2013天津高考物理试卷word文本精校版(非图片版)-赵双首发
2013年高考物理真题(Word版)——大纲卷(试题+答案解析)
2013年普通高等学校招生全国统一考试（大纲卷）物理试题二、选择题：（本大题共8小题，在每小题给出的四个选项中，有的只有一项是符合题目要求，有的有多选项符合题目要求。
全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错或不答的得0分）14．下列现象中，属于光的衍射现象的是（ ） A ．雨后天空出现彩虹 B ．通过一个狭缝观察日光灯可看到彩色条纹 C ．海市蜃楼现象 D ．日光照射在肥皂泡上出现彩色条纹 15．根据热力学第一定律，下列说法正确的是（ ）A ．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B ．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C ．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D ．对能源的过度消耗将使自然界得能量不断减少，形成能源危机16．放射性元素氡（22286Rn ）经α衰变成为钋21884Po ，半衰期为3.8天；但勘测表明，经过漫长的地质年代后，目前地壳中仍存在天然的含有放射性元素22286Rn 的矿石，其原因是（ ）A ．目前地壳中的22286Rn 主要来自于其它放射元素的衰变B ．在地球形成的初期，地壳中元素22286Rn 的含量足够高C ．当衰变产物21884Po 积累到一定量以后，21884Po 的增加会减慢22286Rn 的衰变进程D ．22286Rn 主要存在于地球深处的矿石中，温度和压力改变了它的半衰期17．纸面内两个半径均为R 的圆相切于O 点，两圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化。
一长为2R 的导体杆OA 绕过O 点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω，t ＝0时，OA 恰好位于两圆的公切线上，如图所示。
若选取从O 指向A 的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是（ ）18．“嫦娥一号”是我国首次发射的探月卫星，它在距月球表面高度为200 km 的圆形轨道上运行，运行周期为127分钟。
【专业解析】2013年高考 物理真题(天津卷)(出版原稿)
2013年普通高等学校招生全国统一考试理综试卷（物理部分）（天津卷）解析1．下列说法正确的是（ ）A ．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B ．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C ．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D ．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 答案：C 思路分析：考点解剖：本题考查了对原子物理及光电效应内容的理解．解题思路：核反应过程有能量放出，有质量亏损；熟知各种射线的本质；由玻尔理论能级量子化判断C 项；由光电效应与入射光的强度无关判断D 项．解答过程：解：原子核发生衰变过程电荷数和质量数守恒，但由于核反应时要放出能量，由质能方程可知，这一过程有质量亏损，质量不守恒，A 错误；α射线的本质是氦核流，β射线的本质是电子流，γ射线的本质是光子，B 错误；由玻尔理论能级量子化可知，氢原子从激发态向基态跃迁辐射的光子能量等于能级差，所以只能辐射特定频率的光子，C 正确；由逸W h E -=ν可知，光电子的动能与入射光的强度无关，D 错误．所以本题答案为C ．规律总结：A 项是易错点，在核反应过程中电荷数与质量数守恒，但质量是不守恒的，有质量亏损放出能量；熟知α射线的本质是氦核流，β射线的本质是电子流，γ射线的本质是光子．2．我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m 接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）A ．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B ．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C ．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D ．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 答案：B 思路分析：考点解剖：本题考查了冲量定理、动量守恒及动能定理的应用．解题思路：甲乙组成的系统动量守恒，由此判断甲、乙动量的变化量的关系；甲、乙之间的碰撞为非弹性碰撞，有机械能的损失，由此判断C 、D 项．解答过程：解：甲、乙两运动员构成的系统受到的合外力为零，动量守恒，则甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反，B 正确；由mv I ∆=可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量等大反向，A 错误；甲乙之间的碰撞是非弹性碰撞，则甲的动能增加量不等于乙的动能减少量，C 错误；甲对乙做的功转化为乙动能的变化量，乙对甲做的功转化为甲动能的变化量，甲、乙动能的变化量大小不相等，则甲对乙做的负功和乙对甲做的正功大小不相等，D 错误．所以本题答案为B ．规律总结：系统动量守恒的条件是：系统不受合外力或受到的合外力为零，若在某个方向上不受合外力或受到的合外力为零，则在这个方向上动量守恒．甲、乙构成的系统受到的合外力为零，动量守恒，即21I I ∆-=∆．3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ．ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN ．第一次ab 边平行MN 进入磁场．线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面的电荷量为q 1：第二次bc 边平行MN 进入磁场．线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则（ ）A ．Q 1>Q 2 q 1=q 2B ．Q 1>Q 2 q 1>q 2C ．Q 1=Q 2 q 1=q 2D ．