2014年高考物理真題(天津卷)(試題+答案解析)

1、2014年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合物理部分第I卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是 正確的）3/10A.在第1秒末速度方向發(fā)生了改變B.在第2秒末加速度方向發(fā)生了改變C.在前2秒內(nèi)發(fā)生的位移為零D.第3秒末和第5秒末的位置相同斷開開關(guān)S2 .如圖所示，電路中£均為可變電阻，電源內(nèi)阻不能忽略，平行板電容器C的極 板水平放置，閉合開關(guān)S,電路達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，帶電油滴懸浮在兩板之間靜止不動(dòng)。如果僅 改變下列某一個(gè)條件，油滴仍能靜止不動(dòng)的是（）A.增大Q的阻值B.C.增大兩板間的距離D3 .研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球

2、自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)。假設(shè)這種 趨勢會(huì)持續(xù)卜.去，地球的其他條件都不變，未來人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比（）A.距地面的高度變大B.向心加速度變大C.線速度變大D.角速度變大4 .如圖所示，平行金屬板A、B水平正對放置，分別帶等量異號電荷。一帶電微粒水 平射入板間，在重力和電場力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么（）MA.若微粒帶正電荷，則A板一定帶正電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢能一定增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能一定增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能一定增加5 .平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在），軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向'軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速

3、均為100m/s。平衡位置在x軸上的尸、。兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、。的工軸坐標(biāo)分別為燈=3.5iik x（?=-3nio當(dāng)S位移為負(fù)且向一y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、。兩面點(diǎn)的（）A.位移方向相同、速度方向相反8 .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、速度方向相同二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6 .下列說法正確的是（）A.玻爾對氫原子光譜的研究導(dǎo)致原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立B.可利用某些物質(zhì)在紫外線照射下發(fā)出熒光來設(shè)沖防偽措施C.天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線

4、都能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)D.觀察者與波源互相遠(yuǎn)離時(shí)接收到波的頻率與波源頻率不同7 .如圖1所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉(zhuǎn)速，繞與磁感線A.兩次f=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合8 .曲線對應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2 ： 3C.曲線”表示的交變電動(dòng)勢頻率為25 HzD.曲線表示的交變電動(dòng)勢有效值為10V8. 一束由兩種頻率不同的單色光組成的復(fù)色光從空氣射入玻璃三棱鏡后，出射光分成 八兩束，如圖所示，則兩束光（）A.垂直穿過同一塊平板玻璃，光所用的時(shí)間比光長B.從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，光臨界角比b光的小C.分別通過同一雙縫干涉裝置，光形成的相鄰亮條紋間距小D.君照射同一金屬

5、都能發(fā)生光電效應(yīng)，比照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能大第II卷注意事項(xiàng)：本卷共4題，共72分。9. （18分）（1）半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，A為圓盤邊緣上一點(diǎn)，在。的正上 方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度¥水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與的勺方向相同，如圖 所示。若小球與圓盤只碰一次，且落在A點(diǎn)，重力加速度為g,則小球拋出時(shí)距。的高度/?=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小3=o（2）某同學(xué)把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端繞 過定滑輪，掛上適當(dāng)?shù)你^碼，使小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，以此定量探究繩拉力做功與小 車動(dòng)能變化的關(guān)系。此外還準(zhǔn)備了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及配套

6、的電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木 塊等。組裝的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)行木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，他這 樣做的目的是下列的哪個(gè)（填字母代號）。A.避免小車在運(yùn)動(dòng)過程中發(fā)生抖動(dòng)B.可使打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)更清晰C可以保證小車最終能夠?qū)崿F(xiàn)勻速直線運(yùn)動(dòng)D.可在平衡摩擦力后使細(xì)繩拉力等于小車受的合力平衡摩擦力后，當(dāng)他用多個(gè)鉤碼牽引小車時(shí)，發(fā)現(xiàn)小車運(yùn)動(dòng)過快，致使打出的紙帶 上點(diǎn)數(shù)較少，難以選到合適的點(diǎn)計(jì)算小車速度。在保證所掛鉤碼數(shù)目不變的條件F，請你 利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法： 一金他將鉤碼重力做的功當(dāng)作細(xì)繩拉力做的

