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2014年高考真题——理综物理(重庆卷)解析版


2014 年普通高等学校招生全国统一考试(重庆卷) 理科综合能力测试试题卷
理科综合能力测试试题卷分为物理、化学、生物三个部分。物理部分 1 至 5 页,化学部分 6 至 9 页, 生物部分 10 至 12 页,共 12 页。考试时间 150 分钟。 注意事项: 1.答题前,务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时,必须使用 2B 铅笔将答题

卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦擦干净 后,再选涂其他答案标号。 答非选择题和选做题时,必须使用 0.5 毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答,在试卷上答题无效。 5.考试结束后,将试题卷和答题卡一并交回。

物理(110 分)
一、选择题(本大题共 5 个小题,每小题 6 分,共 30 分。在每小题给出的四个备选项中,只有一项符 合题目要求) 1.碘 131 的半衰期约为 8 天,若某药物含有质量为 m 的碘 131,经过 32 天后,该药物中碘 131 的含 量大约还有 A.m/4 B.m/8 C.m/16 D.m/32 1.【答案】C 【KS5U 解析】放射性物质发生衰变时,经过 n 次半衰期,剩余质量 m ' = 所以 m ' =

1 n 32 ( ) m,n = = 4, 2 8

m ,选项C项正确。 16

2.某车以相同功率在两种不同的水平路面上行驶,受到的阻力分别为车重的 k1 和 k2 倍,最大速率分 别为 υ1 和 υ2,则 A. ?2 ? k1?1 B. ?2 ?

k1 ?1 k2

C. ?2 ?

k2 ?1 k1

D. ?2 ? k2?1

2.【答案】B 【KS5U 解析】机车的功率即为牵引力的功率: P = Fv ,当机车在平直路面以最大速度行驶时,即 加速度为 0,其受力平衡,即 F = 选项B正确。

F f = kmg ,联立可得:v =

v k k P ,所以 2 = 1 即 v 2 = 1 v1 , v1 k 2 k2 kmg

3.如题 3 图所示为某示波管内的聚焦电场,实线和虚线分别表示电场线和等势线。两电子分别从 a、 b 两点运动到 c 点,设电场力对两电子做的功分别为 Wa 和 Wb,a、b 两点 的电场强度大小分别为 Ea 和 Eb,则 A.Wa =Wb,Ea >Eb B.Wa≠Wb,Ea >Eb C.Wa=Wb,Ea <Eb D.Wa≠Wb,Ea <Eb 3. 【答案】A

【KS5U 解析】 如图, 因为 a、 b 两点在同一等势线上, 所以 Uac = 电场线的疏密表示电场的强弱,所以 Ea>Eb ,选项 A 正确。

所以 Wa = Wb 。 Ubc ,又 W = qU ,

4.一弹丸在飞行到距离地面 5m 高时仅有水平速度 υ=2m/s,爆炸成为甲、乙两块水平飞出,甲、乙 的质量比为 3:1。不计质量损失,取重力加速度 g=10m/s2。则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确 的是

4.【答案】B

t 【KS5U 解析】 爆炸以后甲乙均做平抛运动, 可根据竖直方向的自由落体求解得时间:
根 据 水 平 方 向 的 匀 速 运 动 求 解 爆 炸 后 两 者 速 度 ; 在 AB 选 项 中 v甲 =

=

2h = 1s ; g

x甲 t

= 2.5m / s ,

v乙 =

x乙 t

= 0.5m / s ,CD 选项中 v甲 =

x甲 t

= 2m / s , v乙 =

x乙 t

= 1m / s 。爆炸时内力远远大

于外力, 满足动量守恒定律, 设乙的质量为 m, 甲的质量为 3m, 爆炸前弹丸的动量为 P = 4mv = 8m 。 爆炸后:选项 A 中总动量

PA = 3mv甲 - mv乙 = 7m

,A 项错误;选项 B 中总动量

PB = 3mv甲 + mv乙 = 8m ,B 项正确;选项 C 中总动量 PC = 3mv甲 + mv乙 = 7m ,C 项错误;
选项 D 中总动量 PD

= 3mv甲 - mv乙 = 6m ,D 项错误。

5.以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物 体所受空气阻力大小与物体速率成正比。下列用虚线和实线描述两物体运动的 υ-t 图象可能正确的是

