2014年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）物理及答案解析.docx

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1、2014 年普通高等学校招生全国统一考试 (天津卷 )物理一、选择题，只有一个选项符合要求，每小题 6 分。1.质点做直线运动的速度时间图象如图所示，该质点 ( )2c A.在第 1 秒末速度方向发生了改变B.在第 2 秒末加速度方向发生了改变C.在前 2 秒内发生的位移为零D.第 3 秒末和第 5 秒末的位置相同解析：根据 v-t 图像，第 1 秒末速度方向没变，加

2、速度方向改变， A 错。第 2 秒末加速度方向没变，速度方向改变， B 错。前 2 秒内位移为图像围成三角形面积 2m， C 错。第 3 秒末的位移与第 5 秒的位移同为 1m， D 正确。答案： D2.如图所示，电路中 1 2R R、均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器 C 的极板水平放置。闭合电键 S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。

3、如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是 ( ) 2comA.增大 1R 的阻值B.增大 2R 的阻值C.增大两板间的距离 D.断开电键 S解析：如果油滴不动，则平行板电容器中电场强度不能变。增大 1R 阻值，因为电源内阻不能忽略，所以 1R 分压增大，电容器电压增大，电场变强， A 错。增大 2R 阻值，因为电容器是断路，所以不影响电容器两端电压

4、，电场不变， B 对。增大两板间距离，因为电容器两端电压不变，根据 UE d ，电场变小， C 错。断开电键则电容器中间电场变为 0， D 错。 21 世纪 *教育网答案： B3.研究表明，地球自转在逐渐变慢， 3亿年前地球自转的周期约为 22 小时。假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比 ( )2】A.距地

5、面的高度变大B.向心加速度变大C.线速度变大D.角速度变大解析： 3 亿年前地球自转周期 22 小时，现在为 24 小时，趋势为变大，所以未来同步卫星与现在相比周期变大，而万有引力不变。由万有引力提供向心力 22 2( )MmG m rr T ，可知 23 24GMTr ，轨道半径变大，则卫星距地面高度变大， A 正确。轨道半径变大，向心力变小，向心加速度变小

7、运动到 N 点动能一定增加D.微粒从 M 点运动到 N 点机械能一定增加解析：如题图，带电粒子所受电场力为竖直方向，又因为运动轨迹向下偏转，所以粒子所受合外力方向向下。重力方向竖直向下，故电场力方向可能向下，也可能向上但是小于重力。若微粒带正电，则电场方向可能向上也可能向下， A 板带正电和负电均有可能， A 错。若微粒所受电

8、场力向下，从 M 点到 N 点电场力做正功，电势能减小， B 错。若所受电场力向上，从 M 点到 N 点电场力做负功，微粒机械能减少， D 错。微粒所受合力向下，从 M 点到 N点合力做正功，根据动能定理，动能一定增加， C 正确。【来源： 21 世纪教答案： C5.平衡位置处于坐标原点的波源 S 在 y 轴上振动，产生频率为 50Hz的简谐横波向 x 正、负两个

9、方向传播，波速均为 100m/s。平衡位置在 x 轴上的 P Q、两个质点随波源振动着， P Q、的 x轴坐标分别为 3.5m 3mp Qx x 、。当 S 位移为负且向 y 方向运动时， P Q、两质点的( ) 2 A.位移方向相同、速度方向相反B.位移方向相同、速度方向相同C.位移方向相反、速度方向相反D.位移方向相反、速度方向相同解析：由频率 50Hz，波速 100m/s 可知波

10、长为 2m。根据 P、 Q 点坐标， P 点与 S 相差 314 个周期， Q 点与 S 相差 112 个周期。当 S 位移为负且向 -y 方向运动时， P 点位移为负且向 y 方向运动， Q 点位移为正且向 y 方向运动。故选 D。 21*cnjy*com答案： D6.下列说法正确的是 ( )2A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计

