【答案】B【
7、考点】理想气体状态方程、完全失重【解析】初始时,水银处于静止状态,受到重力和封闭气体的压力之和与外界大气压力等大反向;当试管自由下落时,管中水银也处于完全失重状态,加速度为g竖直向下,所以封闭气体的压强与外界大气压等大;由此可知封闭气体的压强增大,根据理想气体状态方程可知,气体的体积减小,B项正确。11.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不计空气阻力,在整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是11【答案】C【考点】机械能守恒、功的原理【解析】物体手拉力加速上升时,拉力做正功,物体的机械能增大,又因为拉力做功为:,与时间成二次函数关系,AB项错误;撤去拉力后,物
8、体只受重力作用,所以机械能守恒,D项错误,C项正确。12.如图,在磁感应强度为B的匀强磁场中,面积为s的矩形刚性导线框abcd可绕过ad边的固定轴OO转动,磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电流强度为I的稳恒电流,并使线框与竖直平面成角,此时bc边受到相对OO轴的安培力力矩大小为(A) (B) (C) (D)12.【答案】A【考点】磁场对通电导线的作用、力矩【解析】根据左手定则,可知通电导线受到的安培力沿竖直方向向上,大小为FBILbc,此力到转轴的力臂为Labsin;力矩为:MFLabsinSBIsin,A项正确。13.如图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动,每秒
9、沿顺时针方向旋转30圈。在暗室中用每秒闪光31次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿(A)顺时针旋转31圈 (B)逆时针旋转31圈(C)顺时针旋转1圈 (D)逆时针旋转1圈13.【答案】D【考点】圆周运动、参照物【解析】根据题意知圆盘转的的周期大于闪光时间间隔,所以1s内观察到圆盘沿逆时针转动了一周,D项正确。14.一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播,绳上两质点A、B的平衡位置相距3/4波长,B位于A右方。t时刻A位于平衡位置上方且向上运动,再经过1/4周期,B位于平衡位置(A)上方且向上运动 (B)上方且向下运动(C)下方且向上运动 (D)下方且向下运动14.【答案】D【考点】机械振动、机械
10、波【解析】B在A的右端,根据波的传播方向可知,B的振动落后A四分之三个周期,从t时刻后在经过四分之一周期,A到达最高点的下方,此时B位于平衡位置的下方且向下运动,D项正确。15.将阻值随温度升高而减小的热敏电阻I和II串联,接在不计内阻的稳压电源两端。开始时I和II阻值相等,保持I温度不变,冷却或加热II,则II的电功率在(A)加热时变大,冷却时变小(B)加热时变小,冷却时变大(C)加热或冷却时都变小(D)加热或冷却时都变大15.【答案】C【考点】电功率、电源的输出功率【解析】将温度不变的热敏电阻等效成电源的内阻,初始时两者阻值相同,所以此时“电源”的输出功率最大,即热敏电阻II的电功率最大,
11、无论将其冷却还是加热,其消耗的电功率均减小,C项正确。16.如图,竖直平面内的轨道I和II都由两段细直杆连接而成,两轨道长度相等。用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球,分别沿I和II推至最高点A,所需时间分别为t1、t2;动能增量分别为Ek1、Ek2,假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变,且球与I. II轨道间的动摩擦因数相等,则(A)Ek1Ek2 t1t2 (B) Ek1=Ek2 t1t2 (C)Ek1Ek2 t1t2 (D)Ek1=Ek2 t1t216.【答案】B 【考点】动能定理、速度时间图象【解析】小球从最低点到最高点受到摩擦力做功:WfmgcosLmgx水平与斜面倾角无关;
12、水平拉力为恒力,水平位移相同,所以拉力做功相等,根据动能定理可知,两球到达A点时的速度相同,动能相等,AC项错误;将小球的运动看做直线运动,画出其速率随时间变化的图象,可知,沿II轨道运动的小球先到达,B项正确。17.如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。则该磁场(A)逐渐增强,方向向外(B)逐渐增强,方向向里(C)逐渐减弱,方向向外(D)逐渐减弱,方向向里17.【答案】CD【考点】楞次定律【解析】根据楞次定律可知,感应电流的磁场具有阻碍原磁通量变化的作用,回路变成圆形,说明面积在变大,根据增缩减扩的原理可知,线圈中的磁通量无论什么方向,只要减少即会发生此现象,故
13、CD正确。18.如图,电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。将滑动变阻器滑片向下滑动,理想电压表V1、 V2、 V3示数变化量的绝对值分别为V1、V2、V3,理想电流表A示数变化量的绝对值为I,则(A) A的示数增大(B) V2的示数增大(C) V3与I的比值大于r(D) V1大于V218.【答案】ACD【考点】动态电路问题、串联电路的规律【解析】此电路为串联电路,将滑片向下滑动,电路中的总电阻减小,总电流增大;电流表的示数增大,A项正确;电源的内阻分压增大,所以路端电压减小,即V2的示数减小,B项错误;电压表V1测量的是定值电阻两端的电压,由于电流增大,定值电阻的分压增大,滑动变阻器两端的
