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2016年天津市高考物理试卷解析——资深高三老师讲解
一、单项选择题(每小题6分,共30分)
每题只有一个正确选项。
题目1
内容:我国成功研发的反隐身先进米波雷达,发射无线电波的波长在1~10m范围内。判断正确的是:
A. 米波的频率比厘米波频率高
B. 和机械波一样须靠介质传播
C. 同光波一样会发生反射现象
D. 不可能产生干涉和衍射现象
答案:C
解析:
本题考查电磁波的基本性质。根据公式 (v为波速,λ为波长),波长越长,频率越低。米波波长
(1~10m)大于厘米波,因此米波频率较低,A错误。
无线电波是电磁波,可在真空中传播,不需介质;机械波(如声波)需介质传播,B错误。
无线电波与光波均为电磁波,都能发生反射、折射等现象,C正确。
干涉和衍射是波的特有现象,电磁波也能发生,D错误。
关键点:电磁波与机械波的区别,以及波的基本特性。
题目2内容:如图是a、b两光经过同一双缝干涉装置形成的干涉图样。判断正确的是:
A. 在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光大
B. 从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C. 照射同一金属板发生光电效应时,a光的饱和电流大
D. 若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大
答案:D
解析:
由干涉图样可知,a光条纹间距小于b光,根据双缝干涉公式 ,a光波长较小,频率较高。
频率高的光折射率大(n大)。由 知,在同种介质中,a光传播速度较小,A错误。
全反射临界角公式 ,n越大临界角越小,a光临界角小,B错误。
光电效应的饱和电流与光强有关,与频率无关,无法比较,C错误。
a光频率高,光子能量大,若由氢原子跃迁产生,则能级差大,D正确。
关键点:干涉条纹间距与波长的关系,以及光频对折射率、速度、临界角及能量的影响。
题目3
内容:为实现“神州十一号”与“天宫二号”对接,措施可行的是:
A. 同一轨道上飞船加速对接
B. 同一轨道上空间实验室减速对接
C. 飞船在低轨道加速后靠近对接
D. 飞船在低轨道减速后靠近对接
答案:C
解析:
卫星对接需通过变轨实现。同一轨道上加速会离心至高轨道,减速会向心至低轨道,无法对接,A、B错误。
飞船在低轨道加速时,所需向心力增大,做离心运动靠近高轨道空间实验室,速度接近时可对接,C正确。
低轨道减速会向心至更低轨道,无法对接,D错误。
关键点:卫星变轨原理——加速离心、减速向心。
题目4
内容:平行板电容器与静电计相连,极板带等量异种电荷,点电荷固定于P点。上极板下移后,判断θ(静电计偏
角)、E(场强)、E_p(P点电势能)的变化:
A. θ增大,E增大
B. θ增大,E_p不变
C. θ减小,E_p增大
D. θ减小,E不变
答案:D
解析:
电容器断电后电量Q不变。上极板下移,板间距d减小,由电容决定式 知C增大;由 知电压
U减小,静电计偏角θ减小。场强 ,与d无关,故E不变。
P点电势φ_P = E·L(L为P到下极板距离),E不变则φ_P不变,电势能E_p = qφ_P亦不变。
关键点:电容器动态问题中,断电时Q不变,场强E与d无关。
题目5
内容:理想变压器原线圈接交流电源,滑动触头P上滑时,判断电表示数变化:
A. R₁消耗功率变大
B. 电压表V示数变大
C. 电流表A₁示数变大
D. 闭合开关S,A₁、A₂示数均变大
答案:B
解析:
P上滑→滑动变阻器阻值变大→副线圈总电流变小→R₁分压变小,但电压表V测的是电源电压减去R₁分压,故V
示数变大,B正确。
副线圈电流变小,输出功率变小,输入功率随之变小,原线圈电流A₁示数变小,C错误。
R₁功率P = I²R,电流变小,功率变小,A错误。
闭合S,副线圈负载电阻变小,电流变大,但R₁分压增大,R₂分压减小,A₂示数可能变小,D错误。
关键点:变压器动态分析需结合欧姆定律和功率守恒。
二、不定向选择题(每小题6分,共18分)
每题有多个选项正确,全部选对得6分,选对但不全得3分。
题目6
内容:下列说法符合事实的是:
A. 赫兹证实麦克斯韦光的电磁理论
B. 查德威克用α粒子轰击⁷₁₄N获⁸₁₇O,发现中子
C. 贝克勒尔发现天然放射性,说明原子核有复杂结构
D. 卢瑟福研究阴极射线提出核式结构模型
答案:A、C
解析:
A正确:赫兹实验证实电磁波存在。
B错误:查德威克用α粒子轰击铍核发现中子,非氮核。
C正确:天然放射性表明原子核可分裂,有内部结构。
D错误:卢瑟福通过α粒子散射实验提出核式模型,阴极射线研究由汤姆孙进行。
关键点:重要物理学史事件及发现内容。
题目7内容:波源在O点做简谐运动 ,波沿x轴正方向传播,某时刻波传至x=12m处,波形图如图。判
断:
A. 再经6s波传至x=24m处
B. M点在第3s末振动方向沿y轴正方向
C. 波源起振方向沿y轴负方向
D. M点第一次到y=–3m处需2s
答案:A、B
解析:
由表达式知周期T = 4s,波形图知波长λ = 8m,波速v = λ/T = 2m/s。再经6s波传播距离x = vt = 12m,故传至
