2014年全国2卷高考理科综合（物理部分）试题及答案

2014年普通高等学校招生全国统一考试

理综物理部分 （全国2-甲卷）

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．甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=t1的时间内，它们的v-tv 图像如图所示。在这段时间内 v2 甲 A．汽车甲的平均速度比乙大

B．汽车乙的平均速度等于

v1?v2 2乙 v1 t1 t C．甲乙两汽车的位移相同 O D．汽车甲的加速度大小逐渐减小，汽车乙的加速度大小逐渐增大

【答案】A

【解析】由于图线与坐标轴所夹的面积表示物体的位移，在0-t1时间内，甲车的位移大于乙车，由v?知，甲车的平均速度大于乙车，A正确， C错误；因为乙车做变减速运动故平均速度不等于

x可tv1?v2，B2错误；又图线的切线的斜率等于物体的加速度，则甲乙两车的加速度均逐渐减小，选项D错误。

15．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，在抛出点其动能

与重力势能恰好相等。不计空气阻力，该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为

A． B． C． D．

【答案】 B

【解析】设物体水平抛出的初速度为v0，抛出时的高度为h，则

?6?4?35? 1212mv0?mgh，故v0?2gh物体落地的2vyvy?竖直速度vy?2gh，则落地时速度方向与水平方向的夹角tan??则??，选项B正确。 ??1，

4vxv016．一物体静止在粗糙水平地面上，现用一大小为F1的水平拉力拉动物体，经过

一段时间后其速度变为v，若将水平拉力的大小改为F2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v，对于上述两个过程，用WF1、WF2分别表示拉力F1、F2所做的功，Wf1、Wf2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则

A．WF2?4WF1，Wf2?2Wf1 B．WF2?4WF1，Wf2?2Wf1 C．WF2?4WF1，Wf2?2Wf1 D．WF2?4WF1，Wf2?2Wf1

【答案】C 【解析】由于物体两次受恒力作用做匀加速运动，由于时间相等，末速度之比为1:2，则加速度之比为1:2，位移之比为1:2。而摩擦力不变，由Wf??Ffgx得：Wf2?2Wf1；由动能定理：

WF1?Wf1?121mv?0，WF2?Wf2?m(2v)2?0，整理得：4WF1?WF2?2Wf1?WF2?2Ffgx1，故 22WF2?4WF1。C正确。

17．如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力的大小为 Ａ．Mg－5Mg B．Mg+mg C．Mg+5mg D．Mg+10mg

【答案】 C

【解析】小圆环到达大圆环低端过程机械能守恒：mg?2R2?12mv，小圆环在最低点，根据牛顿第二2v定律可得：FN-mg=m；对大圆环，由平衡可得：FT=Mg+FN，解得FT=Mg+5mg，

R选项C正确。

18．假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大

小为g０；在赤道的大小为g；地球自转的周期为T；引力常量为G。地球的密度为

A．

go3?go?g3?3?go3? B． C. D． 2222GTgoGTgo?gGTgGT【答案】 B

【解析】地球表面的物体在两极万有引力等于重力：G物体随地球自转所需向心力的合力：GMmR2=mg0，在地球的赤道上万有引力为重力和

MmR2=m(42?23)R+mg，地球的质量：M=???R，联

3Tg0立可得：?=，选项B正确

2g-gGT03?19．关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是

Ａ．电场强度的方向处处与等电势面垂直 Ｂ．电场强度为零的地方，电势也为零

Ｃ．随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低 Ｄ．任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向

【答案】AD 【解析】由于电场线与等势面垂直，而电场强度的方向为电场线的方向，故电场强度的方向与等势面垂直， A正确；场强为零的地方电势不一定为零，如等量同种正电荷连线的中点处的场强为零，但电势大于零，B错误；场强大小与电场线的疏密有关，而沿着电场线的方向电势逐点降低，电场线的疏密与电场线的方向没有必然联系，C错误；任一点的电场强度方向总是和电场线方向一致，沿电场线的方向是电势降落最快的方向，D正确。

