2014 年上海高考物理真题及答案
本试卷共 7 页,满分 l50 分,考试时间 l20 分钟。全卷包括六大题,第一、二大题为单项选择
题,第三大题为多项选择题,第四大题为填空题,第五大题为实验题,第六大题为计算题。
考生注意:
1.答卷前,务必用钢笔或圆珠笔在答题纸正面清楚地填写姓名、准考证号,并将核对后的条
形码贴在指定位置上,在答题纸反面清楚地填写姓名。
2.第一、第二和第三大题的作答必须用 2B 铅笔涂在答题纸上相应区域内与试卷题号对应的位
置,需要更改时,必须将原选项用橡皮擦去,重新选择。第四、第五和第六大题的作答必须用黑色
的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置(作图可用铅笔)。
3.第 30、31、32、33 题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答
案,而未写出主要演算过程的,不能得分。有关物理量的数值计算问题,答案中必须明确写出数值
和单位。
一.单项选择题(共 16 分,每小题 2 分。每小题只有一个正确选项。)
1.下列电磁波中,波长最长的是
A.无线电波
B.红外线
C.紫外线
D. 射线
2.核反应方程 9
4
Be+ He
4
2
12
6
C+X
中的 X 表示
A.质子
B.电子
C.光子
D.中子
3.不.能.用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是
A.原子中心有一个很小的原子核
B.原子核是由质子和中子组成的
C.原子质量几乎全部集中在原子核内
D.原子的正电荷全部集中在原子核内
4.分子间同时存在着引力和斥力,当分子间距增加时,分子间的
A.引力增加,斥力减小
B.引力增加,斥力增加
C.引力减小,斥力减小
D.引力减小,斥力增加
5.链式反应中,重核裂变时放出的可以使裂变不断进行下去的粒子是
A.质子
B.中子
C.β粒子
D.α粒子
6.在光电效应的实验结果中,与光的波动理论不矛盾的是
A.光电效应是瞬时发生的
B.所有金属都存在极限颇率
C.光电流随着入射光增强而变大
D.入射光频率越大,光电子最大初动能越大
7.质点做简谐运动,其 x-t关系如图。以 x轴正向为速度 v的正方向,该质点的 v-t关系是
8.在离地高 h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,它们的初速度大小均为 v,不计空气
阻力,两球落地的时间差为
A.
2v
g
B.
v
g
C.
2h
v
D.
h
v
二、单项选择题(共 24 分,每小题 3 分,每小题只有一个正确选项)
9.如图,光滑的四分之一圆弧轨道 AB 固定在竖直平面内,A 端与水平面相切。穿
在轨道上的小球在拉力 F作用下,缓慢地由 A 向 B 运动,F始终沿轨道的切线方
向,轨道对球的弹力为 N.在运动过程中
A.F增大,N减小
C.F增大,N增大
B.F减小,N减小
D.F减小,N增大
10.如图,竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体,若试管自由下落,管内气体
A.压强增大,体积增大
C.压强减小,体积增大
B.压强增大,体积减小
D.压强减小,体积减小
11.静止在地面上的物体在竖直向上的恒力作用下上升,在某一高度撤去恒力。不计空气阻力,在
整个上升过程中,物体机械能随时间变化关系是
12.如图,在磁感应强度为 B的匀强磁场中,面积为S的矩形刚性导线框 abcd 可
绕过 ad 边的固定轴 OO′转动,磁场方向与线框平面垂直。在线框中通以电
流强度为 I的稳恒电流,并使线框与竖直平面成θ角,此时 bc边受到相对
OO′轴的安培力力矩大小为
A.
C.
sin
ISB
ISB
sin
B.