Q 1=Q 2 q 1>q 2 答案：A 思路分析：考点解剖：本题考查了法拉第电磁感应定律与电路的综合，同时考查了功的相关知识． 解题思路：线框产生的热量即为克服安培力做的功，ab 平行于MN 进入磁场和bc 平行于MN 进入磁场写出对应克服安培力做的功，由此比较产生的电热能；应用Rq ϕ∆=求通过截面的电荷量． 解答过程：解：设线圈的总阻值为R ，ab 长为L 1，bc 长为L 2，若ab 边平行MN 进入，由法拉第电磁感应定律得E 1=BL 1v ，11E I R=，则ab 边受到的安培力F 1=BI 1L 1，联立可得2211B L v F R =，克服安培力做的功即为产生的热量，则Q 1=F 1L 2=12122212L RvL L B R vL L B =，同理可得若bc 边平行MN 进入则Q 2=2212L R v L L B ，可得Q 1>Q 2；线圈进入过程产生的感应电流tRI ∆∆=ϕ，由t I q ∆=可得RL BL R q 21=∆=ϕ，可知两次进入磁场通过导体横截面的电量相同，A 正确． 所以本题答案为A ．规律总结：熟记一个很有用的结论：穿过导体横截面的电量RNq ϕ∆=（N 为线圈的匝数），同时要知道：线圈克服安培力做了多少功，就产生多少电热能．反之，安培力做了多少正功，就有多少其它形式的能转化为电能．4． 普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则（ ）A ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＜I cdB ．ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cdC ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＜I cdD ．ab 接PQ 、cd 接MN ，I a b ＞I cd 答案：B 思路分析：考点解剖：本题考查了变压器电流与匝数的关系．解题思路：应用变压器原副线圈电流关系1221n n I I =判断． 解答过程：解：由于输电线路上的电流很大不能直接测量，应用变压器变压原理1221n n I I =可得，原线圈一侧线圈匝数较少，副线圈一侧即测量端匝数较多，由此可知ab 接MN 、cd 接PQ ；原线圈电流大于副线圈电流，则I ab ＞I cd ，B 正确．所以本题答案为B ．规律总结：掌握变压器的工作原理2121n n U U =，1221n nI I =是做此类题目的关键． 5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点．现用水平力F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N 以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ）A ．F N 保持不变，F T 不断增大B ．F N 不断增大，F T 不断减小C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 答案：D 思路分析：考点解剖：本题考查了共点力平衡的应用．解题思路：小球受重力、斜面的弹力及绳的拉力三个力共点力平衡，放在一个首尾相接的三角形中根据边角关系分析力的变化．解答过程：解：小球受重力、细绳的拉力F T 及斜面的支持力F N ，三个力共点力平衡，构成一个首尾相接的三角形，如下图：随着斜面体的滑动，F T如图所示逐渐向下转动，可知F N不断增大，F T先减小后增大，D正确．所以本题答案为D．规律总结：三个力共点力平衡，一般是将三个力放到一个首尾相接的三角形中分析力的变化；若多个力共点力平衡，应用正交分解法．6．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O点，A点为MN上的一点．一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运动．取无限远处的电势为零，则( )A．q由A向O的运动是匀加速直线运动B．q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C．q运动到O点时的动能最大D．q运动到O点时电势能为零答案：BC思路分析：考点解剖：本题考查了等量同种正电荷电场线的分布及电场力做功与电势能的关系．解题思路：P、Q两电荷在AO连线上的合场强由O指向A，在O点场强为零，在无穷远处场强为零，可判断从A到O场强的变化；根据电场力对电荷做功的正负判断电势能的变化．解答过程：解：P、Q两点在O点的合场强为零，在OA线上，电场线方向由O→A，又OA线上无穷远处场强为零，所以从O到A电场强度是先增大后减小的，q由A向O的运动不是匀加速直线运动，A错误；q带负电，从A→O逆着电场线方向，电场力对q做正功，电势能逐渐减小，B正确；O点之前电场力对q始终做正功，动能始终在增大，O点q具有最大动能，C正确；从O点沿OA方向运动，q克服电场力做功，电势能增大，无穷远处电势能为零，则O点电势能小于0，D错误．所以本题答案为BC ．规律总结：等量同种正电荷、等量异种电荷电场线与等势面的分布如下图特别要注意两电荷中垂线上电场强度与电势的变化．7． 一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m 的a 、b 两质点的振动图象如下图所示．下列描述该波的图象可能正确的是（ ）答案：AC 思路分析：考点解剖：本题考查了机械振动及机械波的传播．解题思路：由振动图像可得到周期和振幅，讨论波的传播方向得出波长的可能值． 解答过程：解：若波传播方向是由a 到b ，则b 比a 滞后T n )43(+，则m 9)43(=+λn ，当n =0时λ=12m ，当n =1时λ=m 736，当n =2时λ=m 1136，C 正确；若波传播方向由b 到a ，则a 比b 滞后T n )41(+，则m 9)41(=+λn ，当n =0时λ=36m ，当n =1时m 536=λ，当n =2时m 4=λ，A 正确． 所以本题答案为AC ．规律总结：本类题目易出现漏选情况，不能想当然的认为波由a 传播到b ；此外抓住a 、b 两点的距离关系与时间间隔关系是此题的突破点．8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O 点为圆心，OO’为直径MN 的垂线．足够大的光屏PQ 紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN ．由A 、B 两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O 点，入射光线与OO’夹角θ较小时，光屏NQ 区城出现两个光斑，逐渐增大θ角．