2015年天津市高考物理試卷

/2015年天津市高考物理試卷一、單項選擇題〔每小題6分.每小題給出的四個選項中.只有一個選項是正確的1．〔6分物理學(xué)重視邏輯.崇尚理性.其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上.下列說法正確的是〔A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的2．〔6分中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識.唐人張志和在《玄真子?濤之靈》中寫道："雨色映日而為虹"．從物理學(xué)角度看.虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的．如圖是彩虹成因的簡化示意圖.其中a、b是兩種不同頻率的單色光.則兩光〔A．在同種玻璃中傳播.a光的傳播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后.b光側(cè)移量大C．分別照射同一光電管.若b光能引起光電效應(yīng).a光也一定能D．以相同的入射角從水中射入空氣.在空氣中只能看到一種光時.一定是a光3．〔6分圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖.a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為xa=2m和xb=6m.圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象.下列說法正確的是〔A．該波沿+x方向傳播.波速為1m/sB．質(zhì)點a經(jīng)4s振動的路程為4mC．此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D．質(zhì)點a在t=2s時速度為零4．〔6分未來的星際航行中.宇航員長期處于零重力狀態(tài).為緩解這種狀態(tài)帶來的不適.有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形"旋轉(zhuǎn)艙".如圖所示.當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時.宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上.可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的.下列說法正確的是〔A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大.轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大.轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大.旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D．宇航員質(zhì)量越大.旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小5．〔6分如圖所示.固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán).圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接.彈簧的另一端連接在墻上.且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑.已知彈簧原長為L.圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L〔未超過彈性限度.則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中〔A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時.所受合力為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變二、不定向選擇題〔每小題6分.共18分。每小題給出的四個選項中.都有多個選項是正確的。全部選對的得6分.選對但不全的得3分.選錯或不答的得0分6．〔6分如圖所示.理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表.副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié).在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R.P為滑動變阻器的滑動觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電.則〔A．保持Q的位置不動.將P向上滑動時.電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動.將P向上滑動時.電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動.將Q向上滑動時.電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動.