天津高考理综试题及答案解析.docx
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天津高考理综试题及答案解析
绝密★启圭寸前
机密★使用完毕前
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.a射线、3射线、丫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,待乙追上甲甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略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
时,乙猛推甲一把,使运动员与冰面间在水
3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abed.ab
置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次
场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN第一次ab边
框上产生的热量为Q,通过线框导体横截面的电荷量为qi:
进入磁场.线框上产生的热量为Q,通过线框导体横截面
A:
Qi>Qqi=q2
B:
Qi>Qqi>q2
X
X
A
X
X
X
X
X
X
X
X
B
4
X
X
X
A
边长大于be边长,匀速地完全进入磁平行MN进入磁场.线第二次be边平行MN的电荷量为q2,贝U
C:
Q=Qqi=q2
D:
Qi=Qqi>q2
4.普通的交流电流表不能直接接在高压输通常要通过电流互感器来连接,图中电流互
数较少,工作时电流为lab,ed一侧线圈的
流为led,为了使电流表能正常工作,则
A.ab接MNed接PQIab B.ab接MNcd接PQIab>|ed C.ab接PQed接MNIab D.ab接PQed接MNIab>led 电线路上测量电流,感器ab一侧线圈的匝匝数较多,工作时电 5.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面以及绳对小球的拉力Ft的变化情况是 点。 现用水平力F终处于直线状态,当对小球的支持力Fn 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 交PQ于0点,A点为MN上的一点。 带负电的试探电荷 q, —r©PQ连线的中垂线, P°;°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0的运动是匀加速直线运动 B.q由A向0运动的过程电势能逐渐减小 C.q运动到0点时的动能最大 o.q运动到0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振动图象如右图所示•下列描述该波的图象可能正确的是 &固定的半圆形玻璃砖的横截面如图.0点为圆心,00为直径 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入射光线与00夹角0较小时,光屏NQ区城出现两个光斑•逐渐光屏NQ区城A光的光斑消失,继续增大0角,当0*时,光屏则 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.a<0 D.3<0 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 卩甲,□乙,由图可知,m甲m乙□甲□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1Q): 电流表(量程为0~250mA内阻约5Q); 电压表(量程为0~3V.内限约3kQ): 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20Q,额定电流1A) B.滑动变阻器(最大阻值1750Q,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)。 ACB 11.(18分)一圆筒的横截面如图所示,其圆心为0。 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MN,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.S孔射出,设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失, 粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从 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; i M KMA (2)圆筒的半径R: ■ ■at■ 1 (3)保持MN间电场强度E不变,仅将M板向上 …7 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。 