7、功，經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)拉力做功總是要比小車 動(dòng)能增量大一些。這一情況可能是下列哪些原因造成的（填字母代號）。A.在接通電源的同時(shí)釋放了小車B.小車釋放時(shí)離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器太近C.阻力未完全被小車重力沿木板方向的分力平衡掉D.鉤碼做勻加速運(yùn)動(dòng)，鉤碼重力大于細(xì)繩拉力（3）現(xiàn)要測量一個(gè)未知電阻尺的阻值，除&外可用的器材有：多用電表（僅可使用歐姆擋）：一個(gè)電池組E （電動(dòng)勢6V）：一個(gè)滑動(dòng)變阻器H（020C,額定電流1A）；兩個(gè)相同的電流表G （內(nèi)阻凡=1 000C,滿偏電流/g=100iiA）；兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻（Ri=29 000。, /?2=0,1 Q）：一個(gè)開關(guān)S、導(dǎo)線若干。為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表

8、的歐姆擋粗測未知電阻，采用“X10”擋，調(diào)零后測 量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，最后幾乎緊挨滿偏刻度停F來，下列判斷和做法正確的 是 （填字母代號）。A.這個(gè)電阻阻值很小，估計(jì)只有幾歐姆B.這個(gè)電阻阻值很大，估計(jì)有幾千歐姆C.如需進(jìn)一步測量可換“XI”擋，調(diào)零后測量D.如需進(jìn)一步測量可換“XI k”擋，調(diào)零后測量根據(jù)粗測的判斷，設(shè)計(jì)一個(gè)測量電路，要求測量盡量準(zhǔn)確并使電路能耗較小，畫出 實(shí)驗(yàn)電路圖，并將各元件字母代碼標(biāo)在該元件的符號旁。10. （ 16 分） 如圖所示，水平地而上靜止放置一輛小車A,質(zhì)量皿產(chǎn)4 kg,上表而光滑，小車與地而間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)°可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊8

9、置于A 的最右端，B的質(zhì)量mb=2kg,現(xiàn)對4施加一個(gè)水平向右的恒力F= 10N, A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，小車左端固定的擋板與3發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰后A、B粘合 在一起，共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，碰撞后經(jīng)時(shí)間，=0.6s,二者的速度達(dá)到必=2ni/So 求：.也 F-Q（1）A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大?。海?） A、8碰撞后瞬間的共同速度v的大?。海?） A的上表面長度八1811.如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角6=30。的斜面上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，間距L=0.4m,導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域I和U,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MM I中的勻強(qiáng)磁場 方向垂直斜面向卜，n中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜而

10、向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為3 =0.5To在區(qū)域【中，將質(zhì)量叩=0.1kg、電阻Ri=0.lc的金屬條。放在導(dǎo)軌上，活剛好不下滑。然后，在區(qū)域H中將質(zhì)量，2=oJkg、電阻&=。,1C的光滑導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域H的磁場 中，時(shí)、始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，U10nVs2o |nj：（1）下滑的過程中，活中的電流方向； （2）"剛要向上滑動(dòng)時(shí)，4的速度0多大;（3）從開始下滑到岫剛要向上滑動(dòng)的過程中，滑動(dòng)的距離x=3.8 m,此過程中他上產(chǎn)生的熱量。是多少，12. （20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的應(yīng)用，其基本原

11、理簡化為如圖所示的模型，M、N為 兩塊中心開有小孔的平行金屬板，質(zhì)量為小、電荷量為”的粒子A （不計(jì)重力）從M板小孔 飄入板間，初速度可視為零。每當(dāng)A進(jìn)入板間，兩板的電勢差變?yōu)閁,粒子得到加速，當(dāng)A 離開N板時(shí)，兩板的電荷量均立即變?yōu)榱?。兩板外部存在垂直紙而向里的勻?qiáng)磁場，A在磁 場作用下做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，R遠(yuǎn)大于板間距離。A經(jīng)電場多次加速，動(dòng)能不斷增大， 為使R保持不變，磁場必須相應(yīng)地變化。不計(jì)粒子加速時(shí)間及其做圓周運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電磁輻 射，不考慮磁場變化對粒子速度的影響及相對論效應(yīng).求：X X-XXXX/ *一< /X 穴-X（1）A運(yùn)動(dòng)第1周時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度'的大小；（2

12、）在4運(yùn)動(dòng)第周的時(shí)間內(nèi)電場力做功的平均功率巨；（3）若有一個(gè)質(zhì)量也為小、電荷量為+切（k為大于1的整數(shù)）的粒子5 （不計(jì)重力） 與A同時(shí)從M板小孔飄入板間，A、B初速度均可視為零，不計(jì)兩者間的相互作用，除此之 外，其他條件均不變。下圖中虛線、實(shí)線分別表示A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡。在B的軌跡半徑遠(yuǎn)大 于板間距離的前提下，請指出哪個(gè)圖能定性地反映A、B的運(yùn)動(dòng)軌跡，并經(jīng)推導(dǎo)說明理由。B答案解析第【卷一、單項(xiàng)選擇題(每小題6分，共30分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是 正確的)1 .答案：D解析：由。7圖象可知：物體在前2 s內(nèi)速度方向一直沒變，前2 s內(nèi)位移為x=-/=-x2 m = 2 m ,選項(xiàng)

