2014年普通高等学校招生全国统一考试（福建卷）物理及答案解析.docx

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1、2014 年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (福 建 卷 )物 理一 、 在 每 小 题 给 出 的 四 个 选 项 中 ， 只 有 一 个 选 项 符 合 题 目 要 求1.如 图 ， 一 束 光 由 空 气 射 向 半 圆 柱 体 玻 璃 砖 ， O 点 为 该 玻 璃 砖 截 面 的 圆 心 ， 下 图 能 正 确 描 述其 光 路 图 的 是 ( )解 析 ： 当 光 从 光 疏 介 质 射 入 光 密 介 质 ， 必 然 可 以 发 生 折 射 ， 且 入 射 角 大 于 折 射 角 ， B、 D 项错 误 ， 当 光 从 光 密 介 质 射 入 光 疏 介

2、 质 时 ， 如 果 入 射 角 大 于 临 界 角 就 会 发 生 全 反 射 ， 如 A 选 项所 示 ， A项 正 确 ； 如 果 入 射 角 小 于 临 界 角 ， 也 会 发 生 折 射 ， 且 入 射 角 小 于 折 射 角 ， C 项 错 误 。 答 案 ： A2.若 有 一 颗 “ 宜 居 ” 行 星 ， 其 质 量 为 地 球 的 p倍 ， 半 径 为 地 球 的 q倍 ， 则 该 行 星 卫 星 的 环 绕速 度 是 地 球 卫 星 环 绕 速 度 的 ( )A. pq 倍B. pq 倍C. qp 倍D. 3pq 倍解 析 ： 第 一 宇 宙 速 度 又 叫 环 绕 速 度

3、 ， 即 绕 星 球 表 面 飞 行 的 卫 星 的 速 度 根 据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 22GMm mvRR = ， 解 得 GMv R= ， 所 以 MRv pv M R q地地 地= = ， C 项 正 确 。答 案 ： C3.如 下 图 ， 滑 块 以 初 速 度 v0沿 表 面 粗 糙 且 足 够 长 的 固 定 斜 面 ， 从 顶 端 下 滑 ， 直 至 速 度 为 零 。对 于 该 运 动 过 程 ， 若 用 h、 s、 v、 a分 别 表 示 滑 块 的 下 降 高 度 、 位 移 、 速 度 和 加 速 度 的 大 小 ，t表 示 时 间 ， 则 下 列 图

4、像 最 能 正 确 描 述 这 一 运 动 规 律 的 是 ( ) 解 析 ： 滑 块 沿 斜 面 做 匀 减 速 直 线 运 动 ， 速 度 随 时 间 均 匀 减 小 ， 加 速 度 恒 定 ， C、 D 项 错 误 ；位 移 时 间 图 像 中 斜 率 代 表 速 度 ， A 项 中 斜 率 表 示 竖 直 方 向 的 分 速 度 在 增 加 ， A 项 错 误 ， B 项斜 率 表 示 合 速 度 在 减 小 ， B 项 正 确 。答 案 ： B 4.图 为 模 拟 远 距 离 输 电 实 验 电 路 图 ， 两 理 想 闫 雅 琪 的 匝 数 n1=n4 n2=n3， 四 根 模 拟

5、 输 电 线 的电 阻 R1、 R2、 R3、 R4的 阻 值 均 为 R， A1、 A2为 相 同 的 理 想 交 流 电 流 表 ， L1、 L2为 相 同 的 小 灯 泡 ，灯 丝 电 阻 RL 2R， 忽 略 灯 丝 电 阻 随 温 度 的 变 化 。 当 A、 B 端 接 入 低 压 交 流 电 源 时 ( )A.A 1、 A2两 表 的 示 数 相 同B.L1、 L2两 灯 泡 的 量 度 相 同C.R1消 耗 的 功 率 大 于 R3消 耗 的 功 率D.R2两 端 的 电 压 小 于 R4两 端 的 电 压解 析 ： 题 图 中 上 面 部 分 为 高 压 远 距 离 输 电