將Q向上滑動時.電流表讀數(shù)變小7．〔6分如圖所示.氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1.之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn).最后打在屏上．整個裝置處于真空中.不計粒子重力及其相互作用.那么〔A．偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時的速度一樣大C．三種粒子運動到屏上所用時間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置8．〔6分P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星.距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動．圖中縱坐標(biāo)表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a.橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方.兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系.它們左端點橫坐標(biāo)相同．則〔A．P1的平均密度比P2的大B．P1的"第一宇宙速度"比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大三、實驗填空題〔共3小題.每小題4分.滿分18分9．〔4分如圖所示.在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板.A球在水平面上靜止放置.B球向左運動與A球發(fā)生正碰.B球碰撞前、后的速率之比為3：1.A球垂直撞向擋板.碰后原速率返回.兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞.A、B兩球的質(zhì)量之比為.A、B碰撞前、后兩球總動能之比為．10．〔4分某同學(xué)利用單擺測量重力加速度．①為了使測量誤差盡量小.下列說法正確的是．A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D．?dāng)[長一定的情況下.擺的振幅盡量大②如圖所示.在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺．實驗時.由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺.于是他先使擺球自然下垂.在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點.測出單擺的周期T1；然后保持懸點位置不變.設(shè)法將擺長縮短一些.再次使擺球自然下垂.用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點.并測出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距離△L．用上述測量結(jié)果.寫出重力加速度的表達式g=．11．〔10分用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組〔電動勢約4.5V.內(nèi)電阻約1Ω的電動勢和內(nèi)電阻.除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外.還有下列器材供選用：A．電流表：量程0.6A.內(nèi)電阻約1ΩB．電流表：量程3A.內(nèi)電阻約0.2ΩC．電壓表：量程3V.內(nèi)電阻約30kΩD．電壓表：量程6V.內(nèi)電阻約60kΩE．滑動變阻器：0～1000Ω.額定電流0.5AF．滑動變阻器：0～20Ω.額定電流2A①為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確.電流表應(yīng)選用.電壓表應(yīng)選用.滑動變阻器應(yīng)選用〔均填儀器的字母代號．②如圖為正確選擇儀器后.連好的部分電路.為了使測量誤差盡可能小.還需在電路中用導(dǎo)線將和相連、和相連、和相連〔均填儀器上接線柱的字母代號．③實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了.于是不再使用電流表.剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器.重新連接電路.仍能完成實驗．實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U．用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù).為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線.則可以為縱坐標(biāo).以為橫坐標(biāo)．四、計算題〔共3小題.滿分54分12．〔16分某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖.皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的郵件輕放在皮帶上.郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．設(shè)皮帶足夠長.取g=10m/s2.在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中.求：〔1郵件滑動的時間t；〔2郵件對地的位移大小x；〔3郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W．13．〔18分如圖所示."凸"字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m.相鄰各邊相互垂直.且處于同一豎直平面內(nèi).ab邊長為l.cd邊長為2l.ab與cd平行.間距為2l．勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平.磁場方向垂直于線框所在平面．開始時.cd邊到磁場上邊界的距離為2l.線框由靜止釋放.從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前.線框做勻速運動．在ef、pq邊離開磁場后.ab邊離開磁場之前.線框又做勻速運動．線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q．線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi).且ab、cd邊保持水平.重力加速度為g．求：〔1線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍；〔2磁場上下邊界間的距離H．14．〔20分現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場、磁場控制帶電粒子的運動.真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強電場和勻強磁場.電場與磁場的寬度均為d.電場強度為E.方向水平向右；磁感應(yīng)強度為B.方向垂直紙面向里．電場、磁場的邊界互相平行且與電場方向垂直．一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場左側(cè)邊界某處由靜止釋放.粒子始終在電場、磁場中運動.不計粒子重力及運動時的電磁輻射．〔1求粒子在第2層磁場中運動時速度v2的大小與軌跡半徑r2；〔2粒子從第n層磁場右側(cè)邊界穿出時.速度的方向與水平方向的夾角為θn.試求sinθn；〔3若粒子恰好不能從第n層磁場右側(cè)邊界穿出.試問在其他條件不變的情況下.也進入第n層磁場.但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場右側(cè)邊界.請簡要推理說明之．2015年天津市高考物理試卷參考答案與試題解析一、單項選擇題〔每小題6分.每小題給出的四個選項中.只有一個選項是正確的1．〔6分〔2015?天津物理學(xué)重視邏輯.崇尚理性.其理論總是建立在對事實觀察的基礎(chǔ)上.下列說法正確的是〔A．天然放射現(xiàn)象說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)C．α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是電荷是量子化的D．密立根油滴實驗表明核外電子的軌道是不連續(xù)的[分析]本題是原子物理學(xué)史問題.根據(jù)相關(guān)科學(xué)家的物理學(xué)成就進行解答．[解答]解：A、天然放射現(xiàn)象是原子核發(fā)生衰變而產(chǎn)生的.說明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的.故A正確．B、電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有復(fù)雜結(jié)構(gòu).但不能說明原子具有核式結(jié)構(gòu).故B錯誤．C、α粒子散射實驗的重要發(fā)現(xiàn)是原子的核式結(jié)構(gòu).而不是電荷的量子化.故C錯誤．D、密立根油滴實驗測出了電子的電荷量.發(fā)現(xiàn)了電荷量的量子化.不明說明核外電子的軌道是不連續(xù)的.故D錯誤．故選：A．2．〔6分〔2015?天津中國古人對許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識.唐人張志和在《玄真子?濤之靈》中寫道："雨色映日而為虹"．從物理學(xué)角度看.虹是太陽光經(jīng)過雨滴的兩次折射和一次反射形成的．如圖是彩虹成因的簡化示意圖.其中a、b是兩種不同頻率的單色光.則兩光〔A．在同種玻璃中傳播.a光的傳播速度一定大于b光B．以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后.b光側(cè)移量大C．分別照射同一光電管.若b光能引起光電效應(yīng).a光也一定能D．以相同的入射角從水中射入空氣.在空氣中只能看到一種光時.一定是a光[分析]由圖看出第一次折射時.b光折射角較大.其折射率較小.頻率較小.波長較長．由公式v=得到.b光在玻璃中的傳播速度較大；結(jié)合發(fā)生光電效應(yīng)的條件分析；折射率較小.則臨界角大.不容易發(fā)生全反射．