1、 2014年普通高等学校招生全国统一考试 (新课标 I卷 )物理 一、 选择题 1.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瑞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表的变化 D.绕在同一铁环上的两个线圈，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 解析： 穿过线圈磁通量不变，不产生感应电流时，电流表指针不会偏转， A 错的；在通电线圈中通电后，
2、穿过旁边放置的线圈磁通量不变，不能产生感应电流， B 错的；当插入磁铁时，能产生感应电流，但当跑到另一房间观察时，穿过线圈磁通量不变，不能产生感应电流， C错的；在通电与断电瞬间，磁通量生了变化，有感应电流， D 对的。 答案： D 2.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 解析： 由左手定则安培力方向一定垂直于导线和磁场方向， A 错的 B 对的； F=BIL sin ,安培力大小与
3、磁场和电流夹角有关， C 错误的；从中点折成直角后，导线的有效长度不等于导线长度一半， D 错的 答案： B 3.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 )。一带电拉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。已知拉子穿越铝板时，其动能损失一半，这度方向和电荷量不变。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. 2 C.1 D.22 解析： 动能是原来的一半，则速度是原来的212 倍，又由rvmqvB2 得上方磁场是下方磁场的212 倍，选 D。 答案： D 4.如图，用橡皮筋将一小
4、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 解析： 竖直平衡时 kx1=mg，加速时，令橡皮筋与竖直方向夹角为 ，则 kx2 cos =mg，可得12cosxx； 静止时，球到悬点的竖直距离1 1 0h x l，加速时，球到悬点的竖直距离22c o s c o soh x l，比较可得，21hh，选项 A 正确。 答案： A 5.如图 (a)，线
5、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 ( ) 解析： 由图 b 看出 c、 d 电压在某小段时间不变，则 a、 b 中电流在该段时间是均匀变化的，只能是图像 C。 答案： C 6.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
6、里冲日； 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 ( ) A.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短 解析：令地球周期为 w0，地外 行星周期为 w，由 w0t wt=2 得各地外行星相邻两次冲日时间间隔不等于一年， A 错的；根据开普勒第三定律或 RTmRGMm20224 得，木星周期大约是11.5 年 ,则木星的冲日周期由 w0t wt=2 ，得
7、1. 1t 年，上次木星冲日在 2014 年 1 月 6 日，则 2015 年一年时间内一定出现冲日， B 选项正确；天王星与土星轨道半径之比为 2:1，周期之比为 2 2 :1，由 w0t wt=2 可得 C 错的；由 w0t wt=2 ，越高越慢， w 越小， t 就越小， D 对的。 答案： BD 7.如图 ， 两个质盘均为 m 的小木块 a 和 b(可视为质点 )放在水平四盘上， a 与转轴 00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加速转动，用 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的
8、是 ( ) A.b 一定比 a 先开始滑动 B. a、 b 所受的摩擦力始终相等 C.lkg2是 b 开始滑动的临界角速度 D.当lkg32 时， a 所受摩擦力的大小为 kmg 解析： 两物块共轴转动，角速度相等， b 的转动半径是 a 的 2 倍，所以 b 物块最先达到最大静摩擦，最先滑动， A 对的；两物块的向心力由静摩擦力提供的，由于半径不等，所以向心力不等， B 错误的；当 b 要滑动时 kmg=mw2.2L，所以 C 对的；同理 b 要滑动时， kmg=mw2.L，解得其临界角速度，显然实际角速度小于临界角速度， b 还没达到最大静摩擦力， D 错误的。 答案： AC 8.如图，在
9、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、P、F表示。己知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 D. P 大于 M 解析： 因为 M、 N 电势相等， P、 F 电势相等， M、 N 处在同一个圆上，同理 P、 F 处在同一个圆上，连接 M、 N 和 P、 F 分别作他们的垂直平
10、分线，必交于一点，则由几何关系得到交于PM 上， A 对的；这是点电荷电场，不是匀强电场， B 错误的；这是正电荷，距离点电荷越远，电势越小，电势能越小， C 错 D 对的。 答案： AD (2014 年全国卷 1) 9.(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 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。
11、(2)由图 (b)可知， a-m 图线不经过原点，可能的原因是存在 。 (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，则实脸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)存在摩擦力 (3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力； 远小于小车的质量。 10.(9 分 )利用如图 (a)所示电路，可以测量电源的电动势和内阻，所用的实验器材有： 待测电源，电阻箱 R(最大阻值 999.90 ).电阻 R0(阻值为 3.0 )，电阻 R1,(阻值为 3.0 ).电流表 A (量程为