13、A、C錯(cuò)誤；物體在1 3 s時(shí)間內(nèi)加速度方向保持不 22變，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由。7圖象與時(shí)間軸所圍“面積”表示位移可知，物體在35 s時(shí)間內(nèi) 位移為零，所以選項(xiàng)D正確。2 .答案：B解析：由閉合電路歐姆定律可知：增大R阻值會(huì)使總電阻增大，總電流減小，R兩端 電壓增大，則電容器兩板間電壓增大，板間電場強(qiáng)度增大，油滴受電場力增大，油滴向上 運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電路穩(wěn)定時(shí)R2中無電流，昭阻值變化對電路無任何影響，則選項(xiàng)B 正確；只增大板間距離d,會(huì)使板間電場強(qiáng)度減小，油滴將向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；斷開 開關(guān)S ,電容器放電，油滴將向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3 .答案：A解析：地球自轉(zhuǎn)變慢，即自轉(zhuǎn)周期T變大，則地

14、球同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期也變大，由萬 有引力提供向心力，對同步衛(wèi)星有G二加丁=皿?)2 (. + /?),有 (R + h)-T =J包匚R ，可知選項(xiàng)A正確；再由G得=G ”,可知向心 V 47r(R+h)2(R+hy加速度變小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由G- Mi = ?得v =,知線速度變小，選項(xiàng)(R + h)2R + hR + hC錯(cuò)誤；由/二:知同步衛(wèi)星周期變大，角速度變小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4 .答案：C解析：由于不知道重力和電場力大小關(guān)系，所以不能確定電場力方向，不能確定微粒電性，也不能確定電場力對微粒做功的正負(fù)，則選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；根據(jù)微粒偏轉(zhuǎn)方向可知微粒所受 合外力一定是豎直向下，則合外力對微粒

15、做正功，由動(dòng)能定理知微粒的動(dòng)能一定增加，選 項(xiàng)。£確。5 .答案：D解析：根據(jù)/二50 Hz和波速v= 100 m/s ,由。=以可得力 =嗎n = 2m507/10位移為零且向-y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)的波形圖如圖所示（圖中實(shí)線），再畫出S位移為負(fù)且向-y方向運(yùn)動(dòng)的波形圖（如圖中虛線），易知選項(xiàng)D正確。二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng) 是正確的。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，選錯(cuò)或不答的得0分）6 .答案：BD解析：盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致了原子的核式結(jié)構(gòu)模型的建立，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；一 些防偽設(shè)計(jì)是利用了紫外線能使許多物質(zhì)發(fā)出熒光這一性質(zhì)，選項(xiàng)

16、B正確；天然放射線中 的丫射線沒有電性，不會(huì)在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)多普勒效應(yīng)可知選 項(xiàng)D正確。7 .答案：AC解析：線圈經(jīng)過中性面時(shí)不切割磁感線，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為零，選項(xiàng)A正確；由圖可 知曲線a、b的周期之比為2 ： 3 ,則對應(yīng)的線圉轉(zhuǎn)速之比為3 ： 2 ,選項(xiàng)B錯(cuò)誤；曲線”的周期為7；=4X10 - 2 s ,其頻率為fa= = 25Hz，選項(xiàng)C正確；曲線小b表示的交變電流的峰值之比為 '"C' ='二：,又 Ema = 15 V ,則 Emb = 10 V , Ub = 5>/T V ,E9 叫 22選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8 .答案：AB解

17、析：根據(jù)、b兩束光的偏折情況可知玻璃對，光的折射率較大，即口以，由Q 1可知，光在同一塊平板玻璃中波速小，傳播時(shí)間長,選項(xiàng)A正確；再由sin C=- vn可知"光臨界角小，選項(xiàng)B正確；由于光折射率比光大，則光的頻率大，波長較短，由Ax =七4可知選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由反二加-Wo可知，a光照射時(shí)逸出的光電子最大初 （1動(dòng)能大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。第n卷注意事項(xiàng)：本卷共4題，共72分。9 .（18 分）答案： （1）竺 （nGN）R（2）刻度尺、天平（包括祛碼） D可在小車上加適量的硅碼（或鉤碼）CD<zz)(=解析：（1 ）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向滿足R = vt®,豎直方向滿足力=

