2014年高考物理（重庆卷）（word解析版）

绝密★启用前 解密时间：2014年6月8日11:30 [考试时间：6月8日9:00—11:30]
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
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。
3．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（共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
【答案】C
【解析】根据原子核的衰变公式：，其中为半衰期的次数，故。选项C正确。
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v1和v2，则
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】以相同功率在两种不同的水平路面上行驶达最大速度时，有F=Ff=kmg。由P=Fv可知最大速度，则，故，选项B正确。
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 【答案】A
【解析】电子在电场中运动，电场力做功W=qU，a、b位于同一条等势线上，故Uac=Ubc，所以Wa =Wb；而电场线的疏密反应电场强度的大小，a点比b点的电场线密些，故Ea >Eb。选项A正确。
4．一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度v=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
【答案】B
【解析】弹丸水平飞行爆炸时，在水平方向系统动量守恒，设m乙=m，则m甲=3m，故爆炸前水平方向总动量P=(3m+m)v=8m。而爆炸后两弹片做平抛运动，由平抛运动规律：。选项A中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s(向左)，=3m×2.5+m×(-0.5)=7m，不满足动量守恒，A错误；选项B中：v甲=2.5m/s，v乙=0.5m/s，==3m×2.5+m×0.5=8m，满足动量守恒，B正确；选项C中：v甲=2m/s，v乙=1m/s，==3m×2+m×1=7m，不满足动量守恒，C错误；选项D中：v甲=2m/s，v乙=1m/s(向左)，==3m×2+m×（-1）=6m，不满足动量守恒，D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v-t图象可能正确的是
【答案】D
【解析】竖直上抛运动不受空气阻力，做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动，v-t图象是倾斜向下的直线，四个选项（虚线）均正确表示；有阻力Ff=kv的上抛运动，上升时：，随着v减小，加速度减小，对应的v-t图线的斜率减小，A错误；下落时：，随着v增大，加速度减小，故在最高点时v=0，a=g，对应的v-t图线与轴的交点，其斜率应该等于g，即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线（虚线）平行，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）
【答案】①11.5 （11.2～11.8) ；蓄电池 ② 小灯
【解析】① 多用电表直流50V的量程读中间均匀部分，共50格每格1V应该估读到0.1V，指针在11~ 12 之间，读数为11.5V。开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的。
② 两表笔接b、c之间，并闭合开关，测试电压相同，说明a、b之间是通路， b、c之间是断路，故障器件是小灯。
（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、TQ。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】①60（56-64均可） TP ② Q ③4.30 （4.25-4.35均可）
【解析】①由曲线Ⅱ的最高点拉力最大，对应的横坐标PC =60cm，设 PC和QC与水平的夹角为α和β ，由C点的平衡可得：，开始C点靠近 P 点，，则，即TP＞TQ，结合两曲线左侧部分，Ⅱ曲线靠上则为TP的曲线。
②比较两图象的顶点大小可知，I曲线的最高点更大，代表Q有最大拉力。
③两曲线的交点表示左右的绳拉力大小相等，读出纵坐标为TP=TQ＝4.30N，设 CQ 绳与立柱的夹角为θ，延长CQ 线交另立柱上，构成直角三角形，则，由力的平衡可知2TQcosθ=mg，则
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v；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。
【答案】（1） （2）
【解析】（1）设地球质量和半径分别为M和R，月球的质量、半径和表面附近的重力加速度分别为、和，探测器刚接触月面时的速度大小为v1。
由
由
（2）设机械能变化量为△E，动能变化量为△Ek，重力势能变化量为△EP。
由
有
得：
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？
【答案】（1）感应电流从C端流出 （2）外加电流从D点流入 （3）
【解析】（1）感应电流从C端流出。
（2）设线圈受到的安培力为FA，
外加电流从D点流入。
由FA=mg和FA =2nBIL 得：
（3）设称量最大质量为m0
由和 得：
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。
【答案】（1）E=mg/q，方向向上；
（2）；
（3）可能的速度有三个：，，
【解析】（1）设电场强度大小为E
由题意有 mg = qE
得 E=mg/q 方向竖直向上
（2）如答题9图l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、下区域的运动半径分别为r1和r 2，圆心的连线与NS的夹角为φ
由
有，
由


（3）如答题9图2所示，设粒子人射速度为v，粒子在上、下方区域的运动半径分别为r1和r 2，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 ,……)
得
得
即 n=1时
n=2时
n=3时
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
【答案】B
【解析】对理想气体由PV＝nRT可知体积和质量不变，温度升高时，压强增大，选项C错误；理想气体的内能只有分子动能，而温度是分子平均动能的标志，故温产升高，分子平均动能增大，内能增大，选项 A 、D错误，体积不变，故W=0，由热力学第一定律△U=Q＋W知，吸热内能增大，选选项B正确。
（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。
【答案】
【解析】设压力为F，压缩后气体压强为P
由等温过程：P0V0=PV
F=PS
解得：
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】D
【解析】由全反射的临界角满足sinC=1/n，则入射角满足发生全反射；作出光路可知光线垂直穿过MN后到达OP的入射角为900－θ，则θ越小，越容易发生全反射。选项D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】，
【解析】设周期为T , 振幅为 A
由题意得 和