12、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I1为纵坐标， R 为横坐标，作粤 RI-1图线 (用直线线拟合 )； 求出直线的斜率 k 和在纵轴上的截距 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I1与 R 的关系式为 。 (2)实脸得到的部分数据如下表所示，其中电阻 R = 3.O )时电流表的示数如图 (b)所示，读出数据 .完成下表。答： ， 。 (3)在图 (c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图 ,根据图线求得斜率 k=
13、 A-1 -1，截距 b= A-1， . (4)根据图线求得电源电动势 E= V，内阻 r= 。 R/ 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 I/A 0.143 0.125 0.100 0.091 0.084 0.077 I-1/A-1 6.99 8.00 10.0 11.0 11.9 13.0 解析： (1)由于电流表 A 与电阻 R1并联，且 RA=6.0 ， R1=3.0 ，当电流表示数为 I 时，电路总电流应为 3I。根据闭合电路欧姆定律有： E=3I(11AARR +R0+R+r)，代入数据整理得：1 3 1 5 3 rRI E E (2)根据图 (b)可得电流表示
14、数为 110mA=0.110A；所以 1/I=9.09 (3)见图 (c)答 (4)根据和图象可得： 3 1kE， 15 3 6 r bE，解得： E=3V r=1.0 答案： (1)(1)E=I 总 (R+R0+r)+IRA， I 总 =I+I1， I1R1= IRA，三式联立得 I1=11ERRRA R+11ERRRA (R0+r)+ERA (2) 0.110 ， 9.09 。 (3)见答图 c； 1.0(0.96-1.04 之间 )； 6.0(5.9-6.1 之间 ) (4)3.0(2.7-3.3 之间 )； 1.0(0.6-1.4 之间 ) 11.(12 分 )公路上行驶的两汽车之间应
15、保持一定的安全距离。当前车突然停止时，后车司机以采取刹车措施，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路面间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。 解析： 令晴天时加速度为 a1，据 mg=m a1 得 a1= g 由题意得 S=vt+av22 代入得， a1=5m/s2 同理：雨天时 a2=2/5 a1=2 m/s2 代入得 v=20(24 舍去 )m/s 答案： v=20
16、m/s 12.(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=23OA。将一将一质量为 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 OAB 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 点时的动能为初动能的 6 倍。重力加速度大小为 g。求 (1)无电场时，小球到达
17、 A 点时的动能与初动能的比值； (2)电场强度的大小和方向。 解析： (1)由平抛运动的规律， h=21gt2 x=vt tan =xs得 2 3 v0=3gt 所以 h=21gt2=gv32 20 由动能定理得 mgh=Ek 21m v02 Ek=67m v02 所以 Ek： Ek0=7:3 (2)令 OA=2L,OB=3L 由动能定理得 UOAq+mg .2L sin 300=Ek1 Ek0 UOBq+mg 3L=Ek12 Ek0 由上式 mg .2L sin 300=32m v02 解得 UOAq=31m v02 UOBq=21m v02 所以 UOA=32UOB 场强方向在 AOB
18、的角平分线上，从 O 点斜向下与竖直方向成 300角。 由上式 Eq2L sin 600=31m v02 mg .2L sin 300=32m v02 所以 E=q63 mg (2014 年全国卷 1) 13.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 3 个得 6分。每选错 1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
19、.过程 ca 中外界对气体所做的功等于气体所放的热 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 解析： 从 a 到 b 的过程，根据图线过原点可得aa bbPPTT，所以为等容变化过程，气体没有对外做功，外界也没有对气体做功，所以温度升高，只能是吸热的结果， A 正确；从 b到 c的过程温度不变，可是压强变小，说明体积膨胀，对外做功，理应内能减少温度降低，而温度不变说明从外界吸热， B 错误；从 c 到 a 的过程，压强不变，根据温度降低说明内能减少，根据改变内能的两种方式及做功和热传递的结果是
20、内能减少，所以外界对气体做的功小于气体放出的热量， C 错误。分子的平均动能与温度有关，状态 a 的温度最低，所以分子平均动能最小， D 正确； b和 c 两个状态，温度相同，即分子运动的平均速率相等，单个分子对容器壁的平均撞击力相等，根据 b 压强大，可判断状态 b 单位时间内容器壁受到分子撞击的改数多， E 正确。 答案： ADE (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，气缸壁导热良好，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，外界的温度为 To。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