11、防伪措施C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同解析：卢瑟福粒子散射实验建立的原子核式结构模型， A 错。某些物质可以在紫外线照射下发出荧光，根据这一特点可以设计防伪措施， B 正确。天然放射现象中射线为电磁波，不会再电场或磁场中发生偏转， C 错。当观

12、察者与波源互相接近或远离时，接收到波的频率会发生改变，这个是多普勒效应， D 正确。答案： BD 7.如图 1 所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线直的轴匀速转动，产生的交变电动势图象如图 2 中曲线 a， b 所示，则 ( )2A.两次 0t 时刻线圈平面均与中性面重合B.曲线 a、 b对应的线圈转速之比为 2 3C.曲线 a

13、表示的交变电动势频率为 25Hz D.曲线 b 表示的交变电动势有效值为 10V解析：根据法拉第电磁感应定律， t=0 时电动势瞬时值为 0，此时线圈应在中性面上， A 正确。由题图可知，曲线 a、 b 周期比为 2:3，则转速比应为 3:2， B 错。曲线 a 周期为 0。 04s，则频率为 25Hz， C 正确。曲线 b 产生的电动势最大值由题图可知小于 10 2 ( 14.14 )V V ，则

14、有效值小于 10V， D 错。 21cnjy答案： AC8.一束由两种频率不同的单色组成的复色光从空气射入玻璃三棱镜后，出射光分成 a， b 两束，如图所示，则 a、 b两束光 ( )2-1-c-n-j-yA.垂直穿过同一块平板玻璃， a光所用的时间比 b光长B.从同种介质射入真空发生全反射时， a光临界角比 b光的小C.分别通过同一双缝干涉装置， b光形成的相邻亮条纹间

15、距小D.若照射同一金属都能发生光电效率， b 光照射时逸出的光电子最大初动能大解析：由题图可知，在玻璃中， a 光折射率大于 b 光，所以玻璃中的光速 a 小于 b， A 正确。由全反射可知，同种介质中 a 的折射率大于 b，则临界角 a 小于 b， B 正确。 a 光波长小于 b光，则双缝干涉中， a 光的相邻亮条纹间距小， C 错。 a 光频率大于 b 光，因此

16、a 光的光子能量大，在光电效应中，逸出电子的最大初动能更大， D 错。答案： AB二、非选择题9.(18 分 )(1)半径为 R 的水平圆盘绕过圆心 O 的竖直轴匀速转动， A为圆盘边缘上一点。点 O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度 v 水平抛出时，半径 OA方向恰好与 v 的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在 A点，重力加速度为 g ，

17、则小球抛出时距 O 的高度 h _，圆盘转动的角速度大小 _。解析： (1)小球平抛落到 A 点，则水平方向运动时间为 Rt v ，竖直方向为自由落体，下落高度为 22 212 2gRh gt v ，此时圆盘恰好转过 n 圈 ( *n N )，角速度为 *2 2 ( )n nv n Nt R 答案： 222vgR ， )(2 *NnRnv (2)某同学把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将细绳一端拴在小车上，

18、另一端绕过定滑轮，挂上适当的钩码，使小车在钩码的牵引下运动，以此定量探究绳拉力与小车动能变化的关系。此外还准备了打点计时器及配套的电源、导线、复写纸、纸带、小木块等。组装的实验装置如图所示。若要完成该实验，必需的实验器材还有哪些_。实验开始时，他先调节木板上定滑轮的高度，使牵引小车的细绳与木板平行。他这

19、样做的目的是下列的哪个 _(填字母代号 )。： 21cnj*y。 co*m】A.避免小车在运动过程中发生抖动B.可使打点计时器在纸带上打出的点迹清晰 C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力平衡摩擦力后，当他用多个钩码牵引小车时，发现小车运动过快，致使打出的纸带上点数较少，难以选到合适的点计