5.【答案】D 【KS5U 解析】在 v-t 图像中斜率代表加速度,忽略空气阻力时物体做竖直上抛运动的加速度恒为 g, 即图像的斜率绝对值为 g,如虚线所示。当空气阻力不能忽略时,物体向上运动时,受到的阻力向下, 向上做减速运动,a =

mg + Ff m

>g 。速度减小,阻力减小,加速度减小,上升到最高点时速度为 0,
mg - Ff m <g 。物体下落做加速运动,阻力增

加速也为 g。同理,当物体下落时,阻力向上, a ' =

大,加速度减小。所以物体的加速度一直在减小且速度为 0 时,图线的切线应该和虚线平行;综上选 项 D 正确。

二、非选择题(本大题共 4 小题,共 68 分) 6. (19 分) (1)某照明电路出现故障,其电路如题 6 图 1 所示,该电路用标称值 12V 的蓄电池为电源,导线及 其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流 50V 挡检测故障。他将黑表笔接在 c 点,用红表笔分 别探测电路的 a、b 点。 ①断开开关,红表笔接 a 点时多用表指示如题 6 图 2 所示,读数为 V,说明 正常(选填:蓄 电池、保险丝、开关、小灯) 。 ②红表笔接 b 点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用表指示仍然和题 6 图 2 相同,可判断 发生故障的器件是 。( 选 填 : 蓄 电 池 、 保 险 丝 、 开 关 、 小 灯 )

6.【答案】(1)①11.5V 蓄电池 ②小灯 【KS5U 解析】 (1) ①多用表调至电压 50V 档时, 接 ac 两点测量的是蓄电池两端电压, 50V 代表量程, 读数为 11.5V,可见蓄电池完好。 ②断开开关,电压表指针不偏转,表示电压表被断路,开关闭合后,读数不变,表示电源、保险丝、 开关、电压表能形成回路,开关和保险丝没有问题。发生故障的是小灯泡,小灯泡断路,造成两次测 量均为电源电动势。

(2) 为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律, 同学们设计了如题 6 图 3 所示的实验 装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计(不计质量及长度)固定在相距为 D 的两立柱上,固定 点分别为 P 和 Q,P 低于 Q,绳长为 L(L>PQ) 。他们首先在绳上距离 P 点 10cm 处(标记为 C)系上 质量为 m 的重物(不滑动) ,由测力计读出 PC、QC 的拉力大小 TP、 T Q。 随后, 改变重物悬挂点 C 的位置, 每次将 P 到 C 的距离增加 10cm, 并读出测力计的示数,最后得到 TP、TQ 与绳长 PC 的关系曲线如题 6 图 4 所示。由实验可知: ① 曲 线 Ⅱ 中 拉 力 最 大 时 , C 与 P 点 的 距 离 为 cm , 该 曲 线 为 (选填:TP 或 TQ)的曲线。 ②在重物从 P 移到 Q 的整个过程中,受到最大拉力的是 (选 填:P 或 Q)点所在的立柱。 ③曲线Ⅰ、Ⅱ相交处,可读出绳的拉力为 T0= N,它与 L、D、m 和重力加速度 g 的关系 为 T0= 。

【答案】 (2)①60 TP ②Q

③4.3N

mgL L - D 2( L - D )
2 2

2

2

【KS5U 解析】①根据图象的横坐标读数即可判断拉力最大时,PC 间距为 60cm,根据开始距离较小 时 TP>TQ ,可以判定曲线Ⅱ为 TP 的变化规律。②由图象可知,拉力最大出现在曲线 ? 中,而曲线 ? 为 TQ的变化规律,所以受到最大拉力是 Q 点所在的支柱。③根据交点的纵坐标可读数为 4.3N。对物