当θ=α时，光屏NQ 区城A 光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ 区域B 光的光斑消失，则( )A ．玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大 B ．A 光在玻璃砖中传播速度比B 光的大C ．α<θ<β时，光屏上只有1个光斑D ．β<θ<2π时，光屏上只有1个光斑 答案：AD 思路分析：考点解剖：本题考查了光的折射及全反射．解题思路：NQ 出现两个光斑，两单色光都发生折射；A 光斑在NQ 消失，则A 光束在MN 发生全反射；NQ 没有光斑则两光束光都发生全反射；NP 区域始终有一个反射光斑．解答过程：解：当αθ=时NQ 区域A 光的光斑消失，即A 光此时在MN 界面上发生全反射，而此时B 光没有发生全反射，由nC 1sin =知玻璃砖对A 光的折射率比对B 光的大，A 正确；玻璃砖对A 光的折射率大，由ncv =知，A 光在玻璃砖中的传播速度比B 光的小，B 错误；当βθα<<时，A 光发生全反射，B 光能折射出MN 界面在NQ 上有光斑，而NP 区域始终有一个由于反射形成的光斑，所以此时光屏上有2个光斑，C 错误；当2πθβ<<时，A 、B 两光线都在MN 界面上发生全反射，所以只有在PN 区域有一个反射而形成的光斑，D 正确．所以本题答案为AD ．规律总结：两光线对同一介质，若偏转程度大的光，对应折射率大、光的频率大、光子能量大、在介质中的传播速度小、波长短，所以本类题目，找到两光的一个量的大小关系，其它关系就可知道；几何光学问题，画出光路图及临界光线是关键．9（1）．“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段己经完成．设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h ，己知月球的质量为M 、半径为R ，引力常量为G ，则卫星绕月球运动的向心加速度a ＝________，线速度v =________．答案：2()GM R h +；)(h R GM+ 思路分析：考点解剖：本题考查了万有引力定律的应用． 解题思路：万有引力提供卫星做圆周运动的向心力． 解答过程：解：万有引力提供了卫星做圆周运动所需要的向心力，即ma h R GMm =+2)(，可得2)(h R GMa +=；)()(22h R v m h R GMm +=+，整理可得)(h R GM v +=． 规律总结：卫星做圆周运动，万有引力提供卫星做圆周运动的向心力：22GMm v m r r= =ma Tm r m ==22)2(πω，可得到卫星线速度、角速度、周期及向心加速度与轨道半径的关系．9(2）．某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系． ①下列做法正确的是（ ）．（填字母代号）A ．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行B ．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴在木块上C ．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源D ．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上砝码的总质量．（填“远大于”，“远小于”，或“近似于”）③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a 与拉力F 的关系，分别得到图中甲、乙两条直线．设甲、乙用的木块质量分别为m 甲、m 乙，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲、μ乙，由图可知，m 甲 m 乙，μ甲 μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”)．答案：①AD ；②远小于；③小于;大于 思路分析：考点解剖：本题考查了“探究加速度与力和质量的关系”这一实验的实验操作及数据处理． 解题思路：②桶及桶内砝码做加速运动，线的拉力不等于桶及桶内砝码的重力；③写出a-F 关系式，结合a-F 图线判断质量关系及动摩擦因数关系．解答过程：解：①砝码桶及桶内砝码的重力作为木块受到的合外力，所以应保证细线与长木板保持平行，A 正确；平衡摩擦力，是木块重力沿斜面方向的分力与滑动摩擦力平衡，此过程不能悬挂砝码桶和砝码，B 错误；应先接通打点计时器电源再释放木块，C 错误；平衡摩擦力即θμθcos sin mg mg =，变形可得θμtan =，即增减木块上砝码的质量不需再重新调节木板的倾斜度，D 正确．②由于砝码桶及桶内砝码并非做匀速直线运动，所以砝码桶及桶内砝码的重力不等于细线的拉力，若要把砝码桶及桶内砝码的重力作为木块受到的合外力，须保证砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块和木块上砝码的总质量．③由牛顿第二定律可得ma mg F =-μ，整理可得g F ma μ-=1，a-F 图线的斜率越大木块的质量越小，可得m 甲<m 乙；图线与纵轴的截距越大，动摩擦因数越大，则乙甲μμ>．规律总结：（1）小盘及砝码的重力并不等于绳对小车的拉力，因为： 对车：F T ＝Ma ．对小盘及砝码：mg －F T ＝ma ． 联立解得F T ＝mg1＋m M．可见，欲使F T ≈mg ，则必有mM→0，故有m 远小于M 为条件 （2）根据图像求物理量的问题，写出关系式是关键．（3）．要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V ，并便于操作．已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V ，内阻约1Ω)； 电流表（量程为0~250 mA ．内阻约5Ω)； 电压表（量程为0~3V ．内阻约3 kΩ)； 电键一个、导线若干．①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的________（填字母代号）． A ．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A) B ．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A) ②实验的电路图应选用下列的图________（填字母代号）．③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示．如果将这个小灯泡接到电动势为 1.5V ，内阻为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是________W ．