全国新课标卷一高考物理试题

1、2014 新课标全国卷I （物理课标）14. （2014-全国卷1-单选）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【答案】D【解析】 本题考查了感应电流产生的条件.产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感

2、应电流.本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，不满足产生感应电流的条件，故不正确.C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化， 但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流.在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量的变化， 产生感应电流，因此 D选项正确.15. （2014-全国卷1-单选）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

3、的一半【答案】B【解析】 本题考查安培力的大小和方向.安培力总是垂直于磁场与电流所决定的平面，因此，安培力总与磁场和电流垂直，A错误，B正确；安培力F= BILSin ,其中是电流方向与磁场方向的夹角，C错误；将直导线从中点折成直角，导线受到安培力的情况与直角导 线在磁场中的放置情况有关，并不一定变为原来的一半，D错误.16. （2014-全国卷1-单选）如图所示，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（未面出），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

4、.铝板上方和下方的磁感应强度大小之比为（）A. 2C. 1【答案】D2【解析】 本题考查了带电粒子在磁场中的运动.根据qvB = m仏有乎=r2 . v1 ,穿过铝板后rB2 r1 v2 刁/1粒子动能减半，则 =2，穿过铝板后粒子运动半径减半，则 =1，因此BI = ¥， D正确.V2 Wr1 2B2 217. （2014-全国卷1-单选）如图所示，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 定升高B .

5、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】本题考查了牛顿第二定律与受力分析.设橡皮筋原长为Io，小球静止时设橡皮筋伸长Xi ,由平衡条件有k = mg,小球距离悬点高度 h= Io + = Io+平，加速时，设橡皮筋 与水平方向夹角为,此时橡皮筋伸长 X2,小球在竖直方向上受力平衡，有k2sin = mg,小球距离悬点高度 h'= （lo+ 2）Sin = Iosin +罟，因此小球高度升高了.18. （2oi4-全国卷1-单选）如图（a）所示，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

6、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（）图图（b）CD【答案】C【解析】 本题考查了电磁感应的图像根据法拉第电磁感应定律，ab线圈电流的变化率与线圈Cd上的波形图一致，线圈 Cd上的波形图是方波，ab线圈电流只能是线性变化的，所 以C正确.19.（ 2014-全国卷1-多选）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；1

7、0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（）地球火星木星十星天王星海王星轨道半径（AU）1930A.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【答案】BD2,所以不可能每年都出现【解析】 本题考查万有引力知识，开普勒行星第三定律，天体追及问题.因为冲日现象实 质上是角速度大的天体转过的弧度恰好比角速度小的天体多出T木r木（A选项）由开普勒行星第三定律有 TI= r3 =，周期的近似比值为12 ,故木星的周期为122 2 1

8、2年，由曲线运动追及公式 2t-T-1= 2n,将n = 1代入可得t=12年，为木星两次冲日的 时间间隔，所以2015年能看到木星冲日现象，B正确同理可算出天王星相邻两次冲日的时间间隔为年.土星两次冲日的时间间隔为年.海王星两次冲日的时间间隔为年，由此可知C错误，D正确.20 （2014-全国卷1-多选）如图所示，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I, b与转轴的距离为 21.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.下列说法正确的是（）A . b 一定

9、比a先开始滑动B . a、b所受的摩擦力始终相等b开始滑动的临界角速度C.a所受摩擦力的大小为【答案】ACkmg【解析】 本题考查了圆周运动与受力分析.a与b所受的最大摩擦力相等，而b需要的向心力较大，所以b先滑动，A项正确；在未滑动之前，a、b各自受到的摩擦力等于其向心力，因此b受到的摩擦力大于 a受到的摩擦力，B项错误；b处于临界状态时kmg = m 2 2I,解得= 'kg ,c项正确；=" ：2活小于a的临界角速度，a所受摩擦力没有达到最大值,D项错误.21 . （2014-全国卷1-多选）如图所示，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

10、形的三个顶点，F为MN的中点， M = 30 °.M、N、P、F四点处的电势分别用M、N P> F表示，已知 M = , F= P,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【答案】AD【解析】 本题考查了电场问题根据题意，点电荷 Q必在MN的中垂线和PF的中垂线的 交点处，过F作MN的垂直平分线交 MP于O点，由几何关系可知 ON恰好垂直平分 PF, 故点电荷Q 一定位于O点，A项正确，由正点电荷的等势面分布特点可知B项错误；因为是正电荷形

11、成的电场，将正电荷从P点搬运到N点，电场力做正功，C项错误；因为是正电荷形成的电场，越靠近场源电荷的等势面电势越高，D项正确.22. （2014-全国卷1）某同学利用图 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200 g,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：图图（b）（1）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 （选填 线性”或 非线性”关系.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

12、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）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【解析】 本题考查了验证牛顿第二定律的实验.（1）根据图中描出的各点作出的图像不是一条直线，故小车的加速度和钩码的质量成非线性关系.（2）图像不过原点，小车受到拉力但没有加速度，原因是有摩擦力的影响.（3）平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出在小车质量不变的情况下拉力与加速度成正比的结论.23. （2014-全国卷1）利用如图（a）所示

13、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 ）,电阻Ro（阻值为 ）,电阻R1（阻值为 ）,电流表A（量 程为200 mA ,内阻为RA = ）,开关S.图(a)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和电阻值箱相应的阻值R;1 1 以1为纵坐标，R为横坐标，作-R图线(用直线拟合)； 求出直线的斜率 k和在纵轴上的截距 b.回答下列问题：1(1) 分别用E和r表示电源的电动势和内阻，贝UI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= 时电流表的示数如图(b)所示，读出数据，完成下表答：

