2014年高考理科综合能力测试题(课标I)物理部分试题评析

2014年高考理科综合能力测试题（课标I）物理部分试题评析陕西省宝鸡市陈仓区教育局教研室邢彦君I．试题简评2014年全国课标理综I物理试题，以容易试题和中等难度试题为主，在考查综合运用物理基础知识与基本方法的能力的同时，体现对创新意识与实践能力的考查。试题模型、情境熟悉，以力电主干知识所涉及的经典模型及传统情境为主，注重物理学与生产生活实践及热点问题的联系。和2013年试题相比，整卷难度明显降低，选择题中的静电场问题、磁偏转和电磁感应问题难度大幅降低。II．试题与解析14．在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”的设想实验中，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电路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电源的闭合电路，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈与相邻房间的电流表连接，往线圈内插入条形磁铁后，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，分别接有电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化14．答案：D解析：本题以人类探索电磁感应的史料为载体，考查产生感应电流的条件，难度较小。只有通过闭合电路的磁通量变化时，闭合电路中才会产生感应电流，感应电流的产生与磁通量的变化是同步的。选项ABD错误，D正确。15．关于通电直导线在匀强磁场中所受安培力，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15．答案：B解析：本题考查通电直导线在匀强磁场中所受安培力的大小及方向。难度较小安培力的方向，总是即垂直于导线中的电流方向（直导线）又垂直于磁场方向；安培力的大小与电流的大小、导线的长度、匀强磁场的磁感强度及电流方向与磁场方向的夹角有关；将直导线从中点折成直角，安培力的大小不一定变为原来的一半。16．如图，MN为铝质平板，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，其动能损失一半，速度方向核电荷量不变。重力不计。铝板上方与下方的磁感应强度的比值为A．2B．C．1D．16．答案：D解析：本题考查洛伦兹力公式及牛顿第二定律的综合运用，难度较小。设粒子从P点开始运动时的速率为v1，圆周运动的轨道半径为R，则对粒子在铝板上方及下方的圆周运动，由洛伦兹力公式及牛顿第二定律有、。由题意有。解得。17．如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于静止状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零逐渐增大到某一值，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精度系数决定17．答案：A解析：本题考查共点力平衡条件、牛顿第二定律与胡克定律的综合运用，中等难度。设小球质量为m，橡皮筋的精度系数为k、原长为lo，系统静止时小球到悬点的距离为l1，系统平衡时，对小球由胡克定律和共点力平衡条件有，解得；设小球加速运动时的加速度为a，橡皮筋与竖直方向的夹角为θ，对小球在竖直方向由胡克定律及共点力平衡条件有，此时小球距悬点的高度为。解得。由于，小球位置升高。选项BCD错误，A正确。18．如图（a）线圈ab、cd绕在同一铁芯上。在ab线圈中通一变化电流，用示波器测得线圈cd间的电压如图（b）所示。已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比，则下列描述走缪瑞ab中的电流随时间变化关系的图中，可能正确的是18．答案：C解析：本题考查法拉第电磁感应定律极电流的磁场，难度较小。由于cd间的输出电压量值不变，由法拉第电磁感应定律可知，穿过线圈cd的磁通量变化率的量值不变，由题意可知，通入ab线圈中的电流大小应均匀变化，及变化率的大小不变。选项ABD错误，C正确。19．太阳系各行星几乎在同一平面沿同一方向绕太阳作圆周运动。当地球恰好运动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，则下列判断正确的是地球火星木星土星天王星海王星轨道半径（AU）1.01.55.29.51930A．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．天王星两次冲日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时间间隔最短19．答案：BD解析：本题考查开普勒行星运动第三定律，中等难度。设从某次冲日到下次冲日的时间间隔为t，地球的公转半径为R，周期为T，地外行星的轨道半径为r，公转周期为。某行星连续两次冲日时间里，地球多公转一周，故有。由开普勒第三定律有，代入地球公转周期=1年，解得年。由此可知，地外行星的冲日间隔都大于1年，不可能每年都冲日。海王星冲日间隔最短；代入数据可知，木星的冲日间隔大于1年小于1.5年，因此，在2015年内一定会出现木星冲日。天王星两次冲日时间间隔不等于土星的一半。选项AC错误，BD正确。20．如图，两个质量均为m的小木块a和b（均可视为质点）放在水平圆盘上a与转轴的距离为l，a与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大角速度为木块所受重力的k倍，重力加速度为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，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所受摩擦力始终相等C．