第ⅱ卷。9．（18分）
1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为g。他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于g，由此判断此时电梯的运动状态可能是减速上升或加速下降。
解析】：物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。
2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。
该金属丝的直径是1.706mm
解析】：注意副尺一定要有估读。读数为1.
5+20.6×0.01mm=1.
706mm。因为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数1.704-1.
708都算正确。
3）某同学用大头针、三角板、量角器等器材测半圆形玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图中实线所示，使大头针p1、p2与圆心o在同一直线上，该直线垂直于玻璃砖的直径边，然后使玻璃砖绕圆心o缓慢转动，同时在玻璃砖直径边一侧观察p1、p2的像，且p2的像挡住p1的像。如此观察，当玻璃砖转到图中虚线位置时，上述现象恰好消失。
此时只需测量出玻璃砖直径边绕o点转过的角度，即可计算出玻璃砖的折射率。请用你的测量量表示出折射率。
解析】：由题意可知，当玻璃砖转过某一角度θ时，刚好发生全反射，在直径边一侧观察不到p1、p2的像，做出如图所示的光路图可知，当转过角度θ时有。
4）某同学测量阻值约为25kω的电阻rx，现备有下列器材：
a．电流表（量程100 μa，内阻约为 2 kω）；
b．电流表（量程500 μa，内阻约为300 ω）
c．电压表（量程15 v，内阻约为100 kω）；
d．电流表（量程50 v，内阻约为500 kω）；
e．直流电源（20 v，允许最大电流1 a）；
f．滑动变阻器（最大阻值1 kω，额定功率1 w）；
g．电键和导线若干。
电流表应选 b ，电压表应选 c 。（填字母代号）
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
1 电流表应采用内接的方法；
2 滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
解析】：电学实验选择仪器的一般步骤如下：① 根据量程选择电流表和电压表，不能超过表的量程，不能量程太大导致表的读数偏小；② 根据题中关键语句，如精确测量，从零开始连续可调等等选择分压电路亦或是限流电路；分压电路滑动变阻器选择小阻值，限流电路滑动变阻器选择大阻值；③ 选择电流表的内外接法，一般的原则是“大内偏大，小外偏小”；也可以根据与之间的关系来判断，当》时，采用电流表的外接法，反之选择电流表内接法。
1）本题中，待测电阻rx的阻值约为25kω，直流电源电动势为20v，经粗略计算电路中最大的电流约为，所以电流表选择b；虽然电压表c的量程不足，但是相比起来电压表d的量程超过太多，读数偏小，所以电压表选择c表。
2）根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为：①电流表应采用内接的方法；②滑动变阻器应采用分压器方式的接法 。
10．（16分）如图所示，圆管构成的半圆形竖直轨道固定在水平地面上，轨道半径为r，mn为直径且与水平面垂直，直径略小于圆管内径的小球a以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点m时与静止于该处的质量与a相同的小球b发生碰撞，碰后两球粘在一起飞出轨道，落地点距n为2r。重力加速度为g，忽略圆管内径，空气阻力及各处摩擦均不计，求：
1）粘合后的两球从飞出轨道到落地的时间t；
2）小球a冲进轨道时速度v的大小。
10．（16分）
1）粘合后的两球飞出轨道后做平抛运动，竖直方向分运动为自由落体运动，有。
解得 ②2）设球a的质量为m，碰撞前速度大小为v1，把球a冲进轨道最低点时的重力势能定为0，由机械能守恒定律知 ③
设碰撞后粘合在一起的两球速度大小为v2，由动量守恒定律知 ④
飞出轨道后做平抛运动，水平方向分运动为匀速直线运动，有 ⑤
综合②③④式得。
11．（18分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨mn、pq间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.
