肖俊濤

2014年高考理綜全國(guó)新課標(biāo)卷I的物理試題函括高中物理的主干知識(shí)，涉及了中學(xué)物理的主要內(nèi)容，突出了力學(xué)和電學(xué)部分，同時(shí)又涵蓋了選修模塊中熱學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng)、幾何光學(xué)、動(dòng)量、原子與原子核等內(nèi)容. 其中必考部分的力學(xué)題有5題，共36分，占比32.7%，電學(xué)題有7題，共59分，占比53.6%；選考部分（三選一）各模塊兩題共15分，占比13.7%.

1. 考查雙基，兼顧靈活

今年物理試題的題型、題量和結(jié)構(gòu)與去年完全相同，但難度較去年有明顯下降. 試題考查物理基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能，題型更趨平穩(wěn)，更加常規(guī)，不回避陳題. 題目比較基礎(chǔ)、但又兼顧靈活.

第14題主要考查對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件的理解，其中的選項(xiàng)C把物理學(xué)史中科學(xué)家失敗的做法也融入了進(jìn)來(lái)，考查了物理學(xué)史的知識(shí).

第15題主要考查對(duì)安培力的大小與方向的理解. 安培力大小表達(dá)式[FA=BILsinθ]，其中[L]是“有效長(zhǎng)度”，[θ]是[B]與[I]的夾角，可見(jiàn)[FA]與導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的放置方式有密切的關(guān)系；選項(xiàng)D將導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角，但不知折的方式，若折后導(dǎo)線仍在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)，則安培力大小將變?yōu)樵瓉?lái)的[22]；若折后導(dǎo)線另一部分平行于磁場(chǎng)，則安培力大小減小為原來(lái)的一半；若折后導(dǎo)線另一部分既不平行也不垂直于磁場(chǎng)，則安培力大小將介于前兩者之間. 如果導(dǎo)線開始時(shí)并不垂直于磁場(chǎng)，則情況更為復(fù)雜.

第20題考查圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題. a、b兩木塊在與圓盤相對(duì)滑動(dòng)前繞同一轉(zhuǎn)軸做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的角速度ω相同，由靜摩擦力提供向心力，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的ω增大到小木塊開始相對(duì)圓盤滑動(dòng)時(shí)，其靜摩擦力達(dá)到最大值. 由于木塊b的圓周運(yùn)動(dòng)半徑大于a的半徑，即相對(duì)圓盤滑動(dòng)前木塊b的向心力大于a的向心力，可推知木塊b的靜摩擦力大小先達(dá)到最大值，對(duì)木塊b，有[kmg=mω2l]，容易求出木塊b開始滑動(dòng)時(shí)的臨界角速度.

第24題考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律，求解的關(guān)鍵要正確理解兩車間的安全距離[x]等于司機(jī)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車勻速運(yùn)動(dòng)的距離與剎車后到停止過(guò)程中勻減速運(yùn)動(dòng)的距離之和. 設(shè)司機(jī)反應(yīng)時(shí)間為[t]，車速為[v]，剎車過(guò)程中車的加速度大小為[a]，有[x=vt+v22a]，再結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律得[a=μg]，問(wèn)題便可得到求解.

2. 立意新穎，聯(lián)系實(shí)際

第17題考查受力分析、胡克定律、牛頓運(yùn)動(dòng)定律，以及力的合成與分解，對(duì)綜合分析能力要求較高. 設(shè)小球質(zhì)量為[m]，橡皮繩原長(zhǎng)[l0]，勁度系數(shù)為[k]，小車加速穩(wěn)定后其加速度大小為[a]，橡皮繩與豎直方向夾角為[θ]（如圖1所示）. 開始時(shí)小球到懸點(diǎn)[O]的距離為[l1=l0+mg/k]；小車加速度穩(wěn)定后橡皮繩受力[F2=mgcosθ]，此時(shí)小球到懸點(diǎn)[O]的距離為 [l2=（l0+F2k）cosθ=l0cosθ+mgk]，由于[tanθ=mamg]，[a>0]，顯然有[l2

[圖2][圖1]

第21題考查了點(diǎn)電荷電場(chǎng)，由φM =φN可推知正點(diǎn)電荷Q應(yīng)在MN的中垂線上，由φP =φF可推知點(diǎn)電荷應(yīng)在PF的中垂線上. 作MN的中垂線上與PM交于O點(diǎn)（如圖2所示），連ON，由幾何知識(shí)可知ON為PF的中垂線，故正點(diǎn)電荷Q應(yīng)放在O點(diǎn)，PN連線并不是等勢(shì)線. 由于OPφM =φN，將正試探電荷從P點(diǎn)搬運(yùn)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功.