T 体进行受力分析,利用三角形相似 = mg 2

L 2 L 2 D 2 ( ) - ( ) 2 2

,可得 T

=

mgL L - D 2( L - D )
2 2

2

2

7. (15 分)题 7 图为“嫦娥三号”探测器在月球上着陆最后阶段的示意图。首先在发动机作用下,探 测器受到推力在距月面高度为 h1 处悬停(速度为 0,h1 远小于月球半径) ;接着推力改变,探测器开 始竖直下降,到达距月面高度为 h2 处的速度为 υ;此后发动机关闭,探测器仅受重力下落到月面。已 知探测器总质量为 m(不包括燃料) ,地球和月球的半径比为 k1,质量比为 k2,地球表面附近的重力 加速度为 g。求: (1)月球表面附近的重力加速度大小及探测器刚接触月面时的速度大小; (2)从开始竖直下降到刚接触月面时,探测器机械能的变化。

k 7.【答案】(1) 1 g k2

2

2 v1

2 gh2k1 + k2

2

k 1 2 (2) mg(h1 - h2 ) 1 mv k2 2 1

2

【KS5U 解析】 (1)在星球表面根据万有引力近似等于重力:

GMm r
2

= mg

可得 g =

GM r
2

,所以 g月 =

M月 r地
2 r月 M 地

2

k g= 1 g k2

2

设探测器着陆速度为 v 2 根据速度位移公式 v 2 解得 v 2
2

v1 = 2 g月h2
2

2

=

2 v1

2 gh2k1 + k2

(2)设机械能的变化为 ? E ,动能的变化为 ? EK ,重力势能的变化为 ?EP 由 ?E =

?EK + ?EP 得

k 1 2 1 2 ?E = mv1 - mg月(h1 - h2 ) = mv1 - mg (h1 - h2 ) 1 2 2 k2

2

8. (16 分)某电子天平原理如题 8 图所示,E 形磁铁的两侧为 N 极,中心为 S 极,两极间的磁感应强 度大小均为 B,磁极宽度均为 L,忽略边缘效应。一正方形线圈套于中心刺激,其骨架与秤盘连为一 体,线圈两端 C、D 与外电路连接。当质量为 m 的重物放在秤盘上时,弹簧被压缩,秤盘和线圈一起 向下运动(骨架与磁极不接触)随后外电路对线圈供电,秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止, 由此时对应的供电电流 I 可确定重物的质量。已知线圈匝数为 n,线圈电阻为 R,重力加速度为 g。问 (1)线圈向下运动过程中,线圈中感应电流是从 C 端还是从 D 端流出? (2)供电电流 I 是从 C 端还是从 D 端流入?求重物质量与电流的关系。 (3)若线圈消耗的最大功率为 P,该电子天平能称量的最大质量是多少?

8.【答案】(1)从C端流出(2)从D端流入(3)

4nBL P g R

【KS5U 解析】 (1)根据右手定则,线圈向下切割磁感线,电流应从D端流入,从C端流出 (2)根据左手定则可知,若想使弹簧恢复形变,安培力必须向上,根据左手定则可知电流应从 D 端 流入,根据受力平衡 mg = nBI g 2L -----------① 解得 m =

2nBL I -----------② g

(3)根据最大功率 P = ②③联立解得 m =

I R得 I =
P R

2

P -----------③ R

2nBL g

9. (18 分)如题 9 图所示,在无限长的竖直边界 NS 和 MT 间充满匀强电场,同时该区域上、下部分 分别充满方向垂直于 NSTM 平面向外和向内的匀强磁场, 磁感应强度大小分别为 B 和 2B, KL 为上下 磁场的水平分界线,在 NS 和 MT 边界上,距 KL 高 h 处分别有 P、Q 两点,NS 和 MT 间距为 1.8h。 质量为 m、带电量为+q 的粒子从 P 点垂直于 NS 边界射入该区域,在两边界之间做圆周运动,重力加 速度为 g。 (1)求该电场强度的大小和方向。 (2)要使粒子不从 NS 边界飞出,求粒子入射速度的最小值。 (3)若粒子能经过 Q 点从 MT 边界飞出,求粒子入射速度的所有可能值。

9.【答案】(1)

mg q

(2)

3hqB 6+ 2 8

(3)

【KS5U 解析】 (1)设电场强度为 E, 由题意有 qE = mg , 解得 E =

mg ,方向竖直向上 q

(2)如图所示,设粒子不从 NS 边飞出的入射速度最小值为 vmin,对应的粒子在上下区域运动的半径为 r1 和 r2,圆心的连线与 NS 的夹角为 ?

mv , qB mvmin 1 有r , r2 = r1 1= qB 2 由 (r 1 + r2 )sin ? = r2 qBh vmin = (9 - 6 2) m
由r = (3)如图所示,设粒子的入射速度为 v,粒子在上下方区域的运动半径为 r1 和 r2 ,粒子第一次通过 KL 时距离K点为 x

