1、 2014 年普通高等学校招生全国统一考试 (海南卷 )物理 一、选择题 ， 每题 6 分。 1.如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁 (N 极朝上， S 极朝下 )由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流的方向 (从上向下看 )，下列说法正确的是 ( ) A.总是顺时针 B.总是逆时针 C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针 解析： 磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触 ，则导体环中，先是向上的磁通量增加，磁铁过中间以后，向上的磁通量减少，根据楞次定律，产生的感应电流 先顺时针后逆时针 ，选项 C正确。 答案： C 2.理想变压器上接有三个完全相同的灯
2、泡，其中一个与该变压器的原线圈串联后接入交流电源，另外两个并联后接在副线圈两端。已知三个灯泡均正常发光。该变压器原、副线圈的匝数之比为 ( ) A.1:2 B.2:l C.2:3 D.3:2 解析： 三灯都正常工作，则电流相等，由此可知变压器的原副线圈的电流比1212II ,对于单匝输入单匝输出的变压器，由于功率相等，12pp，得1221uI ,得： 1221uu ，选项 A 正确。 答案： B 3.将一物体以某一初速度竖直上抛。物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用，它从抛出点到最高点的运动时间为 t1，再从最高点回到抛出点的运动时间为 t2，如果没有空气阻力作用，它从抛出点到最高点所
3、用的时间为 t0，则 ( ) A.t1 t0 t2 t1 C.t2. t0 t2 t1 D.t1 t0 t2 t1 解析： 三种情况的下的匀变速加速度是：12a g a，其中，1 1 0 0a t v gt，易得01tt，又上升与下降过程： 221 1 2 21122a t a t，得21tt，选项 B 正确。 答案： B 4.如图，一平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连，极板水平放置，极板间距为 d，在下极板上叠放一厚度为 l 的金属板，其上部空间有一带电粒子 P 静止在电容器中，当把金属板从电容器中快速抽出后，粒子 P 开始运动，重力加速度为 g。粒子运动加速度为 ( ) A. gd
4、lB. gdldC. gldlD. gldd解析： 平行板电容器的两极板与一电压恒定的电源相连 ，有金属板时，板间场强可以表达为：1 uE dl ，且有1Eq mg，当抽去金属板，则板间距离增大，板间场强可以表达为：2 uE d，有 2m g E q m a，联立上述可解得： dgla，知选项 A 正确。 答案： A 5.如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于 O 点，若端跨过位于 O/点的固定光滑轴悬挂一质量为 M 的物体； OO 段水平，长为度 L；绳子上套一可沿绳滑动的轻环。现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升 L。则钩码的质量为 ( ) A. M22B. M23C. M2 D. M
5、3 解析： 平衡后，物体上升 L，说明环下移后，将绳子拉过来的长度为 L，取环重新平衡的位置为 A 点，则 OA O A L,则如图易知 3mg Mg ，选项 D 正确。 答案： D 6.设地球自转周期为 T，质量为 M，引力常量为 G，假设地球可视为质量均匀分布的球体，半径为 R。同一物体在南极和赤道水平面上静止时所受到的支持力之比为 ( ) A.32224 RGMT GMT B.32224 RGMT GMT C.2322 4GMT RGMT D.2322 4GMT RGMT 解析： 物体在南极地面所受的支持力等于万有引力，2GMmF R ,在赤道处，F F F万 向 ，得 F F F万 向
6、 ，又 224=F m RT向 ，则 2224 G M mF m RRT ，由 /式，可得 ,选项 A 正确。 答案： A 7.下列说法中，符合物理学史实的是 ( ) A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体或静止 B.牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因 C.麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场 D.奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转 解析： 奥斯特 发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场 ，选项 C 错误。 答案： ABD 8.如图，两根平行长直导线相距 2L，通有大小相等、方向相同的恒定电流，
