2015年天津市高考物理試卷（含詳細(xì)答案）

2015年天津市高考物理試卷（含詳細(xì)答案）2015年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（天津）物理試卷物理試卷分為第I卷（選擇題）和第II卷兩部分，共120分第I卷本卷共8個(gè)小題，共48分一、單項(xiàng)選擇題（每小題6分，共30分）1、物理學(xué)重視邏輯，崇尚理性，其理論總是建立在對(duì)事實(shí)觀(guān)察的基礎(chǔ)上。下列說(shuō)法正確的是A、天然放射現(xiàn)象說(shuō)明原子核內(nèi)部是有結(jié)構(gòu)的B、電子的發(fā)現(xiàn)使人認(rèn)識(shí)到原子具有核式結(jié)構(gòu)C、α粒子散射實(shí)驗(yàn)的重要發(fā)現(xiàn)是電荷時(shí)量子化的D、密立根油滴實(shí)驗(yàn)表明核外電子的軌道是不連續(xù)的2、中國(guó)古人對(duì)許多自然現(xiàn)象有深刻認(rèn)識(shí)，唐人張志和在《玄真子·濤之靈》中寫(xiě)道：“雨色映日而為虹”，從物理學(xué)的角度看，虹時(shí)太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)雨滴的兩次折射和一次反射形成的，右圖是彩虹成因的簡(jiǎn)化示意圖，其中a、b時(shí)兩種不同頻率的單色光，則兩光A、在同種玻璃種傳播，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(guò)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光一定也能D、以相同的入射角從水中射入空氣，在空氣張只能看到一種光時(shí)，一定是a光3、圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，a、b兩質(zhì)點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別為2axm=和6bxm=，圖乙為質(zhì)點(diǎn)b從該時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)的振動(dòng)圖象，下列說(shuō)法正確的是A、該波沿+x方向傳播，波速為1m/sB、質(zhì)點(diǎn)a經(jīng)過(guò)4s振動(dòng)的路程為4mC、此時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)a的速度沿+y方向D、質(zhì)點(diǎn)a在t=2s時(shí)速度為零4、未來(lái)的星際航行中，宇航員長(zhǎng)期處于零重力狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來(lái)的不適，有人設(shè)想在未來(lái)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(xiàn)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，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(shí)相同大小的支持力，為達(dá)到目的，下列說(shuō)法正確的是A、旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度就應(yīng)越大B、旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動(dòng)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、如圖所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)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，并且處于原長(zhǎng)狀態(tài)，現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L（未超過(guò)彈性限度），則在圓環(huán)下滑到最大距離的過(guò)程中A、圓環(huán)的機(jī)械能守恒BC、圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零D、圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變二、不定項(xiàng)選擇題（每小題6分，共18分，每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的，全部選對(duì)得6分，選對(duì)但選不全的得3分，選錯(cuò)或者不答的得0分）6、如圖所示，理想變壓器的原線(xiàn)圈連接一只理想交流電流表，副線(xiàn)圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q來(lái)調(diào)節(jié)，在副線(xiàn)圈兩端連接了定值電阻0R和滑動(dòng)變阻器R，P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，在原線(xiàn)圈上加一電壓為U的正弦交流電，則A、保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大B、保持Q的位置不動(dòng)，將P向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小C、保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變大D、保持P的位置不動(dòng)，將Q向上滑動(dòng)時(shí)，電流表讀數(shù)變小7、如圖所示，氕核、氘核、氚核三種粒子從同一位置無(wú)初速度地飄入電場(chǎng)線(xiàn)水平向右的加速電場(chǎng)1E,之后進(jìn)入電場(chǎng)線(xiàn)豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)2E發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在屏上，整個(gè)裝置處于真空中，不計(jì)粒子重力及其相互作用，那么A、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)2E對(duì)三種粒子做功一樣多B、三種粒子打到屏上時(shí)速度一樣大C、三種