2014北京高考物理试题全解全析(word)

2014北京高考物理试题全解全析（word）13．下列说法中正确的是（）A．物体温度降低，其分子热运动的平均动能增大B．物体温度升高，其分子热运动的平均动能增大C．物体温度降低，其内能一定增大D．物体温度不变，其内能一定不变【解析】选B.温度是分子平均动能的标志，所以物体温度升高，其分子的平均动能增大；而物体的内能是物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和，所以只根据温度变化情况无法确定其内能的变化情况，故B正确，A、C、D均错误。【误区警示】误认为物体的内能只与温度有关，错选D；其实物体的内能是物体中所有分子的分子动能和分子势能的总和，与温度和体积的变化都有关。14.质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是（c表示真空中的光速）（）A．B．C．D．【解题指南】解答本题可按以下思路进行：（1）确定质量的变化量Δm；（2）根据质能方程ΔE=Δmc2计算释放的能量。【解析】选C.由题意可知，质量的变化量Δm=m1+m2-m3；根据质能方程ΔE=Δmc2计算释放的能量为E=(m1+m2-m3)c2。15.如图所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是（）A．1、2两点的场强相等B．1、3两点的场强相等C．1、2两点的电势相等D．2、3两点的电势相等【解题指南】解答本题须明确以下两点：（1）电场线的疏密程度表示场强的大小；（2）等势面上各点的电势相等。【解析】选D.根据电场线的疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大，所以E1＞E2，E1＞E3，A、B均错误；电势是标量，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，且在同一等势面上电势相等，所以1＞2，2=3；C错误，D正确。E12316.带电粒子a、b在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，他们的动量大小相等，a运动的半径大于b运动的半径。若a、b的电荷量分别为qa、qb，质量分别为ma、mb,周期分别为Ta、Tb。则一定有（）A．B．C．D．【解题指南】解答本题时应抓住以下两个关键点：（1）由带电粒子受到的洛伦兹力提供向心力，可以得到离子的运动半径为mvrqB；（2）粒子的动量pmv相等。【解析】选A。对本题的干扰选项具体分析如下：选项与正确答案的对应度判断理由A项正确选项mvrqB和pmv联立可得mvpqrBrB，因为P、B相同，所以q∝1r，又因为ra＞rb，所以qa＜qb.B项干扰选项由于动量mv相同，但速度大小未知，无法判断质量大小.C项干扰选项2rTv,虽然知道ra＞rb，但不知道速度大小关系，无法判断周期关系.D项干扰选项qvmrB,虽然知道ra＞rb，但不知道速度大小关系，无法判段比荷关系.17.一简谐机械横波沿X轴正方向传播，波长为，周期为T，时刻的波形如图1所示，a、b是波上的两个质点。图2是波上某一质点的振动图像。下列说法正确的是（）A．时质点a的速度比质点b的大B．时质点a的加速度比质点b的小C．图2可以表示质点a的振动D．图2可以表示质点b的振动【解题指南】解答本题须明确以下两点：（1）质点在平衡位置处的振动速度最大,加速度为零；（2）质点在偏离平衡位置位移最大处的速度为零，加速度最大。【解析】选D。质点在平衡位置处的振动速度是最大的，所以在零时刻a的速度小于b的速度，A错误，而质点偏离平衡位置越远加速度越大，a的加速度大于b的加速度，B错误；根据波动图像“同侧法”可以判断在零时刻，b在平衡位置且向下振动，D正确，C错误。18.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是（）A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度【解析】选D。手托物体向上运动，一定先向上加速，处于超重状态，但后面的运动可以是减速的，也可以是匀速的，不能确定，A、B错误；物体和手具有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体只受重力，物体的加速度等于重力加速度，但手的加速度应大于重力加速度，并且方向竖直向下，手与物体才能分离，所以C错误，D正确。【误区警示】物体处于超重或失重状态取决于加速度的方向，若加速度方向向上，则物体处于超重状态，若加速度方向向下，则处于失重状态；跟物体运动的速度方向无关。19.伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是（）A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小【解析】选A。从实验可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高，如果不受阻力，就会升到相等的高度，其它选项都不是由实验直接得到的，A正确，B、C、D错误。【误区警示】解答本题一定要紧密联系本题的实验情景：控制小球质量一定，研究小球上升高度与所受阻力的关系；跟力与运动的关系没有直接联系。20.以往，已知材料的折射率都为正值。现已有针对某些电磁波设计制作的人工材料，其折射率可以为负值，称为负折射率材料。位于空气中的这类材料，入射角与折射角依然满足但是折射线与入射线位于法线的同一侧（此时折射角取负值）。若该材料对于电磁波的折射率，正确反映电磁波穿过该材料的传播路径的示意图是（）0123【解题指南】本题为信息给予题，一定要把握两个关键信息：（1）折射线与入射线位于法线的同一侧；（2）电磁波的折射率，即折射角等于入射角。【解析】选B。根据题目所给负折射率的意义，两个角应该在法线的同一侧；折射率等于1，说明折射角与入射角相等，B正确，A、C、D错误。