7、a、 b、 c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为2l、 l 和 3l .关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是 ( ) A.a 处的磁感应强度大小比 c 处的大 B.b、 c 两处的磁感应强度大小相等 C.a、 c 两处的磁感应强度方向相同 D.b 处的磁感应强度为零 解析： 根据通电直导线的磁场，利用右手螺旋定则，可知 b 处场强为零，两导线分别在 a处的产生的场强都大于在 c 处产生的场强， a、 c 两处的场强叠加都是同向叠加，选项 AD 正确。 答案： AD 9.如图 (a)，直线 MN 表示某电场中一条电场线， a、 b 是线上的两点，将一带负电荷的粒子从 a
8、点处由静止释放，粒子从 a 运动到 b 过程中的 v-t 图线如图 (b)所示，设 a、 b 两点的电势分别为a、b，场强大小分别为aE、bE，粒子在 a、 b 两点的电势能分别为aW、bW，不计重力，则有 ( ) A.abB.aEbEC.aEbED.aWbW 解析： 由 v-t 图像的斜率渐小可知由 a 到 b 的过程中，粒子的加速度渐小，所以场强渐小， aEbE；根据动能定理，速度增大，可知势能减小，aWbW，可得选项 BD 正确。 答案： BD 10.如图，质量相同的两物体 a、 b，用不可伸长的轻绳跨接在同一光滑的轻质定滑轮两侧，a 在水平桌面的上方， b 在水平粗糙桌面上。初始时用力
9、压住 b使 a、 b 静止，撤去此压力后，a 开始运动，在 a 下降的过程中， b 始终未离开桌面。在此过程中 ( ) A.a 的动能小于 b 的动能 B.两物体机械能的变化量相等 C.a 的重力势能的减小量等于两物体总动能的增加量 D.绳的拉力对 a 所做的功与对 b 所做的功的代数和为零 解析： 由于 cosabvv， 为 b 的拉绳与水平面的夹角， 质量相同 ，动能 212kE mv，可知选项 A 正确； a 物体下降时， a 的机械能的减少量等于 b 物体的动能增加量和 b 克服摩擦力做功之和，选项 BC 错误； 绳的拉力对 a 所做的功 等于 a 的机械能的减少量， 绳的拉力对 b
10、所做的功 等于 b 的动能增加和克服摩擦力做功，选项 D 正确。 答案： AD 二、非选择题 (一 )必考题 11.(5 分 )现受一合金制成的圆柱体，为测量该合金的电阻率，现用伏安法测圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图 (a)和图 (b)所示。 (1)由上图读得圆柱体的直径为 mm，长度为 cm. (2)若流经圆柱体的电流为 I，圆柱体两端之间的电压为 U，圆柱体的直径和长度分别为 D、L，测得 D、 L、 I、 U 表示的电阻率的关系式为 = 。 解析： 螺旋测微器读数： 1.5mm+34.5 0.01mm=1
11、.845mm，游标卡尺读数： 42mm+8 0.05mm=42.40mm。 (2)电阻 = lRs，得 = lRs，可得 24DUIL 。 答案： (1) 1.844 (2 分。在 1.842-1.846 范围内的均给分 ) 4.240 (2 分 ) (2)ILUD42 (1分 ) 12.(10 分 )用伏安法测量一电池的内阻。已知该待测电池的电动势 E 约为 9V，内阻约数十欧，允许输出的最大电流为 50mA，可选用的实验器材有： 电压表 V1(量程 5V)；电压表 V2(量程 10V)； 电流表 A1(量程 50mA)；电压表 A2(量程 100mA)； 滑动变阻器 R(最大电阻 300
12、)； 定值电阻 R1(阻值为 200 ，额定功率为 1/8W)；定值电阻 R2(阻值为 220 ，额定功率为 1W)； 开关 S；导线若干。 测量数据如坐标纸上 U-I 图线所示。 (1)在答题卡相应的虚线方框内画出合理的电路原理图，并标明所选器材的符号。 (2)在设计的电路中，选择定值电阻的根据是 . (3)由 U-I 图线求得待测电池的内阻为 。 (4)在你设计的电路中，产生系统误差的主要原因是 . 解析： (1)电路原理图如图 (a)所示。 (5 分，给出图 (b)也给分。原理正确 2 分，仪器，选择正确 3 分 ) (2)定值电阻在电路中消耗的功率会超过 1/8W, R2的功率满足实验
13、要求 (1 分 ) (3)51.0(2 分。在 49.0-53.0 范围内的均给分 ) (4)忽略了电压表的分流 (此答案对应于图 (a) 或 :忽略了电流表的分压 (此答案对应于图(b)(2 分，其他合理答案也给分 ) 13.(9分 )短跑运动员完成 100m赛跑的过程可简化为匀加速直线运动和匀速直线运动两个阶段。一次比赛中，某运动用 11.00s 跑完全程。已知运动员在加速阶段的第 2s 内通过的距离为 7.5m，求该运动员的加速度及在加速阶段通过的距离。 解析： 根据题意，在第 1s 和第 2s 内运动员都做匀加速直线运动，设运动员在匀加速阶段的加速度为 a，在第 1s 和第 2s 内通
14、过的位移分别为 s1和 s2，由运动学规律得 201 21ats 2021 )2(21 tass st 10 求得 2/5 sma 设运动员做匀加速运动的时间为 t1，匀速运动的时间为 t2，匀速运动的速度为 v1，跑完全程的时间为 t，全程的距离为 s，依题决及运动学规律，得 21 ttt 1atv 22121 vtats 设加速阶段通过的距离为 s/，则 21/ 21 ats 求得 ms 10/ 答案： 2/5 sma ， ms 10/ 14.(13 分 )如图，在 x 轴上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为 B，方向垂直于纸面向外；在 x 轴下方存在匀强电场，电场方向与 xoy 平面平行，