S ・N 12.(20分)超导现象是20世纪人类重大发现之一, ++ + + +牛+ ++,ir 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。 (1)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p,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△I的电流变化,其中△1<<1,当电流的变化小于△I时,仪器检测 不出电流的变化,研究人员便认为电流没有变化。 设环的横截面积为S,环中定向移动电子的平均速率为v,电子 质量为m电荷量为e.试用上述给出的各物理量,推导出p的表达式。 (3)若仍使用上述测量仪器,实验持续时间依旧为t•为使实验获得的该圆环在超导状态 的电阻率上限p的准确程度更高,请提出你的建议,并简要说明实现方法. 解析 1、【答案】C【解析】本题主要考察原子结构和原子核的相关知识。 A选项错误。 该项是较大的迷惑项,考生不留意极易误选,原子核发生衰变时,电荷守恒,但会有质量亏损,遵循的是爱因斯坦的质能方程而非质量守恒规律; B选项错误。 a射线和B射线分别是带正电的氦核流和带负电的电子流,而丫射线不带电;C选项正确。 根据玻尔氢原子模型的相关理论,电子轨道和能量都是量子化的,而在“跃迁”过程中要遵循hu=Em-En,故只能辐射特 定频率的光子李琪解析D选项错误。 由光电效应的基本方程Ek=hu-W0可知,光电子的动能由入射光频率决定。 2、【答案】B【解析】本题主要考察能量(做功正负判断)、动量(动量定理、动量守恒)相关知识。 设甲乙两 运动员的质量分别为m甲、m乙,追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是v甲,v乙,根据题意整个交接棒 过程可以分为两部分: ①完全非弹性碰撞过程交棒”;m甲v甲+m乙v乙=(m甲+m乙)v共②向前推出 (人船模型)t“接棒”(m甲+m乙)v共=m甲v'甲+m乙v'乙由上面两个方程联立可以解得: 口甲△v甲=- 口乙厶v乙,即B选项正确。 经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有能量损失,CD选项错误。 3、【答案】A【解析】本题考察电磁感应相关基础知识及推论。 设ab和be边长分别为lab,Ibe,,则lab>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|=B2I2abvR•Ibe -Iab,q2=It=△①R=BIab•Ibe q1=It=△①R=BIab•IbeR;同理可以求得Q2=|W安2|=B2I2bevR 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基本规律: Uab: Ucd=nab: ned,Pab=Pcd,可知nabIab=nedIed 识。 由理想变压器的高压输电线MN上电流 G* R;观察可知Q1>Q2q1=q2,A选项正确。 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,禾U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 量正电荷周围部分电 O点指向M点到无穷远于PQ连线对称。 在 OP=l,S是PQ连线中0=2kQr2sin0 求导并令导函数得零到无穷远过程中电场 项错误,电荷仅受电一定不是匀变速直力做正功,电势能逐 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 E解图• 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 场线如“6解图1”所示,其中P、Q连线的中垂线MN上,从的方向与从0点指向N点到无穷远的方向的电场线分布情况关指向无穷远方向上,建立如“6解图2”的模型,如图: 令 垂线上任意一点,令/OPS=0,则S点处的场强ES=2EPsin =2kQI2sin0cos2B,令sin0=a,贝Ua€[0,1), 可知,当a=33,即sin0=33时ES取得最大,即从O 强度先增大后减小,且方向始终指向无穷远方向。 A选 场力作用,而在A向O的过程中电场强度并非恒定不变,故 线运动;B选项正确,电场力方向与AO方向一致,电场渐减小;C选项正确,由动能定理易知;D选项错误。 红色两种形式。 对于情况卞)/,=9m二人二|二 44n+1 对于情况2: (%)z=9ni二 代入自然数门可知A、C选项正确. 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0=a时,光屏 NQ区域A光的光斑消失,继续增大0角,当0=B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a<0<3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—侧的B光的折射光线形成的光斑;D选项正确。 