6、的 示 意 图 ， 下 面 为 低 压 输 电 ， 在 输 送 功 率 一 定 的 情况 下 ， P=UI， U 越 大 ， I 越 小 ， 则 1 2I I ， A 项 错 误 ； 低 压 供 电 时 ， 输 送 电 流 较 大 ， 电 线 上的 电 压 损 失 较 多 ， 灯 泡 两 端 获 得 电 压 较 小 ， 亮 度 较 暗 ， B 项 错 误 ， D 项 正 确 ； 根 据 电 功 率 的公 式 2P I R= 可 知 ， R 1消 耗 的 功 率 小 于 R3消 耗 的 功 率 ， C项 错 误 。答 案 ： D5.在 均 匀 介 质 中 ， 一 列 沿 x轴 正 向 传 播 的

7、 横 波 ， 其 波 源 O在 第 一 个 周 期 内 的 振 动 图 像 ， 如 下图 所 示 ， 则 该 波 在 第 一 个 周 期 末 的 波 形 图 是 ( ) 解 析 ： 根 据 振 动 图 像 可 知 波 源 起 振 方 向 向 下 ， 则 每 一 个 点 起 振 时 方 向 均 向 下 ， 当 经 历 一 个 周期 时 ， 波 源 仍 处 于 平 衡 位 置 且 向 下 振 动 。 由 波 动 图 象 可 知 ， 沿 着 波 的 传 播 方 向 看 ： “ 上 坡 下 ，下 坡 上 ” 所 以 第 一 个 周 期 末 时 波 源 处 于 上 坡 ， 波 源 完 全 重 复 上 一

8、 个 周 期 的 运 动 ， D 项 正 确 。答 案 ： D6.如 图 ， 两 根 相 同 的 轻 质 弹 簧 ， 沿 足 够 长 的 光 滑 斜 面 放 置 ， 下 端 固 定 在 斜 面 底 部 挡 板 上 ， 斜面 固 定 不 动 。 质 量 不 同 、 形 状 相 同 的 两 物 块 分 别 置 于 两 弹 簧 上 端 。 现 用 外 力 作 用 在 物 块 上 ，使 两 弹 簧 具 有 相 同 的 压 缩 量 ， 若 撤 去 外 力 后 ， 两 物 块 由 静 止 沿 斜 面 向 上 弹 出 并 离 开 弹 簧 ， 则从 撤 去 外 力 到 物 块 速 度 第 一 次 减 为 零

9、的 过 程 ， 两 物 块 ( ) A.最 大 速 度 相 同B.最 大 加 速 度 相 同 C.上 升 的 最 大 高 度 不 同 DD.重 力 势 能 的 变 化 量 不 同解 析 ： 撤 去 外 力 后 ， 两 物 块 受 到 重 力 、 弹 力 和 支 持 力 作 用 ， 在 斜 面 上 做 往 复 运 动 ， 当 弹 簧弹 力 等 于 重 力 沿 斜 面 向 下 的 分 力 时 ， 速 度 最 大 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 和 动 能 定 理 ， 有 ：sinmg k x ， 2max1=2W mv合 ， 质 量 较 小 的 物 块 平 衡 位 置 较 高 ， 合 力 做

10、功 较 大 ， 物 块 的最 大 速 度 较 大 ， A 项 错 误 ； 初 位 置 时 物 块 具 有 的 加 速 度 最 大 ， 由 于 弹 簧 的 压 缩 量 一 定 ， 所 以最 大 弹 力 相 同 ， 根 据 牛 顿 第 二 定 律 有 ： sin = sink xk x mg ma a gm ， 由 于 质量 不 同 ， 所 以 最 大 加 速 度 也 不 同 ， B 项 错 误 ； 由 于 弹 簧 相 同 ， 两 个 物 块 的 质 量 不 同 ， 所 以 速度 最 大 时 的 位 置 不 同 ， C项 正 确 ； 速 度 为 零 时 ， 物 块 的 动 能 也 为 零 ， 减

