2015年全国统一高考理综试卷（天津卷）物理部分

物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上，下列说法正确的是（）

中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子。涛之灵》中写道："雨色映日而为虹"，从物理学的角度看，虹时太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的，如图是彩虹成因的简化示意图，其中 $A$ . $b$ 时两种不同频率的单色光，则两光（）

图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图， $A$ . $b$ 两质点的横坐标分别为 $x_a=2m$ 和 $x_b=6m$ ，图乙为质点 $b$ 从该时刻开始计时的振动图象，下列说法正确的是（）

未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形"旋转仓"如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，为达到目的，下列说法正确的是（）

如图所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为 $m$ 的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，并且处于原长状态，现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为 $L$ ，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2 $L$ （未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（）

如图所示，理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表，副线圈匝数可以通过滑动触头 $Q$ 来调节，在副线圈两端连接了定值电阻 $R_0$ 和滑动变阻器 $R$ ， $P$ 为滑动变阻器的滑动触头，在原线圈上加一电压为 $U$ 的正弦交流电，则（）

如图所示，氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速度地飘入电场线水平向右的加速电场 $E_1$ ，之后进入电场线竖直向下的匀强电场 $E_2$ 发生偏转，最后打在屏上，整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（）

$P_1$ 、 $P_2$ 为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星 $s_1$ 、 $s_2$ 做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离 $r$ 的平方，两条曲线分别表示 $P_1$ 、 $P_2$ 周围的 $a$ 与 $r^2$ （）

（如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖直挡板， $A$ 球在水平面上静止放置， $B$ 球向左运动与 $A$ 球发生正碰， $B$ 球碰撞前、后的速率之比为3:1, $A$ 球垂直撞向挡板，碰后原速率返回，两球刚好不发生碰撞， $AB$ 两球的质量之比为， $AB$ 碰撞前、后两球总动能之比为

某同学利用单摆测量重力加速度

①为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是

②如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约为 $1m$ 的单摆，实验时，由于仅有量程为 $20cm$ 、精度为 $1mm$ 的钢板刻度尺，于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期 $T_1$ ；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆周期 $T_2$ ；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离 $∆L$ ，用上述测量结果，写出重力加速度的表达式 $g$ =

用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组（电动势约为4.5$V$，内电阻约为1$\Omega$）的电动势和内电阻，除了待测电池组，电建，导线外，还有下列器材供选用；

E.滑动变阻器：0-1000$\Omega$，额定电流0.5$A$

F.滑动变阻器：0-20$\Omega$，额定电流2$A$

①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用,电压表选用，滑动变阻器选用（均填仪器的字母代号）
②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，为了使测量误差尽量小，还需要在电路中用导线将和相连、和相连、和相连（均填仪器上接线柱的字母代号）

③实验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器，重新连接电路，仍能完成实验，实验中读出几组电阻箱的阻值R和对应电压表的示数U；用图像法处理采集到数据，为在直角坐标系中得到的函数图像是一条直线，则可以为纵坐标，以为横坐标

某快点公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图，皮带在电动机的带动下保持 $v=1m/s$ 的恒定速度向右运动，现将一质量为 $m=2kg$ 的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦力因数 $\mu =0.5$ ，设皮带足够长，取 $g=10m/s^2$ ，在邮件与皮带发生相对滑动的过程中，求

（1）邮件滑动的时间 $t$

（2）邮件对地的位移大小 $x$

（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功 $W$

如图所示，凸字形硬质金属线框质量为 $m$ ，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内， $ab$ 边长为 $l$ ， $cd$ 边长为 $2l$ ， $ab$ 与 $cd$ 平行，间距为 $2l$ 。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时， $cd$ 边到磁场上边界的距离为 $2l$ ，线框由静止释放，从 $cd$ 边进入磁场直到 $ef$ 、 $pq$ 边进入磁场前，线框做匀速运动，在 $ef$ 、 $pq$ 边离开磁场后， $ab$ 边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为 $Q$ 。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且 $ab$ . $cd$ 边保持水平，重力加速度为 $g$ ；求

（1）线框 $ab$ 边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是 $cd$ 边刚进入磁场时的几倍
（2）磁场上下边界间的距离 $H$

现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。在真空中存在着如图所示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，电场和磁场的宽度均为d。电场强度为E，方向水平向右；磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放，粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射

（1）求粒子在第2层磁场中运动时速度 $v_2$ 的大小与轨迹半径 $r_2$ ；

（2）粒子从第n层磁场右侧边界穿出时，速度的方向与水平方向的夹角为 ${\theta }_n$ ，试求 $\sin {\theta }_n$ ；

（3）若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，试问在其他条件不变的情况下，也进入第n层磁场，但比荷较该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界，请简要推理说明之。