14、电压减小,所以V1的示数变化大于V2,D项正确;将定值电阻等效为电源的内阻,C项正确。19.静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带正电的点电荷沿x轴运动,则点电荷 (A)在x2和x4处电势能相等(B)由x1运动到x3的过程中电势能增大(C)由x1运动到x4的过程中电场力先增大后减小(D)由x1运动到x4的过程中电场力先减小后增大19.【答案】BC【考点】电场力的性质,电场能的性质【解析】由图象可知,将正电荷沿x轴正向移动,电场力沿x轴负方向,从x2移动到x4的过程电场力做功不为零,两点电势能不相等,A项错误;从x1移动到x3的过程电场力沿x轴负方向,电场力做负功
15、,电势能增大,B项正确;从x1到x4的过程场强先增大,后减小,所以电场力先增大后减小,C向正确;D项错误。20.如图,在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体A和B,质量一定的两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸璧之间无摩擦,左侧活塞面积较大,A、B的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜,再使A、B升高相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态A、B的压强变化量pA、pB均大于零,对活塞压力的变化量为FA、FB,则(A)A体积增大 (B)A体积减小 (C) FAFB (D)pApB20.【答案】AD【考点】理想气体状态方程、共点力平衡【解析】以两个活塞和杆整体为研究对象,初始
16、时刻,将左端倾斜平衡后,由于温度升高,气体体积变大,活塞向B端移动。A项正确,B项错误;仍以两个活塞为研究对象,;pAg tan,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。【答案】(1);(2)0 【考点】匀变速直线运动规律、牛顿第二定律【解析】(1)设加速过程中加速度为a,由匀变速运动公式解得(2)设球不受车厢作用,应满足解得减速时加速度由斜面支持力N与左壁支持力P共同决定,当时P0球受力如图。由牛顿定律解得32. (14分)如图,一对平行金属板水平放置,板间距为d,上极板始终接地。长度为d/2、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴0在竖直平面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量
17、为q。当两板间电压为U1时,杆静止在与竖直方向00夹角=300的位置;若两金属板在竖直平面内同时绕O、O顺时针旋转=150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)绝缘杆所受的重力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;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求W1与W2。【答案】(1);(2);(3)错误【考点】 力矩平衡;电场能的性质【解析】(1)设杆长为L,杆受到的重
18、力矩与球受到的电场力矩平衡解得 (2)金属板转过角后,同样满足力矩平衡,有联立解得,(3)该同学的结论错误。因为上板接地,当板旋转角度时,板间电场发生变化,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,带电小球的电势能也改变了。设带电小球与零势面间的电势差为U金属板转动前:电势能 金属板转动后电势能 33. (14分) 】如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5, MN与MP的夹角为1350, PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。将质量m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,并与MP平行。棒与MN、PQ交点G、 H间的
19、距离L=4m。空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。在外力作用下,棒由GH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。【答案】(1)8N;(2)1s;(3)1m/s【考点】法拉第电磁感应定律、动能定理、闭合电路欧姆定律【解析】(1)棒在GH处速度为v1,因此,由此得;(2)设棒移动距离a,由几何关系EF间距也为a,磁通量变化。题设运动时回路中电流保持不变,即感应电动势不变,有:因此 解得 (3)设外力做功为W,克服安培力做功为WA,导体棒在EF处的速度为v3由动能定理:克服安培力做功:式中 联立解得:由于电流始终不变,有:因此 代入数值得 解得 或(舍去)