2014年普通高等学校招生全国统一考试（重庆卷）物理及答案解析.docx

1、2014 年 普 通 高 等 学 校 招 生 全 国 统 一 考 试 (重 庆 卷 )物 理一 、 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/4B.m/8C.m/16D.m/32解 析 ： 放 射 性 物 质 发 生 衰 变 时 ， 经 过 n 次 半 衰 期

2、 ， 剩 余 质 量 1 ( )2 nm m= ， 32 48n= = ，所 以 16mm = ， 选 项 项 正 确 。 答 案 ： C2.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 1和 2， 则A. 2 1 1k B. 12 12kk C. 22 11kk D. 2 2 1k 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

3、 平 衡 ， 即 fF F kmg= = ， 联 立 可 得 ： Pv kmg= ， 所 以 2 11 2v kv k= 即12 12kv vk= ， 选 项 正 确 。答 案 ： 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 EbB.Wa Wb， Ea EbC.Wa

4、=Wb， Ea Eb D.Wa Wb， Ea 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 T P、 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 ： 曲 线 中 拉 力 最 大 时 ， C与 P 点 的 距 离 为 _cm，

5、该 曲 线 为 _ (选 填 ： T P或 TQ)的曲 线 。 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 。 曲 线 、 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= _ 。 解 析 ： 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 P QT T ， 可 以 判 定 曲 线 为 TP的 变 化 规 律 。 由 图 象

6、 可 知 ， 拉 力 最 大 出 现 在 曲 线 中 ，而 曲 线 为 T 的 变 化 规 律 ， 所 以 受 到 最 大 拉 力 是 Q 点 所 在 的 支 柱 。 根 据 交 点 的 纵 坐 标 可 读数 为 4.3N。 对 物 体 进 行 受 力 分 析 ， 利 用 三 角 形 相 似 2 22( ) ( )2 2 2LTmg L D= - ， 可 得2 22 22( )mgL L DT L D-= -答 案 ： (2) 60 T P Q 4.3N 2 22 22( )mgL L DL D-7.(15 分 )题 7 图 为 “ 嫦 娥 三 号 ” 探 测 器 在 月 球 上 着 陆 最

7、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 ； 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 k 2， 地 球 表 面 附 近 的 重 力 加 速 度 为 g

8、。 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 ；解 析 ： 在 星 球 表 面 根 据 万 有 引 力 近 似 等 于 重 力 ： 2GM m m gr =可 得 2GMg r= ， 所 以 2 212 2M r kg g gM kr= =月 地月 地月设 探 测 器 着 陆 速 度 为 2v根 据 速 度 位 移 公 式 2 22 1 22v v g h- = 月解 得 22 2 12 1 22gh kv v k= + 答 案 ： 212k gk 22 2 11 22gh kv k+(2)从 开 始 竖

9、直 下 降 到 刚 接 触 月 面 时 ， 探 测 器 机 械 能 的 变 化 。解 析 ： 设 机 械 能 的 变 化 为 E ， 动 能 的 变 化 为 KE ， 重 力 势 能 的 变 化 为 PE由 K PE E E = + 得 22 2 11 1 2 1 1 2 21 1( ) ( )2 2 kE mv mg h h mv mg h h k = - - = - -月答 案 ： 2 211 2 12 12( )km g h h m vk- -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

10、 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

11、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 ？解 析 ： 根 据 右 手 定 则 ， 线 圈 向 下 切 割 磁 感 线 ， 电 流 应 从 端 流 入 ， 从 端 流 出答 案 ： 从 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 。解 析 ： 根 据 左 手 定 则 可 知 ， 若 想 使 弹 簧 恢 复 形 变 ， 安 培 力

12、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 2mg nBI L= g -解 得 2nBLm Ig= -答 案 ： 从 端 流 入(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 ？解 析 ： 根 据 最 大 功 率 2P I R= 得 PI R= - 联 立 解 得 2nBL Pm g R=答 案 ： 4nBL Pg R9.(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

13、 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。 来 源 ： 21cnj*y.co*m：(1)求 该 电

14、 场 强 度 的 大 小 和 方 向 。解 析 ： 设 电 场 强 度 为 E， 由 题 意 有 qE mg= ，解 得 mgE q= ， 方 向 竖 直 向 上答 案 ： mgq(2)要 使 粒 子 不 从 NS边 界 飞 出 ， 求 粒 子 入 射 速 度 的 最 小 值 。解 析 ： 如 图 所 示 ， 设 粒 子 不 从 NS 边 飞 出 的 入 射 速 度 最 小 值 为 v min,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 由 mvr qB= ，有 min1 2 11, 2mvr r rqB= =由

15、1 2 2( )sinr r r+ =min (9 6 2) qBhv m= -答 案 ： 36 2 8hqB+(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 。解 析 ： 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 1r 和 2r ， 粒 子 第一 次 通 过 KL时 距 离 点 为 x 由 题 意 有 3 1.8nx h= (n=1,2,3 )3 9 6 22 2x h- 2 21 1( )x r h r= - -得 1 20.36(1 ) ,

16、3.52hr nn = +即 n=1时 ， 0.68qBhv m= ；n=2时 ， 0.545qBhv m= ； n=3时 ， 0.52qBhv m= 。答 案 ： n=1时 ， 0.68qBhv m= ；n=2时 ， 0.545qBhv m= ；n=3时 ， 0.52qBhv 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

17、(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 小解 析 ： 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

18、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 。答 案 ： B(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

19、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 。 出 处 ： 21 教 育 名 师 ： 解 析 ： 设 压 力 为 F， 压 缩 后 气 体 压 强 为 P,由 0 0PV PV= 和 F PS=解 得 0 0VF P SV=答 案 ： 0 0PV SV11.选 修 3-4(1)(6 分 )打 磨 某 剖 面 如 题 11 图 1 所 示

20、 的 宝 石 时 ， 必 须 将 OP、 OQ 边 与 轴 线 的 夹 角 切 割 在 1 2， 光 线 一 定 在 OP 边 发 生 全 反 射B.若 2， 光 线 会 从 OQ边 射 出C.若 1， 光 线 会 从 OQ边 射 出D.若 1， 光 线 会 在 OP边 发 生 全 反 射答 案 ： (1)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

21、射边 上 发 生 全 反 射 ， 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 ： ( ) 02xv 1 22x x-解 析 ： 设 周 期 为 T 振 幅 为 A， 由 题 意 得 02xT v 和 1 22x xA - 。