2014年全国高考理综物理试题及答案-新课标1

2014年普通高等学校招生全国统一考试

理科综合能力测试

选择题共21小题，共126分

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14～18题只有一项符合

题目要求，第19～21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相连，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

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

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．

2

2

17．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系绕处于

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

C ．保持不变

B

．一定降低

D ．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定

18．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 （ ）

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（ ）

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木星的一半 D ．地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短 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轴缓慢地加速转动，用ω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 B ．a 、b 所受的摩擦力始终相等 C ．ω=

kg

是b 开始滑动的临界角速度 2l

D ．当ω=

2kg

时，a 所受摩擦力的大小为kmg 3l

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

ϕP 、ϕF 表示。的中点，M 、N 、P 、F 四点的电势分别用ϕM 、已知ϕM =ϕN , ϕP =ϕF , ϕN 、∠M=30°，

点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在的平面内，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 ．ϕP 大于ϕM

非选择题共19题(含选考题) ，共174分

三、非选择题; 包括必考题和选考顺两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做

答。第33题～第40题为选考题，考生根据要求做答。 (一)

必考题

(11

题，共129分)

22．（6分）某同学利用图（a ）所以实验装置及数学

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。

（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 ，钩码的适量应该满足的条件是 。 23．（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999.9Ω），电A （量程阻R 0（阻值为3.0Ω），电阻R 1（阻值为3.0Ω），电流表○为200mA ，内阻为R A =6.0Ω），开关S 。 实验步骤如下：

1将电阻箱阻值调到最大，闭合开关S ； ○

2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 2； 3以○

11

为纵坐标，R 为横坐标，作-R 图线（用直线拟合）； I I

4求出直线的斜率k 和纵轴上的截距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

1

与I

R 的关系式为 错误！未找到引用源。 。 （2）实验得到的部分数据如下表所示，其中电阻

R=3.0Ω时电流表的示数如图（b ）所示，读出1 ，○2 。

数据，完成下表。答：○

-1

（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= AΩ

-1

，截距

b= A

-1

。

（4）根据图线求得电源电动势E= V,内阻r= Ω。

24．（12分）公路上行驶的两汽车之间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。

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 =60°，OB=

3

OA 。将一质量为m 的小球以一定的初动能自O 点水平向2

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 （q ＞0），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 点的动能为初动能的6倍，重力加速度大小为g 。

）选考题：共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答，

并用2B 铅笔在答题卡上把所选题目对应题号右边的方框涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域指定位置答 题。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

33．[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 ．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，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T 0。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 。 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/s

B．波的传播方向向右

D ．0~2s时间内，P 向y 轴正方向运动

图a

图b

C ．0~2s时间内，P 运动的路程为8cm 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=2。 （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？ （ii ）一细数光线在O 点左侧与O 相距

出点的位置。

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）

3

R 处垂直于AB 从下方入射，求此光线从玻璃砖射2

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唯独无关

C ．放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性 D ．α、β和γ三种射线中，γ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α、β和γ三种射线

（2）(9分) 如图，质量分别为m A 、m B 的两个弹性小球A 、B 静止在地面上方，B

球距地面的高度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 点处相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间A 球的速度恰为零。已知m B =3 mA ，重力加速度大小g=10m/s，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 点距地面的高度。

2

014年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试物理试题参考答案

14． （ D ） 15．（ B ） 16．（ D ） 17．（ A ） 18． （ C ） 19．（ BD ） 20．（ AC ） 21．（ AD ） 22．（6分）（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 。

23．（9分） （1）

R +R 11R A +R 11

=R +[R A +A (r

+R

0)] I ER 1E R 1

1 0.110 ，○2 9.09 。 （2）○（3）k= 1.0 A

-1

Ω

-1

，截距b= 6.0 A

-1

。

（4）E= 3.0 V,内阻r= 1.0 Ω。 24．（12分）

解：设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a 0，安全距离为s 反应时间为t 0，由牛顿第二定律和运动学公式得

