第6頁（共24頁）2014年天津市高考物理試卷一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分）1．（6分）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A．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2．（6分）如圖所示，電路中R1、R2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，閉合電鍵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R1的阻值 B．增大R2的阻值C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_電鍵S3．（6分）研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)，假設(shè)這種趨勢會(huì)持續(xù)下去，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．（6分）如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)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（）A．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．（6分）平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100m/s，平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP=3.5m，xQ=﹣3m，當(dāng)S位移為負(fù)且向﹣y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的（）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，速度方向相同二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分）6．（6分）下列說法正確的是（）A．玻爾對(duì)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)計(jì)防偽措施C．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線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．（6分）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，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象如圖2中曲線a，b所示，則（）13．（18分）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=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Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑，然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑，cd在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g=10m/s2，問（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；（2）ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少．14．（20分）同步加速器在粒子物理研究中有重要的作用，其基本原理簡化為如圖1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m、電荷量為+q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面向里的勻?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)的變化，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(duì)粒子速度的影響及相對(duì)論效應(yīng)，求（1）A運(yùn)動(dòng)第1周時(shí)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1的大??；（2）在A運(yùn)動(dòng)第n周的時(shí)間內(nèi)電場力做功的平均功率；（3）若有一個(gè)質(zhì)量也為m、電荷量為+kq（k為大于1的整數(shù)）的粒子B（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，圖2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．

2014年天津市高考物理試卷參考答案與試題解析一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分）1．（6分）（2014?天津）質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的速度﹣時(shí)間圖象如圖所示，該質(zhì)點(diǎn)（）A．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【分析】速度圖象與時(shí)間軸圍成的面積等于物體在該段時(shí)間內(nèi)通過的位移，速度的正負(fù)表示速度的方向，只要圖象在時(shí)間軸同一側(cè)物體運(yùn)動(dòng)的方向就沒有改變；只要總面積仍大于0，位移方向就仍沿正方向；【解答】解：A、0﹣2s內(nèi)速度圖象在時(shí)間軸的上方，都為正，速度方向沒有改變．故A錯(cuò)誤；B、速度時(shí)間圖象的斜率表示加速度，由圖可知1﹣3s圖象斜率不變，加速度不變，方向沒有發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C、根據(jù)“面積”表示位移可知，0﹣2s內(nèi)的位移為：x1=×2×2m=2m．