[解答]解：畫出光路圖.分析可知.第一次折射時.b光的折射角較大.而入射角相等.根據(jù)折射率公式n=得知.b光的折射率較小.頻率較小.波長較長．再由=λf.可知.折射率越小.則波長越長．A、由公式v=得知.b光的折射率較小.在同種玻璃中傳播.a光的傳播速度一定小于b光.故A錯誤；B、光的折射率較小.以相同角度斜射到同一玻璃板透過平行表面后.b光的折射角較大.所以b光側(cè)移量小．故B錯誤；C、b光的折射率較小.頻率較小.分別照射同一光電管.若b光能引起光電效應(yīng).a光也一定能.故C正確；D、b光的折射率較小.則臨界角大.不容易發(fā)生全反射.所以以相同的入射角從水中射入空氣.在空氣中只能看到一種光時.一定是b光．故D錯誤．故選：C．3．〔6分〔2015?天津圖甲為一列簡諧橫波在某一時刻的波形圖.a、b兩質(zhì)點的橫坐標(biāo)分別為xa=2m和xb=6m.圖乙為質(zhì)點b從該時刻開始計時的振動圖象.下列說法正確的是〔A．該波沿+x方向傳播.波速為1m/sB．質(zhì)點a經(jīng)4s振動的路程為4mC．此時刻質(zhì)點a的速度沿+y方向D．質(zhì)點a在t=2s時速度為零[分析]A、由圖可知ab兩點之間的距離.利用波的速度公式可求出波傳播的速度大小.結(jié)合b點在該時刻的位置及振動方向.利用平移法可知波的傳播方向.從而可知選項A的正誤B、方向經(jīng)過4s的時間與周期之間的關(guān)系.利用在一個周期內(nèi).質(zhì)點經(jīng)過的路程為振幅的4倍.即可得知選項B的正誤．C.結(jié)合b質(zhì)點此時刻的位置和振動方向.從而可得知a質(zhì)點所處的位置和振動方向.繼而可知選項C的正誤．D、通過t=2s時b的位置.可判斷出a點的位置.從而可知a點的運動情況.繼而得知選項D的正誤．[解答]解：A、ab兩點間的距離為x=xb﹣xa=6﹣2=4m.振動從a傳播到b的時間為半個周期.為t==4s.所以波速為：v===1m/s.但是b點該時刻的振動方向是沿y軸正方向.由微平移法可知波向﹣x軸方向傳播.選項A錯誤．B、質(zhì)點a振動4s.是經(jīng)過了半個周期.質(zhì)點運動過的路程為振幅的2倍.即為1m.選項B錯誤C、此時刻b的振動方向是向y軸正方向.ab間相隔半個波長.振動步調(diào)完全相反.所以此時刻質(zhì)點a的速度沿﹣y方向.選項C錯誤．D、在t=2s時.質(zhì)點b在正的最大位移處.ab兩質(zhì)點的振動步調(diào)完全相反.所以質(zhì)點a在負(fù)的最大位移處.此時a的速度為零.選項D正確．故選：D4．〔6分〔2015?天津未來的星際航行中.宇航員長期處于零重力狀態(tài).為緩解這種狀態(tài)帶來的不適.有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形"旋轉(zhuǎn)艙".如圖所示.當(dāng)旋轉(zhuǎn)艙繞其軸線勻速旋轉(zhuǎn)時.宇航員站在旋轉(zhuǎn)艙內(nèi)圓柱形側(cè)壁上.可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達到上述目的.下列說法正確的是〔A．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大.轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B．旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大.轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C．宇航員質(zhì)量越大.旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D．宇航員質(zhì)量越大.旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小[分析]首先分析出該題要考察的知識點.就是對向心加速度的大小有影響的因素的分析.列出向心加速度的表達式.進行分析即可得知正確選項．[解答]解：為了使宇航員在航天器上受到與他站在地球表面時相同大小的支持力.即為使宇航員隨旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動的向心加速度為定值.且有a=g.宇航員隨旋轉(zhuǎn)艙轉(zhuǎn)動的加速度為：a=ω2R.由此式可知.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大.轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小.此加速度與宇航員的質(zhì)量沒有關(guān)系.所以選項ACD錯誤.B正確．故選：B5．〔6分〔2015?天津如圖所示.固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán).圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接.彈簧的另一端連接在墻上.且處于原長狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑.已知彈簧原長為L.圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L〔未超過彈性限度.