粒子運(yùn)動(dòng)到屏上所用時(shí)間相同D、三種粒子一定打到屏上的同一位置，8、1P、2P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1s、2s做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圖中縱坐標(biāo)表示行星對(duì)周?chē)臻g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(xiàn)分別表示1P、2P周?chē)腶與2r的反比關(guān)系，它們左端點(diǎn)橫坐標(biāo)相同，則A、1P的平均密度比2P的大B、1P的第一宇宙速度比2P的小C、1s的向心加速度比2s的大D、1s的公轉(zhuǎn)周期比2s的大第II卷本卷共4題，共72分9、（18分）（1）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(yùn)動(dòng)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，AB兩球的質(zhì)量之比為_(kāi)_________，AB碰撞前、后兩球總動(dòng)能之比為_(kāi)______________（2）某同學(xué)利用單擺測(cè)量重力加速度①為了使測(cè)量誤差盡量小，下列說(shuō)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(zhǎng)的細(xì)線(xiàn)C實(shí)驗(yàn)時(shí)須使擺球在同一豎直面內(nèi)擺動(dòng)D擺長(zhǎng)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(zhǎng)約為1m的單擺，實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(diǎn)，測(cè)出單擺的周期1T；然后保持懸點(diǎn)位置不變，設(shè)法將擺長(zhǎng)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(diǎn)，并測(cè)出單擺周期2T；最后用鋼板刻度尺量出豎直立柱上兩標(biāo)記點(diǎn)之間的距離L，用上述測(cè)量結(jié)果，寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式g=____________（3）用電流表和電壓表測(cè)定由三節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組（電動(dòng)勢(shì)約為4.5V，內(nèi)電阻約為1Ω）的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，除了待測(cè)電池組，電建，導(dǎo)線(xiàn)外，還有下列器材供選用；A電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻約為1ΩB電流表：量程3A，內(nèi)電阻約為0.2ΩC電壓表：量程3V，內(nèi)電阻約為30kΩD電壓表：量程6V，內(nèi)電阻約為60kΩE滑動(dòng)變阻器：0-1000Ω，額定電流0.5AF滑動(dòng)變阻器：0-20Ω，額定電流2A①為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，電流表應(yīng)選用_______,電壓表選用_______，滑動(dòng)變阻器選用_______（均填儀器的字母代號(hào)）②右圖為正確選擇儀器后，連好的部分電路，為了使測(cè)量誤差盡量小，還需要在電路中用導(dǎo)線(xiàn)將_______和_______相連、_______和_______相連、_______和_______相連（均填儀器上接線(xiàn)柱的字母代號(hào)）③實(shí)驗(yàn)時(shí)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(dòng)變阻器，重新連接電路，仍能完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中讀出幾組電阻箱的阻值R和對(duì)應(yīng)電壓表的示數(shù)U；用圖像法處理采集到數(shù)據(jù)，為在直角坐標(biāo)系中得到的函數(shù)圖像是一條直線(xiàn)，則可以_______為縱坐標(biāo)，以_______為橫坐標(biāo)10、（16分）某快遞公司分揀郵件的水平傳輸裝置示意圖如圖，皮帶在電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)下保持1/vms=的恒定速度向右運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為2mkg=的郵件輕放在皮帶上，郵件和皮帶間的動(dòng)摩擦力因數(shù)0.5μ=，設(shè)皮帶足夠長(zhǎng)，取210/gms=，在郵件與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，求（1）郵件滑動(dòng)的時(shí)間t（2）郵件對(duì)地的位移大小x（3）郵件與皮帶間的摩擦力對(duì)皮帶做的功W11、（18分）如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線(xiàn)框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長(zhǎng)為l，cd邊長(zhǎng)為2l，ab與cd平行，間距為2l。勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域的上下邊界均水平，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框所在平面。開(kāi)始時(shí)，cd邊到磁場(chǎng)上邊界的距離為2l，線(xiàn)框由靜止釋放，從cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)直到ef、pq邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)，在ef、pq邊離開(kāi)磁場(chǎng)后，ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線(xiàn)框又做勻速運(yùn)動(dòng)。線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q。