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2014 年普通高等学校招生全国统一考试（课标卷II）
理科综合能力测试（物理）
(青海 西藏 甘肃 贵州 黑龙江 吉林 宁夏 内蒙古 新疆 云南 辽宁)
第Ⅰ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-t 图像如图所示。在这段时
间内
A．汽车甲的平均速度比乙大
B．汽车乙的平均速度等于Ω
C．甲乙两汽车的位移相同
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 抽样得分率0.45
【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
可知，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
，
B 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．
U
I B．m/s
2
C．
π
3 D．
5 π
12
【答案】 B 抽样得分率0.722
【解析】设物体水平抛出的初速度为v0，抛出时的高度为h，则
，故
物体落地的
竖直速度
，则落地时速度方向与水平方向的夹角
，则
，选项B 正
确。
16．一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
3 π
GT 2
go
g 、W F 2分别表示拉力F1、F2所做的功，W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，
则
A．
，
B．
，W f 2=2W f 1
C．
，W f 2=2W f 1 D．
，
【答案】C 抽样得分率0.513
【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
，则加速度之比为
，位移之比为
。而摩擦力不变，由
得：
；由动能定理：
乙
甲
t1
O
v2
v1
v
t
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，
，整理得：
，故
。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 抽样得分率0.645
【解析】小圆环到达大圆环低端过程机械能守恒：
，小圆环在最
低点，根据牛顿第二定律可得：
；对大圆环，由平衡可得：
，解得
，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g ０；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．
3 π
GT 2
go−g
go
B．
3 π
GT 2
go
go−g C.
3 π
GT 2 D．
3 π
GT 2
go
g
【答案】 B 抽样得分率0.370
【解析】地球表面的物体在两极万有引力等于重力：
，在地球的赤道上万有引力为重力
和物体随地球自转所需向心力的合力：
，地球的质量：
，
联立可得：
，选项B 正确
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 抽样得分率0.590
【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
Ａ．电子与正电子的偏转方向一定不同
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
永
磁
铁
永
磁
铁
硅微条径
迹探测器
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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 抽样得分率0.347
【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
A 正确；由于电子和正电子的入射速度大小来知，由
得
可知，运动半径不一定相同，
B 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
子， C 正确；由
，则
，粒子的动能越大，它在磁场中运动轨迹的半径越
大D 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: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 抽样得分率0.266
【解析】若变压器初级电压为Uab，则次级电压为
；由于二级管的单向导电性使得cd 间电
压为
，故
，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
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
，则次级电流会加倍，则初级电流也加倍， D 正确。
A
R
d
c
b
a
n1 n2
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2014 年普通高等学校招生全国统一考试（课标卷II）
理科综合能力测试（物理）
第II卷
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，电压表的内阻
的为2kΩ，电流表的内阻约为10Ω，测量电路中电流表的连接表的连接
方式如图（a）或图（b）所示，结果由公式
计算得出，式中U
与I 分别为电压表和电流表的示数。若将图（a）和图（b）中电路图测
得的电阻值分别记为Rx1和Rx2，则________（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 抽样得分率0.622
【解析】由于
，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，
Rx1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) 抽样得分率0.310
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、P2、P3、P4、P5、P6分别固定在弹簧上距悬点0、10、20、30、
40、50、60 圈处；通过旁边竖直放置的刻度尺，可以读出指针的位置，P0指同0
刻度。设弹簧下端未挂重物时，各指针的位置记为x0; 挂有质量为0.100kg 的砝
码时，各指针的位置记为x。测量结果及部分计算结果如下表所示（n 为弹簧的
圈数，取重力加速度为9.80m/s2
）。已知实验所用弹簧总圈数为60，整个弹簧
的自由长度为11.88cm。
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
** 错误
的表达
式 **
56.0
43.6
33.8
28.8
1/k（m /
N）
0.0061
** 错误
的表达
式 **
0.0179
0.0229
0.0296
0.0347
（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。
图(b)
Rx
V
V
A
A
Rx
图(a)
图(a)
刻度尺
0
P6
P5
P4
P3
P2
P0
P1
