1、2014年普通高等学校招生全国统一考试理综物理解析版（新课标I卷）二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分，在每小题给出的四个选项中，第 1418题只有一项符合题目要求，第 1921题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。14在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是A将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接。往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化D绕在同一铁环上的两个线圈
2、，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化答案：D解析：本题考察电磁感应现象中感应电流产生的条件，其中的选项C把物理学史中科学家失败的做法也融入了进来，变相地考察了物理学史的知识。15. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力，下列说法正确的是A安培力的方向可以不垂直于直导线B安培力的方向总是垂直于磁场的方向C安培力的的大小与通电直导线和磁场方向的夹角无关D将直导线从中点折成直角，安培力的大小一定变为原来的一半答案：B解析：考察了安培力的大小与方向，安培力的大小与导线在磁场中的放置方式有密切的有关系：当垂直于磁场放置时受到的力最大，平行于磁场放置时不受安培力，即不平行也不
3、垂直时介于最大和零之间；安培力的方向总是即垂直于磁场又垂直于导线，即，安培力的方向总是垂直于导线与磁场所决定的平面。选项D中将导线从中点折成直角，但不知折的方式如何，若折后导线仍在垂直于磁场的平面内，则力将变为原来的倍；若折后导线另一部分平行于磁场，则力减小为原来的一半；若折后导线另一部分即不平行也不垂直于磁场，则力将介于这两者间。如果导线开始时并不垂直于磁场，则情况更为复杂。16如图，MN为铝质薄平板，铝板上方和下方分别有垂直于图平面的匀强磁场（未画出）。一带电粒子从紧贴铝板上表面的P点垂直于铝板向上射出，从Q点穿越铝板后到达PQ的中点O。已知粒子穿越铝板时，其动能损失一半，速度方向和电荷量
4、不变。不计重力。铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为 A 2 B. C. 1 D.答案：D解析：考察带电粒子在磁场中运动的半径公式以及动能与动量的关系。由上面两式可得已知动能为2倍关系，而r也为2倍关系，所以。17.如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态，现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球的高度 A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定答案：A解析：考察受力分析，牛顿运动定律，以及力的合成与分解。设橡皮筋的伸长量为x
5、，受力分析如图所示，由牛顿第二定律有 （1） （2）小球稳定在竖直位置时，形变量为，由平衡条件有 （3）对（2）（3）两式可知，而悬点与小球间的高度差分别为与可见所以小球的高度一定升高。mgkx18.如图（a），线圈ab、cd绕在同一软铁芯上。在ab线圈中通以变化的电流，用示波器测得线圈cd间电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中，可能正确的是答案：C解析：考察法拉第电磁感应定律。cd间产生稳定的周期性变化的电压，则产生感应电流的磁场的变化是均匀的，根据题目所给信息知道，ab中电流的变化应该是均匀的。只有C选项有此特点，因此选
6、择C项。19.太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间，且三者几乎排成一条直线的现象，天文学称为“行星冲日”。据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日木星冲日；4月9日火星冲日；5月11日土星冲日；8月29日海王星冲日；10月8日天王星冲日。已知地球及各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是地球火星木星土星天王星海王星轨道半径（AU）1.01.55.29.51930A各地外行星每年都会出现冲日现象B在2015年内一定会出现木星冲日C天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最
7、短答案：BD解析：考察角追及和万有引力定律。由引力提供向心力可知相邻两次冲日的时间间隔其中表示的是地球的公转角速度，表示的是行星的公转角速度。将第一式中的结果代入到第二式中有设行星的半径是地球半径的k倍，则上式可化为上式中，也就是地球绕太阳公转的周期，即一年的时间。对于火星k=1.5，对于木星k=5.2，至此可知，后面的行星冲日时间间隔大约都是1年，但又大于1年，因为只有时才恰恰为一年。20.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地
8、加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A. b一定比a先开始滑动Ba、b所受的摩擦力始终相等C是b开始滑动的临界角速度D当时，a所受摩擦力的大小为kmg答案：AC解析：考察圆周运动的临界问题。缓慢加速可视为忽略切向加速度，即所有的摩擦力提供向心力，两物体质量和角速度均一样，半径不一样，则b的摩擦力为a的2倍，B项错。b物体先达到极限，所以A项正确。当最大静摩擦提供b的向心力时就是b将要滑动的时候，则C正确，D同样求解可知D错误。21. 如图，在正点电荷Q的电场中有M、N、P、F四点，M、N、P为直角三角形的三个顶点，F为MN的中点，M=300。M、N、P、F四点处的电势分别用M、N