則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中〔A．圓環(huán)的機械能守恒B．彈簧彈性勢能變化了mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時.所受合力為零D．圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變[分析]分析圓環(huán)沿桿下滑的過程的受力和做功情況.由于彈簧的拉力對圓環(huán)做功.所以圓環(huán)機械能不守恒.系統(tǒng)的機械能守恒；根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒進行分析．[解答]解：A、圓環(huán)沿桿滑下過程中.彈簧的拉力對圓環(huán)做功.圓環(huán)的機械能不守恒.故A錯誤.B、圖中彈簧水平時恰好處于原長狀態(tài).圓環(huán)下滑到最大距離時彈簧的長度變?yōu)?L.可得物體下降的高度為h=L.根據(jù)系統(tǒng)的機械能守恒得彈簧的彈性勢能增大量為△Ep=mgh=mgL.故B正確．C、圓環(huán)所受合力為零.速度最大.此后圓環(huán)繼續(xù)向下運動.則彈簧的彈力增大.圓環(huán)下滑到最大距離時.所受合力不為零.故C錯誤．D、根據(jù)圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒.知圓環(huán)的動能先增大后減小.則圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和先減小后增大.故D錯誤．故選：B．二、不定向選擇題〔每小題6分.共18分。每小題給出的四個選項中.都有多個選項是正確的。全部選對的得6分.選對但不全的得3分.選錯或不答的得0分6．〔6分〔2015?天津如圖所示.理想變壓器的原線圈連接一只理想交流電流表.副線圈匝數(shù)可以通過滑動觸頭Q來調(diào)節(jié).在副線圈兩端連接了定值電阻R0和滑動變阻器R.P為滑動變阻器的滑動觸頭．在原線圈上加一電壓為U的正弦交流電.則〔A．保持Q的位置不動.將P向上滑動時.電流表讀數(shù)變大B．保持Q的位置不動.將P向上滑動時.電流表讀數(shù)變小C．保持P的位置不動.將Q向上滑動時.電流表讀數(shù)變大D．保持P的位置不動.將Q向上滑動時.電流表讀數(shù)變小[分析]保持Q位置不動.則輸出電壓不變.保持P位置不動.則負(fù)載不變.再根據(jù)變壓器的特點分析．[解答]解：AB、在原、副線圈匝數(shù)比一定的情況下.變壓器的輸出電壓由輸入電壓決定．因此.當(dāng)Q位置不變時.輸出電壓不變.此時P向上滑動.負(fù)載電阻值增大.則輸出電流減小.電流表的讀數(shù)I變小.故A錯誤.B正確；CD、P位置不變.將Q向上滑動.則輸出電壓變大.輸出電流變大.則電流表的讀數(shù)變大.故C正確.D錯誤；故選：BC．7．〔6分〔2015?天津如圖所示.氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無初速地飄入電場線水平向右的加速電場E1.之后進入電場線豎直向下的勻強電場E2發(fā)生偏轉(zhuǎn).最后打在屏上．整個裝置處于真空中.不計粒子重力及其相互作用.那么〔A．偏轉(zhuǎn)電場E2對三種粒子做功一樣多B．三種粒子打到屏上時的速度一樣大C．三種粒子運動到屏上所用時間相同D．三種粒子一定打到屏上的同一位置[分析]由動能定理定理可求得粒子進入偏轉(zhuǎn)電場時的速度.再對運動的合成與分解可求得偏轉(zhuǎn)電場中的位移；再由幾何關(guān)系可明確粒子打在屏上的位置．[解答]解：帶電粒子在加速電場中加速度.由動能定理可知：E1qd=mv2；解得：v=；粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的時間t=；在偏轉(zhuǎn)電場中的縱向速度v0=at=縱向位移x=at2=；即位移與比荷無關(guān).與速度無關(guān)；由相似三角形可知.打在屏幕上的位置一定相同.到屏上的時間與橫向速度成反比；故選：AD．8．〔6分〔2015?天津P1、P2為相距遙遠(yuǎn)的兩顆行星.距各自表面相同高度處各有一顆衛(wèi)星s1、s2做勻速圓周運動．圖中縱坐標(biāo)表示行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a.橫坐標(biāo)表示物體到行星中心的距離r的平方.兩條曲線分別表示P1、P2周圍的a與r2的反比關(guān)系.它們左端點橫坐標(biāo)相同．則〔A．P1的平均密度比P2的大B．P1的"第一宇宙速度"比P2的小C．s1的向心加速度比s2的大D．s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的大[分析]根據(jù)牛頓第二定律得出行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度a的表達式.結(jié)合a與r2的反比關(guān)系函數(shù)圖象得出P1、P2的質(zhì)量和半徑關(guān)系.根據(jù)密度和第一宇宙速度的表達式分析求解；根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期表達式求解．