答案：①A；②B；③0.1 思路分析：考点解剖：本题考查了“描绘小灯泡伏安特性曲线”这一实验的实验原理，同时考查了闭合电路欧姆定律．解题思路：①描绘伏安特性曲线用分压式接法；②小灯泡是小电阻，用电流表外接法；③小灯泡伏安特性曲线与电源路端电压随电流变化关系图线的交点即表示小灯泡两端电压及电流．解答过程：解：①描绘小灯泡伏安特性曲线，用分压式接法．滑动变阻器选择阻值小的易于调节，A 正确．②小灯泡电阻Ω==152PU R ，因为V A L R R R <2，此为小电阻，用电流表外接法．又结合分压式接法，则原理图为B ．③作出电动势为1.5V ，内阻为5Ω的电源的电流随路端电压变化的图线，与小灯泡的特性曲线交于一点，如下图：由图知，交点为U =1V 、I =0.1A ，由P=UI =0.1W ．规律总结：当描绘伏安特性曲线、要求电压连续变化、得到尽可能多的数据等字眼时用分压式接法；当待测电阻V A x R R R <2时，为小电阻，用电流表外接法，反之若V A x R R R >2时，为大电阻，用电流表内接法，简记为：“里大外小”．10．(16分）质量为m =4kg 的小物块静止于水平地面上的A 点，现用F =10N 的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B 点，A 、B 两点相距x =20m ，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2，g 取10m/s 2，求：(l ）物块在力F 作用过程发生位移x l 的大小：(2）撤去力F 后物块继续滑动的时间t ．答案：(1)16m ；(2)2s思路分析：考点解剖：本题考查了动能定理、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律．解题思路：（1）对整个过程应用动能定理可求x 1；对匀减速阶段应用动量定理及匀变速直线运动的规律可求时间t ．解答过程：解：（1）设物体受到的滑动摩擦力为F 1，则 1F mg μ= ①根据动能定理，对物块由A 到B 整个过程中，有110Fx F x -= ②代入数据解得116m x = ③（2）设刚撤去力F 时物体的速度为v ，此后物体的加速度为a ，滑动的位移为x 2，则x 2= x- x 1 ④由牛顿第二定律得1F a m= ⑤ 由匀变速直线运动的公式得222v ax = ⑥以运动的方向为正方向，由动量定理，得10F t mv -=- ⑦代入数据解得t =2s ⑧规律总结：牛顿第二定律、动量定理及动能定理是解决运动学问题的三个基本方法，当涉及到初末速度不涉及时间时，首先想到用动能定理．当涉及到初末速度与时间的问题应想到应用动量定理，应用动能定理及动量定理时，一般牛顿第二定律要穿插在其中应用．21.一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O ．筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B ．圆筒下面有相距为d 的平行金属板M 、N ，其中M 板带正电荷．N 板带等量负电荷．质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子自M 板边缘的P 处由静止释放，经N 板的小孔S 以速度v 沿半径SO 方向射入磁场中．粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S 孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：（1）M 、N 间电场强度E 的大小；（2）圆筒的半径R ；（3）保持M 、N 间电场强度E 不变，仅将M 板向上平移d 32，粒子仍从M 板边缘的P 处由静止释放粒子自进入圆筒至从S 孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n ．答案：（1）22mv qd（2）33mv qB （3）3 思路分析：考点解剖：考查了带电粒子在复合场中的运动、动能定理、匀速圆周运动的规律．解题思路：（1）电场力对带电粒子做的功转化为粒子的动能，由此可求E ；（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，画轨迹、找圆心、由几何关系求半径；M 板平移可得板间电压的变化，对应可得进入磁场的速度的变化，进而得到在磁场中做圆周运动的半径，从而得到碰撞次数．解答过程：解：（1）设两板间电压为U ，由动能定理得212qU mv = ① 由匀强电场中的电势差和电场强度的关系得U Ed = ②联立上式可得22mv E qd= ③ （2）粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系做出圆心O’，圆的半径为r ．设第一次碰撞点为A ，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S 射出，因此，SA 弧所对的圆心角∠AO’S =3π 由几何关系得：tan 3r R =π ④ 粒子运动过程中洛伦兹力充当向心力，由牛顿第二定律，得2v qvB m r= ⑤ 联立④⑤两式得：33mv R qB= ⑥ （3）保持M 、N 间电场强度E 不变，M 板向上平移23d 后，设板间电压为U’，则 '33Ed U U == ⑦ 设粒子进入S 孔时的速度为v’，由①式看出22''U v U v= 综合⑦式可得'3v = ⑧ 设粒子做圆周运动的半径为r’，则'3r qB= ⑨ 设粒子从S 到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹对应的圆心角为θ，比较⑥⑨两式得到r’=R ，可见2θ=π ○10 粒子须经过四个这样的圆弧才能从S 孔射出，故n=3 ○11 规律总结：对于带电粒子在磁场中的运动，画轨迹-找圆心-求半径是基本的做题方法；同时要注意：带电粒子在有界磁场中，因为弹性碰撞，粒子以每次原速返回，运动具有对称性和周期性，这是解决此类较复杂问题的关键．12．超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最大的高温超导电缆并成功示范运行．(l ）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零．请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由．（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I ，并经一年以上的时间t 未检测出电流变化．