11、少 的 弹 性 势 能 全 部 转化 为 物 块 的 重 力 势 能 ， D项 错 误 。答 案 ： C 7.(18分 )(1)(6 分 )某 同 学 测 定 一 金 属 杆 的 长 度 和 直 径 ， 示 数 如 图 甲 、 乙 所 示 ， 则 该 金 属 杆 的 长 度 和直 径 分 别 为 cm 和 mm解 析 ： 刻 度 尺 的 最 小 刻 度 为 1mm， 所 以 读 数 时 需 要 估 读 ， 根 据 图 甲 可 知 ， 金 属 杆 的 长 度 为 ：60.10mm； 游 标 卡 尺 是 不 需 要 估 读 的 ， 此 卡 尺 为 分 度 值 是 0.02mm， 所 以 金 属 杆

12、 的 直 径 为 4mm 10 0.02mm 4.20mm。答 案 ： (1) 60.10 4.20 (2)(12分 )某 研 究 性 学 习 小 组 利 用 伏 安 法 测 定 某 一 电 池 组 的 电 动 势 和 内 阻 ， 实 验 原 理 如 图 甲所 示 ， 其 中 ， 虚 线 框 内 为 用 灵 敏 电 流 计 G 改 装 的 电 流 表 A， V 为 标 准 电 压 表 ， E 为 待 测 电 池组 ， S为 开 关 ， R 为 滑 动 变 阻 器 ， R0是 标 称 值 为 4.0 的 定 值 电 阻 。 已 知 灵 敏 电 流 计 G 的 满 偏 学 科 网 电 流 Ig=1

13、00 A、 内 阻 rg=2.0k ， 若 要 改 装 后 的 电 流 表满 偏 电 流 为 200mA， 应 并 联 一 只 (保 留 一 位 小 数 )的 定 值 电 阻 R1； 根 据 图 甲 ， 用 笔 画 线 代 替 导 线 将 图 乙 连 接 成 完 整 电 路 ； 某 次 试 验 的 数 据 如 下 表 所 示 ： 该 小 组 借 鉴 “ 研 究 匀 变 速 直 线 运 动 ” 试 验 中 计 算 加 速 度 的 方 法 (逐 差 法 )， 计 算 出 电 池 组 的 内 阻 r= (保 留 两 位 小 数 )； 为 减 小 偶 然 误 差 ， 逐 差 法 在 数据 处 理 方

14、面 体 现 出 的 主 要 优 点 是 。 该 小 组 在 前 面 实 验 的 基 础 上 ， 为 探 究 图 甲 电 路 中 各 元 器 件 的 学 科 网 识 记 阻 值 对 测 量 结 果的 影 响 ， 用 一 已 知 电 动 势 和 内 阻 的 标 准 电 池 组 通 过 上 述 方 法 多 次 测 量 后 发 现 ： 学 科 网 电 动势 的 测 量 值 与 已 知 值 几 乎 相 同 ， 但 内 阻 的 测 量 值 总 是 偏 大 。 若 测 量 过 程 无 误 ， 则 内 阻 测 量 值总 是 偏 大 的 原 因 是 。 (填 选 项 前 的 字 母 )A.电 压 表 内 阻 的

15、 影 响B.滑 动 变 阻 器 的 最 大 阻 值 偏 小 C.R1的 识 记 阻 值 比 计 算 值 偏 小D.R0的 识 记 阻 值 比 标 称 值 偏 大测 量 次 数 1 2 3 4 5 6 7 8电 压 表 V 读 数 U/V 5.26 5.16 5.04 4.94 4.83 4.71 4.59 4.46改 装 表 A 读 数 I/mA 20 40 60 80 100 120 140 160解 析 ： 改 装 电 流 表 扩 大 量 程 gg I rI I R= +g gI rR I I= =1.0 对 照 电 路 图 ， 逐 个 回 路 连 接 即 可 ， 如 图 所 示 5 1