20、算小车速度。在保证所挂钩码数目不变的条件下，请你利用本实验的器材提出一个解决办法： _。 www-2-1-cnjy-com 他将钩码重力做的功当作细绳拉力做的功，经多次实验发现拉力做功总是要比小车动能增量大一些。这一情况可能是下列哪些原因造成的 _(填字母代号 )。A.在接通电源的同时释放了小车B.小车释放时离打点计时器太近C.阻力未完全

21、被小车重力沿木板方向的分力平衡掉D.钩码做匀速运动，钩码重力大于细绳拉力解析：本实验要测量钩码重力当拉力，测量小车的质量，所以需要天平，另外纸带长度测量需要刻度尺；当绳子拉力平行木板并平衡摩擦后，可以让拉力提供小车的加速度，所以选择 D 要减小小车的加速度，再拉力一定的情况下，根据牛顿第二定律，可以增加车的

23、R 的阻值，除 xR 外可用的器材有：多用电表 (仅可使用欧姆挡 )；一个电池组 E(电动势 6V)；一个滑动变阻器 R(0 20 ，额定电流 1A)；两个相同的电流表 G(内阻 1000 gR ，满偏电流 100AgI )；两个标准电阻 ( 1 229000 0.1R R ， )；一个电键 S、导线若干。为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用 “ 10 ”挡，调零后测量该电阻，发现指

24、针偏转非常大，最后几乎紧挨满偏刻度停下来，下列判断的做法正确的是 _(填字母代号 )。A.这个电阻很小，估计只有几欧姆B.这个电阻很大，估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换 “ 1 ”挡，调零后测量D.如需进一步测量可换 “ 1k ”挡，调零后测量根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测尽量准确并使电路能耗较小，画出实验电路图，并将

25、各元件字母代码标在该元件的符号旁。解析：根据条件知电阻应该比较小，所以换为 “ 1 ”挡 ,选 AC，根据条件，可以把电流表串联 R 1当电压表用，把电流表并联 R2当电流表用，这样实验电路等效为一个伏安法测电阻，为了减少功耗，应该用限流电路。答案： AC 10.(16 分 )如图所示，水平地面上静止放置一辆小车 A，质量 4kgAm ，上表面光滑，小

26、车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块 B 置于 A的最右端， B 的质量2kg Bm 。现对 A施加一个水平向右的恒力 10NF ， A运动一段时间后，小车左端固定的挡板 B 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A、 B 粘合在一起，共同在 F 的作用下继续运动，碰撞后经时间 0.6st ，二者的速度达到 2m/stv 。求(1) A开始运动时加速度 a的大小；

27、(2) A、 B 碰撞后瞬间的共同速度 v 的大小；(3) A的上表面长度 l 。解析：以 A为研究对象，由牛顿第二定律有 AF m a 代入数据解得 22.5m/sa 对 A B，碰撞后共同运动 0.6st 的过程，由动量定理得 A B t A BFt m m v m m v 代入数据解得 1m/sv 设 A B，发生碰撞前， A 的速度为 Av ，对 A B，发生碰撞的过程，由动量守恒定律有 A A A Bm v m m

28、v A从开始运动到与 B 发生碰撞前，由动能定理有 212 A AFl m v 由式，代入数据解得 0.45ml 答案： (1)2.5m/s2 (2)1m/s (3)0.45m11.(18 分 )如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 30 的斜面上，导轨电阻不计，间距 0.4mL 。导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为 MN ，中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀

29、强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 0.5TB 。在区域中，将质量 1 0.1kgm ，电阻 1 0.1R 的金属条 ab放在导轨上， ab刚好不下滑。然后，在区域中将质量 2 0.4kgm ，电阻 2 0.1R 的光滑导体棒 cd置于导轨上，由静止开始下滑。 cd 在滑动过程中始终处于区域的磁场中， ab、 cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取