实际上仪器只能检测出大于ΔI 的电流变化，其中△I <<I ，当电流的变化小于△I 时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化．设环的横截面积为S ，环中定向移动电子的平均速率为v ，电子质量为m 、电荷量为e ．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式．(3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t ．为使实验获得的该圆环在超导状态 的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法．答案：（1）逆时针方向；（2）2mvs I etI∆；（3）见解析 思路分析：考点解剖：本题考查了楞次定律、电阻定律、电流的微观表达式、能量守恒定律．解题思路：第（2）问中，宏观方面产生的焦耳热E ∆，k E ∆是相等的，由此建立等式求出ρ表达式．解答过程：解：(1)撤去磁场瞬间，环所围面积的磁通量突变为0，由楞次定律可知，环中电流的磁场方向应与原磁场方向相同，即向上．由右手螺旋定则可知，环中电流的方向是沿逆时针方向．(2)设圆环的周长为l ，电阻为R ，由电阻定律得 l R Sρ= ○1 设t 时间内环中因电流释放的焦耳热而损失的能量为E ∆，由焦耳定律得2E I Rt ∆= ○2设环内单位体积内定向移动的电子数为n ，则I nevS = ○3式中n 、e 、s 不变，只有定向移动的电子的平均速率的变化才会引起环中电流的变化．电流变化大小取I ∆时，相应定向移动的电子的平均速率变化的大小为v ∆，则I neS v ∆=∆ ○4 设环中定向移动电子减小的动能总和为k E ∆，则2211[()]22k E nls mv m v v ∆=--∆ ○5 由于I I ∆=，可得k lmv E I e∆=∆ ○6 根据能量守恒定律，得k E E ∆=∆ ○7联立上述各式，得2mvS I etI ρ∆= ○8 （3）由2mvS I etI ρ∆=看出，在题设条件的限制下，适当增加超导电流，可以使实验获得的ρ准确度更高，通过增大穿过该环的磁通量变化率可实现增大超导电流．规律总结：对于信息类题目，把复杂问题找准切入点，分解成若干简单的问题进行处理，要具有从信息中选取对自己有用信息的能力，并合理使用相关信息；本题中电流的微观表达式中的物理量v 对电流的影响，是解决问题的关键，把能量的转化与转移这一物理情景转化为数学表达，从而使问题得到解决．。
2013年高考物理真题(Word版)——天津卷(试题+答案解析)
2013 年普通高等学校招生全国统一考试（天津卷）物理试题物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分。
第Ⅰ卷一、单项选择题(每小题6 分，共30 分。
每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)1．(2013 天津理综，1)下列说法正确的是( )A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关2．(2013 天津理综， 2)我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子 3 000 m 接力三连冠。
观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则( )A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功3．(2013 天津理综，3)如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为 Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则( )A．Q1＞Q2，q1＝q2B．Q1＞Q2，q1＞q2C．Q1＝Q2，q1＝q2D．Q1＝Q2，q1＞q24．(2013 天津理综， 4)普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则( )A．ab 接MN 、cd 接PQ，I ab＜I cdB．ab 接 MN、cd 接 PQ，I ab＞I cdC．ab 接 PQ、cd 接 MN，I ab＜I cdD．ab 接PQ、cd 接 MN，I ab＞I cd5．(2013 天津理综， 5)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点。
2013年天津市高考物理试卷最新修正版
2013年天津市高考物理试卷一、选择题1．（3分）下列说法正确的是（）A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B．α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关2．（3分）2018平昌冬奥会短道速滑男子5000米接力赛，中国队夺得银牌。
观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（）A．甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功3．（3分）如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（）A．Q1＞Q2 q1=q2B．Q1＞Q2 q1＞q2C．Q1=Q2 q1=q2D．Q1=Q2 q1＞q2 4．（3分）普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则（）A．ab接MN、cd接PQ，I ab＜I cd B．ab接MN、cd接PQ，I ab＞I cdC．ab接PQ、cd接MN，I ab＜I cd D．ab接PQ、cd接MN，I ab＞I cd5．（3分）如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。
2013年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(天津卷) 物理部分-推荐下载
4．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量
电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器
ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为 Iab，cd 一侧线圈 的匝数较多，工作时电流为 Icd，为了使电流表能正常工 作，则