D.
cos
ISB
ISB
cos
13.如图,带有一白点的黑色圆盘,可绕过其中心、垂直于盘面的轴匀速转动,每秒沿顺时针方向
旋转 30 圈。在暗室中用每秒闪光 31 次的频闪光源照射圆盘,观察到白点每秒沿
A.顺时针旋转 31 圈
B.逆时针旋转 31 圈
C.顺时针旋转 1 圈
D.逆时针旋转 1 圈
14.一列横波沿水平放置的弹性绳向右传播,绳上两质点 A、B 的平衡位置相距 3/4 波长,B 位于 A
右方。t 时刻 A 位于平衡位置上方且向上运动,再经过 1/4 周期,B 位于平衡位置
A.上方且向上运动
C.下方且向上运动
B.上方且向下运动
D.下方且向下运动
15.将阻值随温度升高而减小的热敏电阻 I 和 II 串联,接在不计内阻的稳压电源两端。开始时 I
和 II 阻值相等,保持 I 温度不变,冷却或加热 II,则 II 的电功率在
A.加热时变大,冷却时变小
B.加热时变小,冷却时变大
C.加热或冷却时都变小
D.加热或冷却时都变大
16.如图,竖直平面内的轨道 I 和 II 都由两段细直杆连接而成,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△Ek1、△Ek2.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
E
A. 1
k
E
C. 1
k
E
E
t
;
1
2
t
;
2
1
k
k
t
t
2
2
E
B. 1
k
E
D. 1
k
E
E
t
;
1
2
t
;
2
1
k
k
t
t
2
2
三、多项选择题(共 16 分,每小题 4 分,每小题有二个或三个正确选项。全选对的,得 4 分;选
对但不全的,得 2 分;有选错或不答的,得 0 分。)
17、如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。则
该磁场
A.逐渐增强,方向向外
C.逐渐减弱,方向向外
B.逐渐增强,方向向里
D.逐渐减弱,方向向里
18.如图,电路中定值电阻阻值 R大于电源内阻阻值 r。将滑动变阻器滑片向下
滑动,理想电压表 V1、 V2、 V3 示数变化量的绝对值分别为△V1、△V2、△V3,
理想电流表 A 示数变化量的绝对值为△I,则
A.A 的示数增大
C.△V3 与△I 的比值大于 r
B.V2 的示数增大
D.△V1 大于△V2
19.静电场在 x轴上的场强 E随 x的变化关系如图所示,x轴正向为场强正方向,带
正电的点电荷沿 x轴运动,则点电荷
A.在 x2 和 x4 处电势能相等
B.由 x1 运动到 x3 的过程中电势能增大
C.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先增大后减小
D.由 x1 运动到 x4 的过程中电场力先减小后增大
20.如图,在水平放置的刚性气缸内用活塞封闭两部分气体 A 和 B,质量一定的
两活塞用杆连接。气缸内两活塞之间保持真空,活塞与气缸璧之间无摩擦,
左侧活塞面积较大,A、B 的初始温度相同。略抬高气缸左端使之倾斜,再使
A、B 升高相同温度,气体最终达到稳定状态。若始末状态 A、B 的压强变化量△pA、△pB 均大于
零,对活塞压力的变化量为△FA、△FB,则
A.A 体积增大
C. △FA>△FB
B.A 体积减小
D.△pA<△pB
四、填空题(共 20 分,每小题 4 分)
本大题中第 22 题为分叉题,分 A、B 两类,考生可任选一类答题。若两类试题均答,一律按 A
类题计分。
21、牛顿第一定律表明,力是物体
发生变化的原因;该定律引出的一个重要概念
是
。
22A、22B 选做一题
22A.动能相等的两物体 A、B 在光滑水平面上沿同一直线相向而行,它们的速度大小之比 vA:vB=2: 1,
则动量大小之比 PA:PB=
;两者碰后粘在一起运动,其总动量与 A 原来动量大小之比
P:PA=
。
22B.动能相等的两人造地球卫星 A、B 的轨道半径之比 RA:RB= 1:2,它们的角速度之比ωA:
ωB=
,质量之比 mA:mB=
。
23.如图,两光滑斜面在 B 处连接,小球由 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.