02kg，电阻均为r=0.1ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为b=0.2t，棒ab在平行于导轨向上的力f作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止。
取g=10m/s2，问：
1）通过cd棒的电流i是多少，方向如何？
2）棒ab受到的力f多大？
3）棒cd每产生q=0.1j的热量，力f做的功w是多少？
11．（18分）
1）棒cd受到的安培力 ①
棒cd在共点力作用下平衡，则 ②
由①②式代入数据解得 i=1a，方向由右手定则可知由d到c。
2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等 fab=fcd
对棒ab由共点力平衡有 ③
代入数据解得 f=0.2n ④
3）设在时间t内棒cd产生q=0.1j热量，由焦耳定律可知 ⑤
设ab棒匀速运动的速度大小为v，则产生的感应电动势 e=blv ⑥
由闭合电路欧姆定律知 ⑦
由运动学公式知，在时间t内，棒ab沿导轨的位移 x=vt ⑧
力f做的功 w=fx ⑨
综合上述各式，代入数据解得 w=0.4j
12．（20分）回旋加速器在核科学、核技术、核医学等高新技术领域得到了广泛应用，有力地推动了现代科学技术的发展。
1）当今医学成像诊断设备pet/ct堪称“现代医学高科技之冠”，它在医疗诊断中，常利用能放射电子的同位素碳11为示踪原子，碳11是由小型回旋加速器输出的高速质子轰击氮14获得，同时还产生另一粒子，试写出核反应方程。若碳11的半衰期τ为20min，经2.0h剩余碳11的质量占原来的百分之几？
（结果取2位有效数字）
2）回旋加速器的原理如图，d1和d2是两个中空的半径为r的半圆金属盒，它们接在电压一定、频率为f的交流电源上，位于d1圆心处的质子源a能不断产生质子（初速度可以忽略，重力不计），它们在两盒之间被电场加速，d1、d2置于与盒面垂直的磁感应强度为b的匀强磁场中。若质子束从回旋加速器输出时的平均功率为p，求输出时质子束的等效电流i与p、b、r、f的关系式（忽略质子在电场中运动的时间，其最大速度远小于光速）
3）试推理说明：质子在回旋加速器中运动时，随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差是增大、减小还是不变？
12．（20分）
1）核反应方程为 ①
设碳11原有质量为m0，经过t=2.0h剩余的质量为mt，根据半衰期定义，有：
2）设质子质量为m，电荷量为q，质子离开加速器时速度大小为v，由牛顿第二定律知：
质子运动的回旋周期为： ④
由回旋加速器工作原理可知，交变电源的频率与质子回旋频率相同，由周期t与频率f的关系可得：
设在t时间内离开加速器的质子数为n，则质子束从回旋加速器输出时的平均功率。
输出时质子束的等效电流为： ⑦
由上述各式得。
若以单个质子为研究对象解答过程正确的同样给分。
3）方法一：
设k（k∈n*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rk>rk+1），在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，d1、d2之间的电压为u，由动能定理知 ⑧
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，则 ⑨
整理得 ⑩因u、q、m、b均为定值，令，由上式得 ⑾
相邻轨道半径rk+1，rk+2之差。
同理。因为rk+2> rk，比较，得。
说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差减小。
方法二：设k（k∈n*）为同一盒子中质子运动轨道半径的序数，相邻的轨道半径分别为rk，rk+1（rk>rk+1），在相应轨道上质子对应的速度大小分别为vk，vk+1，d1、d2之间的电压为u
由洛伦兹力充当质子做圆周运动的向心力，知，故 ⑿
由动能定理知，质子每加速一次，其动能增量 ⒀
以质子在d2盒中运动为例，第k次进入d2时，被电场加速（2k﹣1）次。
速度大小为 ⒁
同理，质子第（k+1）次进入d2时，速度大小为。
综合上述各式可得。
整理得， 同理，对于相邻轨道半径rk+1，rk+2，，整理后有。
由于rk+2> rk，比较，得。
说明随轨道半径r的增大，同一盒中相邻轨道的半径之差减小，用同样的方法也可得到质子在d1盒中运动时具有相同的结论。
2023年高考理科综合物理部分 天津卷
第i卷。14 下列说法中正确的是a 一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大。一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大。气体压强是由气体分子间的斥力产生的。在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强。15 如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块p q用轻绳连接并跨过滑轮 不计滑...
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2023年高考天津卷理科综合物理试题分析
罗敏。一 选择题。题1 考查电磁波 级考点。a选项麦克斯韦电磁场理论 b选项电磁波的传播速度。c选项电磁波的产生d选项电磁波的传播特性。为识记问题，考查学生对相关知识的记忆是否清晰，对学生能力要求低。题2 考查原子和原子核理论 级考点。a选项 衰变的实质，原子核的组成 b选项玻尔理论的能量量子化观点...