故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)“面積”表示位移可知，0﹣3s內(nèi)的位移為：x1=×2×2﹣m=1m，0﹣5s內(nèi)的位移為：x2=×2×1m=1m，所以第3秒末和第5秒末的位置相同．故D正確．故選：D．2．（6分）（2014?天津）如圖所示，電路中R1、R2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，閉合電鍵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R1的阻值 B．增大R2的阻值C．增大兩板間的距離 D．?dāng)嚅_電鍵S【分析】分析清楚電路結(jié)構(gòu)，求出極板間的電場強(qiáng)度，求出油滴受到的電場力，然后根據(jù)電場力的表達(dá)式分析答題．【解答】解：根據(jù)圖示電路圖，由歐姆定律可得：電容器兩端電壓：U=IR1=R1==，油滴受到的電場力：F=qE=q=開始時(shí)油滴靜止不動(dòng)，F(xiàn)=mg，要使油滴保持靜止不動(dòng)，則電場力應(yīng)保持不變；A、增大R1的阻值，電場力：F=變大，電場力大于重力，油滴受到的合力向上，油滴向上運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B、增大R2的阻值，電場力：F=不變，電場力與重力仍然是一對(duì)平衡力，油滴靜止不動(dòng)，故B正確；C、增大兩板間的距離，極板間的電場強(qiáng)度減小，電場力減小，小于重力，油滴受到的合力向下，油滴向下運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D、斷開電鍵S，極板間的電場強(qiáng)度為零，電場力為零，油滴受到重力作用，油滴向下運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤．故選：B．3．（6分）（2014?天津）研究表明，地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢，3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)，假設(shè)這種趨勢會(huì)持續(xù)下去，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【分析】衛(wèi)星受到的萬有引力充當(dāng)向心力，根據(jù)公式即可分析同步衛(wèi)星的各物理量的變化情況．【解答】解：A、因地球的周期在增大；故未來人類發(fā)射的衛(wèi)星周期也將增大；根據(jù)萬有引力公式可知：=m則有：R=；故衛(wèi)星離地高度將變大；故A正確；B、由=ma可知，因半徑增大，則加速度減小；故B錯(cuò)誤；C、由=m可知，v=，故線速度變??；故C錯(cuò)誤；D、由=mRω2可知，ω=；故角速度減??；故D錯(cuò)誤．故選：A．4．（6分）（2014?天津）如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異號(hào)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（）A．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【分析】微粒在平行金屬板間受到重力與電場力的作用，根據(jù)微粒運(yùn)動(dòng)軌跡與微粒受到的重力與電場力間的關(guān)系分析答題．【解答】解：微粒在極板間受到豎直向下的重力作用與電場力作用，由圖示微粒運(yùn)動(dòng)軌跡可知，微粒向下運(yùn)動(dòng)，說明微粒受到的合力豎直向下，重力與電場力的合力豎直向下；A、如果微粒帶正電，A板帶正電荷，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下，A板帶負(fù)電，但如果電場力小于重力，微粒受到的合力向下，微粒運(yùn)動(dòng)軌跡向下，則A板既可以帶正電，也可能帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B、如果微粒受到的電場力向下，微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程中電場力做正功，微粒電勢能減小，如果微粒受到的電場力向上，則電勢能增加，故B錯(cuò)誤；C、微粒受到的合力向下，微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程中合外力做正功，微粒的動(dòng)能增加，故C正確；D、微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)過程動(dòng)能增加，重力勢能減小，機(jī)械能不一定增加，故D錯(cuò)誤．故選：C．5．（6分）（2014?天津）平衡位置處于坐標(biāo)原點(diǎn)的波源S在y軸上振動(dòng)，產(chǎn)生頻率為50Hz的簡諧橫波向x軸正、負(fù)兩個(gè)方向傳播，波速均為100m/s，平衡位置在x軸上的P、Q兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)隨波源振動(dòng)著，P、Q的x軸坐標(biāo)分別為xP=3.5m，xQ=﹣3m，當(dāng)S位移為負(fù)且向﹣y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的（）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【分析】首先據(jù)題意和波速公式得出波長、周期；在畫出波形圖，結(jié)合PQ兩點(diǎn)的坐標(biāo)，分析判斷兩點(diǎn)的振動(dòng)情況．