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( )2cA.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 均为可变电阻，电源内阻不能
2、忽略，平行板电容器 的极板水平12R、放置。闭合电键 ，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下S列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )2comA.增大 的阻值1RB.增大 的阻值2C.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 阻值，因为电源内阻不1R能忽略，所以 分压增大，电容器电压增大，电场变强，A 错。增大 阻值，因为电容1R 2器是断路，所以不影响电容器两端电压，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 ，电场变小，C 错。断开电键则电容器中间电场变为 0，D 错。UEd21世纪*教育网答案：B
3、3.研究表明，地球自转在逐渐变慢， 亿年前地球自转的周期约为 22 小时。假设这种趋势3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 ，可22()MmGrrT知 ，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234GMTr力变小，向心加速度变小，B 错。同时，线速度和角速度都减小，C 和 D 错。21 教育网答案：A4.如图所示
4、，平行金属板 水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入AB、板间，在重力和电场力共作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么( )2版权所有：21 教育】A.若微粒带正电荷，则 板一定带正电荷AB.微粒从 点运动到 点电势能一定增加MNC.微粒从 点运动到 点动能一定增加D.微粒从 点运动到 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。若微粒所受电场力向下，从 M 点到 N 点电
5、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 在 轴上振动，产生频率为 50 的简谐横波向 正、负SyHzx两个方向传播，波速均为 100 。平衡位置在 轴上的 两个质点随波源振动着，m/sxPQ、的 轴坐标分别为 。当 位移为负且向 方向运动时， 两质PQ、x3.5pQx、SyPQ、点的( )2A.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.
6、位移方向相反、速度方向相同解析：由频率 50Hz，波速 100m/s 可知波长为 2m。根据 P、Q 点坐标，P 点与 S 相差个周期，Q 点与 S 相差 个周期。当 S 位移为负且向-y 方向运动时，P 点位移为负且31412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
7、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：BD7.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 ， 所示，则( )2abA.两次 时刻线圈平面均与中性面重合0tB.曲线 、 对应的线圈转速之比为ab23C.曲线 表示的交变电动势频率为 5HzD.曲线 表示的交变电动势有效值为 10V解析：根据法拉第
8、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，则有效值小于 10V，D 错。21cnjy12(4.)V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 ， 两ab束，如图所示，则 、 两束光( )2-1-c-n-j-yabA.垂直穿过同一块平板玻璃， 光所用的时间比 光长abB.从同种介质射入真空发生全反射时， 光临界角比 光的小C.分别通过同一双缝干涉
9、装置， 光形成的相邻亮条纹间距小bD.若照射同一金属都能发生光电效率， 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 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 的水平圆盘绕过圆心 的竖直轴匀速转动， 为圆盘边缘上一点。点 的正上ROAO方有一个可视为质点的小
10、球以初速度 水平抛出时，半径 方向恰好与 的方向相同，如vOv图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在 点，重力加速度为 ，则小球抛出时距 的高g度 _，圆盘转动的角速度大小 _。h 解析：(1)小球平抛落到 A 点，则水平方向运动时间为 ，Rtv竖直方向为自由落体，下落高度为 ，21ght此时圆盘恰好转过 n 圈( )，角速度为*N*()nvnNtR答案： ，2vgR*(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，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
11、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
12、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，可以增加车的质量。钩码重力做功转化为钩码动能，小车动能，在没有完全平衡摩擦的情况下，还会增加摩擦
13、生热。所以当重力做功大于小车动能增量时，可能是因为摩擦，也能是因为没有满足钩码重力远小于车这个条件。所以选 CD21 世纪教育网版权所有答案： 刻度尺、天平 (包括砝码)，D ，可在小车上加适量的砝码( 或钩码)，CD(3)现要测量一个未知电阻 的阻值，除 外可用的器材有：xRx多用电表(仅可使用欧姆挡)；一个电池组 (电动势 )；E6V一个滑动变阻器 ( 额定电流 )；02:、1A两个相同的电流表 (内阻 满偏电流 )；G0gR、10AgI两个标准电阻( )；129.1、一个电键 、导线若干。S为了设计电路，先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻，采用“ ”挡，调零后测量该电10阻，发现指针偏转非
