絕密 啟用前2014 年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試（浙江卷）理科綜合能力測試（物理）姓名準考證號本試題卷分選擇題和非選擇題兩部分。全卷共14 頁，選擇題部分1 至 6 頁，非選擇題部分7 至 14 頁。滿分 300 分，考試時間 150 分鐘。請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題卡上。選擇題部分（共120 分）一、選擇題（本題共17 小題。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）14下列說法正確的是機械波的振幅與波源無關(guān)機械波的傳播速度由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定物體受到的靜摩擦力方向與其運動方向相反動摩擦因數(shù)的數(shù)值跟相互接觸的兩個物體的材料無關(guān)【答案】 B【解析】機械波振幅與波源有關(guān)，波速由介質(zhì)決定，靜摩擦力方向相對運動趨勢相反，與物體運動方向無關(guān)，動摩擦因數(shù)與接觸物材料，粗糙程度，接觸面溫度等有關(guān)，所以選B。15如圖所示為遠距離交流輸電的簡化電路圖。發(fā)電廠的輸出電壓是U ，用等效總電阻是r 的兩條輸電線輸電，輸電線路中的電流是I1，其末端間的電壓為U1。在輸電線與用戶間連有一想想變壓器，流入用戶端的電流是 I 2則/IA 用戶端的電壓為 I U211B 輸電線上的電壓降為UI12rC理想變壓器的輸入功率為D 輸電線路上損失的電功率為I1 U【答案】 A【解析】理想變壓器輸入端與輸出端功率相等，U1 I1I1 U2 I2，用戶端的電壓U 2 I2U 1，選項 A 正確；輸電線上的電壓降U U U 1 I1r，選項 B 錯誤；理想變壓器輸電線上損失的功率為2I1r ，選項 C、D 錯誤。16長期以來 “卡戎星（ Charon）”被認為是冥王星唯一的衛(wèi)星，它的公轉(zhuǎn)軌道半徑r1=19600km ，公轉(zhuǎn)周期T =6.39 天。2006 年 3 月，天文學家新發(fā)現(xiàn)兩顆冥王星的小衛(wèi)星，其中一顆的公轉(zhuǎn)軌道半徑r=48000km ，12則它的公轉(zhuǎn)周期T2 最接近于A 15 天B 25 天C 35 天D 45 天【答案】 B33【解析】根據(jù)開普勒第三定律r12 r22，代入數(shù)據(jù)計算可得T2約等于 25 天。選項 B 正確。T1T217一位游客在千島湖邊欲乘游船，當日風浪很大，游船上下浮動?？砂延瓮Ц雍喕韶Q直方向的簡諧運動，振幅為 20cm，周期為 3.0s。當船上升到最高點時，甲板剛好與碼頭地面平齊。地面與甲板的高度差不超過 10cm 時，游客能舒服地登船。在一個周期內(nèi)，游客能舒服地登船的時間是A 0.5sB 0.75sC 1.0sD 1.5s【答案】 C【解析】從平衡位置開始計時，游船的振動方程x 20sin2x3t cm，游客要舒服地登船需滿足的條件20 x 10，解得 0.25 s t 1.25 ，s故游客能舒服地登船的時間t 1.0 s，選項 C 正確。二、選擇題（本題共3 小題。在每小題給出的四個選項中，至少有一項是符合題目要求的。全部選對的得6 分，選對但不全的得3 分，有選錯的得 0 分）18關(guān)于下列光學現(xiàn)象，說法正確的是A 水中藍光的傳播速度比紅光快B 光從空氣向射入玻璃時可能發(fā)生全反射C在岸邊觀察前方水中的一條魚，魚的實際深度比看到的要深D 分別用藍光和紅光在同一裝置上做雙縫干涉實驗，用紅光時得到的條紋間距更寬【答案】 CD【解析】在同一種介質(zhì)中，波長越短，波速越慢，故紅光的傳播速度比藍光大，選項A 錯誤；光從空氣射第1 頁（共 5 頁）向玻璃是從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)，不能發(fā)生全反射， 選項 B 錯誤；在岸邊觀察水中的魚，由于光的折射，魚的實際深度比看到的深度要深，選項C 正確；在空氣中紅光的波長比藍光要長，根據(jù)x l 可知紅光D 正確。d的雙縫干涉條紋間距大，選項19如圖所示，水平地面上固定一個光滑絕緣斜面，斜面與水平面的夾角為。一根輕質(zhì)絕緣細線的一端固定在斜面頂端，另一端系有一個帶電小球A ，細線與斜面平行。小球A 的質(zhì)量為 m、電量為 q小球 A 的右側(cè)固定放置帶等量同種電荷的小球B，兩球心的高度相同、間距為d靜電力常量為 k，重力加速度為 g，兩帶電小球可視為點電荷。小球A 靜止在斜面上，則kq2A 小球 A 與 B 之間庫侖力的大小為d 2qmg sin時，細線上的拉力為0B 當kdqmg tan時，細線上的拉力為0C當kdqmgFND 當時，斜面對小球 A 的支持力為 0dk tan【答案】 ACkq2/d2【解析】 點電荷庫侖定律 F= kq2/d2，所以 A 正確；當細線上的拉力為 0 的時候，小球 A 受到庫侖力、斜面支持力、重力，具體關(guān)系為kq2/d2=mgtan ，即 C 選項正確。