24.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 vo=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)
25.如图,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=300 方向时,A 对 B 的静电力为 B 所受重力的
3
3
倍,则丝线 BC 长度为
。若 A 对 B 的静电力为 B 所受重力的 0.5 倍,改变丝
线长度,使 B 仍能在θ=300 处平衡。以后由于 A 漏电,B 在竖直平面内缓慢运动,到θ=00 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
。
五、实验题(共 24 分)
26.(4 分)如图,在“观察光的衍射现象”实验中,保持缝到光屏的距
离不变,增加缝宽,屏上衍射条纹间距将
(选填:“增
大”、“减小”或“不变”);该现象表明,光沿直线传播只是一种近
似规律,只有在
情况下,光才可以看作是沿直线
传播的。
27.(5 分)在“用 DIS 研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中,某同学
将注射器活塞置于刻度为 10ml 处,然后将往射器连接压强传感器并开始实验,气体体积 V每
增加 1ml 测一次压强 p,最后得到 p和 V的乘积逐渐增大。
(1)由此可推断,该同学的实验结果可能为图
。
(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中
A.注射器中有异物
B.连接软管中存在气体
C.注射器内气体温度升高
D.注射器内气体温度降低
28.(7分)在“用 DIS 测电源的电动势和内阻”的实验中
(1)将待测电池组、滑动变阻器、电流传感器、电压传感器、定值电阻、电键及若干导线连接
成电路如图(a)所示。图中未接导线的 A 端应接在
点(选填:“B”、“C”、“D”
或“E”)。
(2)实验得到的 U-I关系如图(b)中的直线 I 所示,则电池组的电动势为
V,内电阻阻值
为
Ω。
(3)为了测量定值电阻的阻值,应在图(a)中将“A”端重新连接到
点(选填:“B”、
“C”、“D”或“E”),所得到的 U-I 关系如图(b)中的直线Ⅱ所示,则定值电阻的阻值
为
Ω。
29.(8 分)某小组在做“用单摆测定重力加速度”实验后,为进一步探究,将单摆的轻质细线改
为刚性重杆。通过查资料得知,这样做成的“复摆”做简谐运动的周期
T
2
2
cI mr
mgr
,式
中 Ic 为由该摆决定的常量,m为摆的质量,g 为重力加速度,r为转轴到重心 C 的距离。如图(a),
实验时在杆上不同位置打上多个小孔,将其中一个小孔穿在光滑水平轴 O 上,使杆做简谐运动,
测量并记录 r和相应的运动周期 T;然后将不同位置的孔穿在轴上重复实验,实验数据见表,
并测得摆的质量 m=0.50kg.
(1)由实验数据得出图(b)所示的拟合直线,图中纵轴表示
。
(2) Ic 的国际单位为
,由拟合直线得到 Ic 的值为
(保留到小数点后
二位);
(3)若摆的质量测量值偏大,重力加速度 g 的测量值
。(选填:“偏大”、“偏小”
或“不变")
六、计算题(共 50 分)
30.(10 分)如图,一端封闭、粗细均匀的 U 形玻璃管开口向上竖直放置,管内用水银将
一段气体封闭在管中。当温度为 280K 时,被封闭的气柱长 L=22cm,两边水银柱高度
差 h=16cm,大气压强 po=76cmHg。
(1)为使左端水银面下降 3cm,封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到 280K 后,为使封闭气柱长度变为 20cm,需向开口端注入
的水银柱长度为多少?
31.(12 分)如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质
量为 m的光滑球。静止时,箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀
加速运动,然后改做加速度大小为 a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为 s,运动过程中
的最大速度为 v.
(1)求箱子加速阶段的加速度大小 a'。
(2)若 a>g tanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。
32.(14 分)如图,一对平行金属板水平放置,板间距为 d,上极板始终接地。
长度为 d/2、质量均匀的绝缘杆,上端可绕上板中央的固定轴 O在竖直平
面内转动,下端固定一带正电的轻质小球,其电荷量为 q.当两板间电压
为 U1 时,杆静止在与竖直方向 OO′夹角θ=300 的位置;若两金属板在竖直
平面内同时绕 O、O′顺时针旋转α=150 至图中虚线位置时,为使杆仍在原
位置静止,需改变两板间电压。假定两板间始终为匀强电场。求:
(1)绝缘杆所受的重力 G;
(2)两板旋转后板间电压 U2。
(3)在求前后两种情况中带电小球的电势能 W1 与 W2 时,某同学认为由于在两板旋转过程中带电
小球位置未变,电场力不做功,因此带电小球的电势能不变。你若认为该同学的结论正确,
计算该电势能;你若认为该同学的结论错误,说明理由并求 W1 与 W2.