A.ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab<Icd B. ab 接 MN、cd 接 PQ，Iab>Icd C.ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab<Icd D.ab 接 PQ、cd 接 MN，Iab>Icd 4、【答案】B 【解析】本题考察远距离输电和理想变压器的基
础知识。
Uab:Ucd=nab:ncd，Pab=Pcd，可知 nab Iab =ncd Icd，高压输电线
MN 上电流较大，故应设法降低交流电流表的待测电流，B 选项
பைடு நூலகம்
正确。
由理想变压器的基本规律：
5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于 O 点。现用水平力 F 缓慢推动斜面体， 小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态， 当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜 面对小球的支持力 FN 以及绳对小球的拉力 FT 的变化情况 是 A·FN 保持不变，FT 不断增大 B·FN 不断增大，FT 不断减小 C． FN 保持不变，FT 先增大后减小 D·FN 不断场大，FT 先减小后增大 5、【答案】D 【解析】本题考察物体的受力分析、共点力的 动态平衡问题。 物体在三个共点力作用下达到平衡状态，其 中一个力的大小和方向均不发生变化时： 一个力的 方向不变，另一个力方向改变，利用力的三角形法则； 另外 两个力中，另外两个力方向均改变，利用力的三角形与几何三 角形相似。 对小球进行受力分析如图所示，则题干描述的 动态过程可通过力的三角形边长的变化替代。 图中黑线代表 小球的重力，蓝色代表细绳中的拉力 FT，红色代表斜面弹力 FN
普通高等学校招生全国统一考试理综(物理)(天津卷,含答案)
2013年普通高等学校招生全国统一考试理综（物理）（天津卷，含答案）1．下列说法正确的是A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B. α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关2．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反C，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则A:Q1>Q2 q1=q2B: Q1>Q2 q1>q2C:Q1=Q2 q1=q2D: Q1=Q2 q1>q24．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则A.ab接MN、cd接PQ，I ab<I cdB. ab接MN、cd接PQ，I ab>I cdC.ab接PQ、cd接MN，I ab<I cdD.ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。
2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(天津卷带解析)
绝密★启用前2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（天津卷带解析）试卷副标题注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上第I 卷（选择题）请点击修改第I 卷的文字说明 一、选择题1．下列说法正确的是（ ）A.原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律B.射线、射线、射线都是高速运动的带电粒子流C.氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子D.发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 2．我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3 000 m 接力三连冠。
观察发现,“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面,并且开始向前滑行,待乙追上甲时,乙猛推甲一把,使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中,忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用,则( )A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量B. 甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量D. 甲对乙做多少负功,乙对甲就一定做多少正功3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd ，ab 边长大于bc 边长，置于垂直纸面向里、边界为MN 的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN 。
第一次ab 边平行MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 1，通过线框导体横截面积的电荷量为q 1；第二次bc 边平行于MN 进入磁场，线框上产生的热量为Q 2，通过线框导体横截面的电荷量为q 2，则（ ）A.Q 1＞Q 2，q 1=q 2B.Q 1＞Q 2，q 1＞q 2C.Q 1=Q 2，q 1=q 2D..Q 1=Q 2，q 1＞q 24．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab 一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab ，cd 一侧线圈的匝数较多，工作时电流为I cd ，为了使电流表能正常工作，则（ ）A.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＜I cdB.ab 接MN 、cd 接PQ ，I ab ＞I cdC.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＜I cdD.ab 接PQ 、cd 接MN ，I ab ＞I cd5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O 点，现用水平F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N ，以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是（ ）A.F N 保持不变，F T 不断增大B.F N 不断增大，F T 不断减小C.F N 保持不变，F T 先增大后减小D.F N 不断增大，F T 先减小后增大6．