16、6 2 7 3 8 45 1 6 2 7 3 8 44U U U U U U U UI I I I I I I Ir - - - -+ + += =1.66这 样 做 的 优 点 可 以 利 用 每 一 组 数 据 由 于 电 压 表 的 分 流 作 用 会 导 致 测 量 值 偏 小 ， A 项 错 误 ； 滑 动 变 阻 器 的 作 用 是 调 节 电 路 中 的总 电 阻 的 变 化 ， 不 会 对 实 验 测 量 带 来 误 差 ， B 项 错 误 ； R 实 际 值 偏 小 ， 计 算 值 偏 大 ， 会 导 致计 算 电 流 时 电 流 值 偏 小 ， 从 图 像 的 角 度 考

17、虑 ， 斜 率 偏 大 ， 内 阻 偏 大 ， 项 正 确 ； 真 实 的 R0偏 大 ， 减 去 一 个 较 小 的 值 ， 导 致 内 阻 偏 大 ， 项 正 确 。答 案 ： (2) 1.0 参 见 下 图 1.66 充 分 利 用 已 测 得 数 据 CD 8.(15分 )如 图 ， 真 空 中 xoy平 面 直 角 坐 标 系 上 的 ABC三 点 构 成 等 边 三 角 形 ， 边 长 L=2.0m。若 将 电 荷 量 均 为 q=+2.0 10-6C 的 两 点 电 荷 分 别 固 定 在 A、 B 点 ， 已 知 静 电 力 常 量k=9.0 109N m2/C2.求 ：(1)

18、两 点 电 荷 间 的 库 仑 力 大 小 ；解 析 ： 根 据 库 仑 定 律 A、 B 两 点 电 荷 间 的 库 仑 力 的 大 小 为22qF k L= 代 入 数 据 得 39.0 10F N-= 答 案 ： 39.0 10 N-(2)C点 的 电 场 强 度 的 大 小 和 方 向 。解 析 ： A、 B两 点 电 荷 在 点 产 生 的 场 强 大 小 相 等 ， 均 为1 2qE k L=A、 B 两 点 电 荷 形 成 的 电 场 在 点 的 合 场 强 大 小 为012E cos30E合 =代 入 数 据 得 37.8 10 N/CE合 = 方 向 沿 y 轴 正 方 向答

19、 案 ： 37.8 10 N/C 方 向 沿 y 轴 正 方 向 9.(19 分 )图 为 某 游 乐 场 内 水 上 滑 梯 轨 道 示 意 图 ， 整 个 轨 道 在 同 一 竖 直 平 面 内 ， 表 面 粗 糙 的AB段 对 到 与 四 分 之 一 光 滑 圆 弧 轨 道 BC在 B 点 水 平 相 切 。 点 A 距 水 面 的 高 度 为 H， 圆 弧 轨 道BC的 半 径 为 R， 圆 心 O 恰 在 水 面 。 一 质 量 为 m 的 游 客 (视 为 质 点 )可 从 轨 道 AB 的 任 意 位 置 滑下 ， 不 计 空 气 阻 力 。(1)若 游 客 从 A 点 由 静

20、止 开 始 滑 下 ， 到 B 点 时 沿 切 线 方 向 滑 离 轨 道 落 在 水 面 D 点 ， OD=2R， 求游 客 滑 到 的 速 度 vB 大 小 及 运 动 过 程 轨 道 摩 擦 力 对 其 所 做 的 功 W f；解 析 ： 游 客 从 B点 做 平 抛 运 动 ， 有2 BR v t= 212R gt=联 立 解 得 2Bv gR=从 到 B， 根 据 动 能 定 理 ， 有 21( ) 2f Bmg H R W mv- + =可 得 ( 2 )fW mgH mgR= - -答 案 ： ( 2 )mgH mgR- -(2)若 游 客 从 AB段 某 处 滑 下 ， 学 科