第22題在研究“牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，如果實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有平衡摩擦力，沒(méi)有滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于鉤碼的質(zhì)量這一實(shí)驗(yàn)條件，則用測(cè)出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量關(guān)系圖象應(yīng)是一條不過(guò)原點(diǎn)的曲線，小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量顯然是一種非線性關(guān)系，體現(xiàn)了實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度.

3. 實(shí)驗(yàn)考查，體現(xiàn)探究

第22題與第23題這兩道實(shí)驗(yàn)題都是創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，所提出的問(wèn)題有一定的探究性.

第22題在用圖3所示裝置研究“牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)中，設(shè)小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量為[M]，鉤碼的質(zhì)量為m，細(xì)線上的拉力大小為F，小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a. 測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出小車的加速度與鉤碼的質(zhì)量關(guān)系圖象是一條不過(guò)原點(diǎn)的曲線，顯然是一種非線性關(guān)系；曲線與橫軸的交點(diǎn)（設(shè)為[m0]），表示小車受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為[m0g]. 如果將軌道的右端適當(dāng)抬高一些進(jìn)行平衡摩擦力后，對(duì)鉤碼與小車分別由牛頓第二定律，有[mg-F=ma，F(xiàn)=Ma]，由此可得[a=mgM+m]，[F=mMgM+m=mg1+m/M]，顯然在[M?m]時(shí)有[F≈mg]. 平衡摩擦力是本實(shí)驗(yàn)應(yīng)改進(jìn)的措施，鉤砝的質(zhì)量[m]應(yīng)遠(yuǎn)小于小車（含發(fā)射器）的質(zhì)量[M]是實(shí)驗(yàn)應(yīng)滿足的條件.

從②可以看出，[1I]與[R]的關(guān)系是線性關(guān)系，用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出[1I-R]圖象則應(yīng)是一條傾斜的直線，直線的斜率[k=3E]，通過(guò)求直線的斜率就可提出[E]值；直線在縱軸上的截距[b=3r+15E]，從而可以求出[r]值.

第23題考查了實(shí)驗(yàn)原理、基本測(cè)量?jī)x器的的讀數(shù)，特別是對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)數(shù)據(jù)的分析與處理能力；第22題考查了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，同時(shí)需要學(xué)生有較強(qiáng)的洞察力和大膽的猜測(cè)能力.

4. 物理建模，數(shù)學(xué)依托

第16題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式以及動(dòng)能與動(dòng)量的關(guān)系. 設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，粒子質(zhì)量為m、電量為q、速率為v ，粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r. 則動(dòng)能[Ek=12mv2]，[Bqv=mv2r]，可得[B=2mEkqr∝Ekr]，推知[MN]上、下方的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為[B1B2=12].

第18題由法拉第電磁感應(yīng)定律知，線圈[cd]間的電壓[Ucd=E感=nΔφΔt]，[Δφ=ΔBS]，[ΔB∝i]，由此可推知[Ucd∝ΔiΔt]，可見(jiàn)當(dāng)線圈[ab]中電流[i]在某段時(shí)間內(nèi)均勻變化時(shí)，該時(shí)間內(nèi)線圈[cd]間的電壓應(yīng)是恒定的.

[ 圖5][行星][地球][太陽(yáng)] 第19題由題意知某地外行星“沖日”的情景如圖5所示，設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，繞太陽(yáng)圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)行角速度為ω. 由萬(wàn)有引力提供向心力，有[GMmr2=mω2r]，地外行星相鄰兩次“沖日”的時(shí)間間隔 [t=2πωd-ωx]，其中[ωd]表示的是地球的公轉(zhuǎn)角速度，[ωx]表示的是行星的公轉(zhuǎn)角速度. 由以上兩式得[t=2πGM/r3d-GM/r3x] ；設(shè)行星的半徑是地球半徑的[k]倍，則上式可化為 [t=yk3k3-1] ，其中[y=2πGM/r3d]是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期（即一年的時(shí)間）. 對(duì)于火星[k=1.5]，則[t=1.531.53-1y≈1.25y]，對(duì)于木星[k=5.2]，則[t=5.235.23-1y≈1.09y]. 可知后面的行星沖日時(shí)間間隔都大于1年. 當(dāng)[k→∞]時(shí)[t→1y].