9、、P、F表示。已知M=N ，P=F，点电荷Q在M、N、P三点所在平面内，则A点电荷Q一定在MP的连线上B连接PF的线段一定在同一等势面上C将正试探电荷从P点搬运到N点，电场力做负功DP大于M答案：AD解析：考察点电荷的电场，平面几何知识。MPNFOH如图，由于，所以场源电荷必在MN的垂直平分线PO上，其中O是PO与MP的交点。联结ON，恰有NO垂直于PF。说明场源电荷恰在O点。从而本题选AD。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。（一）必考题22.（6分）某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图，如图（b）所示。实验中小车（含发射器）的质量为
10、200g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到。回答下列问题：（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(填“线性”或“非线性”)关系。（2）由图(b)可知，a-m图线不经过原点，可能的原因是_。（3）若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_。答案：（1）非线性；（2）有摩擦力；（3）倾斜轨道以平衡摩擦力；要远远小于小车的质量。解析：（1）如图，非直线则非线性（2）如图，有了一定质量时加速
11、度还是0，则必有阻力摩擦力。（3）第二问已经说了有摩擦力自然要平衡，只有远小于小车的质量，重物的加速度所产生的影响才被忽略，其实直接回忆牛二实验就知道必须要远小于，不要被现代的仪器迷惑。23.（9分）利用如图（a）所示电路，可以测量电源电动势和内阻，所用的实验器材有：AR1RR0S待测电源，电阻箱R（最大阻值999.9），电阻R0（阻值为3.0），电阻R1（阻值为3.0），电流表（量程为200mA，内阻为RA=6.0），开关S。实验步骤如下：将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S；多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;以为纵坐标，R为横坐标，作图线（用直线拟合）求出直线的斜率k和在
12、纵轴上的截距b。回答下列问题：（1）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则与R的关系式为_。（2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻R=3.0时电流表的示数如图（b）所示，读出数据，完成下表。答：_，_。R/1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.1250.1000.0910.0840.077I1/A16.998.0010.011.011.913.0（3）在答题卡图（c）的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k=_，截距b=_。（4）根据图线求得电源电动势E=_V，内阻r=_。答案：（1）（2）0.110，9.09（3）0.989（或在0.961.04之
13、间）6.04（或在5.96.1之间）紧接着描点连线求交点和斜率可直接得出结果。（4）3.03（或在2.73.3之间）1.10（或在0.61.4之间）根据（1）（3）结果可求得结论。用Excel表格绘图如下R/1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A0.143 0.125 0.110 0.100 0.091 0.084 0.077 I-1/A-16.99 8.00 9.09 10.0 11.0 11.9 13.0 24（12分）公路上行驶的两辆汽车之间应保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰。通常情况下，人的反
14、应时间和汽车系统的反应时间之和为1s。当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m。设雨天时汽车轮胎与沥青地面的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度。答案：20m/s解析：晴天时，设速度为，反应时间为，加速度为，有 （1） （2） （3） （4）由上面几个方程可得：。25.（20分）如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，BOA=600,OB=OA,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电，电荷量为q（q0），同时加一匀强电场、场强方向与O
15、AB所在平面平行。现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点时的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍。重力加速度大小为g。求（1）无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；（2）电场强度的大小和方向。答案：（1） （2），电场强度与竖直方向的夹角为30解析：（1）设OA的长度为s，则OB的长度为。由平抛运动规律可知 （1） （2）两式相除有 （3）小球到达A点时的动能与初动能的比值 （4）由上面几式可得 （5）（2）高电场强度水平向右的分量为，竖直向下的分量为，对于有无电场时从O到A