[解答]解：A、根據(jù)牛頓第二定律.行星對周圍空間各處物體的引力產(chǎn)生的加速度為：a=.兩曲線左端點橫坐標(biāo)相同.所以P1、P2的半徑相等.結(jié)合a與r2的反比關(guān)系函數(shù)圖象得出P1的質(zhì)量大于P2的質(zhì)量.根據(jù)ρ=.所以P1的平均密度比P2的大.故A正確；B、第一宇宙速度v=.所以P1的"第一宇宙速度"比P2的大.故B錯誤；C、s1、s2的軌道半徑相等.根據(jù)a=.所以s1的向心加速度比s2的大.故C正確；D、根據(jù)根據(jù)萬有引力提供向心力得出周期表達式T=2π.所以s1的公轉(zhuǎn)周期比s2的小.故D錯誤；故選：AC．三、實驗填空題〔共3小題.每小題4分.滿分18分9．〔4分〔2015?天津如圖所示.在光滑水平面的左側(cè)固定一豎直擋板.A球在水平面上靜止放置.B球向左運動與A球發(fā)生正碰.B球碰撞前、后的速率之比為3：1.A球垂直撞向擋板.碰后原速率返回.兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞.A、B兩球的質(zhì)量之比為4：1.A、B碰撞前、后兩球總動能之比為9：5．[分析]設(shè)開始時B的速度為v0.由題得出B與A碰撞后A與B的速度關(guān)系.然后由動量守恒定律即可求出質(zhì)量關(guān)系.由動能的定義式即可求出動能關(guān)系．[解答]解：設(shè)開始時B的速度為v0.B球碰撞前、后的速率之比為3：1.A與擋板碰后原速率返回.兩球剛好不發(fā)生第二次碰撞.所以碰撞后A與B的速度方向相反.大小相等.A的速度是.B的速度是.選取向左為正方向.由動量守恒定律得：整理得：碰撞前的動能：碰撞后的動能：=所以：故答案為：4：1.9：510．〔4分〔2015?天津某同學(xué)利用單擺測量重力加速度．①為了使測量誤差盡量小.下列說法正確的是BC．A．組裝單擺須選用密度和直徑都較小的擺球B．組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線C．實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動D．?dāng)[長一定的情況下.擺的振幅盡量大②如圖所示.在物理支架的豎直立柱上固定有擺長約1m的單擺．實驗時.由于僅有量程為20cm、精度為1mm的鋼板刻度尺.于是他先使擺球自然下垂.在豎直立柱上與擺球最下端處于同一水平面的位置做一標(biāo)記點.測出單擺的周期T1；然后保持懸點位置不變.設(shè)法將擺長縮短一些.再次使擺球自然下垂.用同樣方法在豎直立柱上做另一標(biāo)記點.并測出單擺的周期T2；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點之間的距離△L．用上述測量結(jié)果.寫出重力加速度的表達式g=．[分析]①為減小實驗誤差應(yīng)選擇密度大而體積小的球作為擺球.選用輕質(zhì)細(xì)線做擺線.當(dāng)單擺擺角小于5°時單擺的運動是簡諧運動.根據(jù)實驗注意事項分析答題；②應(yīng)用單擺周期公式求出重力加速度的表達式．[解答]解：①A、為減小空氣阻力對實驗的影響.減小實驗誤差.組裝單擺須選用密度大而直徑都較小的擺球.故A錯誤；B、為減小實驗誤差.組裝單擺須選用輕且不易伸長的細(xì)線.故B正確；C、實驗時須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動.不能使單擺成為圓錐擺.故C正確；D、單擺擺角最大擺角應(yīng)小于5°.擺長一定的情況下.擺的振幅盡量小些.故D錯誤；故選BC．②由單擺周期公式.根據(jù)題意看得：T1=2π.T2=2π.解得：g=；故答案為：①BC；②．11．〔10分〔2015?天津用電流表和電壓表測定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組〔電動勢約4.5V.內(nèi)電阻約1Ω的電動勢和內(nèi)電阻.除待測電池組、電鍵、導(dǎo)線外.還有下列器材供選用：A．電流表：量程0.6A.內(nèi)電阻約1ΩB．電流表：量程3A.內(nèi)電阻約0.2ΩC．電壓表：量程3V.內(nèi)電阻約30kΩD．電壓表：量程6V.內(nèi)電阻約60kΩE．滑動變阻器：0～1000Ω.額定電流0.5AF．滑動變阻器：0～20Ω.額定電流2A①為了使測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確.電流表應(yīng)選用A.電壓表應(yīng)選用D.滑動變阻器應(yīng)選用F〔均填儀器的字母代號．②如圖為正確選擇儀器后.連好的部分電路.為了使測量誤差盡可能小.還需在電路中用導(dǎo)線將a和d相連、c和g相連、f和h相連〔均填儀器上接線柱的字母代號．③實驗時發(fā)現(xiàn)電流表壞了.于是不再使用電流表.剩余儀器中僅用電阻箱替換掉滑動變阻器.重新連接電路.仍能完成實驗．實驗中讀出幾組電阻箱的阻值R和對應(yīng)電壓表的示數(shù)U．用圖象法處理采集到的數(shù)據(jù).為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖象是一條直線.則可以為縱坐標(biāo).以為橫坐標(biāo)．[分析]1、根據(jù)電路電流選擇電流表.根據(jù)電源電動勢選擇電壓表.