【解答】解：據(jù)題境和波速V=λf得：λ=2m，T=0.02s，Q關(guān)于y軸的對(duì)稱點(diǎn)Q1，據(jù)題境可知兩點(diǎn)的振動(dòng)情況相同，則Q1P兩點(diǎn)的距離之差為；質(zhì)點(diǎn)P據(jù)波源的距離為時(shí)，波源S位移為負(fù)且向﹣y方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，所以質(zhì)點(diǎn)P的位移為負(fù)且向上運(yùn)動(dòng)；由因?yàn)镼1P兩點(diǎn)的距離之差為，所以Q1的位移為正且向上運(yùn)動(dòng)，即PQ兩點(diǎn)的位移方向相反，振動(dòng)方向沿y軸的正方向，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分）6．（6分）（2014?天津）下列說法正確的是（）A．玻爾對(duì)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)計(jì)防偽措施C．天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的射線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【分析】盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出原子核式結(jié)構(gòu)模型，紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，γ射線不能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，多普勒效應(yīng)是由于觀察者和波源間位置的變化而產(chǎn)生的．【解答】解：（1）A、盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)建立了原子核式結(jié)構(gòu)模型，故A錯(cuò)誤；B、紫外線可以使熒光物質(zhì)發(fā)出熒光，利用這一特性對(duì)鈔票或商標(biāo)進(jìn)行有效的防偽措施，故B正確；C、天然放射現(xiàn)象中產(chǎn)生的γ射線不能在電場或磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)波源與觀察者有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果二者相互接近，間距變小，觀察者接收的頻率增大，如果二者遠(yuǎn)離，間距變大，觀察者接收的頻率減?。蔇正確．故選：BD．7．（6分）（2014?天津）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，繞與磁感線垂直的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢圖象如圖2中曲線a，b所示，則（）A．兩次t=0時(shí)刻線圈平面均與中性面重合B．曲線a、b對(duì)應(yīng)的線圈轉(zhuǎn)速之比為2：3C．曲線a表示的交變電動(dòng)勢頻率為25HzD．曲線b表示的交變電動(dòng)勢有效值為10V【分析】根據(jù)圖象可分別求出兩個(gè)交流電的最大值以及周期等物理量，然后進(jìn)一步可求出其瞬時(shí)值的表達(dá)式以及有效值等．【解答】解：A、在t=0時(shí)刻，線圈一定處在中性面上；故A正確；B、由圖可知，a的周期為4×10﹣2s；b的周期為6×10﹣2s，則由n=可知，轉(zhuǎn)速與周期成反比，故轉(zhuǎn)速之比為：；故B錯(cuò)誤；C、曲線a的交變電流的頻率f==25Hz；故C正確；D、由Em=NBSω可知===，所以Emb=Ema=10V，曲線b表示的交變電動(dòng)勢有效值為U==5V；故D錯(cuò)誤；故選：AC．8．（6分）（2014?天津）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a、b兩束，如圖所示，則a、b兩束光（）A．垂直穿過同一塊平板玻璃，a光所用的時(shí)間比b光長B．從同種介質(zhì)射入真空發(fā)生全反射時(shí)，a光臨界角比b光的小C．分別通過同一雙縫干涉裝置，b光形成的相鄰亮條紋間距小D．若照射同一金屬都能發(fā)生光電效應(yīng)，b光照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能大【分析】根據(jù)光線的偏折程度判斷折射率的大小，即可判斷出光束頻率的大?。桓鶕?jù)v=分析光束在介質(zhì)中傳播的速度大小；根據(jù)公式sinC=分析臨界角的大?。鶕?jù)干涉條紋的間距關(guān)系可確定條紋間距；由光電效應(yīng)方程可確定光電子的動(dòng)能．【解答】解：由圖可知，a光的偏折角大于b光的偏折角，故說明a光的折射率大于b光的折射率；故說明a光的頻率大于b光的頻率，a光的波長小于b光，在介質(zhì)中a光的波速小于b光；A、垂直穿過同一塊玻璃時(shí)，不會(huì)發(fā)生折射，則經(jīng)過的距離相同；因a光的波速??；故a光所用的時(shí)間長；故A正確；B、由sinC=可知，a光的臨界角要小于b光的臨界角；故B正確；C、由x=λ可知，a光的干涉條紋小于b光的干涉條紋；故C錯(cuò)誤；D、由EK=hγ﹣W0；由于b光的頻率小，故b光光子能量小，則b光照射時(shí)逸出的光電子最大初動(dòng)能要小；故D錯(cuò)誤．故選：AB．三、實(shí)驗(yàn)題9．（4分）（2014?天津）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O的正上方有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球以初速度v水平拋出時(shí)，半徑OA方向恰好與v的方向相同，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O的高度h=，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度大小ω=（n=1、2、3…）．【分析】小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)豎直方向求出高度．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間和小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，在這段時(shí)間內(nèi)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)n圈．