14、 ,R/ I/A/A 一1图(b)图（C）（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 =A 1一1,截距 b =A 一1.（4）根据图线求得电源电动势E =V,内阻r=【答案】(r+ Ro)ZyIJ Ra+ Ri1RA + Ri(I)I = ERi R+ E RA + Ri（3）（或在之间，（或在之间）（4）（或在之间），（或在之间）【解析】本题考查了测量电源电动势和内电阻的实验.（1）根据闭合电路欧姆定律有E =+ I (R + Ro+ r) + IRa.代入数据，化简得1( Ra+ Ri )1 Ra+ Ri Z_ERiR + E Ri ( R0+ r)+ RA

15、 .(2) 电流表每小格表示 4 mA，因此电流表读数是A，倒数是 A 1.(3) 根据坐标纸上给出的点，画出一条直线，得出斜率k = A一1 一1,截距b = A一1斜率 k = RyERIRI，因此E=V,截距 b= ERA +RaR+ RI(r+ Ro),因此r = Te - 5= .24. (2014-全国卷1)公路上行驶的两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，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m.设雨天时

16、汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天2时的2若要求安全距离仍为 120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.5【答案】2 m/s(或72 km/h)【解析】 设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为,刹车时汽车的加速度大小为ao,安全距离为s,反应时间为to,由牛顿第二定律和运动学公式得mg = mao v2乡S= voto+2ao式中，m和Vo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依题意有2= 0 ）5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V,由牛顿第二定律和运动学公式得 mg = maS= vto+ a联立式并代入题给数据得V =

17、20 m/s (72 km/h).25. (2014-全国卷1)如图所示，O, A , B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，3 BOA = 60°, OB = 2OA ,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(q>O),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

18、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)7 : 3,方向略6q【解析】 设小球的初速度为 V0,初动能Eko ,从0点运动到A点的时间为t,令OA = d,3则OB = 2d,根据平抛运动的规律有dsin 60 ° = Vot 1 dcos 60 °= Qgt2 1又有Eko= qmv6由式得3-Eko = 8mgd 设小球到达A点时的动能为EkA ,则1EkA = Eko + Qmgd 由式得EkA7-EkO = 3.-JQ加电场后，小球从 O点到A点和B点，高度分别降低了 d和3d,设电势能分别减小EPA和厶EPB ,由能

19、量守恒及式得1 2 EPA = 3Eko Eko Qmgd = 3Ek0OB上的M点与A点等电势, EPB = 6Eko Eko Qmgd = Eko在匀强电场中，沿任一直线，电势的降落是均匀的，设直线X _3 =3d EPA QZ EPBM与O点的距离为X,如图，则有解得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,由几何关系可得= 30° 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 qEdcos 30°= EpA?由？式得3mg ?6q .'33. (2014-全国卷1)物理一一选修3-

20、3 (1) 一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、be、Ca回到原状态.其 P-T图像如图所示.下列判断正确的是 .A .过程ab中气体一定吸热B .过程be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，容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数不同【答案】(I)ADE【解析】 本题考查了气体性质因为 PV = C,从图中可以看出，ab过程T不变，则体积V 不变，因此ab过程外力做功 W = 0,气体温度升高，则 U>0,根据热力学第一定律 U =Q + W可知Q>

21、;0,即气体吸收热量， A正确；bc过程气体温度不变， U= 0,但气体 压强减小，由PV = C知V增大，气体对外做功， W<0,由 U = Q + W可知Q>0 ,即气体吸 收热量，B错误；ca过程气体压强不变，温度降低，则U<0 ,由PV = C知V减小，外界对气做功， W>0 ,由 U = W + Q可知 W<Q , C错误；状态a温度最低，而温度是分子平均动能的标志，D正确；bc过程体积增大了，容器内分子数密度减小，温度不变，分子平均速率不变，因此容器壁单位面积单位时间受到分子撞击的次数减少了，E正确.(2) 一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱

22、形气缸内，气缸壁导热良好，活塞可h4.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.(2)解：设气缸的横载面积为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1PhS= (P + P) h 4h S解得外界的温度变为 T后，设活塞距底面的高度为h'根据盖一吕萨克定律，得1h' SThS4T0解得h' = 4Sh®据题意可得mgS气体

23、最后的体积为V = Sh'联立式得9mghT 4pTo .34. (2014-全国卷1)物理一一选修3-4图为一列简谐横波在t = 2 S时的波形图.图(b)为媒质中平衡位置在X= m处的质点的振动图像，P是平衡位置为X = 2 m的质点下列图(b)说法正确的是.图A .波速为m/sB .波的传播方向向右C. 02 S时间内，P运动的路程为8 CmD . O2 S时间内，P向y轴正方向运动E.当t= 7 S时，P恰好回到平衡位置【答案】ACE 2【解析】 本题考查了机械振动与机械波.V = T = 4 ms= m/s, A正确.X = m处的质点在t= 2 S时正在向下振动，根据 上坡

24、下”法可判断机械波向左传播，B错误；O2 S是半个1周期，P点运动的路程为2×4 Cm= 8 cm, C正确，D错误；7 S是此时刻再经过 5 s,即, 这时P点刚好回到平衡位置，E正确.(2) 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？3(ii)一细束光线在 O点左侧与O相距丁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】(2)( i ) .2R ( i )略【解析】 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,则OE区域的入射光线经上表面折射后都能从玻璃砖射出，如图所示，由全 反射条件有Sin = 1 由几何关系有OE = RSi n 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I = 2OE 联立式，代入已知数据得I= 2R (ii)设光线在距O点R的C点射入后，在上表面的入射角为由几何关系及式和已知条件得= 60° > 光线在玻璃砖内会发生三次全反射最后由G点射出，如图所示，由反射定律和几何关系得OG = OC =尹射到G点的光有一部分被反射，沿原路返回到达C点射出.35.(2014-全国卷1)