由题意有 3nx =

1.8h (n=1,2,3· · · · · · )

3 9- 6 2 x? h 2 2

x=
得r 1=

r1 - (h - r1)
(1 +

2

2

0.36 h ) , n<3.5 2 n 2 0.68qBh 即 n=1 时, v = ; m 0.545qBh n=2 时, v = ; m 0.52qBh n=3 时, v = ; m

三、选做题(第 10 题和第 11 题各 12 分,考生从中选做一题。若两题都做,以第 10 题得分为准。其 中选择题仅有一个正确选项,请将正确的标号填入答题卡上对应的位置) 10.[选修 3-3] (1) (6 分)重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中, 若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体) A.压强增大,内能减小 B.吸收热量,内能增大 C.压强减小,分子平均动能增大 D.对外做功,分子平均动能减小 (2) (6 分)题 10 图为一种减震垫,上面布满了圆柱状薄膜气泡,每个气泡内充满体积为 V0,压强

为 P0 的气体。当平板状物品平放在气泡上时,气泡被压缩。若气泡内气体可视为理想气体,其温度 保持不变。当体积压缩到 V 时气泡与物品接触面的边界为 S。求此时每个气泡内气体对接触面处薄膜 的压力。

PV S 10.【答案】 (1)B (2) 0 0 V
【KS5U 解析】 (1)温度是气体分子平均动能的标志,所以温度升高,分子平均动能增加,D 项错误; 体积不变代表气体对外没有做功,根据热力学第一定律可知气体从外界吸收热量,内能增加,A 项误, B 项正确;根据气体压强的微观解释,分子平均动能增加,分子密度不变,气体压强增大,C 项错误。 (2)设压力为 F,压缩后气体压强为 P, 由P 0V0 = 解得 F =

PV 和 F = PS

V0 PS V 0

11.[选修 3-4] (1) (6 分) 打磨某剖面如题 11 图 1 所示的宝石时, 必须将 OP、 OQ 边与轴线的夹角 θ 切割在 θ1<θ<θ2 的范围内,才能使从 MN 边垂直入射的光线,在 OP 边和 OQ 边都发生全反射(仅考虑如图所示的光 线第一次射到 OP 边并反射到 OQ 边后射向 MN 边的情况) ,则下列判断正 确 的是 A.若 θ>θ2,光线一定在 OP 边发生全反射 B.若 θ>θ2,光线会从 OQ 边射出 C.若 θ<θ1,光线会从 OQ 边射出 D.若 θ<θ1,光线会在 OP 边发生全反射 【答案】 (1)D 【KS5U 解析】当 ?>?2 时,根据几何关系,可知光线在 PO 边上的入射角较小,光线将从 PO 射出, AB 项错误;同理当 ?<?1 时,光线在 PO 边上的入射角较大,大于临界角,光线将在 PO 射边上发生 全反射,D项正确。

(2) (6 分)一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸。当振子上下 振动时,以速率水平向左拉动记录纸,记录笔在纸上留下如题 11 图 2 所示的图象。y1、y2、x0、2x0 为纸上印迹的位置坐标。由此求振动的周期和振幅。

【答案】 (2)

2x 0 v

x1 - x 2 2

【KS5U 解析】设周期为 T 振幅为 A, 由题意得 T=

2x 0 x - x2 和A= 1 。 v 2

2014 年高考物理试题重庆卷参考答案:
1-5:CBABD 6.11.5V(11.2.V-11.8V 均可) ,蓄电池;小灯。60(56-64 均可)cm,TP;Q;4.30N(4.25-4.35 均可) ,

mgL 2 L2 ? D 2
7.

2k 2 gh k12 k2 1 g , ? 2 ? 1 2 ; ?E ? m? 2 ? 1 mg (h1 ? h2 ) k2 k2 2 k2

2nBIL 2nBL P , mM ? g g R Bqh 0.68 Bqh 0.545 Bqh 9. (1)E=mg/q,方向向上; (2) (9 ? 6 2) ; (3)可能的速度有三个: , , m m m 0.52 Bqh m V 2x y ? y2 10.B; 0 P0 S 11.D; T ? 0 , A ? 1 V ? 2
8.C 端流出;从 D 端流入, m ? 详细答案:


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