是b开始滑动的临界角D．时，a所受摩擦力的大小为kmg20．答案：AC解析：本题考查牛顿第二定律、静摩擦力与圆周运动规律的综合运用，难度较小。木块未滑动时，圆盘的静摩擦力充当向心力，静摩擦力的大小由圆盘的角速度及物块到圆盘转轴的距离决定，当静摩擦力达到最大值kmg时，木块块将开始滑动。对物块的圆周运动由牛顿第二定律有，因此随着圆盘角速度的增大，b的静摩擦力将先增大到最大值，将先滑动。在为两木块都未滑动前，所受静摩擦力不相等；将及代入可得，b开始滑动时的临界角速度为，此时a尚未滑动，所受静摩擦力为，代入解得。选项BD错误，AC正确。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的中点，∠M=30o。M、N、P、F四点处的电势分别用φM、φN、φP、φF表示。已知φM=φN，φP=φF，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点搬运动到N点，电场力作做负功D．φP大于φN21．答案：AD解析：本题考查点电荷电场中的电势变化规律及电场力做功。难度较小。由φM=φN、φP=φF及点电荷电场特点可知，整点电荷应处在MN连线的中垂线与PF连线的中垂线交点，由几何关系可知，此交点恰在MP连线上。因此φP大于φN，若将正试探电荷从P点搬运动到N点，电场力作做正功；由于点电荷电场中的等势面是以电荷为中心的球面，线段PF不可能在同一等势面上。选项BC错误，AD正确。22．（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。（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____________________，钩码的质量应满足的条件是_____________________。22．答案：（1）非线性（2）小车与接触面间存在摩擦力（3）平衡摩擦力mM（即钩码的质量远小于小车的质量）解析：本题考查利用DIS系统探究加速度与合力关系。难度较小。（1）由图（b）可以看出，图中各点将拟合呈曲线，表示加速度与钩码质量成非线性关系。（2）图中图线不过原点，意味着小车所受拉力（钩码重力）不为零时加速度为零，这是由于拉力较小时，未超过轨道对小车的最大静摩擦力。因此，图线不过原点可能是由轨道的摩擦阻力造成的。（3）以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，首先应是每次实验中，钩码的质量远小于小车质量，二是将轨道右端垫高，利用小车重力的分力平衡轨道的滑动摩擦力，三是使细绳与轨道平行。23．（9分）利用图（a）所示电路，可以测量电源的电动势与内阻，所用的实验器材有待测电源，电阻箱（最大电阻999.9Ω），电阻Ro（阻值为3.0Ω），电阻R1（阻值为3.0Ω），电流表（量程为200μA，内阻为RA为6.0Ω），开关S。实验步骤如下：①将电阻箱电阻值调到最大，闭合开关S；②多次调节电阻箱，记下电流表的示数I和电阻箱相应的电阻R；③以为纵坐标，R为横坐标，作-R图形（用直线拟合）；④求出直线的斜率何在纵轴上的结局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，则和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=3.0Ω时电流表的是数如图（b）所示。读出数据，完成下表。R/Ω1.02.03.04.05.06.07.0I/A0.1430.125①0.1000.0910.0840.077I-1/A-16.998.00②10.011.011.913.0（3）在图中的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求的斜率为k=A-1Ω-1，截距为b=A-1。（4）根据图线求得电动势为E=V，内阻为r=Ω。23．答案：见解析解析：本题考查利用电流表及电阻箱测量电动势于内阻实验，涉及电流表的改装。由于电流表的量程太小，直接测电流误差较大，由于该电流表的电阻已知，且有定值电阻可供选择，题中的实验电路，就是将电流表与其中一个定值电阻（R1）并联，扩大量程后使用，将另一定值电阻Ro作为电源内阻的补偿电阻。（1）对实验电路由闭合电路欧姆定律有，解得。（2）由图（b）可读出，表中的数据①为μA=0.110A，则数据②为9.09A-1。（3）由表中数据及补充数据做出图线如图所示，则图线斜率为k=1.0A-1Ω-1，截距b=6.0A-1。（4）由可知，，代入数据解得E=3.0V，r=1.0Ω。24．（12分）公路上行驶的两辆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地面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。24．答案：m/s解析：本题以汽车刹车为背景考查牛顿第二定律与匀变速直线运动规律的综合运用。中等难度。晴天汽车涉车前匀速运动的速度、刹车后匀减速运动的初速度vo=108km/h=30m/s。设晴天时汽车轮胎与沥青路面的动摩擦因数为μ。对汽车在反应时间里的匀速直线运动有，对刹车后汽车的匀减速运动有，由牛顿第二定律有，依题意有；同理，对雨天涉车后汽车的运动有，，。代入数据解得汽车在雨天安全行驶的最大速度为m/s。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=60o，。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，电荷量为q（0），同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB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点的动能是初动能