当3<0 时,AB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) 【解析】本题主叢万有引力的基本应用.由厂=爲岛=佛=件冃二可得n (2)【答案】①AD②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=mgM,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) ③当 没有平衡摩擦力时有: T-f=ma,故a=1mT-卩g,即图线斜率为1m,纵轴截距的大小为卩g。 观察图线可知m甲小于m乙,卩甲大于卩乙 (3)【答案】①A②B③0.1【解析】本题考察了“小灯泡的伏安特性曲线”的实验。 ①根据“灯 泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V,并便于操作”可知控制电路必定为“分压电路”,而“分压电路”需要用较 小的滑动变阻器,故选择A。 ②在①中已经明确了控制电路,继续要选择电流表的接法,题中RxRA=155=3, 而RVRx=300015=200,可知电压表的分流作用不如电流表的分压作用明显,故而应选择电流表的外接法,综 上可知B选项的电路图正确。 ③根据图像可知,当将小灯泡接入电动势为1.5V,内阻为5Q的电源两端时,将 小灯泡和内阻等效到坐标纸上可知小灯泡的伏安特性曲线仍处于“线性”段,故其电阻为10Q,代入闭合电路欧 姆定律及功率计算表达式可知P实际=(E(r+Rx))2Rx=(1.55+10)2X10=0.1(W 10、 【解析】整个运动过程的示意图如图所示 D取十物块为研究对象,从比运幼到日的过程由动能宦理"苞 -fx=O① 对严物块受力分析如图所示: 2疔沪peg② 由①②联立,代入数据・解編x-=lGm (2)由 (1)可知,在C点(如图)外力去后,小物块仅在犀篠力的作用下做匀减遠运动,盲至速度减沟零时到达B点.取片到E的方向角正方向,则藏去外力后*由牛顿第二定獰育t *=-pFN=-nia 由运动学公式有0=心时 tf-^=2a(x-xr) 联立③④⑤三式,代入数据解得r=2s 11、 【解析】 ("粒子自炳扳辺缘的F点由静止释陟经N板的小孔3以逋度 V沿半径SO方向射入磁场过程中.由动能宦理有 qU-(D 在匀强电场中Wt7=Ed② 联立①②两式,代入数据得E=: : ;③ (刃粒子进入磁场后经过两决碰撞后又从S点射出,根据几何关系可知,两唾撞点和S点将疥筒三等分. 联立④⑤两式解得R= 3qB 设粒子在強场中运动的轨道半径为: ,则豁伦兹力捉供粒子做圆周运动的向心力,有 ⑶保持怀冋「睚扬强度E不甕仅将甘板向上平移A后,U'=3 由①式可知,qU'=切卢⑦ 珏小組’匕守曲⑧ 根据几何董系可知•保持AA川间电场强度F不变,仅将M板向上平移ft/后,粒子将在与简壁发生三咬碰撞后由S点射出 12、 【解折】 oS (1)整个睡置示憲图如團所示,当團环发生由正常态到超导态加转变后翼然敕去慈场的蹑间,由楞i欠宦律可知*膜垂直于坏向上的磁场雀小.感应电丽产生的讎场乌標感场方向一致』由右手婢战定则可知*产生的电就沟逆时針方向. ⑵设翅寻團坏的周廉为4电阻为总则R=p; 由电流的徴观庄义可知,超寻匮I环中的电掘匸冗®,而n、巳S都是由超昙材料自身的性质决宦的, 不会随坏境的变优而变化,故当环中电流发主变化时您定是电子定向移动的51率发生了变优,于是有 而当定: 向務动速宰变化时必然会有电子能壘册损失,设揭失的能童为吐,由能童可恒走 Lmv etF 律WLE=IlRt=^=nSL[^v2-^n(y代入数据,由于Ll«b尹&尸楂近于零,整理可得 呼耳■山 etr 可知*为凄实验荻編的该團怀在超导状蕊的电阴率上限j的准确程廈帳高,适当増加超 导电流门可以胃放餉疑升准确率・采取的措施可以是槪去磁场时WH通重时变化率. 2013年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷) 化学 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上,并在规定位置粘贴考试用条形码。 答卷时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效,考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 第I卷 注意事项: 1•每题选出答案后,用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。 2•在每题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。 1•运用有关概念判断下列叙述正确的是 A.1molH2燃烧放出的热量为H2的燃烧热 B.Na2SQ与H2O2的反应为氧化还原反应 cy^H和c^qh c.