33.(14 分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其 MN、PQ 边的电阻不计,
MP 边的电阻阻值 R=1.5Ω,MN 与 MP 的夹角为 1350, PQ 与 MP 垂直,MP
边长度小于 1m.将质量 m=2kg,电阻不计的足够长直导体棒搁在导轨上,
并与 MP 平行。棒与 MN、PQ 交点 G、 H 间的距离 L=4m。空间存在垂直于
导轨平面的匀强磁场,磁感应强度 B=0.5T.在外力作用下,棒由 GH 处以
一定的初速度向左做直线运动,运动时回路中的电流强度始终与初始时的
电流强度相等。
(1)若初速度 v1=3m/s,求棒在 GH 处所受的安培力大小 FA.
(2)若初速度 v2=1.5m/s,求棒向左移动距离 2m 到达 EF 所需时间 t.
(3)在棒由 GH 处向左移动 2m 到达 EF 处的过程中,外力做功 W=7J,求初速度 v3.
上海卷答案
1.【答案】A
【解析】题中电磁波按照波长由长到短的顺序,依次是:无线电波、红外线、紫外线、γ射线,故
选 A。
2.【答案】D
【解析】核反应同时遵循质量数和电荷数守恒,根据质量数守恒,可知 X 的质量数是 1,电荷数是
0,所以该粒子是中子,D 项正确。
3.【答案】B
【解析】卢瑟福通过α散射实验,发现绝大多数粒子发生了偏转,少数发发生了大角度的偏转,极
少数反向运动,说明原子几乎全部质量集中在核内;且和α粒子具有斥力,所以正电荷集中在核内;
因为只有极少数反向运动,说明原子核很小;并不能说明原子核是由质子和中子组成的,B 项正确。
4.【答案】C
【解析】根据分子动理论可知,物质是由大量分子组成的;组成物质的分子在永不停息的做着无规
则的热运动;分子间同时存在相互作用的引力和斥力。随分子间距的增大斥力和引力均变小,只是
斥力变化的更快一些,C 项正确。
5.【答案】B
【解析】重核的裂变需要中子的轰击,在链式反应中,不断放出高速的中子使裂变可以不断进行下
去,B 项正确。
6.【答案】C
【解析】光具有波粒二象性,即既具有波动性又具有粒子性,光电效应证实了光的粒子性。因为光
子的能量是一份一份的,不能积累,所以光电效应具有瞬时性,这与光的波动性矛盾,A 项错误;
同理,因为光子的能量不能积累,所以只有当光子的频率大于金属的极限频率时,才会发生光电效
应,B 项错误;光强增大时,光子数量和能量都增大,所以光电流会增大,这与波动性无关,C 项
正确;一个光电子只能吸收一个光子,所以入射光的频率增大,光电子吸收的能量变大,所以最大
初动能变大,D 项错误。
7.【答案】B
【解析】位移时间图象切线斜率的绝对值表示质点的速度的大小,斜率的正负表示速度的方向,根
据题图可知该质点在 T内的速度先是反向加速再减速,接着正向加速再减速,B 项正确。
8.【答案】A
【解析】根据竖直上抛运动的对称性,可知向上抛出的小球落回到出发点时的速度也是 v,之后的
运动与竖直下抛的物体运动情况相同。因此上抛的小球比下抛的小球运动的时间为:
,A 项正确。
t
=
v
=
v
-
- -
g
2
v
g
9.【答案】A
【解析】小球一直受到重力、支持力、拉力作用,根据共点力平衡,有:F=mgsinα,N=mgcosα
(α是重力与竖直方向的夹角),随着夹角的增大,支持力逐渐减小,拉力逐渐增大,A 项正确。