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（3）图（b）中画出的直线可以近似认为通过原点，若从试验中所用的弹簧截取圈数为n 的一段弹簧，
该弹簧的劲度系数k 与其圈数n 的关系表达式为k= N/m；该弹簧的劲度系数k 与其自由
长度l0（单位为m）的关系表达式为k= N/m．
【答案】（1）①81.7
0.0122
②
（2）如图所示
（3）
(N/m) (在
之间均可)
(在
之间均可)
【解析】（1）
，故
（2）如图所示
（3）由图线可得其斜率为：
故直线满足
即
(N/m) (在
之间均可)
由于60 匝弹簧总长度为11.88cm；则n 匝弹簧的为l0满足
图(b)
1/k(m/N)
0.04
0.03
0.02
0.01
n
60
50
40
30
20
10
0
1/k(m/N)
0.04
0.03
0.02
0.01
n
60
50
40
30
20
10
0
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代入
得：
(在
之间均可)
24．（13 分）
2012 年10 月，奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km 的高空后跳下，经过
4 分20 秒到达距地面约1.5km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录，
取重力加速度的大小
．
（1）忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下
落到1.5km 高度处所需要的时间及其在此处速度的大
小；
（2）实际上物体在空气中运动时会受到空气阻
力，高速运动受阻力大小可近似表示为
，其
中
为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状，
横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间
内高速下落的
图象如图所示，着陆过程中，运
动员和所携装备的总质量
，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数（结
果保留1 位有效数字）。
【答案】（1）87s 8.7×102m/s （2）0.008kg/m 抽样得分率0.432
【解析】（1）设运动员从开始自由下落至1.5km 高度处的时间为t ，下落距离为h，在1.5km 高度处的速
度大小为v，由运动学公式有：
且
联立解得：t=87s v=8.7×102m/s
（2）运动员在达到最大速度vm时，加速度为零，由牛顿第二定律有：
由题图可读出
代入得：k=0.008kg/m
25．（19 分）
半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r，质量为m 且质量分布均匀的
直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯
视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方
向竖直向下，在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R
的电阻（图中未画出）。直导体棒在水平外力作用下以角速度ω 绕O 逆
时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触。设导体棒与导轨
之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略。重力加速度大小
为g ．求
（1）通过电阻R 的感应电流的方向和大小；
（2）外力的功率。
【答案】（1）C 端流向D 端
（2）
抽样得分率0.236
t/s
v/(ms-1)
400
350
300
250
200
150
100
90
80
70
60
50
40
30
20
ω
D
C
B
A
O
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【解析】（1）在Δt 时间内，导体棒扫过的面积为：
①
根据法拉第电磁感应定律，导体棒产生的感应电动势大小为：
②
根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端，因此流过导体又的电流方向是从C 端流向
D 端；由欧姆定律流过导体又的电流满足：
③
联立①②③可得：
④
（2）在竖直方向有：
⑤
式中，由于质量分布均匀，内外圆导轨对导体棒的正压力相等，其值为FN，两导轨对运动的导
体棒的滑动摩擦力均为：
⑥
在Δt 时间内，导体棒在内外圆导轨上扫过的弧长分别为：
⑦
⑧
克服摩擦力做的总功为：
⑨
在Δt 时间内，消耗在电阻R 上的功为：
根据能量转化和守恒定律，外力在Δt 时间内做的功为
外力的功率为：
由④至式可得：
（二）选考题：共45 分。请考生从给出的3 道物理题，3 道化学题，2 道生物题中每科任选一题做答，并
用2B 铅笔在答题卡上把所选题目的题号涂黑。注意所做题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在
答题卡选答区域指定位置答题，如果多做，则每学科按所做的第一题计分。
33．[物理——选修3-3]（15 分）大题抽样难度0.396
(1) ( 5 分）下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1 个得2 分，选对2 个得4 分，
选对3 个得5 分，每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分）
A．悬浮在水中的花粉的布期运动反映了花粉分子的热运动
B．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故
E．干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，这是湿泡外纱布中水蒸发吸热的结果
【答案】BCE
【解析】悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的无规则热运动，A 错误；空中的小雨滴呈球形是
水的表面张力作用的结果，B 正确；彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，C 正确；
高原地区水的沸点较低，是由于高原地区气压低，故水的沸点也较低，D 错误；干湿泡温度计的湿泡显
示的温度低于干泡显示的温度，是由于湿泡外纱布中水蒸发吸收热量，使湿泡的温度降低的缘故，E 正确。
(2) ( 10 分）如图，两气缸A、B 粗细均匀、等高且内壁光滑。其下部由体
b
a
B
A
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积可忽略的细管连通；A 的直径是B 的2 倍，A 上端封闭，B 上端与大气连通；两气缸除A 顶部导热外，
其余部分均绝热。两气缸中各有一厚度可忽略的绝热轻活塞a、b，活塞下方充有氮气，活塞a 上方充
有氧气。当大气压为P0，外界和气缸内气体温度均为7℃且平衡时，活塞a 离气缸顶的距离是气缸高
度的
，活塞b 在气缸正中间。
（i）现通过电阻丝缓慢加热氮气，当活塞b 恰好升至顶部时，求氮气的温度；