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P 、Q 两点，MN 为PQ 连线的中垂线，交PQ 与O 点，A 为MN 上的一点，一带负电的试探电荷q ，从A 点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则（ ）A.q 由A 向O 的运动是匀加速直线运动B.q 由A 向O 运动的过程电势能逐渐减小C.q 运动到O 点时的动能最大D.q 运动到O 点时电势能为零 7．一列简谐波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m 的a ，b 两质点的振动图像如图所示，下列描述该波的图像可能正确的是（ ）8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图，O 点为圆心，OO ’为直径MN 的垂线，足够大的光屛PQ 紧靠玻璃砖右侧且垂直于MN 。
2013年普通高等学校招生全国统一考试 天津卷(理)含解析
P ( AB ) P ( A) P ( B ) .
·球的体积公式 V
4 3 R . 3
其中 R 表示球的半径.
h 表示棱柱的高.
一、选择题：在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的. （1）已知集合 A x R | x | 2 ， B x R x 1 ，则 A B （ （A） , 2 （B） 1,2 （C） 2,2 （D） 2,1
取 a 1 ， f ( x) x x x ， 因为 f ( x a ) f ( x) ，所以 ( x 1) x 1 1 x x （1） x 1 时，解得 x 0 ，矛盾； （2） 1 x 0 时，解得 x 0 ，矛盾； （3） x 0 时，解得 x 1 ，矛盾。 综上 a 1 时， A ，不符合题意，排除 C。 【解析 2】显然 a 0 且 f ( x ) 是奇函数。 当 a 0 时， f ( x ) 在 R 上单调递增，所以 f ( x a ) f ( x ) 与已知矛盾。 当 a 0 时，由 f ( x a ) f ( x) 得 x x 1 x a ( x a ) 因为 , A ，所以 x 时，不等式成立，解得 2 2 2
， AB 2 ， BC 3 ，则 sin BAC （ 4
（C）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
）
（A）
10 10
（B）
10 5
3 10 10
（D）
5 5
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试题解析
天津市武清区大良中学
杨凤国
【命题立意】本题考查正、余弦定理在解三角形中的应用。 【思路分析】由余弦定理求出 AC 边后利用正弦定理求 sin BAC 。 【解析 1】选 C 由余弦定理得 AC BA BC 2 BA BC cos BAC 5 ，所以 AC
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1．下列说法正确的是
A．原子核发生衰变时要遵守电荷守恒和质量守恒的规律
B.α射线、β射线、γ射线都是高速运动的带电粒子流
C．氢原子从激发态向基态跃迁只能辐射特定频率的光子
D．发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关
2．我国女子短道速滑队在今年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交捧”的运动员乙前面．并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。
在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则
A·甲竖的冲量一定等于乙对甲的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C，甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功
3．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd．ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN。
第一次ab边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1：第二次bc边平行MN进入磁场．线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横
截面的电荷量为q2，则
A:Q1>Q2 q1=q2
B: Q1>Q2 q1>q2
C:Q1=Q2 q1=q2
D: Q1=Q2 q1>q2
4．普通的交流电流表不能直接接在高压输电线路上测量电流，通常要通过电流互感器来连接，图中电流互感器ab一侧线圈的匝数较少，工作时电流为I ab，cd一侧线圈的匝数较多，
工作时电流为I cd，为了使电流表能正常工作，则
A.ab接MN、cd接PQ，I ab<I cd
B.ab接MN、cd接PQ，I ab>I cd
C.ab接PQ、cd接MN，I ab<I cd
D.ab接PQ、cd接MN，I ab>I cd
5．如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。
现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力F N以及绳对小球的拉力F T的变化情况是
A·F N保持不变，F T不断增大
B·F N不断增大，F T不断减小
C． F N保持不变，F T先增大后减小
D·F N不断场大，F T先减小后增大
6 ．两个带等量正电的点电荷，固定在图中P、Q两点，MN为PQ连线的中垂线，交PQ于O 点，A点为MN上的一点。
一带负电的试探电荷q，从A点由静止释放，只在静电力作用下运
动．取无限远处的电势为零，则
A.q由A向O的运动是匀加速直线运动
B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小
C.q运动到O点时的动能最大
o.q运动到O点时电势能为零
7. 7．一列简谐横波沿直线传播，该直线上平衡位置相距9m的a、b两质点的振动图象如右图所示．下列描述该波的图象可能正确的是