24m处,A正确。
M点此时向下振动,第3s末(0.75T后)方向向上,B正确。
波传至x=12m处质点向上振动,故波源起振方向向上,C错误。
M点到y=–3m需时非整数周期,计算得t ≠ 2s,D错误。
关键点:波动方程、波形图与质点振动方向的结合。
题目8
内容:高铁动车组由8节车厢组成(第1、5节为动车),阻力与车重成正比。判断:
A. 启动时乘客受车厢作用力与车运动方向相反
B. 匀加速时第5、6节与第6、7节车厢作用力之比3:2
C. 进站关闭发动机后滑行距离与关闭时速度成正比
D. 改为4动车4拖车时最大速度之比1:2
答案:B、D
解析:
A错误:启动时加速度向前,乘客受力向前。
B正确:对整个车和部分车厢受力分析,得作用力比3:2。
C错误:由动能定理,滑行距离s ∝ v²,非正比。
D正确:由P = F阻·v_max,动车数增倍则最大速度增倍。
关键点:牛顿第二定律、功率与速度关系。
三、解答题(共66分)
需写出解题过程。
题目9(6分)
内容:方盒A(质量2m)静止于光滑水平面,滑块B(质量m)以速度v向左运动,与盒碰撞无机械能损失。滑块
最终相对盒静止,求盒的速度大小及滑块相对盒运动路程。
答案:
盒的速度大小:滑块相对盒运动路程:
解析:
系统动量守恒: 共,得 共 。
能量守恒:初始动能 ,最终动能 ,损失动能转化为内能: 。
解得 。
关键点:动量守恒与能量守恒的结合应用。
题目10(6分)
内容:研究小车匀变速直线运动。
①必要措施:
A. 细线与长木板平行
B. 先通电再释车
C. 小车质量远大于钩码质量
D. 平衡摩擦力
②频率50Hz,纸带部分计数点间距如图,求加速度a和B点速度v_B。
答案:
① A、B
② a = 0.80 m/s²,v_B = 0.40 m/s
解析:
① A、B正确:细线平行保证拉力恒定;先通电保证打点稳定。C、D不必要,因本实验仅研究匀变速运动,无
需满足质量条件或平衡摩擦。
② 由逐差法:
B点速度v_B = AC段平均速度:
关键点:匀变速运动实验中数据处理方法(逐差法、平均速度法)。
题目11(6分)
内容:描绘小灯泡L(3.8V, 0.3A)伏安特性曲线。
①设计电路图。②I-U图象应为图中哪个?
答案:
① 电路图如图(电压表V₁与定值电阻R₅串联扩量程,电流表A₁与R₄并联扩量程,滑动变阻器分压接法,电流
表外接)。
② B
解析:
① 灯泡额定电压3.8V > V₁量程(3V),故用V₁与R₅(1kΩ)串联扩至4V量程;额定电流0.3A > A₁量程
(200mA),故用A₁与R₄(10Ω)并联扩至0.4A。滑动变阻器分压接法保证调节范围广,电流表外接因灯泡电
阻较小。
② 灯泡电阻随温度升高而增大,I-U图象斜率减小,故B正确(曲线斜率表电阻倒数)。
关键点:电表改装原理及伏安特性曲线特点。
题目12(16分)
内容:运动员从AB段由静止匀加速下滑,H=48m,v_B=24m/s。BC段弯曲,h=5m,阻力做功W=–1530J。
g=10m/s²。
(1) 求AB段阻力F_f大小。
(2) 若运动员能承受最大压力为重力的6倍,求C点圆弧半径R最小值。
答案:
(1) F_f = 144 N
(2) R = 12.5 m
解析:
(1) AB段:由运动学公式 ,及几何关系 ,牛顿第二定律 。联立解得
。
(2) B到C:由动能定理 ,得v_C。在C点:牛顿第二定律 ,当F_N
= 6mg时解得R_min = 12.5 m。
关键点:牛顿定律、动能定理及圆周运动向心力的综合应用。
题目13(18分)
内容:带正电小球在匀强电场(E=5√3 N/C)和磁场(B=0.5 T)中做匀速直线运动。撤磁场后求:
(1) 匀速运动时速度v大小和方向。
(2) 撤磁场后小球再次穿过P点所在电场线的时间t。
答案:
(1) v = 20 m/s,方向与电场方向夹角60°
(2) t = 2√3 s
解析:(1) 匀速时三力平衡:重力mg、电场力qE、洛伦兹力qvB。由矢量图得 ,解得v=20
m/s,方向满足 ,故θ=60°。
(2) 撤磁场后,电场力不影响竖直分运动。竖直初速度v_y = v sinθ,竖直上抛至位移为零: ,解
得t=2√3 s。
关键点:带电粒子在复合场中的平衡运动及分运动分析。
题目14(20分)
内容:电磁缓速器模型,铝条固定于斜面(倾角θ),磁铁匀速穿过铝条。铝条电阻率ρ,磁铁端面边长d,匀强磁
场B。求:
(1) 铝条中电流I。
(2) 铝条宽b时磁铁匀速速度v表达式。
(3) 铝条宽b′>b时,磁铁运动加速度和速度变化。
答案:
(1)
(2)
(3) 磁铁做加速度减小的减速运动,最终匀速。
解析:
(1) 磁铁匀速时,沿斜面方向合力零:安培力F_安 = BId,且2F_安 = mg sinθ,解得I。
(2) 感应电动势E = Bdv,铝条电阻R = ρd/(db) = ρ/b,由欧姆定律I = E/R,联立得v。
(3) b′>b时,安培力F′ ∝ b′v > mg sinθ,合力向上,磁铁减速;随v减小,F′减小,加速度减小,直至重新匀
速。
关键点:电磁感应、欧姆定律及牛顿第二定律的结合。