2014年天津市高考物理试卷解析版

2．（6分）如图所示，电路中R、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2014年天津市高考物理试卷解析版12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，如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静参考答案与试题解析止不动的是（ ）一、单项选择题（每小题6分，共30分）1．（6分）质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（ ）A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值C．增大两板间的距离D．断开电键SA．在第1秒末速度方向发生了改变【考点】BB：闭合电路的欧姆定律．菁优网版权所有B．在第2秒末加速度方向发生了改变【专题】533：电容器专题．C．在前2秒内发生的位移为零【分析】分析清楚电路结构，求出极板间的电场强度，求出油滴受到的电场力，然后根据电场力的表达式分D．第3秒末和第5秒末的位置相同析答题．【考点】1I：匀变速直线运动的图像．菁优网版权所有퐸【专题】512：运动学中的图像专题．【解答】解：根据图示电路图，由欧姆定律可得：电容器两端电压：U＝IR1=R1푅1+푟【分析】速度图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，速度的正负表示速度的方向，只퐸푅1퐸要图象在时间轴同一侧物体运动的方向就没有改变；只要总面积仍大于0，位移方向就仍沿正方向；==，푅1+푟푟【解答】解：A、0﹣2s内速度图象在时间轴的上方，都为正，速度方向没有改变。故A错误；1+푅1B、速度时间图象的斜率表示加速度，由图可知1﹣3s图象斜率不变，加速度不变，方向没有发生改变，故푈푞퐸油滴受到的电场力：F＝qE＝q=开始时油滴静止不动，F＝mg，要使油滴保持静止不动，则B错误；푑푟푑(1+)1푅1C、根据“面积”表示位移可知，0﹣2s内的位移为：x1=×2×2m＝2m。故C错误；2电场力应保持不变；11푞퐸D、根据“面积”表示位移可知，0﹣3s内的位移为：x=×2×2×1×2m＝1m，A、增大R1的阻值，电场力：F=变大，电场力大于重力，油滴受到的合力向上，油滴向上运12-2푟푑(1+)푅110﹣5s内的位移为：x=×2×1m＝1m，所以第3秒末和第5秒末的位置相同。故D正确。22动，故A错误；푞퐸故选：D。B、增大R的阻值，电场力：F=不变，电场力与重力仍然是一对平衡力，油滴静止不动，故2푟【点评】深刻理解某一段时间内的位移就等于在该段时间内速度图象与时间轴围成的面积是解决此类题目的푑(1+)푅1突破口。B正确；C、增大两板间的距离，极板间的电场强度减小，电场力减小，小于重力，油滴受到的合力向下，油滴向下运动，故C错误；D、断开电键S，极板间的电场强度为零，电场力为零，油滴受到重力作用，油滴向下运动，故D错误。A．若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷故选：B。B．微粒从M点运动到N点电势能一定增加【点评】本题考查了判断油滴的运动状态问题，分析清楚极板间的电场力如何变化是正确解题的关键．C．微粒从M点运动到N点动能一定增加3．（6分）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D．微粒从M点运动到N点机械能一定增加去，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（ ）【考点】AE：电势能与电场力做功；AK：带电粒子在匀强电场中的运动；CM：带电粒子在混合场中的运A．距地面的高度变大B．向心加速度变大动．菁优网版权所有C．线速度变大D．角速度变大【专题】537：带电粒子在复合场中的运动专题．【考点】4F：万有引力定律及其应用；4H：人造卫星．菁优网版权所有【分析】微粒在平行金属板间受到重力与电场力的作用，根据微粒运动轨迹与微粒受到的重力与电场力间的【专题】52A：人造卫星问题．关系分析答题．【分析】卫星受到的万有引力充当向心力，根据公式即可分析同步卫星的各物理量的变化情况．【解答】解：微粒在极板间受到竖直向下的重力作用与电场力作用，由图示微粒运动轨迹可知，微粒向下运【解答】解：A、因地球的周期在增大；故未来人类发射的卫星周期也将增大；根据万有引力公式可知：动，说明微粒受到的合力竖直向下，重力与电场力的合力竖直向下；2퐺푀푚4휋푅、如果微粒带正电，板带正电荷，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，板带负电，但如果电场=mAAA22푅푇力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒运动轨迹向下，则A板既可以带正电，也可能带负电，故A错퐺푀푇23误；则有：R=；故卫星离地高度将变大；故A正确；24휋B、如果微粒受到的电场力向下，微粒从M点运动到N点过程中电场力做正功，微粒电势能减小，如果微粒퐺푀푚B、由=ma可知，因半径增大，则加速度减小；故B错误；受到的电场力向上，则电势能增加，故B错误；푅2C、微粒受到的合力向下，微粒从M点运动到N点过程中合外力做正功，微粒的动能增加，故C正确；2퐺푀푚푣퐺푀、微粒从点运动到点过程动能增加，重力势能减小，机械能不一定增加，故错误。C、由=m可知，v=，故线速度变小；故C错误；DMND2푅푅푅故选：C。퐺푀퐺푀푚【点评】根据微粒的运动轨迹判断出微粒受到的合外力，然后根据微粒的受力情况分析答题；电场力做正D、由=mRω2可知，ω=；故角速度减小；故D错误。2푅3푅功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加．故选：A。5．（6分）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轴正、负两个方向【点评】本题考查向心力公式及同步卫星的性质，要注意明确同步卫星的转动周期与地球的自转周期相同．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xP＝4．（6分）如图所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷，一带电微粒水平射入板间，在重3.5m，xQ＝﹣3m，当S位移为负且向﹣y方向运动时，P、Q两质点的（ ）力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么（ ）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、天然放射现象中产生的γ射线不能在电场或磁场中发生偏转，故C错误；C．