2014年全国高考物理(客观题――好题难题)解析汇编

2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编【全国大纲卷】一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示；当物块的初速度为v/2时，上升的最大高度记为h．重力加速度大小为g．物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为（）θmgFA．tan2Hθ和B．2(1)tan22vHgHθ−和C．tan4Hθ和D．2(1)tan24vHgHθ−和解：当物块的初速度为v时，物块滑行距离为sinHθ，由动能定理得：21sin2HfmvmgHθ=−则2sin()2vfmgHθ=−物块受力如图。在垂直斜面方向上，有cosNmgθ=由fNμ=得：22sin()(1)tacos22fmvvgNmgHgHθnμθθ==−=−当物块的初速度为v/2时，物块滑行距离为sinhθ，由动能定理得：21()sin22hvfmmθ=−gh由fNμ=得：22(1)tancos2sin8vhmgmghgHθθθ−⋅⋅=−mv，解得：4Hh=故选D。【全国卷I】如图，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劲度系数决定解：设橡皮筋原长为Lo，劲度系数为k小球稳定在竖直位置时，mg=F’=kx’得橡皮筋的伸长量为'mgxk=则小球距离悬挂点的高度为：''oomgLLxLk=+=+小球在保持加速度为a时的受力如图。在竖直方向上，有Fcosθ=mg则此时橡皮筋的长度为：cosoooFmLLxLLkkgθ=+=+=+则小球距离悬挂点的高度为：''coscosomgLLLkθθ==+因为'''(1cos)oLLL0θ−=−，即'''LL，故小球的高度一定升高。故选A。【全国卷I】如图，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l，b与转轴的距离为2l，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ω表θHmgvNfabOO’2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编示圆盘转动到的角速度，下列说法正确的是（）A．b一定比a先开始滑动B．a、b所受的摩擦力始终相等C．b开始滑动时的临界角速度为/2kglω=D．当2/3kglω=时，a所受的摩擦力大小为kmg解：A．因为角速度ω相等，由2nFmrω=且知，brranbnaFF，则b一定比a先开始滑动，故正确；B．在木块滑动之前，木块受静摩擦力，静摩擦力提供向心力，即nqFf=，由A知显然不相等，故错误；C．b开始滑动时，maxnqFf=，即，则其临界角速度为2mrkmgω=/2kglω=，故正确；D．当2/3kglω=时，a木块在滑动，滑动摩擦力提供向心力，则22233nkgkmgfFmrmllω===⋅⋅=，故错误。综上，故选A、C。【全国卷I】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，天文学家称为“行星冲日”，据报道，2014年各行星冲日时间分别为：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所示，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解：由开普勒第三定律3322RRTT=地地得T火=1.84年，T木=11.86年，T土=29.28年，T天=82.82年，T海=164.32年A、如果两次行星冲日的时间间隔为1年，则地球多转动一周，有222()tTTπππ=−o地，即222()1T1πππ=−×o，可知To为无穷大，即行星不动，才可能在一年内发生两次行星冲日，显然错误。B、2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动两圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故正确。C、如果两次行星冲日的时间间隔为t年，则地球多转动一周，有222()tTTπππ=−o地，得ooTTtTT=−地地，可求得天王星相邻两次冲日的时间间隔为t天≈1.01年，土星相邻两次冲日的时间间隔为t木≈1.04年，故错误。D、由1(/)ooTTTtTTTT==−−地地o地地可知，To最大者，t最小，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短，故正确。综上，选B、D。2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编【全国卷I】如图，在正电荷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=30°∠，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点搬运到N点，电场力做负功D．ΦP＞ΦM解：A.因为ΦM=ΦN、ΦP=ΦF，所以点电荷Q位于线段MN和PF的中垂线的交点上根据题述条件，由平面几何知识易证得：点Q在线段MP上；故正确。B.因为点电荷电场的等势面是以Q点为圆心的圆周，所以线段PF不在同一等势面上；故错误。C.由同性相斥可知，电场力沿PN方向的分力与位移方向相同，即电场力做正功；故错误。D.由平面几何知识易知，QP＜QM，则ΦP＞ΦM；故正确。综上，选A、D。【全国卷II】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-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg解：设大环半径为R，选大环最低点为零势能面小环从最高处由静止滑到的最低点的过程中，由机械能守恒得：mg·2R=212mv，得v2=4gR小环在最低点处的向心力由重力和大环对它的支持力提供，则N-mg=244vmgRmRR==mg，得N=5mg对大环受力分析可得F=Mg+N=Mg+5mg故选C。