【解答】解：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=，豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h=根據(jù)ωt=2nπ得：（n=1、2、3…）故答案為：；（n=1、2、3…）．10．（8分）（2014?天津）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．（1）若要完成該實(shí)驗(yàn)，必需的實(shí)驗(yàn)器材還有哪些刻度尺、天平（包括砝碼）．（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，他先調(diào)節(jié)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)D（填字母代號(hào)）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)跡清晰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（3）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)目不變的條件下，請你利用本實(shí)驗(yàn)的器材提出一個(gè)解決辦法：可在小車上加適量的砝碼．（4）他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，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CD（填字母代號(hào)）．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．【分析】（1、2）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、要求和減少誤差的角度分析，平衡摩擦力作用后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程中需要用刻度尺測量紙帶上點(diǎn)的距離，用天平測出小車的質(zhì)量，需要改變砝碼的質(zhì)量來代替小車的拉力．（2）、（3）根據(jù)W=mgs求出砂桶及砂的總重力做功，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度等于中點(diǎn)時(shí)刻的瞬時(shí)速度求A、B的速度，即可得到動(dòng)能的變化量，從而寫出探究結(jié)果表達(dá)式，根據(jù)此表達(dá)式分析所需要的測量儀器．【解答】解：（1）、根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理是合外力所做的功等于動(dòng)能的變化量，通過研究紙帶來研究小車的速度，利用天平測量小車的質(zhì)量，利用砝碼的重力代替小車的合外力，所以需要刻度尺來測量紙帶上點(diǎn)的距離和用天平測得小車的質(zhì)量，即還需要刻度尺，天平（帶砝碼）．故答案為：刻度尺；天平（帶砝碼）（2）、實(shí)驗(yàn)過程中，為減少誤差，提高實(shí)驗(yàn)的精確度，他先調(diào)節(jié)木板上定滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與木板平行，目的是消除摩擦帶來的誤差，即平衡摩擦力后，使細(xì)繩的拉力等于小車的合力，故ABC錯(cuò)誤，D正確．故選：D．（3）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，即小車的加速度大，所以應(yīng)減少小車的加速度，當(dāng)小車的合力一定的情況下，據(jù)牛頓第二定律可知，適當(dāng)增大小車的質(zhì)量，即在小車上加適量的砝碼．故答案為：在小車上加適量的砝碼（4）他將鉤碼重力做的功當(dāng)做細(xì)繩拉力做的功，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，從功能關(guān)系看出：該實(shí)驗(yàn)一定有轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的，即試驗(yàn)中有存在摩擦力沒有被平衡掉；還有該實(shí)驗(yàn)要求，只有當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砝碼的質(zhì)量時(shí)，小車的拉力才近似等于砝碼的重力，故AB錯(cuò)誤，CD正確．故選：CD．11．（6分）（2014?天津）現(xiàn)要測量一個(gè)未知電阻Rx的阻值，除Rx外可用的器材有：多用電表（僅可使用歐姆檔）；一個(gè)電池組E（電動(dòng)勢6V）一個(gè)滑動(dòng)變阻器R（0﹣20Ω，額定電流1A）；兩個(gè)相同的電流表G（內(nèi)阻Rg=1000Ω，滿偏電流Ig=100μA）；兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻（R1=29000Ω，R2=0.1Ω）；一個(gè)電鍵S、導(dǎo)線若干．（1）為了設(shè)計(jì)電路，先用多用電表的歐姆檔粗測未知電阻，采用“×10”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下來，下列判斷和做法正確的是AC（填字母代號(hào)）．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“×1”擋，調(diào)零后測量D．如需進(jìn)一步測量可換“×1k”擋，調(diào)零后測量（2）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(hào)旁．【分析】（1）用多用電表的歐姆檔粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，說明檔位太大，應(yīng)改用小倍率檔位，選檔位后，重新歐姆調(diào)零（2）利用提供的器材改裝成電流表和電壓表，要求電路能耗較小，結(jié)合電阻較小特點(diǎn)，故采用限流接法【解答】解：（1）A、用多用電表的歐姆檔粗測未知電阻，采用“×10”擋，調(diào)零后測量該電阻，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)非常大，此時(shí)的刻度盤示數(shù)較小，故總阻值較小，故A正確．