（ii）继续缓慢加热，使活塞a 上升，当活塞a 上升的距离是气缸高度的
时，求氧气的压强。
【答案】（i）320K （ii）4P0/3
【解析】（i）活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞ab 下方的氮气经历等压过程，设气缸A 的容
积为V0，氮气初始状态的体积为Vl，温度为T1，末态体积V2，温度为T2，按题意，气缸B 的容积
为V0/4，由题给数据及盖吕萨克定律有：
①
且
②
③
由①②③式及所给的数据可得： T2＝320K ④
（ii）活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直至活塞上升的距离是气缸
高度的1/16 时，活塞a 上方的氮气经历等温过程，设氮气初始状态的体积为
，压强为
；末态体
积为
，压强为
，由所给数据及玻意耳定律可得
⑤
⑥
由⑤⑥式可得：
⑦
34．[物理——选修3-4]（15 分）大题抽样难度0.374
(1)（5 分）图(a)为一列简谐横波在t=0.10s 时的波形图，P 是平衡位置在x=1.0m 处的质点，Q 是平衡
位置在x=4.0m 处的质点；图(b)为质点Q 的振动图形。下列说法正确的是 。（填正确答案
标号。选对1 个得2 分，选对2 个得4 分，选对3 个得5 分，每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分）
A．在t=0.10s 时，质点Q 向y 轴正方向运动
B．在t=0.25s 时，质点P 的加速度方向与y 轴正方向相问
C．从t=0. 10s 到t =0. 25s，该波沿x 轴负方向传播了6m
图(b)
图(a)
Q
P
0.3
0.2
0.1
12
8
4
-10
10
O
y/cm
t/s
-10
10
O
y/cm
x/m
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D．从t=0. 10s 到t =0. 25s，质点P 通过的路程为30cm
E．质点Q 简谐运动的表达式为
（国际单位制）
【答案】BCE
【解析】由Q 点的振动图线可知，t=0.10s 时质点Q 向y 轴负方向振动，A 错误；由波的图像可知，波向
左传播，波的周期为T =0.2s，t=0.10s 时质点P 向上振动，经过0.15s=3T/4 时，即在t = 0.25s 时，质点振
动到x 轴下方位置，且速度方向向上，加速度方向也沿y 轴正向，B 正确；波速
，故从t = 0.10s 到t = 0.25s ，该波沿x 负方间传播的距离为：
， C 正确；由于P 点不是在波峰或波谷或者平衡位置，故从t = 0.10s 到t=0.25
的3/4 周期内，通过的路程不等于3A = 30cm，选项D 错误；质点Q 做简谐振动的表达式为：
（国际单位），选项E 正确。
(2) ( 10 分）一厚度为h 的大平板玻璃水平放置，共下表面贴有一半径为r 的圆形发光面。在玻璃板
上表面放置一半径为R 的圆纸片，圆纸片与圆形发光面的中心在同一竖直钱上。已知圆纸片恰好能完全
遮档住从圆形发光面发出的光线（不考虑反射），求平板玻璃的折射率。
【答案】
【解析】如图，考虑从圆形发光面边缘的A 点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃上表面的A 点折射，
根据折射定律有：
式中， n 是玻璃的折射率，θ 是入射角，α 是折射角
现假设A 恰好在纸片边缘，由题意，在A 刚好发生全反射，故
设
线段在玻璃上表面的投影长为L，由几何关系有：
由题意纸片的半径应为R=L－r
联立以上各式可得：
35．[物理——选修3-5]（15 分）大题抽样难度0.336
(1) ( 5 分）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合
历史事实的是 。（填正确答案标号。选对1 个得2 分，选对2 个得4 分，选对3 个得5 分，
每选错1 个扣3 分，最低得分为0 分）
A．密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值
B．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
C．居里夫妇从沥青铀矿中分离出钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
D．卢瑟福通过α 粒子散射实验证实了原子核内部存在质子
E．汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，
并测出了该粒子的比荷
【答案】 ACE
【解析】 密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为1.6×10-19C，A 正确；贝克勒尔通过对天然放射性
研究发现了中子， B 错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素，C 正确；
R
L
2r
θ
O
B
A
h
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卢瑟福通过α 粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论， D 错误；汤姆逊通过对阴极射线在电场及在
磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测定了粒子的比荷，E 正确。
(2)（10 分）现利用图(a)所示装置验证动量守恒定律。在图(a)中，
气垫导轨上有A、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点
计时器（图中未画出）的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上
面固定一遮光片，光电计数器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电
门的时间。
实验测得滑块A 的质量m1=0.301kg，滑块B 的质量m2=0.108kg，遮光片的宽度d=1.00cm；打点计时
器所用交流电的频率f=50.0Hz。
将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰。碰后
光电计数器显示的时间为ΔtB=3.500ms，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示。
若实验允许的相对误差绝对值（
）最大为5%，本实验是否在误差范
围内验证了动量守恒定律？写出运算过程。
【答案】
【解析】按定义，物体运动的瞬时速度大小v 为：
式中Δx 为物块在很短的时间Δt 内的位移，设纸带上打出相邻两点的时间间隔为ΔtA，则
ΔtA=1/f=0.02s ΔtA可视为很短
设在A 碰撞前后瞬时速度大小分别为v0和v1
由图(b)所给数据可得：v0=2.00m/s v1=0.790m/s
设B 碰撞后瞬时速度大小为v2
设两滑块在碰撞前后的动量分别为P 和
，则
两滑块在碰撞前后总动量相对误差的绝对值为
联立各式代入数据得：
因此，本实验在允许的误差范围内验证了动量守恒定律。
4.05
4.03
4.02
4.00
3.25
1.94
1.93
1.92
（cm）
图(b)
1.91
B
A
纸带
遮光片
光电门
气垫导轨
图(a)