5. 方法靈活，注重思維

第25題是關(guān)于帶電小球在重力場(chǎng)與電場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，涉及平拋運(yùn)動(dòng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、動(dòng)能定理及功與能的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)，創(chuàng)造性地把拋體運(yùn)動(dòng)、復(fù)[ 圖6] 合場(chǎng)、動(dòng)能定理等知識(shí)相結(jié)合，顯得既基礎(chǔ)又靈活，更有運(yùn)用基本觀點(diǎn)綜合分析問(wèn)題的難度，能力立意高，求解方法靈活. 第（1）、（2）問(wèn)都有多種解法.

第（1）問(wèn)解法1：小球從[O]點(diǎn)向右平拋的初速度為[v0]，歷時(shí)t通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為[vA]，方向與水平方向成[θ]（如圖6所示）.

由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[tanθ=2tan30°=23]， [cosθ=37]，[vA=v0cosθ]，則[EkAEkO=v2Av20=73]

第（1）問(wèn)解法2：設(shè)OA=d，小球從O點(diǎn)向右平拋歷時(shí)t，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)豎直分速大小為vy（如圖6所示）. 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=vyt]，由此得出

vy=v0tan600，則[EkAEkO=12m（v20+v2y）12mv20=73]

第（1）問(wèn)解法3：初動(dòng)能Ek0=mv02 ；由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=gt2]；由動(dòng)能定理，有[mgdcos60°=EkA-Ek0]，解得[EkAEk0=73]

由第（1）問(wèn)的結(jié)果可得：[mgd=mv02]，這將作為求解第（2）問(wèn)的一個(gè)條件.

小球從O到A由動(dòng)能定理，有

[mgdcos60°+Eqdcos（60°-α）=3Ek0-Ek0]

小球從O到B由動(dòng)能定理，有

[mgd+Eqdcosα=6Ek0-Ek0]，又[mgd=mv02]

解得[α=30°]，[E=3mg6q]endprint

[ 圖5][行星][地球][太陽(yáng)] 第19題由題意知某地外行星“沖日”的情景如圖5所示，設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，繞太陽(yáng)圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)行角速度為ω. 由萬(wàn)有引力提供向心力，有[GMmr2=mω2r]，地外行星相鄰兩次“沖日”的時(shí)間間隔 [t=2πωd-ωx]，其中[ωd]表示的是地球的公轉(zhuǎn)角速度，[ωx]表示的是行星的公轉(zhuǎn)角速度. 由以上兩式得[t=2πGM/r3d-GM/r3x] ；設(shè)行星的半徑是地球半徑的[k]倍，則上式可化為 [t=yk3k3-1] ，其中[y=2πGM/r3d]是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期（即一年的時(shí)間）. 對(duì)于火星[k=1.5]，則[t=1.531.53-1y≈1.25y]，對(duì)于木星[k=5.2]，則[t=5.235.23-1y≈1.09y]. 可知后面的行星沖日時(shí)間間隔都大于1年. 當(dāng)[k→∞]時(shí)[t→1y].

5. 方法靈活，注重思維

第25題是關(guān)于帶電小球在重力場(chǎng)與電場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，涉及平拋運(yùn)動(dòng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、動(dòng)能定理及功與能的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)，創(chuàng)造性地把拋體運(yùn)動(dòng)、復(fù)[ 圖6] 合場(chǎng)、動(dòng)能定理等知識(shí)相結(jié)合，顯得既基礎(chǔ)又靈活，更有運(yùn)用基本觀點(diǎn)綜合分析問(wèn)題的難度，能力立意高，求解方法靈活. 第（1）、（2）問(wèn)都有多種解法.

第（1）問(wèn)解法1：小球從[O]點(diǎn)向右平拋的初速度為[v0]，歷時(shí)t通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為[vA]，方向與水平方向成[θ]（如圖6所示）.