由受力分析可知，斜面對小球的支持力不可能為0，所以 D 選項錯誤。mg20如圖 1 所示，兩根光滑平行導軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強磁場， 磁感應強度為B垂直于導軌水平對稱放置一根均勻金屬棒。從 t=0 時刻起， 棒上有如圖 2 所示的持續(xù)交流電流 I ，周期為 T，最大值為 I m，圖 1 中 I 所示方向為電流正方向。則金屬棒A 一直向右移動B 速度隨時間周期性變化C受到的安培力隨時間周期性變化D 受到的安培力在一個周期內(nèi)做正功【答案】：ABC【解析】：由圖像得棒的運動是先加速再減速，再加速再減速，一直向右運動，選項A 對；一個周期內(nèi)棒先勻加速再勻減速運動，選項B 對；由 F=BIL ，安培力隨時間做周期性的變化，選項C 對；受到的安培力在一個周期內(nèi)先做正功后做負功，選項D 錯。非選擇題部分（共180 分）非選擇題部分共12 題，共 180 分。21（10 分）在 “探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 ”時，某同學把兩根彈簧如圖 1 連接起來進行探究。鉤碼數(shù)1234LA /cm15.7119.7123.6627.76LB /cm29.9635.7641.5147.36（ 1）某次測量如圖 2 所示，指針示數(shù)為 _cm。（ 2）在彈性限度內(nèi)，將 50g 的鉤碼逐個掛在彈簧下端， 得到指針 A 、B 的示數(shù) L A 和 LB 如表 1。用表 1 數(shù)據(jù)計算彈簧I 的勁度系數(shù)為 _N/m（重力加速度g=10m/s2）。由表 1 數(shù)據(jù) _（填 “能”或 “不能 ”）計算出彈簧II 的勁度系數(shù)。第2 頁（共 5 頁）【答案】(1)(15.95 16.05)cm ，有效數(shù)字位數(shù)正確(2)(12.2 12.8) N/m能【解析】 (1) 由圖 2 可知刻度尺能精確到0.1 cm，讀數(shù)時需要往后估讀一位故指針示數(shù)為16.00 0.05 cm.(2) 由表 1 中數(shù)據(jù)可知每掛一個鉤碼，彈簧的平均伸長量x1 4 cm，彈簧的總平均伸長量x2 5.80cm，根據(jù)胡克定律可求得彈簧的勁度系數(shù)為12.5 N/m ，同理也能求出彈簧的勁度系數(shù)22（ 10 分）小明對2B 鉛筆芯的導電性能感興趣，于是用伏安法測量其電阻值。（ 1）圖 1 是部分連接好的實物電路圖，請用電流表外接法完成接線并在圖1 中畫出。第 22 題圖 1第 22 題圖 2（ 2）小明用電流表內(nèi)接法和外接法分別測量了一段2B 鉛筆芯的伏安特性，并將得到的電流、電壓數(shù)據(jù)描到 U-I 圖上，如圖2 所示。在圖中，由電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用_（填“ ”或“ ”）表示的。（ 3）請你選擇一組數(shù)據(jù)點，在圖2 上用作圖法作圖，并求出這段鉛筆芯的電阻為_?！敬鸢浮?(1) 如圖所示(2) “ ”(3)作圖如右上圖，用“”連線 R (1.1 1.3)；用“ ”連線 R (1.5 1.7)【解析】 (1) 由圖 2 中的電壓、電流數(shù)據(jù)從零開始可知滑動變阻器采用分壓式，電壓表選擇量程3 V ，電流表采用外接法。(2) 外接法由于電壓表分流， 測得的電阻比內(nèi)接法測得的要小， 故電流表外接法得到的數(shù)據(jù)點是用 “ ”表示的。(3) 用“ ”數(shù)據(jù)點連直線，斜率為鉛筆芯的電阻，考慮誤差因素，R (1.1 1.3) ，用“ ”數(shù)據(jù)點連直線，同理得 R (1.5 1.7) .v =20m/s 沿直線前進，車上機槍的槍管水平，距地面23（ 16 分）如圖所示，裝甲車在水平地面上以速度0高為 h=1.8m 。在車正前方豎直一塊高為兩米的長方形靶，其底邊與地面接觸。槍口與靶距離為L 時，機槍手正對靶射出第一發(fā)子彈，子彈相對于槍口的初速度為v=800m/s。在子彈射出的同時，裝甲車開始勻減速運動，行進 s=90m 后停下。裝甲車停下后，機槍手以相同方式射出第二發(fā)子彈。（不計空氣阻力，子彈看成質(zhì)點，重力加速度g=10m/s2）（ 1）求裝甲車勻減速運動時的加速度大?。坏? 頁（共 5 頁）（ 2）當 L=410m 時，求第一發(fā)子彈的彈孔離地的高度，并計算靶上兩個彈孔之間的距離；（ 3）若靶上只有一個彈孔，求L 的范圍?！敬鸢浮?1)2029m/s(2)0.55 m0.45 m(3)492 m<L 570 m220(1)裝甲車加速度av02.