16、的过程分别有 （6） （7）对从O到B的过程来说 （8）（6）式除以（8）式并整理有 （9）（6）式除以（7）后代入（9）式并整理有 （10）电场强度的大小 （11）电场强度与竖直方向的夹角的正切 （12）即 （13）（二）选考题caTpOb33.物理选修3-3（15分）（1）(6分)一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其p-T图像如图所示，下列判断正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对三个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A . 过程ab中气体一定吸热B . 过程bc中气体既不吸热也不放热C . 过程ca中外界气体所做的功
17、等于气体所放的热D . a、b和c三个状态中，状态a分子的平均动能最小E . b和c两个状态中，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同（2）(9分)一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形气缸内，汽缸壁导热良好，活塞可沿气缸壁无摩擦地滑动。开始时气体压强为p，活塞下表面相对于气缸底部的高度为h，外界温度为T0 。现取质量为m的沙子缓慢地倒在活塞的上表面，沙子倒完时，活塞下降了h/4.若此后外界的温度变为T，求重新到达平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为g。答案：（1）ADE （2）解析：（1）B选项为等温膨胀，吸热对外做功，C选项压缩且降温故不等
18、（2）设气缸的横截面积为S，沙子倒在活塞上后，对气体产生的压强为p，由玻意耳定律得 解得 外界的温度变为T后，设活塞距底面的高度为。根据盖吕萨克定律，得 解得 据题意可得 气体最后的体积为 联立式得 34 物理选修3-4（15分）（1）（6分）图（a）为一列简谐横波在t=2s时的波形图，图（b）为媒质中平衡位置在x=1.5m处的质点的振动图像，P是平衡位置为x=2m的质点。下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A波速为0.5m/sB波的传播方向向右C02s时间内，P运动的路程为8cmD02s时间内，P向y轴正方向
19、运动E当t=7s时，P恰好回到平衡位置.（2）（9分）一个半圆柱形玻璃砖，其横截面是半径为R的半圆，AB为半圆的直径，O为圆心，如图所示。玻璃的折射率为n=。（i）一束平行光垂射向玻璃砖的下表面，若光线到达上表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽宽为多少？（ii）一细束光线在O点左侧与O相距R处垂直于AB从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。答案：（1）ACE（2）（i） （ii）光线从玻璃砖射出的点的位置在O点右侧与O相距处解析：（1）考察振动与波的关系，由图（a）知，由图（b）知，。因此，波的传播速度。2s时，1.5m处的质点正在通过平衡位置向下运动，因此波的传播方向向x
20、轴的负方向。半个周期内振动的路程为2A，恰为8cm。图（a）是波在2s时的波形图，需要向前推，因当前时刻P位于最低点，因此0至2s内向下运动。t=7s时，1.5m处的质点位于负的最大位移处，因此P点正通过平衡位置。（2）(i)临界光线如图所示，此时光线恰好在上表面发生全反射，其中x为此光线与O点间的距离解得根据对称性可知，入射光束在AB上的最大宽度为。（ii）如图所示，光线从O点左侧与O相距处垂直于AB从下方入射，则入射角为，符合发生全反射的条件，经全反射的光线再次到达上表面时同样发生全反射，依次进行下去，全反射时的法线与AB所成的角依次为、，由对称性可知，光线从玻璃砖射出的点的位置在O点右侧
21、与O相距处。35物理选修3-5（15分）（1）（6分）关于天然放射性，下列说法正确的 。（填正确答案标号。选对1个得3分，选对2个得4分，选对3个得6分。每选错一个扣3分，最低得分为0分）A所有元素都有可能发生衰变B放射性元素的半衰期与外界的温度无关C放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D、和三种射线中，射线的穿透能力最强E一个原子核在一次衰变中可同时放出、和三种射线（2）（9分）如图，质量分别为mA、mB的两个弹性小球A、B静止在地面上方，B球距离地面的高度h=0.8m，A球在B球的正上方。先将B球释放，经过一段时间后再将A球释放。当A球下落t=0.3s时，刚好与B球在地面上方的P点
22、处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A球的速度恰好为零。已知mB=3mA,重力加速度大小g=10m/s2，忽略空气阻力及碰撞中的动能损失。求（1）B球第一次到达地面时的速度；（2）P点距离地面的高度。答案：（1）BCD （2）0.75m解析：（1）考查衰变。A放射性元素衰变，故错；E一次衰变不能和同时存在，故错。（2）（i）设B球第一次到达地面时的速度大小为，由运动学公式有 将h=0.8m代入上式，得 =4m/s （ii）设两球相碰前后，A球的速度大小分别为和（=0），B球的速度分别为和。由运动学规律可得 由于碰撞的时间极短，重力的作用可以忽略，两球相碰前后的动量守恒，总动能保持不变。规定向下的方向为正，有 设B球与地面相碰后的速度大小为，由运动学及碰撞的规律可得 = 点P点距地面的高度为，由运动学规律可得 联立式，并代入已知条件可得 =0.75m