線(xiàn)框在下落過(guò)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(xiàn)框ab邊將離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小是cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的幾倍（2）磁場(chǎng)上下邊界間的距離H12、（20分）現(xiàn)代科學(xué)儀器常利用電場(chǎng)、磁場(chǎng)控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)。在真空中存在著如圖所示的多層緊密相鄰的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電場(chǎng)和磁場(chǎng)的寬度均為d。電場(chǎng)強(qiáng)度為E，方向水平向右；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。電場(chǎng)、磁場(chǎng)的邊界互相平行且與電場(chǎng)方向垂直，一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子在第1層電場(chǎng)左側(cè)邊界某處由靜止釋放，粒子始終在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，不計(jì)粒子重力及運(yùn)動(dòng)時(shí)的電磁輻射（1）求粒子在第2層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度2v的大小與軌跡半徑2r（2）粒子從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為nθ，試求sinnθ（3）若粒子恰好不能從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出，試問(wèn)在其他條件不變的情況下，也進(jìn)入第n層磁場(chǎng)，但比荷較該粒子大的粒子能否穿出該層磁場(chǎng)右側(cè)邊界，請(qǐng)簡(jiǎn)要推理說(shuō)明之。2015年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（天津卷）理科綜合物理部分參考答案Ⅰ卷共8題，每題6分，共48分。1.A2.C3.D4.B5.B6.BC7.AD8.ACⅡ卷共4題，共72分.9.（18分）（1）4:19:5（2）①BC②222124LTTπ-（3）①ADF②adcgfh③1U1URURRU或或R10.（16分）（1）設(shè)郵件放到皮帶上與皮帶發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力為F，則Fm=μmg①取向右為正方向，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)量定理，有Ft=mv-0②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(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)郵件應(yīng)用動(dòng)能定理，有Fx=1/2mv-0④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(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，設(shè)皮帶相對(duì)地面的位移為s，則s=vt⑥摩擦力對(duì)皮帶做的功W=-Fs⑦由①③⑥⑦式并代入數(shù)據(jù)得W=-2J⑧11.（18分）（1）設(shè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v1E1=2Blv1①設(shè)線(xiàn)框總電阻為R，此時(shí)線(xiàn)框中電流為I1，閉合電路歐姆定律，有11EIR=②設(shè)此時(shí)線(xiàn)框所受安培力為F1，有112lFIB=③由于線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)，其受力平衡，有mg=F1④由①②③④式得122mgv=4lRB⑤設(shè)ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)之前，線(xiàn)框做勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，同理可得222mgv=lRB⑥由⑤⑥式得v2=4v1⑦（2）線(xiàn)框自釋放直到cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)前，有機(jī)械能守恒定律，有2mgl=1/2m21v⑧線(xiàn)框完全穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中，由能量守恒定律，有222111mg2l+=mv-mv22HQ+（）⑨由⑦⑧⑨式得28QHlmg=+⑩12.（20分）（1）粒子在進(jìn)入第2層磁場(chǎng)時(shí)，經(jīng)過(guò)兩次電場(chǎng)加速，中間穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)洛倫茲力不做功。由動(dòng)能定理，有22122qEdmv=①由式①解得2v=②粒子在第二層磁場(chǎng)中受到的洛倫茲力充當(dāng)向心力，有2222vqvBmr=③由②③式解得2r=④（2）設(shè)粒子在第n層磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為nv，軌跡半徑為nr（各量的下標(biāo)均代表粒子所在層數(shù)，下同）。212nnqEdmv=⑤2nnnvqvBmr=⑥粒子進(jìn)入第n層磁場(chǎng)時(shí)，速度的方向與水平方向的夾角為nα，從第n層磁場(chǎng)右側(cè)邊界穿出時(shí)速度方向與水平方向的夾角為nθ，粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，垂直于電場(chǎng)線(xiàn)方向的速度分量不變，有11sinsinnnnnvvθα--=⑦由圖1看sinsinnnnnrrdθα-=⑧由⑥⑦⑧式得11sinsinnnnrrdθθ---=⑨由⑨式看出1122sin,sin,...,sinnnrrrθθθ為一等差數(shù)列，公差為d，可得1