15、且与 x 轴成 450夹角。一质量为 m、电荷量为 q(q 0)的粒子以速度 v0从 y 轴上 P 点沿 y 轴正方向射出，一段时间后进入电场，进入电场时的速度方向与电场方向相反；又经过一段时间 T0，磁场方向变为垂直纸面向里，大小不变，不计重力。 (1)求粒子从 P 点出发至第一次到达 x 轴时所需的时间； (2)若要使粒子能够回到 P 点，求电场强度的最大值。 解析： (1)带电粒子在磁场中做圆周运动，设运动半径为 R，运动周期为 T，根据洛伦兹力公式及圆周运动规律，有 RvmBqv200 02vRT 依题意，粒子第一次到达 x 轴时，运动转过的角度为 45，所需时间 t1为 Tt 851
16、 求得 qBmt 451 (2)粒子进入电场后，先做匀减速运动，直到速度减小为 0，然后沿原路返回做匀加速运动，到达 x 轴时速度大小仍为 v0，设粒子在电场中运动的总时间为 t2，加速度大小为 a，电场强度大小为 E，有 maqE 20 21 atv 得qEmvt 022 根据题意，要使粒子能够回到 P 点，必须满足 02 Tt 得电场强度最大值 002qTmvE 答案：qBmt 451 ， 002qTmvE (二 )选考题 15.(12 分 )模块 3-3 试题 (1)下列说法正确的是 A.液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部 B.单晶体有固定的熔点，多晶体没有固定的熔点 C.单晶体
17、中原子 (或分子、离子 )的排列具有空间周期性 D.通常金属在各个方向的物理性质都相同，所以金属是非晶体 E.液晶具有液体的流动性，同时具有晶体的各向异性特征 (2)一竖直放置、缸壁光滑且导热的柱形气缸内盛有一定量的氮气，被活塞分隔成 、 两部分；达到平衡时，这两部分气体的体积相等，上部气体的压强为 P0 ，如图 (a)所示，若将气缸缓慢倒置，再次达到平衡时，上下两部分气体的体积之比为 3:1，如图 (b)所示。设外界温度不变，已知活塞面积为 S，重力加速度大小为 g，求活塞的质量。 解析： (2)(8 分 )设活塞的质量为 m，气缸倒置前下部气体的压强为20p，倒置后上下气体的压强分别为 2
18、p 、 1p ，由力的平衡条件有 Smgpp 1020Smgpp 21倒置过程中，两部分气体均经历等温过程，设气体的总体积为 V0，由玻意耳定律得 42 01010 VpVp 42 02020 VpVp 解得 gSpm54 10 答案： (1) CE (4 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分 ;有选错的不给这 4 分 ) 16.(12 分 )模块 3-4 试题 (1)一列简谐横波沿 x 轴传播， a、 b 为 x 轴上的两质点，平衡位置分别为 x=0， x=xb(xb 0)。a 点的振动规律如图所示，已知波速为 v=10m/s，在 t=0.1s 时， b 点的位移为 0.05m
19、，则下列判断可能正确的是 A.波沿 x 轴正向传播， xb=0.5m B.波沿 x 轴正向传播， xb=1.5m C.波沿 x 轴负向传播， xb=2.5m D.波沿 x 轴负向传播， xb=3.5m (2)如图，矩形 ABCD 为一水平放置的玻璃砖的截面，在截面所在平面有一细束激光照射玻璃砖，入射点距底面的高度为 h，反射光线和折射光线与底面所在平面的交点到 AB 的距离分别1l和2l，在截面所在平面内，改变激光束在 AB 面上入射点的高度与入射角的大小，当折射光线与底面的交点到 AB 的距离为3l时，光线恰好不能从底面射出，求此时入射点距离底面的高度 H。 解析： (2)(8 分 )设玻璃
20、砖的折射率为 n，入射角和反射角为 1，折射角为 2，由光的折射定律 21sinsin n根据几何关系有 2211sin hlh2222sin hlh因此求得221222hlhln 根据题意，折射光线在某一点刚好无法从底面射出，此时发生全反射，设在底面发生全反射时的入射角为 3，有 n1sin 3 由几何关系得 22333sinHll 解得32212122 lhlllH 答案： (1)BC (4 分。选对一个给 2 分，选对 2 个给一分 .有选错的不给这 4 分 ) 17.(12 分 )模块 3-5 试题 (1)在光电效应实验中，用同一种单色光，先后照射锌和银的表面，都能发生光电效应。对于这
21、两个过程，下列四个物理过程中，一定不同的是 A.遏止电压 B.饱和光电流 C.光电子的最大初动能 D.逸出功 (2)一静止原子核发生 衰变，生成一 粒子及一新核， 粒子垂直进入磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，其运动轨迹是半径为 R 的圆。已知 粒子的质量为 m，电荷量为 q；新核的质量为 M；光在真空中的速度大小为 c。求衰变前原子核的质量。 解析： (2)设衰变产生的 粒子的速度大小为 v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得 RvmqvB2 设衰变后新核的速度大小为 V，衰变前后动量守恒，有 mvMV 0 设衰变前原子核质量为 M0，衰变前后能量守恒，有 222220 2121 mvmcMVMccM 解得 2 )(1)( 220 M m cq B RmMM 答案： (1) ACD (4 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分 :有选错的不给这 4 分 )