14、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“ ”挡，调零后测量1D.如需进一步测量可换“ ”挡，调零后测量k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“ ”挡,选 AC，根据条件，可以把电流表串1联 R1 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
15、平地面上静止放置一辆小车 ，质量 ，上表面光滑，小车A4kgAm与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计。可视为质点的物块 置于 的最右端， 的质量BB。现对 施加一个水平向右的恒力 ， 运动一段时间后，小车左端固定2kgBmA10NF的挡板 发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 、 粘合在一起，共同在 的作用下继续运动，AF碰撞后经时间 ，二者的速度达到 。求0.6st 2m/stv(1) 开始运动时加速度 的大小；Aa(2) 、 碰撞后瞬间的共同速度 的大小；Bv(3) 的上表面长度 。l解析：以 为研究对象，由牛顿第二定律有 AFma代入数据解得 2.5m/sa对 碰撞后共同运动 的过程，由动量定理得
16、AB、 0.6sttABFtvv代入数据解得 1/s设 发生碰撞前， 的速度为 ，对 发生碰撞的过程，由动量守恒定律有AB、 AB、mvv从开始运动到与 发生碰撞前，由动能定理有AB21AFlmv由式，代入数据解得 0.45ml答案：(1)2.5m/s 2 (2)1m/s (3)0.45m 11.(18 分) 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 的斜面上，导轨电阻不30计，间距 。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 ，0.4L MN中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 。在区域中，将质量 ，电阻 的金属条 放在.5T
17、B10.kgm1.Rab导轨上， 刚好不下滑。然后，在区域中将质量 ，电阻 的光滑导体ab 2.420.棒 置于导轨上，由静止开始下滑。 在滑动过程中始终处于区域的磁场中， 、cdcd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取 。问 21*cnjy*com210/sg(1) 下滑的过程中， 中的电流方向；cdab(2) 刚要向上滑动时， 的速度 多大；abcdv(3)从 开始下滑到 刚要向上滑动的过程中， 滑动的距离 ，此过程中 上cd3.8mxab产生的热量 是多少。Q解析：由 流向 。ab开始放置 刚好不下滑时， 所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为 ，有ab maxFmax1sinFg设 刚
18、好要上滑时， 棒的感应电动势为 ，由法拉第电磁感应定律有bcdEEBLv设电路中的感应电流为 ，由闭合电路欧姆定律有I12IR设 所受安培图为 ，有abF、FILB、此时 受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有ab1maxsinFgF、综合 式，代入数据解得5/v设 棒的运动过程中电路中产生的总热量为 ，由能量守恒有cd Q、221sinmgxQmv、又 12R、解得 .3J答案：(1)由 流向 5m/s (3)1.3Jab12.(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。、 为两块中心开有小孔的平行金属板。质量为 、电荷量为 的粒子 (不计重
19、力)MNmqA从 板小孔飘入板间，初速度可视为零。每当 进入板间，两板的电势差变为 ，粒子AU得到加速，当 离开 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A匀强磁场， 在磁场作用下做半径为 的圆周运动， 远大于板间距离。 经电场多次加RR速，动能不断增大，为使 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) 运动第 1 周时磁场的磁感应强度 的大小；A1B(2)在 运动第 周的时间内电场力做功的平均功率 ；n nP(3)若有一个质量也为 、电荷量为 ( 为大于 1 的整数)的粒子 (不计重力)
20、与 同时mkqBA从 板小孔飘入板间， 、 初速度均可视为零，不计两者间的相互作用，除此之外，其MAB他条件均不变。下图中虚线、实线分别表示 、 的运动轨迹。在 的轨迹半径远大于板AB间距离的前提下，请指出哪个图能定性地反映 、 的运动轨迹，并经推导说明理由。21cnjycom解析：设 经电场第 1 次加速后速度为 ，由动能定理得A1v210qUmv在磁场中做匀速圆周运动，所受洛伦兹力充当向心力211BR由得 1Uq设 经 次加速后的速度为 ，由动能定理得Ann210nqUmv设 做第 次圆周运动的周期为 ，有nT2nRTv设在 运动第 周的时间内电场力做功为 ，则AnnWnWqU在该段时间内
21、电场力做功的平均功率为nPT由解得2nqURm A 图能定性地反映 运动的轨迹。AB、经过 次加速后，设其对应的磁感应强度为 ， 的周期分别为 ， ，综合n nBA、nT、式并分别应用 的数据得、2nmTqB2nTmkqB由上可知， 是 的 倍，所以 每绕行 1 周， 就绕行 周。由于电场只在 通过时存nkABkA在，故 仅在与 同时进入电场时才被加速。www。21-cn-jy。comA经 次加速后， 的速度分别为 和 ，考虑到式B、nv2nqUvmnkv由题设条件并考虑到式，对 有A2nTvR设 的轨迹半径为 ，有BRn比较上述两式得 k上式表明，运动过程中 的轨迹半径始终不变。B由以上分析可知，两粒子运动的轨迹如图 A 所示。答案：(1) (2) (3)A12mURq2nqUPRm