21、 h/4.若此后外界的温度变为 T，求重新达到平衡后气体的体积。已知外界大气的压强始终保持不变，重力加速度大小为 g。 解析： 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 phS =(p + p)(h -14h)S 解得 p =13p 外界的温度变为 T 后， 设活塞距底面的高度为 h 。根据盖 吕萨克定律，得 014h h ST= hST 解得 h=034TT h 据题意可得 p =mgS 气体最后的体积为 V =Sh 联立式得 V =094mghTpT 答案：094mghTpT (2014 年全国卷 1) 14.物理 -选修 3-4(15 分 ) (1
22、)(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。 A.波速为为 .5m/s B.波的传播方向向右 C.0-2s 时间内， p 运动的路程为 8cm D.0-2s 时间内， p 向 y 轴正方向运动 E.当 t=7s 时， p 恰好回到平街位置 解析： 根据图 (a)的波形图判断机械波的波长 =2m，根据图 (b)可得振动周期 T=4s， 所以波速 v= /T=0.5m/s，
23、 A 正确；根据图 (b)可判断 x=1.5m 的质点在 t=2s 振动方向为 y 轴负方向，在图 (a)中，根据质点振动方向和传播方向在图像同一侧可判断波的传播方向向左， B 错误；t=2s 时质点 P 在最低点，根据周期 T=4s，可知 T=0 时质点 P 在最高点，所以 02s 时间内质点 P 通过的路程为 2 倍的振幅即 8cm， C 正确； 02s 质点 P 向 y 轴负方向运动， D 错误；t=2s 到 t =7s 共经 5s 为 5T/4，所以质点 P 刚好回到平衡位置， E 正确。 答案： ACE (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
24、圈的直径， O 为圆心，如图所示。玻璃的折射率为 2n 。 (i)一束平行光垂直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 上的最大宽度为多少 ? ( )一细束光线在 O 点左侧与 O 相距23处垂直于 AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射出点的位置。 解析： 由图像波长是 2m，周期是 4s，所以波速是 0.5m/s,A 对的； t=2s 时 x=1.5m 处质点向下振动，由上坡法波向左传播， B 错的； 0 2s 内，质点振动半个周期，路程为 8cm， C 对的； 2s 时 P 在波谷， 0 2s内 P向 y 负向振动， D 错的； 2s 时 P 在波谷，
25、再过 5sP 回到平衡位置， E 对。 答案： A C E (2)解析： (i)在 0 点左侧，设从 E 点射入的光线进入玻璃砖后在上表面的入射角恰好等 于全反射的临界角，则 OE 区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图， 由全反射条件有 1sin =n 由几何关系有 sinOE R 由对称性可知若光线都能从上表面射出，光束的宽度最大为 2l OE 联立式，代入已知数据羁 2lR (ii)设光线在距 O 点 32R 的 c 点射入后，在上表面入射角为 ，由几何关系及式和已知 条件得 A a=60 光线在玻璃砖内会发生三次全反射，最后由 G 点射出如图。由反射定律和几何关系得： 32
26、O G O C R 射到 G 点的光线有一部分被反射，沿原路返回到达 C 点射出。 15.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.所有元素都可能发生衰变 B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关 C.放射性元萦与别的元紊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 解析： 只有原子序号超过 83 的元素才都能发生衰变， A 错
27、误；放射性元素的半衰期决定于由原子核内部的结构，与外界温度及化学作用等无关， B 正确；放射性元素其放射性来自于原子核内部的，与其他元素形成化合物并没有改变其内部原子核结构所以仍具有放射性， C正确； 、 和 ；三种射线中， 射线能量最高，穿透能力最强， D 正确； 一个原子核在一次衰变中，要是 衰变、要么是 衰变，同时伴随着能量的释放，即 射线， E 错误。 答案： BCD (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 球距地面的高度 b=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
28、t = 0.3s 时，刚好与 B 球在地面上方的 P 点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间 A球的速度恰为零。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： (i)B 球第一次到达地面时的速度； (ii)P 点距离地面的高度。 解析： (i)设 B 球第一次到达地面时的速度大小为 vB，由运动学公式有 vB = 2gh 将 h =0.8m 代入上式，得 vB =4m/s (ii)设两球相碰前后， A 球的速度大小分别为 v1和 v1 (v1 =0)， B 球的速度分别为 v2和v2 ，由运动学规律可得 v1 =gt 由于碰撞时间极短，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 mAv1+ mBv2 =mBv2 12mAv21+ 12mBv22= 12mB 22v 设 B 球与地面相碰后的速度大小为 vB ，由运动学及碰撞的规律可得 vB = vB 设 P 点距地面的高度为 h ，由运动学规律可得 h = 2222 Bvvg 联立式，并代入已知条件可得 h =0.75m 答案： (i) 4m/s (ii) 0.75m
