2014天津高考理综试题及答案解析
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2014年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试（天津卷） 物理部分
1．下列说法正确的是
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B. α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
2．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则
A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则
A:Q1>Q2 q1=q2
B: Q1>Q2 q1>q2
C:Q1=Q2 q1=q2
D: Q1=Q2 q1>q2
4．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为Iab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为Icd，为了使电流表能正常工作，则
A.ab接MN、cd接PQ，Iab
Icd
C.ab接PQ、cd接MN，IabIcd
5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是
A·FN保持不变，FT不断增大
B·FN不断增大，FT不断减小
C． FN保持不变，FT先增大后减小
D·FN不断场大，FT先减小后增大
6 ．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点。一带负电的试探电荷q，从A
点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C.q运动到O点时的动能最大
o.q运动到O点时电势能为零
7. 7．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如右图所示．下列描述该波的图象可能正确的是
8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O点为圆心，OO’为直径MN的垂线。足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO’夹角θ较小时，光屏NQ区城出现两个光斑·逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，则
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C.α<θ<β时，光屏上只有1个光斑
D.β<θ<π/2时，光屏上只有1个光斑
第二卷
9（1）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，己知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a＝ 线速度 v=
(2）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
①下列做法正确的是 （填字母代号）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要盆新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲 m乙 μ甲 μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):
电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);
电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):
电键一个、导线若干。
① 实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。
A. 滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A)
B. 滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
② 实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。
③ 实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是＿W。
10.(16分）质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,，求：
(l）物块在力F作用过程发生位移xl的大小：
(2）撤去力F后物块继续滑动的时间t。
11.(18分）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷．N板带等量负电荷。质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中．粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：
(1)M、N间电场强度E的大小；
(2）圆筒的半径R:
（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移2/3d，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n。
12.(20分）超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最
大的高温超导电缆并成功示范运行。
(l）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零。请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。
（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上的时间t
未检测出电流变化。实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中△I<lbc，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，若假设穿过磁场区域的速度为v，则有Q1=|W安1| = B2l2 ab vR ·lbc ，q1=It = ΔΦ R =Blab·lbc R ；同理可以求得Q2=|W安2 | = B2l2 bc vR ·lab ，q2=It = ΔΦ R =Blab·lbc R ；观察可知Q1>Q2，q1=q2，A选项正确。
4、【答案】B 【解析】本题考察远距离输电和理想变压器的基础知识。 由理想变压器的基本规律：Uab:Ucd=nab:ncd，Pab=Pcd，可知nab Iab =ncd Icd，高压输电线MN上电流较大，故应设法降低交流电流表的待测电流，B选项正确。
5、【答案】D 【解析】本题考察物体的受力分析、共点力的动态平衡问题。 物体在三个共点力作用下达到平衡状态，其中一个力的大小和方向均不发生变化时： 一个力的方向不变，另一个力方向改变，利用力的三角形法则； 另外两个力中，另外两个力方向均改变，利用力的三角形与几何三角形相似。 对小球进行受力分析如图所示，则题干描述的动态过程可通过力的三角形边长的变化替代。 图中黑线代表小球的重力，蓝色代表细绳中的拉力FT，红色代表斜面弹力FN
6、【答案】BC 【解析】本题考察静电场的基本概念。 两等量正电荷周围部分电场线如“6解图1”所示，其中P、Q连线的中垂线MN上，从O点指向M点到无穷远的方向与从O点指向N点到无穷远的方向的电场线分布情况关于PQ连线对称。 在指向无穷远方向上，建立如“6解图2”的模型，如图： 令OP=l，S是PQ连线中垂线上任意一点，令∠OPS=θ，则S点 处的场强ES=2EPsinθ= 2 kQr2 sinθ =2 kQl2 sinθcos2 θ，令sinθ=a，则 a∈[ 0 , 1 )，求导并令导函数得零可知，当a = 33 ，即sinθ= 3 3 时 ES取得最大，即从O到无穷远过程中电场强度先增大后减小，且方 向始终指向无穷远方向。 A选项错误，电荷仅受电场力作用，而在A向O的过程中电场强度并非恒定不变，故一定不是匀变速直 线运动； B选项正确，电场力方向与AO方向一致，电场力做正功，电势能逐渐减小； C选项正确，由动能定理易知；D选项错误。
7、【答案】AC 【解析】本题考察机械波的图象及多解性。a、b两点之间的波形图“余数”可以为解析图中蓝色和红色两种形式。
8、【答案】AD 【解析】本题主要考察几何光学和物理光学的基础知识应用。 根据题干描述“当θ =α时，光屏NQ区域A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失”，结合发生全反射的临界角C满足：sinC= 1/ n 可知，A选项“玻璃砖对A光的折射率比对B光的大”正确； B选项错误，由n = c/ v ，结合A选项可知； C选项错误，当α < θ < β 时，B光尚未发生全反射现象，故光屏上应该看到2个亮斑，其中包含NP侧的反射光斑（A、B重合）以及NQ一侧的B光的折射光线形成的光斑； D选项正确。当β< θ < π/ 2 时，A、B两光均发生了全反射，故仅能看到NP侧的反射光斑（A、B重合） 。
9、（1）
（2）【答案】① AD ② 远小于 ③ 小于，大于 【解析】本题主要考察“验证牛顿第二定律”的实验。 ① 选择AD。 B选项错误，在调节模板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，不应悬挂“重物”； C选项错误，打点计时器要“早来晚走”即实验开始时先接通打点计时器的电源待其平稳工作后再释放木块，而当实验结束时应先控制木块停下再停止打点计时器。 ② 按照教材上的理论若以砝码桶及砝码作为小木块的外力，则有 a=mg M ，而实际实验过程中砝码桶及砝码也与小木块一起做匀加速运动，即对砝码桶及砝码有mg﹣T = ma，对小木块有T = Ma。综上有：小物块的实际的加速度为 a= mg (M+m) < mgM ，只有当m<
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