位移方向相反，速度方向相反D、当波源与观察者有相对运动时，如果二者相互接近，间距变小，观察者接收的频率增大，如果二者远D．位移方向相反，速度方向相同离，间距变大，观察者接收的频率减小。故D正确。【考点】F4：横波的图象；F5：波长、频率和波速的关系．菁优网版权所有故选：BD。【专题】51D：振动图像与波动图像专题．【点评】本题考查了原子核式结构模型、紫外线的特征，多普勒效应等知识点，属于熟记内容，难度不大，【分析】首先据题意和波速公式得出波长、周期；在画出波形图，结合PQ两点的坐标，分析判断两点的振属于基础题．动情况．7．（6分）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，绕与磁感线垂直的轴匀速转【解答】解：据题境和波速V＝λf得：λ＝2m，T＝0.02s，Q关于y轴的对称点Q1，据题境可知两点的振动动，产生的交变电动势图象如图2中曲线a，b所示，则（ ）휆3휆情况相同，则QP两点的距离之差为；质点P据波源的距离为时，波源S位移为负且向﹣y方向运动144휆时，所以质点P的位移为负且向上运动；由因为QP两点的距离之差为，所以Q的位移为正且向上运141动，即PQ两点的位移方向相反，振动方向沿y轴的正方向，故ABC错误，D正确。故选：D。A．两次t＝0时刻线圈平面均与中性面重合【点评】首先找出对称点，使两点都在坐标轴的一半轴，再据其距离和波源的距离分析振动情况是解题的关B．曲线a、b对应的线圈转速之比为2：3键．C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz二、不定项选择题（每小题6分，共18分）D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V6．（6分）下列说法正确的是（ ）【考点】E3：正弦式电流的图象和三角函数表达式；E4：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．菁优网版权所有A．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【专题】53A：交流电专题．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【分析】根据图象可分别求出两个交流电的最大值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式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以及有效值等。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【解答】解：A、在t＝0时刻，线圈一定处在中性面上；故A正确；【考点】FC：多普勒效应；J3：玻尔模型和氢原子的能级结构；JA：原子核衰变及半衰期、衰变速度．菁优网版权所有1B、由图可知，a的周期为4×10﹣2s；b的周期为6×10﹣2s，则由n=可知，转速与周期成反比，故转速【专题】54O：衰变和半衰期专题．푇【分析】卢瑟福α粒子散射实验提出原子核式结构模型，紫外线可以使荧光物质发出荧光，γ射线不能在电3之比为：；故B错误；场或磁场中发生偏转，多普勒效应是由于观察者和波源间位置的变化而产生的．2【解答】解：（）、卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子核式结构模型，故错误；1AαA1、曲线的交变电流的频率==；故正确；B、紫外线可以使荧光物质发出荧光，利用这一特性对钞票或商标进行有效的防伪措施，故B正确；Caf25HzC푇푎퐸푚푎휔푎푇푏32故A正确；D、由Em＝NBSω可知===，所以Emb=Ema＝10V，曲线b表示的交变电动势有效值为퐸푚푏휔푏푇푎231B、由sinC=可知，a光的临界角要小于b光的临界角；故B正确；10푛U==52V；故D错误；2퐿C、由x=λ可知，a光的干涉条纹小于b光的干涉条纹；故C错误；故选：AC。푑【点评】本题考查了有关交流电描述的基础知识，要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频D、由EK＝hγ﹣W0；由于b光的频率小，故b光光子能量小，则b光照射时逸出的光电子最大初动能要率、角速度等物理量。小；故D错误。8．（6分）一束由两种频率不同的单色光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，如图故选：AB。所示，则a、b两束光（ ）【点评】本题充分体现了选修内容的出题原则，一个题目中包含了多个知识点；要注意明确光的干涉、光电效应、全反射等内容的综合应用．三、实验题9．（4分）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，在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푔푅2A．垂直穿过同一块平板玻璃，a光所用的时间比b光长一次，且落在A点，重力加速度为g，则小球抛出时距O的高度h＝ ，圆盘转动的角速度大小ω＝ 2푣2B．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2푛휋푣（n＝1、2、3…） ．C．分别通过同一双缝干涉装置，b光形成的相邻亮条纹间距小푅D．若照射同一金属都能发生光电效应，b光照射时逸出的光电子最大初动能大【考点】H3：光的折射定律；H5：全反射；IE：爱因斯坦光电效应方程．菁优网版权所有【专题】54D：光的折射专题．퐶【分析】根据光线的偏折程度判断折射率的大小，即可判断出光束频率的大小；根据v=分析光束在介质푛1【考点】43：平抛运动；47：匀速圆周运动．菁优网版权所有中传播的速度大小；根据公式sinC=分析临界角的大小．根据干涉条纹的间距关系可确定条纹间距；由光푛【专题】519：匀速圆周运动专题．电效应方程可确定光电子的动能．【分析】小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动，根据水平位移【解答】解：由图可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故说明a光的折射率大于b光的折射率；故说明求出运动的时间，根据竖直方向求出高度．圆盘转动的时间和小球平抛运动的时间相等，在这段时间内，圆a光的频率大于b光的频率，a光的波长小于b光，在介质中a光的波速小于b光；盘转动n圈．A、垂直穿过同一块玻璃时，不会发生折射，则经过的距离相同；因a光的波速小；故a光所用的时间长；푅D．钩码做匀加速运动，钩码重力大于细绳拉力．【解答】解：小球做平抛运动，小球在水平方向上做匀速直线