18、；g產(chǎn)；由 可得/?= 婆。小球恰好落在A點(diǎn)，則滿足轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)周期T = 2），轉(zhuǎn)盤角2百n速度刃二2，由©聯(lián)立可得刃=名竺（£N）。TR（2 ）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，可知需要用天平測量鉤碼質(zhì)量；需要刻度尺測量小車位移。細(xì)線必須與木板平行，才能使小車受到繩的拉力即為平衡摩擦力后小車受到的合外 力，選項(xiàng)D正確。4庫運(yùn)動(dòng)加速度與合外力大小有關(guān)，即。=當(dāng)用多個(gè)鉤碼全引小車時(shí)，小車的 M合外力較大，其加速度也較大，所以可用增加4中質(zhì)量M的方法來減小4庫的加速度，故 可在小車上加適量祛碼（或鉤碼）。本小題A、B選項(xiàng)不是造成題述誤差的原因；如果平衡摩擦力不夠，會(huì)損失一部分 機(jī)械能，從而使小車的動(dòng)

19、能值變小。由于鉤碼和小車組成的系統(tǒng)一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，所以 鉤碼也有一定加速度，因此鉤碼的重力大于細(xì)繩拉力。（3 ）根據(jù)指針偏角很大可知待測電阻阻值很小,應(yīng)換“XI”擋位，重新調(diào)零后測 > ,所以選項(xiàng)A、C正確。中艮據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍铚y量待測電阻的電壓、電流，為此需要將其中一個(gè)電流表G改 裝成一個(gè)電壓表（將電流表G與R串聯(lián)，改裝后量程為3 V）,將另一個(gè)電流表（將電流 表G與&并聯(lián)改裝成一個(gè)電流表，量程為1 A）,然后用改裝后的電表采用“伏安法”測 電阻R-由于兄阻值較小，所以采用電流表外接法。滑動(dòng)變阻器采用“限流式”接法，可 使電路能耗較小。設(shè)計(jì)電路見答圖。10 .（16 分） 分

20、 析：（1）要特別注意小車上表而光滑這一條件，對小車應(yīng)用牛頓第二定律即可求其開始加速度 °（2）對碰后整體應(yīng)用動(dòng)力學(xué)方法或動(dòng)量定理易得碰后共同速度。（3）A、8碰撞瞬時(shí)過程滿足動(dòng)量守恒，據(jù)此可求碰前A的速度，進(jìn)而求得A碰前對地 位移，即為小車長度。答案：（1） 2.5 m/s2 （2） 1 m/s （3） 0.45 m解析：（1）以A為研究對象，由牛頓第二定律有尸=肛指代入數(shù)據(jù)解得a = 2.5 m/s2（2 ）對A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)u 0.6 s的過程，由動(dòng)量定理得Ft = （ mA + nw ）功-（，幾a + mu ） V代入數(shù)據(jù)解得v - 1 m/s(3 )設(shè)A、B發(fā)生碰撞前

21、，A的速度為內(nèi)，對A、B發(fā)生碰撞的過程，由動(dòng)量守恒定 律有必列 二(mA + mB ) v力從開始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理有G 1、&=5%匕-由式，代入數(shù)據(jù)解得/ = 0.45 m11 . ( 18分)分析：(1 )應(yīng)用右手定則判定感應(yīng)電流方向。(2 )由時(shí)棒恰好不下滑，可得其與導(dǎo)軌間最大靜摩擦力。由于I、II區(qū)磁場方向相 反，cd棒向下加速運(yùn)動(dòng)，ah棒受沿斜面向上的安培力,且安培力逐漸增大。由ah棒剛要 滑動(dòng)時(shí)的動(dòng)力學(xué)分析可得此時(shí)安培力大小，進(jìn)而求得此時(shí)棒速度。(3 )對棒下滑過程應(yīng)用能量守恒即可求得回路產(chǎn)生的焦耳熱，并進(jìn)而求得血棒中 產(chǎn)生的熱量。答案：(1)由。流向(2) 5 m/s (3) 1.3J解析：(1)由“流向兒(2 )開始放置"恰好不下滑時(shí)，曲所受摩擦力為最大靜摩擦力，設(shè)其為Fmax ,有Fmax = "Igsin 6設(shè)油剛好要上滑時(shí)，棒的感應(yīng)電動(dòng)勢為E ,由法拉第電磁感應(yīng)定律有E = BLv設(shè)電路中的感應(yīng)電流為I,由閉合電路歐姆定律有/ =上R+ R>設(shè)岫所受安培力為F安,有F安= ILB此時(shí)必受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條