【解析】2s9m/s(2) 第一發(fā)子彈飛行時間1L 0.5 st 0v v12彈孔離地高度h1 h2gt1 0.55 m1L s2第二發(fā)子彈離地的高度h2 h2gt1.0 m兩彈孔之間的距離h h2 h1 0.45 m.(3) 第一發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L1102h 492 mL (v v)g第二發(fā)子彈打到靶的下沿時，裝甲車離靶的距離為L 222h s570 mL vgL 的范圍 492 m< L 570 m.24.（ 20 分）其同學設(shè)計一個發(fā)電測速裝置，工作原理如圖所示。一個半徑為R=0.1m 的圓形金屬導軌固定在豎直平面上，一根長為R 的金屬棒 OA， A 端與導軌接觸良好，O 端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個半徑為r=R/3 的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動。圓盤上繞有不可伸長的細線，下端掛著一個質(zhì)量為m=0.5kg 的鋁塊。在金屬導軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導軌平面向右的勻強磁場，磁感應強度 B=0.5T a 點與導軌相連， b 點通過電刷與 O 端相連。測量 a、 b 兩點間的電勢差 U 可算得鋁塊速度。 鋁塊由靜止釋放，下落 h=0.3m 時，測得 U=0.15V （細線與圓盤間沒有滑動， 金屬棒、 導軌、導線及電刷的電阻均不計，重力加速度g=10m/s2）（ 1）測 U 時， a 點相接的是電壓表的“正極 ”還是 “負極 ”？（ 2）求此時鋁塊的速度大??；（ 3）求此下落過程中鋁塊機械能的損失?！敬鸢浮?(1) 正極(2)2 m/s(3)0.5 J【解析】 (1) 正極(2) 由電磁感應定律得U Et第 24 題圖1212 2BR U 2BR1v r 3R所以 v 2U 2 m/s3BR1(3) Emgh 2mv2E 0.5 J25.（ 22 分）離子推進器是太空飛行器常用的動力系統(tǒng)，某種推進器設(shè)計的簡化原理如圖1 所示，截面半徑為 R 的圓柱腔分為兩個工作區(qū)。I 為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1 價正離子； II 為加速區(qū)，長度為L ，兩端加有電壓，形成軸向的勻強電場。I 區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0 的初速度進入II 區(qū)，被加速后以速第4 頁（共 5 頁）度 vM 從右側(cè)噴出。I 區(qū)內(nèi)有軸向的勻強磁場，磁感應強度大小為B，在離軸線 R/2 處的 C 點持續(xù)射出一定速率范圍的電子。假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運動，截面如圖2 所示（從左向右看） 。電子的初速度方向與中心 O 點和 C 點的連線成 角（ 0<<90 ?）。推進器工作時，向I 區(qū)注入稀薄的氙氣。電子使氙氣電離的最小速率為v0，電子在 I 區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達的區(qū)域越大，電離效果越好 。已知離子質(zhì)量為 M；電子質(zhì)量為m，電量為 e。（電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞）。（ 1）求 II 區(qū)的加速電壓及離子的加速度大小；（ 2）為取得好的電離效果，請判斷I 區(qū)中的磁場方向（按圖2 說明是 “垂直紙面向里 ”或 “垂直紙面向外 ”）；（ 3）為 90?時，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v 的范圍；（ 4）要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vmax 與 的關(guān)系。LB右左R?OvIIIC+第 25 題 圖 1-第 25 題 圖 223eBR3eBRv【答案】M(3)v0v(4)vmax(2)垂直紙面向外4m（ 2 sin）2L4 m【解析】(1)由動能定理得122MvM eUMv2MU2eeEU2vMa M eML2L(2) 垂直紙面向外(3) 設(shè)電子運動的最大半徑為r32r 2Rv2eBv m r所以有 v0v<3eBR4m要使式有解，磁感應強度B>4mv03eRR(4) 如圖所示， OA R r ， OC 2， AC r3R根據(jù)幾何關(guān)系得r 4（ 2 sin ）3eBR由式得vmax 4m（2 sin） .第5 頁（共 5 頁）