互为同系物 D.BaSQ的水溶液不易导电,故BaSQ是弱电解质 2.以下食品化学知识的叙述不正.确..的是 A.食盐可作调味剂,也可作食品防腐剂 B.新鲜蔬菜做熟后,所含维生素C会有损失 C.纤维素在人体内可水解为葡萄糖,故可作人类的营养物质 D.葡萄中的花青素在碱性环境下显蓝色,故可用苏打粉检验假红酒 3.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是 A.IA族与四A族元素间可形成共价化合物或离子化合物 B.第二周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7 C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,水解程度越大 D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强 4.下列实验误差分析错误.的是 A.用润湿的pH试纸测稀碱溶液的pH,测定值偏小 B.用容量瓶配制溶液,定容时俯视刻度线,所配溶液浓度偏小 C.滴定前滴定管内无气泡,终点读数时有气泡,所测体积偏小 D.测定中和反应的反应热时,将碱缓慢倒入酸中,所测温度值偏小 5.下列有关电解质溶液的说法正确的是 A.在蒸馏水中滴加浓H2SQ,Kw不变 B.CaCO难溶于稀硫酸,也难溶于醋酸 C.在Na2S稀溶液中,c(H+)=c(OH「)一2c(H2S)—c(HS「) D.NaCl溶液和CHsCOONHi溶液均显中性,两溶液中水的电离程度相同 6.为增强铝的耐腐蚀性,现以铅蓄电池为外电源,以A1作阳极、pb作阴极,电解稀硫酸,使铝表面的氧化膜增 厚。 反应原理如下: 电池: pb(s)+pbO2(s)+2H2SC4(aq)=2pbSO4(s)+2H2O(l) 电解池: 2AI+3H2O电解AI2O3+3H2f 电解过程中,以下判断正确的是 电池 电解池 A H+移向Pb电极 H+移向Pb电极 B 每消耗3moIPb 生成2moIAl2O3 C +2+ 正极: PbO2+4H+2e=Pb+2H2O 阳极: 2AI+3H2O-6e=Al2O3+6H+ D Pb电禎质童 k 、于时|3| 时间 7.(14分)X、Y、Z、Q、R是五种短周期元素,原子序数依次增大。 X、Y两元素最高正价与最低负价之和均为0: Q与X同主族: Z、R分别是地壳中含量最高的非金属元素和金属元素。 请回答下列问题: (1)五种元素原子半径由大到小的顺序是(写元素符号)。 (2)X与Y能形成多种化合物其中既含极性键又含非极性键,且相对分子质量最小的物质是(写分子 式)。 (3)由以上某些元素组成的化合物A、B、C、D有如下转化关系: A.匸.B "(在水溶液中进行) 其中,C是溶于水显酸性的气体;D是淡黄色固体。 写出C的结构式: ;D的电子式: 。 1如果A、B均由三种元素组成,B为两性不溶物,则A的化学式为;由A转化为B的离子 方程式为。 2如果A由三种元素组成,B由四种元素组成,A、B溶液均显碱性。 用离子方程式表示A溶液显碱性的原 因: 。 A、B浓度均为O.lmol1的混合溶液中,离子浓度由大到 小的顺序是;常温下,在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶质的主要成分 有。 8. 琴R—CH2CH=C-CHO (18分)已知2RCH2CHONa°H•H2° 水杨酸酯 △ 请回答下列问题: (1)一元醇A中氧的质量分数约为21.6%,则A的分子式为;结构分析显示A只有一个甲基, A的名称为。 (2)B能与新制的Cu(OH)2发生反应,该反应的化学方程式为。 (3)C有种结构;若一次取样,检验C中所含官能团,按使用的先后顺序写出所用试剂: — 。 (4)第③步的反应类型为;D所含官能团的名称为。 (5)写出同时符合下列条件的水杨酸所有同分异构体的结构简式: a.分子中有6个碳原子在一条直线上; b.分子中所含官能团包括水杨酸具有的官能团。 (6)第④步的反应条件为;写出E的结构简式: 。 9.(18分)FeC3在现代工业生产中应用广泛。 某化学研究性学习小组模拟工业流程制备无水FeC3,再用副产品FeC3 溶液吸收有毒的H2S。 I•经查阅资料得知: 无水FeC3在空气中易潮解,加热易升华。 他们设计了制备无水FeC3的实验方案,装置示意 图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下: iXW 1检验装置的气密性; 2通入干燥的C12,赶尽装置中的空气; 3用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成; 4…… 5体系冷却后,停止通入C12,并用干燥的H2赶尽C12,将收集器密封。 请回答下列问题: (1)装置A中反应的化学方程式为。 (2)第③步加热后,生
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