30、210m/sg 。问 21*cnjy*com(1)cd 下滑的过程中， ab中的电流方向；(2)ab刚要向上滑动时， cd 的速度 v 多大； (3)从 cd 开始下滑到 ab刚要向上滑动的过程中， cd 滑动的距离 3.8mx ，此过程中 ab上产生的热量 Q是多少。解析：由 a流向 b。开始放置 ab刚好不下滑时， ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为 maxF ，有max 1 sinF m g 设 ab刚好要上滑时

31、， cd 棒的感应电动势为 E ，由法拉第电磁感应定律有E BLv 设电路中的感应电流为 I ，由闭合电路欧姆定律有1 2EI R R 设 ab所受安培图为 F安，有F ILB安此时 ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有1 maxsinF m g F 安综合式，代入数据解得5m/sv 设 cd 棒的运动过程中电路中产生的总热量为 Q总，由能量守恒有22 21sin 2m gx Q

32、 m v 总又 11 2RQ QR R 总解得 1.3JQ 答案： (1)由 a流向 b 5m/s (3)1.3J12.(20 分 )同步加速器在粒子物理研究中有重要的应用，其基本原理简化为如图所示的模型。M 、 N 为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为 m 、电荷量为 q 的粒子 A(不计重力 ) 从 M 板小孔飘入板间，初速度可视为零。每当 A进入板间，两板的电势差变为 U ，粒子得到加

33、速，当 A离开 N 板时，两板的电荷量均立即变为零。两板外部存在垂直纸面向里的匀强磁场， A在磁场作用下做半径为 R 的圆周运动， R 远大于板间距离。 A 经电场多次加速，动能不断增大，为使 R 保持不变，磁场必须相应的地化。不计粒子加速时间及其做圆周运动产生的电磁辐射，不考虑磁场变化对粒子速度的影响及相对论效应。求 (1) A运动

34、第 1 周时磁场的磁感应强度 1B 的大小；(2)在 A运动第 n周的时间内电场力做功的平均功率 nP ；(3)若有一个质量也为 m 、电荷量为 kq (k 为大于 1 的整数 )的粒子 B (不计重力 )与 A同时从M 板小孔飘入板间， A、 B 初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其他条件均不变。下图中虚线、实线分别表示 A、 B 的运动轨迹。在 B 的轨迹半

35、径远大于板间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映 A、 B 的运动轨迹，并经推导说明理由。 21cnjycom 解析：设 A经电场第 1 次加速后速度为 1v ，由动能定理得 211 02qU mv A在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力充当向心力211 1 mvqv B R 由得 1 1 2mUB R q 设 A经 n次加速后的速度为 n ，由动能定理得21 02 nnqU mv 设 A做第 n次圆周运

36、动的周期为 nT ，有2n nRT v 设在 A运动第 n周的时间内电场力做功为 nW ，则nW qU 在该段时间内电场力做功的平均功率为nn nWP T 由解得 2 n qU nqUP R m A 图能定性地反映 A B，运动的轨迹。A经过 n次加速后，设其对应的磁感应强度为 nB ， A B，的周期分别为 nT ， T，综合、式并分别应用 A B，的数据得2n nmT qB 2 nn TmT kqB k 由上可知，

37、 nT 是 T的 k 倍，所以 A每绕行 1 周， B 就绕行 k 周。由于电场只在 A通过时存在，故 B 仅在与 A同时进入电场时才被加速。 www。 21-cn-jy。 com经 n次加速后， A B，的速度分别为 nv 和 nv ，考虑到式2n nqUv m 2n nnkqUv kvm 由题设条件并考虑到式，对 A有 2n nT v R 设 B 的轨迹半径为 R，有 2nT v R 比较上述两式得 RR k上式表明，运动过程中 B 的轨迹半径始终不变。由以上分析可知，两粒子运动的轨迹如图 A 所示。答案： (1) 1 1 2mUB R q (2) 2n qU nqUP R m (3)A

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