μ0mg =ma 0 ①

2

v 0

② s =v 0t 0+2a 0

式中，m 和ν0分别为汽车的质量和刹车前的速度。

设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为μ，依题意有

μ=μ0 ③

设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a ，安全行驶的最大速度为ν，由牛顿第二定律和运动学公式得

25

μmg =ma ④

v 2

s =vt 0+ ⑤

2a

联立①②③④⑤式并代入题给数据得ν=20m/s（72km/h） ⑥ 25．（20分） 解：

（1）设小球的初速度为ν0，初动能为E k 0，从O 点运动到A 点的时间为t ，令OA=d，则OB=根据平抛运动的规律有

3

d ，2

d sin60=v 0t ①

d cos 60=

又有 E k 0=

12

gt ② 2

1

mv 02 ③ 23

由①②③式得 E k 0=mgd ④

8

设小球到达A 点时的动能为E KA , 则

1

E KA =E K 0+mgd ⑤

2

由④⑤式得

E KA 7

= ⑥ E KO 3

（2）加电场后，小球从O 点到A 点和B 点，高度分别降低了和∆E pB , 由能量守恒及④式得

d 3d

和，设电势能分别减小∆E PA 22

12

∆E pA =3E K 0-E K 0-mgd =E K 0 ⑦

233

∆E pB =6E K 0-E K 0-mgd =E K 0 ⑧

2

在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的。设直线OB 上的M 点与A 点等电势，M 与O 点的距离为x ，如图，则有

α

∆E pA x = ⑨ 3∆E pB d 2

解得x=d，MA 为等势线，电场必与其垂线OC 方向平行。设电场方向与竖直向下的方向的夹角为α，由几何关系可得

α=30° ⑩

即电场方向与竖直向下的方向的夹角为30°。 设场强的大小为E ，有

qEd cos30=∆E PA （11）

由④⑦（11）式得 E=

3mg

（12） 6q

33．[物理－选修3－3]（15分） （1）（6分） ADE 。

（2）（9分）解：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

1

phS =(p +∆p )(h -h ) S ①

4

解得

∆p =

1

p ② 3

外界的温度变为T 后，设活塞距底面的高度为h ＇。根据盖一吕萨克定律，得

1

(h -h ) S

h 'S = ③

T 0T

解得

h ＇=

3T

h ④ 4T 0

根据题意可得

∆p=

mg

⑤ S

气体最后的体积为

V =Sh ' ⑥

联立②④⑤⑥式得

V =

9mghT

⑦

4pT 0

34．［物理—选修3-4］（15分） （1）（6分） ACE 。 （2）(9分)

（i ）解：在O 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θ，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

sin θ=

由几何关系有

1

① n

θ

OE =R sin θ ②

图a

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

l =2OE ③

联立①②③式，代入已知数据得

l =

④

（ii ）

解：设光线在距O 点3R 的C 点射入后，在上表面的入射角为α，2

1式和已知条件得 由几何关系及○

α=60°＞θ ⑤

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

OG =OC = ⑥ 射到G 点的光有一部分被反射，沿原路返回到达

C 点射出。

35．［物理—选修3-5］（15分）

（1）（6分） BCD 。

（2）(9分)

（i ）解：设B 球第一次到达地面时的速度大小为v B ，由运动学公式有

v B ①

将h=0.8m代入上式，得

v B =4m /s ②

（ii ）解：

设两球相碰前后，A 球的速度大小分别为v 1和v 1（v 1=0

），B 球的速度分别为v 2和v 2。由运动学规律可得 ' ' '

v 1=gt ③

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

m A v 1+m B v 2=m B v 2' ④

111m A v 12+m B v 22=m B v 2'2 ⑤ 222

设B 球与地面相碰后的速度大小为v B ，由运动学及碰撞的规律可得 '

v B '=v B ⑥

设P 点距地面的高度为h ＇，由运动学规律可得

v -v 2h ＇=B ⑦ 2g

联立②③④⑤⑥⑦式，并代入已知条件可得 ' 2

h '=0.75m ⑧