21、 网 恰 好 停 在 B 点 ， 有 因 为 受 到 微 小 扰 动 ， 继 续 沿 圆 弧 轨 道 滑 到 P 点 后 滑 离 轨 道 ， 求 P 点 离 水 面 的 高 度 h。 (提 示 ： 在 圆 周 运 动 过 程 中 任 一 点 ， 质 点所 受 的 向 心 力 与 其 速 率 的 关 系 为 RvmF 2向 )解 析 ： 设 OP 与 OB 间 夹 角 为 ， 游 客 在 P 点 时 的 速 度 为 Pv ， 受 到 的 支 持 力 为 N， 从 B 到 P由 机 械 能 守 恒 定 律 ， 有 21( cos ) 02 Pmg R R mv- = - 过 P 点 根 据 向 心

22、 力 公 式 ， 有2cos Pmvmg N R- =N =0cos hR =解 得 23Rh=答 案 ： 23R 10.如 图 ， 某 一 新 型 发 电 装 置 的 发 电 管 是 横 截 面 为 矩 形 的 水 平 管 道 ， 管 道 的 长 为 L、 宽 度 为 d、高 为 h， 上 下 两 面 是 绝 缘 板 ， 前 后 两 侧 面 M、 N 是 电 阻 可 忽 略 的 导 体 板 ， 两 导 体 板 与 开 关 S和 定 值 电 阻 R 相 连 。 整 个 管 道 置 于 磁 感 应 强 度 大 小 为 B， 方 向 沿 z轴 正 方 向 的 匀 强 磁 场 中 。管 道 内 始

23、终 充 满 电 阻 率 为 的 导 电 液 体 (有 大 量 的 正 、 负 离 子 )， 且 开 关 闭 合 前 后 ， 液 体 在 管道 进 、 出 口 两 端 压 强 差 的 作 用 下 ， 均 以 恒 定 速 率 v0沿 x 轴 正 向 流 动 ， 液 体 所 受 的 摩 擦 阻 力不 变 。(1)求 开 关 闭 合 前 ， M、 N两 板 间 的 电 势 差 大 小 U 0；解 析 ： 设 带 电 粒 子 所 带 的 电 量 为 q， 当 其 所 受 的 洛 伦 兹 力 与 电 场 力 平 衡 时 ， U0保 持 恒 定 ， 有00 Uqv B q d= 得 0 0U Bdv=答 案

24、 ： 0 0U Bdv= (3) 2 204LSv B(2)求 开 关 闭 合 前 后 ， 管 道 两 端 压 强 差 的 变 化 p；解 析 ： 设 开 关 闭 合 前 后 ， 管 道 两 端 压 强 差 分 别 为 p 1、 p2， 液 体 所 受 摩 擦 阻 力 均 为 f， 开 关 闭合 后 管 道 内 液 体 受 到 安 培 力 为 F 安 ， 有 1p hd f=2p hd f F安= +BF Id安 =根 据 欧 姆 定 律 ， 有0UI R r= +两 板 间 液 体 的 电 阻dr Lh=联 立 解 得 ： 20Ldv Bp LhR d = + 答 案 ： 20Ldv BLh

25、R d+(3)调 整 矩 形 管 道 的 宽 和 高 ， 但 保 持 其 它 量 和 矩 形 管 道 的 横 截 面 S=dh 不 变 ， 求 电 阻 R 可 获 得的 最 大 功 率 Pm 及 相 应 的 宽 高 比 d/h的 值 。答 案 ： 2 204LSv B11.物 理 -选 修 3-3(本 题 共 有 两 小 题 ， 每 小 题 6 分 ， 共 12分 。 每 小 题 只 有 一 个 选 项 符 合 题意 )(1)如 图 ， 横 坐 标 v表 示 分 子 速 率 ， 纵 坐 标 f(v)表 示 各 等 间 隔 速 率 区 间 的 分 子 数 占 总 分 子 数的 百 分 比 。 途