【全国卷II】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的负载电阻串联后接到副线圈的两端．假设该二极管的正向电阻为零，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（）A．Uab：Ucd=n1：n2B．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，电流表的读数加倍解：经交流电压表、交流电流表测得的值分别为交变电压和交变电流的有效值。根据变压器公式122abUnUn=得到输出电压U2，而U2≠Ucd。因二极管具有单向导电性，输入电压通过变压器变压后，经二极管整流后有效值发生变化，且222cdUU=则122122:22abcdUnUUnUn==2:n，故A错误。2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编增大负载电阻的R阻值，Uab不变，Ucd也不变，由2cdUPR=出可知，输出功率减小；根据理想变压器的输入功率等于输出功率可知，输入功率P入必减小，由P入=UabI可知，电流表读数变小，故B正确，C错误。二极管短路时，U’cd=U2，则2222'(2)'cdcdUUUPRRR====出出2P，故输入功率P入也加倍，而输入电压Uab不变，则电流表的读数也加倍，故D正确。综上，选B、D。【上海市】如图，竖直平面内的轨道Ⅰ和Ⅱ都由两段直杆连接而成，两轨道长度相等．用相同的水平恒力将穿在轨道最低点B的静止小球，分别沿Ⅰ和Ⅱ推至最高点A，所需时间分别为t1、t2；动能增量分别为E△k1、E△k2．假定球在经过轨道转折点前后速度大小不变，且球与Ⅰ、Ⅱ轨道间的动摩擦因数相等，则（）A．△Ek1＞△Ek2，t1＞t2B．△Ek1=△Ek2，t1＞t2C．△Ek1＞△Ek2，t1＜t2D．△Ek1=△Ek2，t1＜t2解：分析球的运动过程知，水平恒力对球做的功W，除去克服摩擦力做的功Wf，转变成了球的动能和重力势能，即有W-Wf=△Ek+△Ep，因为两条轨道上水平恒力运动的位移相等，所以W1=W2；因为摩擦力相等，运动的位移相等，所以Wf1=Wf2；又△Ep1=△Ep2，所以△Ek1=△Ek2。作出球在两个轨道上运动的v-t图象如图所示，由于路程相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图可知，t1＞t2。故选B。【上海市】如图，两光滑斜面在B处连接，小球自A处静止释放，经过B、C两点时速度大小分别为3m/s和4m/s，AB=BC．设球经过B点前后速度大小不变，则球在AB、BC段的加速度大小之比为，球由A运动到C的过程中平均速率为m/s解：设AB=BC=x，在AB段，有212Bva=xx在BC段，有2222CBvva−=故，球在AB、BC段的加速度大小之比为2122299:7169BCBavavv===−−在AB段，有1121112Bvatatx⎧=⎪⎨=⎪⎩，得1223Bxtxv==；在BC段，有，得222222CBBcvvavatv⎧−=⎪⎨+=⎪⎩x227tx=故，球由A运动到C的过程中平均速率为12222.1/2237xxvmsttxx===++2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编【上海市】如图，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地高h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x．在障碍物以v0=4m/s匀速向左运动的同时，质点自由下落．为使质点能穿过该孔，L的最大值为m；若L=0.6m，x的取值范围是m．（取g=10m/s2）解：质点做自由落体运动，由212hgt=得，hvodLxHAH-h-d质点到达孔上沿的时间为122()2(21.20.6)0.210/Hhdmtsgms−−×−−===质点到达孔下沿的时间为222()2(21.2)0.410/Hhmtsgms−×−===则质点通过孔的时间为210.40.20.2tttsssΔ=−=−=由等时性得，L的最大值为Lmax=04/0.20.8vtmssmΔ=×=x的最小值为xmin=；014/0.20.8vtmssm=×=x的最大值为xmax=024/0.40.61vtLmssmm−=×−=故，x的取值范围为0.8m≤x≤1m【上海市】如图，在竖直绝缘墙上固定一带电小球A，将带电小球B用轻质绝缘丝线悬挂在A的正上方C处，图中AC=h．当B静止在与竖直方向夹角θ=30°方向时，A对B的静电场力为B所受重力的3/3hCBAθGTFG倍，则丝线BC长度为．若A对B的静场力为B所受重力的0.5倍，改变丝线长度，使B仍能在θ=30°处平衡，以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷尚未漏完，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是解：①B的受力如图。由三角形相似得：GACFAB=由F=33G得：33FABACG=⋅=h2在△ABC中，由余弦定理得：222cosACBCACBCABθ⋅⋅=+−代入数据整理得：2233320BChBCh−⋅+=解得，丝线BC长度为233h或33h②当F=12G时，改变丝线长度，使B仍能在θ=30°处平衡，与①同理可得，32BCh=由于B在竖直平面内缓慢运动，则可视为B受力平衡312TBCGAC虽然由于A漏电，F不断减小，但在此过程中，==是恒成立的，即T＜G当到θ=0°处时，B与A重合，此时T=G，即T变大因此，在整个漏电过程中，丝线上拉力大小的变化情况是“先不变，后增大”2014年全国高考物理（好题难题）解析汇编【江苏省】如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平