為方便實驗操作.應(yīng)選最大阻值較小的滑動變阻器．2、根據(jù)伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻的原理作出實驗圖．3、根據(jù)閉合電路歐姆定律得出對應(yīng)的表達式.讓圖象為直線.便于我們處理．[解答]解：①實驗中電流較小.若選用3A量程測量誤差較大；故為了準(zhǔn)確測量.電流表應(yīng)選A.電源電動勢約為1.5×3=4.5V.電壓表應(yīng)選D.電阻值太大.調(diào)節(jié)不方便.為方便實驗操作.滑動變阻器應(yīng)選F；②測量電源電動勢和內(nèi)阻的時候.由于電源的內(nèi)阻是很小的.為了減小內(nèi)阻的測量誤差.我們選用的是電流表的相對電源的外接法.故應(yīng)將ad、cg以及fh相連組成電路；③由于電流表壞.故只能利用電壓表和電阻箱進行實驗.由閉合電路歐姆定律可得：電源電動勢E=U+Ir=U+r.則=+?.故應(yīng)作出﹣圖象；故答案為：①ADF；②ad.cg.fh；③；．四、計算題〔共3小題.滿分54分12．〔16分〔2015?天津某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意如圖.皮帶在電動機的帶動下保持v=1m/s的恒定速度向右運動.現(xiàn)將一質(zhì)量為m=2kg的郵件輕放在皮帶上.郵件和皮帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．設(shè)皮帶足夠長.取g=10m/s2.在郵件與皮帶發(fā)生相對滑動過程中.求：〔1郵件滑動的時間t；〔2郵件對地的位移大小x；〔3郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W．[分析]〔1對郵件運用動量定理.求出郵件速度達到傳送帶速度所需的時間．〔2對郵件運用動能定理.求出郵件相對地面的位移大?。?根據(jù)摩擦力的大小以及皮帶的位移大小求出郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W．[解答]解：〔1設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對滑動過程中受到的滑動摩擦力為F.則：F=μmg①取向右為正方向.對郵件應(yīng)用動量定理得.Ft=mv﹣0.②由①②式并代入數(shù)據(jù)得.t=0.2s③〔2郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中.對郵件應(yīng)用動能定理.有：④由①④式并代入數(shù)據(jù)得.x=0.1m⑤〔3郵件與皮帶發(fā)生相對滑動的過程中.設(shè)皮帶相對地面的位移為s.則：s=vt⑥摩擦力對皮帶做的功W=﹣Fs⑦由①③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得.W=﹣2J．答：〔1郵件滑動的時間t為0.2s；〔2郵件對地的位移大小x為0.1m；〔3郵件與皮帶間的摩擦力對皮帶做的功W為﹣2J．13．〔18分〔2015?天津如圖所示."凸"字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m.相鄰各邊相互垂直.且處于同一豎直平面內(nèi).ab邊長為l.cd邊長為2l.ab與cd平行.間距為2l．勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平.磁場方向垂直于線框所在平面．開始時.cd邊到磁場上邊界的距離為2l.線框由靜止釋放.從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前.線框做勻速運動．在ef、pq邊離開磁場后.ab邊離開磁場之前.線框又做勻速運動．線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q．線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi).且ab、cd邊保持水平.重力加速度為g．求：〔1線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍；〔2磁場上下邊界間的距離H．[分析]〔1線框勻速進入〔離開磁場.重力與安培力平衡.根據(jù)平衡條件、安培力公式、切割公式、歐姆定律列式求解即可分別求出兩個速度；〔2由動能定理和功的計算公式.寫出重力做的功W.然后結(jié)合功能關(guān)系即可求出磁場的寬度．[解答]解：〔1設(shè)線框dc邊剛進入磁場時.線框的速度為v1.感應(yīng)電動勢E=B?2lv1①感應(yīng)電流：I=②dc邊受安培力的大小：F=BI?2l③由于做勻速運動.則：F=mg④由①～④式解得速度：⑤設(shè)線框ab邊將離開磁場時.線框的速度為v2.同理可得：⑥所以：v2=4v1⑦〔2在線框從開始下落到dc邊剛進入磁場的過程中.重力做功WG=2mgl根據(jù)動能定理得：2mgl=⑧線框完全穿過磁場的過程中.由功能關(guān)系得：⑨聯(lián)立⑦⑧⑨得：H=答：〔1線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的4倍；〔2磁場上下邊界間的距離是．14．〔20分〔2015?天津現(xiàn)代科學(xué)儀器常