26、 中 曲 线 能 正 确 表 示 某 一 温 度 下 气 体 分 子 麦 克 斯 韦 速 率 分 布 规 律 的 是 。 (填选 项 前 的 字 母 )A,曲 线 B.曲 线 C.曲 线 D.曲 线 解 析 ： 气 体 分 子 速 率 分 布 是 有 规 律 的 ， 其 分 布 特 征 是 “ 中 间 多 两 头 少 ， 即 随 着 速 率 增 加 分 子数 目 逐 渐 增 大 ， 再 增 加 又 逐 渐 减 少 ， 故 应 选 曲 线 ， D 项 错 误 。答 案 ： D(2)图 为 一 定 质 量 理 想 气 体 的 压 强 p 与 体 积 V 关 系 图 像 ， 它 由 状 态 A 经

27、等 容 过 程 到 状 态 B，再 经 等 压 过 程 到 状 态 C 设 A、 B、 C 状 态 对 应 的 温 度 分 别 为 T A、 TB、 TC， 则 下 列 关 系 式 中 正 确的 是 。 (填 选 项 前 的 字 母 )A.T A TB， TB TCB.TA TB， TB=TCC.TA TB， TB TCD.TA=TB， TB TC解 析 ： 从 A 到 B 属 于 等 容 变 化 A BA Bp pT T= ， 因 为 A Bp p ， 所 以 A BT T ， 排 除 AD项 ； 从B到 C属 于 等 压 变 化 CBB CVV =T T ， 因 为 C BV V ， 所

28、以 C BT T ， 排 除 D项 ， C 项 正 确 。答 案 ： C12.物 理 -选 修 3-5(本 题 共 有 2小 题 ， 每 小 题 6分 ， 共 12分 。 每 小 题 只 有 一 个 选 项 符 合 题意 )(1)如 图 ， 放 射 性 元 素 镭 衰 变 过 程 中 释 放 出 、 、 三 种 射 线 ， 分 别 进 入 匀 强 电 场 和 匀 强 磁 场 中 ， 下 列 说 法 正 确 的 是 。 (填 选 项 前 的 字 母 ) A. 表 示 射 线 ， 表 示 射 线B. 表 示 射 线 ， 表 示 射 线C. 表 示 射 线 ， 表 示 射 线D. 表 示 射 线 ，

29、 表 示 射 线解 析 ： 因 为 射 线 不 带 电 ， 所 以 电 场 和 磁 场 对 其 都 没 有 力 的 作 用 ， 表 示 射 线 ， A错 误 ； 射 线 为 电 子 流 ， 带 负 电 ， 受 到 电 场 力 向 左 ， 受 到 洛 伦 兹 力 向 右 ， 代 表 射 线 ， BD 项错 误 ， C 项 正 确答 案 ： C(2)一 枚 火 箭 搭 载 着 卫 星 以 速 率 v 0进 入 太 空 预 定 位 置 ， 由 控 制 系 统 使 箭 体 与 卫 星 分 离 。 已 知前 部 分 的 卫 星 质 量 为 m1， 后 部 分 的 箭 体 质 量 为 m2， 分 离 后 箭 体 以 速 率 v2沿 火 箭 原 方 向 飞 行 ，若 忽 略 空 气 阻 力 及 分 离 前 后 系 统 质 量 的 变 化 ， 则 分 离 后 卫 星 的 速 率 v1为 。 (填 选 项 前的 字 母 )A.v 0-v2B.v0+v2C. 20 21mv vm mvBD. 20 0 21 ( )mv v vm 解 析 ： 箭 、 星 分 离 过 程 可 以 认 为 动 量 守 恒 1 2 0 2 2 1 1( )m m v m v m v+ = + ， 解 得21 0 0 21 ( )mv v v vm= + - ； D 项 正 确 。答 案 ： D