20．图为某磁谱仪部分构件的示意图。图中，永磁铁提供匀强磁场，硅微条径迹

探测器可以探测粒子在其中运动的轨迹。宇宙射线中有大量的电子、正电子永 永 和质子。当这些粒子从上部垂直进入磁场时，下列说法正确的是 硅微条径 磁 磁 Ａ．电子与正电子的偏转方向一定不同 迹探测器 铁 铁 Ｂ．电子与正电子在磁场中运动轨迹的半径一定相同

Ｃ．仅依据粒子运动轨迹无法判断该粒子是质子还是正电子

Ｄ．粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越小

【答案】AC

【解析】由于电子和正电子带电性相反，若入射速度方向相同时，受力方向相反，则偏转方向一定相反，

v2mvA正确；由于电子和正电子的入射速度大小来知，由qvB?m得r?可知，运动半径不一定相同，

rqBB错误；虽然质子和正电子带电量及电性相同，但是两者的动量大小未知，无法判断粒子是质子还是正电

2mEk12mv子， C正确；由Ek?mv，则r?，粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越大?2qBqBD错误。

21．如图，一理想变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。原线圈通过一理想电

流表○A接正弦交流电源，一个二极管和阻值为R的a A c 负载电阻串联后接到副线圈的两端。假设该二极管

n1 n2 R 的正向电阻为零，反向电阻为无穷大。用交流电压

表测得a、b端和c、d端的电压分别为Uab和Ucd，则 b d A．Uab:Ucd=n1:n2

B．增大负载电阻的阻值R，电流表的读数变小 C．负载电阻的阻值越小，cd间的电压Ucd越大 D．将二极管短路，电流表的读数加倍

【答案】BD

【解析】若变压器初级电压为Uab，则次级电压为U2压为Ucd?=n2Uab；由于二级管的单向导电性使得cd间电n1U2nU2，故ab?1，A错误；增大负载的阻值R，输出功率减小，则输入电流减小，即电流

Ucdn22表的读数减小，B正确，cd间的电压由变压器的初级电压诀定，与负载电阻R的大小无关，C 错误；若

二极管短路则Ucd?U2，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍， D正确。

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。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题为选做题，考生根据要求做答。 （一）必考题（共129分） 22．（6分）

在伏安法测电阻的实验中，待测电阻Rx约为200Ω，

V 电压表○V的内阻的为2kΩ，电流表○A的内阻约为10Ω，Rx A 测量电路中电流表的连接表的连接方式如图（a）或图图(a)

（b）所示，结果由公式Rx?U计算得出，式中U与II分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）A 中电路图测得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________图(b) （填“Rx1”或“Rx2”）更接近待测电阻的真实值，且测量值Rx1_______（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值，测量值Rx2__________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。

【答案】Rx1 大于 小于 【解析】由于

V Rx RVR?10； x?20，可认为是大电阻，采取电流表内接法测量更准确，即图a电路测量，RxRARx1更接近待测电阻真实值；图a电路测量由于电流表的分压使测量值大于真实值；图b电路测量由于电压

表的分流使测量值小于真实值。

23．(9分)

某实验小组探究弹簧的劲度系数k与其长度（圈数）的关系。实验装置如图（a）所示；一均匀长弹簧竖直悬挂，7个指针P0、P1、

刻度尺 P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、

P0 0 40、50、60圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指

P1 针的位置，P0指同0刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针

P2 的位置记为x0; 挂有质量为0.100kg的砝码时，各指针的位P3 P4 置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示（n为弹簧的

P5 圈数，取重力加速度为9.80ms2）。已知实验所用弹簧总圈数

P6 为60，整个弹簧的自由长度为11.88cm。 图(a) P1 P2 P3 P4 P5 P6 x0（cm） 2.04 4.06 6.06 8.05 10.03 12.01 x（cm） 2.64 5.26 7.81 10.30 12.93 15.41 n 10 20 30 40 50 60 k（N/m） 163 ① 56.0 43.6 33.8 28.8 1/k（m / 0.006② 0.0170.0220.0290.034N） 1 9 9 6 7 （1）将表中数据补充完整：① ， ② 。

（2）以n为横坐标，1/k为纵坐标，在图（b）给出的坐标纸上画出1/k-n图像。