8．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图．O点为圆心，OO’为直径MN的垂线。
足够大的光屏PQ紧靠玻瑞砖右侧且垂直于MN．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，入射光线与OO’夹角θ较小时，光屏NQ区城出现两个光斑·逐渐增大θ角．当θ=α时，光
屏NQ区城A光的光斑消失，继续增大θ角，当θ=β时，光屏NQ区域B光的光斑消失，
则
A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大
B. A光在玻璃砖中传播速度比B光的大
C.α<θ<β时，光屏上只有1个光斑
D.β<θ<π/2时，光屏上只有1个光斑
第二卷
9（1）“嫦娥一号”和“嫦娥二号”卫星相继完成了对月球的环月飞行，标志着我国探月工程的第一阶段己经完成。
设“嫦娥二号”卫星环绕月球的运动为匀速圆周运动，它距月球表面的高度为h，己知月球的质量为M、半径为R，引力常量为G，则卫星绕月球运动的向心加速度a＝线速度 v=
(2）某实验小组利用图示的装置探究加速度与力、质量的关系．
①下列做法正确的是（填字母代号）
A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行
B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通过定滑轮拴木块上
C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源
D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要盆新调节木板倾斜度
②为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的拉力，应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量木块和木块上硅码的总质量（填远大于，远小于，或近似于）
③甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度a与拉力F的关系，分别得到图中甲、乙两条直线·设甲、乙用的木块质量分别为m甲、m乙甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为μ甲，μ乙，由图可知，m甲m乙μ甲μ乙（填“大于”、“小于”或“等于”)
（3）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由,零逐渐增加到3V，并便于操作。
已选用的器材有：
电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω):
电流表（量程为0~250mA．内阻约5Ω);
电压表（量程为0~3V．内限约3kΩ):
电键一个、导线若干。
①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的（填字母代号）。
A.滑动变阻器（最大阻值20Ω, 额定电流1A)
B.滑动变阻器（最大阻值1750Ω,额定电流0.3A)
②实验的电路图应选用下列的图（填字母代号）。
③实脸得到小灯泡的伏安特性曲线如图所示。
如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻
为50Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是＿W。
10.(16分）质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去，物块继续滑动一段位移停在B点，A、B两点相距x=20m，物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,，求：
(l）物块在力F作用过程发生位移x l的大小：
(2）撤去力F后物块继续滑动的时间t。
11.(18分）一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O。
筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。
圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷．N板带等量负电荷。
质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S 以速度v沿半径SO方向射入磁场中．粒子与圈筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：
(1)M、N间电场强度E的大小；
(2）圆筒的半径R:
（3）保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移2/3d，粒子仍从M板边缘的P处由静止释放粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n。
12.(20分）超导现象是20世纪人类重大发现之一，日前我国己研制出世界传输电流最
大的高温超导电缆并成功示范运行。
(l）超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零，这种性质可以通过实验研究．将一个闭合超导金属圈环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圈环平面向上，逐渐降低温度使环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，若此后环中的电流不随时间变化．则表明其电阻为零。
请指出自上往下看环中电流方向，并说明理由。
（2）为探究该圆环在超导状态的电阻率上限ρ，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I,并经一年以上的时间t未检测出电流变化。
实际上仪器只能检测出大于ΔI的电流变化，其中△I<<I，当电流的变化小于△I时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化。
设环的横截面积为S，环中定向移动电子的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e．试用上述给出的各物理量，推导出ρ的表达式。
(3）若仍使用上述测量仪器，实验持续时间依旧为t．为使实验获得的该圆环在超导状态的电阻率上限ρ的准确程度更高，请提出你的建议，并简要说明实现方法．。