B、由A分析知，B錯(cuò)誤．C、應(yīng)改用小倍率檔位，選檔位后，重新歐姆調(diào)零進(jìn)行測量，故C正確．D、由C分析知，D錯(cuò)誤．故選：AC；（2）利用提供的器材R2和G改裝成電流表，用R1和G改裝成電壓表；要求電路能耗較小，結(jié)合電阻較小特點(diǎn)，故采用限流接法，電路如圖：故答案為：（1）AC；（2）四、計(jì)算題12．（16分）（2014?天津）如圖所示，水平地面上靜止放置一輛小車A，質(zhì)量mA=4kg，上表面光滑，小車與地面間的摩擦力極小，可以忽略不計(jì)，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端，B的質(zhì)量mB=2kg，現(xiàn)對(duì)A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B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t=0.6s，二者的速度達(dá)到vt=2m/s，求（1）A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小；（2）A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大??；（3）A的上表面長度l．【分析】（1）由牛頓第二定律可以求出加速度；（2）由動(dòng)量定理求出碰撞后的速度；（3）由動(dòng)量守恒定律與動(dòng)能定理可以求出A上表面的長度．【解答】解：（1）以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得：F=mAa，代入數(shù)據(jù)得：a=2.5m/s2；（2）A、B碰撞后共同運(yùn)動(dòng)過程中，選向右的方向?yàn)檎?，由?dòng)量定理得：Ft=（mA+mB）vt﹣（mA+mB）v，代入數(shù)據(jù)解得：v=1m/s；（3）A、B碰撞過程動(dòng)量守恒，以A的初速度方向?yàn)檎较?，由?dòng)量守恒定律得：mAvA=（mA+mB）v，A從開始運(yùn)動(dòng)到與B發(fā)生碰撞前，由動(dòng)能定理得：Fl=mAvA2﹣0，聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：l=0.45m；答：（1）A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大小為2.5m/s2；（2）A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大小為1m/s；（3）A的上表面長度為0.45m．13．（18分）（2014?天津）如圖所示，兩根足夠長的平行金屬導(dǎo)軌固定在傾角θ=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Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為MN，Ⅰ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下，Ⅱ中的勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向上，兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T，在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1=0.1kg，電阻R1=0.1Ω的金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑，然后，在區(qū)域Ⅱ中將質(zhì)量m2=0.4kg，電阻R2=0.1Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑，cd在滑動(dòng)過程中始終處于區(qū)域Ⅱ的磁場中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，取g=10m/s2，問（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向；（2）ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少．【分析】（1）由右手定則可以判斷出感應(yīng)電流方向；（2）由平衡條件、安培力公式求出cd棒的速度；（3）由能量守恒定律可以求出熱量．【解答】解：（1）由右手定則可知，電流由a流向b；（2）開始放置ab剛好不下滑時(shí)，ab所受摩擦力為最大靜摩擦力，由平衡條件得：Fmax=m1gsinθ，ab剛好要上滑時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢：E=BLv，電路電流：I=，ab受到的安培力：F安=BIL，此時(shí)ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件得：F安=m1gsinθ+Fmax，代入數(shù)據(jù)解得：v=5m/s；（3）cd棒運(yùn)動(dòng)過程中電路產(chǎn)生的總熱量為Q總，由能量守恒定律得：m2gxsinθ=Q總+m2v2，ab上產(chǎn)生的熱量：Q=Q總，解得：Q=1.3J；答：（1）cd下滑的過程中，ab中的電流方向?yàn)椋弘娏饔蒩流向b；（2）ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度為5m/s；（3）從cd開始下滑到ab剛要向上滑動(dòng)的過程中，cd滑動(dòng)的距離x=3.8m，此過程中ab上產(chǎn)生的熱量Q是1.3J．14．（20分）（2014?天津）同步加速器在粒子物理研究中有重要的作用，其基本原理簡化為如圖1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m、電荷量為+q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面向里的勻?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)的