21.利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。（1）应该选择的实验电路是图1中的（选项“甲”或“乙”）。（2）现有电流表、开关和导线若干，以及以下器材：A.电压表Ｂ.电压表C.滑动变阻器D.滑动变阻器AV甲AV乙图1ABCD实验中电压表应选用；滑动变阻器应选用；（选填相应器材前的字母）（3）某位同学记录的6组数据如下表所示，其中5组数据的对应点已经标在图2的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出图线。（4）根据（3）中所画图线可得出干电池的电动势E=v,内电阻r=Ω（5）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U以及干电池的输出功率P都会发生变化.图3的各示意图中正确反映P-U关系的是。序号123456电压U（V）1.451.401.301.251.201.10电流(A)0.0600.1200.2400.2600.3600.480【解析】（1）干电池的内阻较小，电压表的分流作用可以忽略，所以选甲图电路。（2）依据安全，精确、方便的原则：电源电压为一节干电池，大约为1.5V，所以电压表应选B；滑动变阻器串联在电路中，其阻值应选与待测电阻阻值（大约几欧）相当的，应该选C。1.00.10.20.31.21.11.31.41.51.600.40.50.6U/VI/A图2PUOPUODPUOPUOABC图3（3）先描点，再作图，第四个点误差较大，应该舍去。如图所示：（4）U轴的截距为电动势，为1.50V，直线的斜率为内阻1.51.0r=0.830.6UI。（5）随着U的增大,外电阻是不断增大的，当滑动变阻器的阻值等于电源内阻时，电源的输出功率最大；当U与E相等时，则意味着外电阻为无穷大，处于断路状态，电路中电流为零，此时电源输出功率P为零，C正确。答案：（1）甲图（2）B、C（3）如图所示（4）1.50,0.83（5）C【误区警示】本题计算斜率时容易写成1.5r=0.6UI而出错，原因是没有看清U轴起点并不是0，应该写成1.51.0r=0.6UI才可；判断P-U关系时容易选D，原因是没有考虑到U=E时外电路已断路，输出功率P一定为零。22.（16分）如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速度释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径R=0.2m;A和B的质量相等;A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度g=10m/s2。求:（1）碰撞前瞬间A的速率v；（2）碰撞后瞬间A和B整体的速率;(3)A和B整体在桌面上滑动的距离.【解题指南】解答本题可按以下思路进行：（1）圆弧轨道光滑，碰撞前机械能守恒；（2）碰撞过程中动量守恒；（3）在桌面上滑动过程中克服摩擦所做的功等于动能的减小量。BAOR【解析】（1）从圆弧最高点到最低点机械能守恒，有：212AAAmvmgR（3分）可得v2m/As（2分）（2）在底部和B相撞，满足动量守恒，有：A()mABAmmvv（3分）可得1/vms（2分）（3）根据动能定理，AB一起滑动过程有：21()gL()2ABABmmmmv（4分）可得L=0.25m（2分）答案：（1）2m/s（2）1m/s（3）0.25m23.（18分）万有引力定律揭示了天体运动规律与地上物体运动规律具有内在的一致性。（1）用弹簧秤称量一个相对于地球静止的小物体的重量，随称量位置的变化可能会有不同的结果。已知地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G。将地球视为半径为R、质量均匀分布的球体，不考虑空气的影响。设在地球北极地面称量时，弹簧秤的读数是F0a.若在北极上空高出地面h处称量，弹簧秤读数为F1，求比值的表达式，并就h=1.0%R的情形算出具体数值（计算结果保留两位有效数字）；b.若在赤道地面称量，弹簧秤读数为F2，求比值的表达式。（2）设想地球绕太阳公转的圆周轨道半径为r、太阳的半径为Rs和地球的半径R三者均减小为现在的1.0%，而太阳和地球的密度均匀且不变。仅考虑太阳和地球之间的相互作用，以现实地球的1年为标准，计算“设想地球”的一年将变为多长？【解析】（1）a．物体处于北极以及北极上方时，万有引力等于重力，02MmFGR（2分）12MmFGRh（2分）可得100.98FF（2分）b.在赤道上弹簧秤的读数表示重力的大小，即22024RFFmT（2分）可以求得2322041FRFTGM（2分）（2）根据太阳的引力提供地球的向心力，GMrT32（2分）太阳的质量343SSMR（2分）所以有333SSrTGR（2分）从上式可以看出当r、R、RS均变为现在的百分之一时，周期不变，即仍为1地球年。（2分）答案：（1）0.9823241RTGM（2）不变【误区警示】很多同学认为在地球表面，万有引力和重力是一回事，其实万有引力在高中的物理范围内往往能够起到两种作用，其一是给星球表面的物体提供重力，而其二是给绕星球旋转的物体提供向心力。在赤道和北极重力之所以会有区别，是因为北极处于地轴上，而地轴上的物体是没有旋转半径的，自然也提不到向心力的问题，其重力等于万有引力；但是物体放在了赤道上，万有引力就起到了两种不同的作用：提供重力和提供物体随地球一起自转所需的向心力。24.（20分）导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运动，速度v与恒力F的方向相同:导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R，其长度恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。（1）通过