由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[tanθ=2tan30°=23]， [cosθ=37]，[vA=v0cosθ]，則[EkAEkO=v2Av20=73]

第（1）問(wèn)解法2：設(shè)OA=d，小球從O點(diǎn)向右平拋歷時(shí)t，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)豎直分速大小為vy（如圖6所示）. 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=vyt]，由此得出

vy=v0tan600，則[EkAEkO=12m（v20+v2y）12mv20=73]

第（1）問(wèn)解法3：初動(dòng)能Ek0=mv02 ；由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=gt2]；由動(dòng)能定理，有[mgdcos60°=EkA-Ek0]，解得[EkAEk0=73]

由第（1）問(wèn)的結(jié)果可得：[mgd=mv02]，這將作為求解第（2）問(wèn)的一個(gè)條件.

小球從O到A由動(dòng)能定理，有

[mgdcos60°+Eqdcos（60°-α）=3Ek0-Ek0]

小球從O到B由動(dòng)能定理，有

[mgd+Eqdcosα=6Ek0-Ek0]，又[mgd=mv02]

解得[α=30°]，[E=3mg6q]endprint

[ 圖5][行星][地球][太陽(yáng)] 第19題由題意知某地外行星“沖日”的情景如圖5所示，設(shè)太陽(yáng)質(zhì)量為M，行星質(zhì)量為m，繞太陽(yáng)圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，運(yùn)行角速度為ω. 由萬(wàn)有引力提供向心力，有[GMmr2=mω2r]，地外行星相鄰兩次“沖日”的時(shí)間間隔 [t=2πωd-ωx]，其中[ωd]表示的是地球的公轉(zhuǎn)角速度，[ωx]表示的是行星的公轉(zhuǎn)角速度. 由以上兩式得[t=2πGM/r3d-GM/r3x] ；設(shè)行星的半徑是地球半徑的[k]倍，則上式可化為 [t=yk3k3-1] ，其中[y=2πGM/r3d]是地球繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期（即一年的時(shí)間）. 對(duì)于火星[k=1.5]，則[t=1.531.53-1y≈1.25y]，對(duì)于木星[k=5.2]，則[t=5.235.23-1y≈1.09y]. 可知后面的行星沖日時(shí)間間隔都大于1年. 當(dāng)[k→∞]時(shí)[t→1y].

5. 方法靈活，注重思維

第25題是關(guān)于帶電小球在重力場(chǎng)與電場(chǎng)組成的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，涉及平拋運(yùn)動(dòng)、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、動(dòng)能定理及功與能的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)，創(chuàng)造性地把拋體運(yùn)動(dòng)、復(fù)[ 圖6] 合場(chǎng)、動(dòng)能定理等知識(shí)相結(jié)合，顯得既基礎(chǔ)又靈活，更有運(yùn)用基本觀點(diǎn)綜合分析問(wèn)題的難度，能力立意高，求解方法靈活. 第（1）、（2）問(wèn)都有多種解法.

第（1）問(wèn)解法1：小球從[O]點(diǎn)向右平拋的初速度為[v0]，歷時(shí)t通過(guò)A點(diǎn)時(shí)速度大小為[vA]，方向與水平方向成[θ]（如圖6所示）.

由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[tanθ=2tan30°=23]， [cosθ=37]，[vA=v0cosθ]，則[EkAEkO=v2Av20=73]

第（1）問(wèn)解法2：設(shè)OA=d，小球從O點(diǎn)向右平拋歷時(shí)t，通過(guò)A點(diǎn)時(shí)豎直分速大小為vy（如圖6所示）. 由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=vyt]，由此得出

vy=v0tan600，則[EkAEkO=12m（v20+v2y）12mv20=73]

第（1）問(wèn)解法3：初動(dòng)能Ek0=mv02 ；由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，有[dsin60°=v0t]，[dcos60°=gt2]；由動(dòng)能定理，有[mgdcos60°=EkA-Ek0]，解得[EkAEk0=73]

由第（1）問(wèn)的結(jié)果可得：[mgd=mv02]，這將作為求解第（2）問(wèn)的一個(gè)條件.

小球從O到A由動(dòng)能定理，有

[mgdcos60°+Eqdcos（60°-α）=3Ek0-Ek0]

小球從O到B由動(dòng)能定理，有

[mgd+Eqdcosα=6Ek0-Ek0]，又[mgd=mv02]

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