绝密★启用前
2022年天津高考物理冲刺真题重组卷4
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题5分,共40分。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.(2015年高考天津卷)物理学重视逻辑推理,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( )
A.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
B.天然放射现象说明原子核内部是有结构的
C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
答案:B
解析:本题考查物理学史内容密立根实验测电子的电荷量,卢瑟福原子核式结构模型,玻尔原子理论的基本假设,天然放射现象的发现过程
A.卢瑟福的α粒子散射实使人们认识到原子的核式结构,A错误;
B.贝克勒尔发现天然放射现象说明原子核内部是有结构的,B正确;
C.密立根用油滴法首先从实验上证明了,微小粒子带电量的变化不连续,它只能是元电荷的整数倍,即粒子的电荷是量子化的,C错误;
D.轨道量子化是波尔在卢瑟福模型的基础上加以改进而提出的,D错误。
故选B。
2.(2021年高考和平区二模卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成,开箱时,密闭于汽赶内的压缩气体服胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则( )
A.缸内气体对外做功,分子的平均动能减小
B.缸内气体对外做功,内能增大
C.外界对缸内气体做功,分子的平均动能增大
D.外界对缸内气体做功,内能减小
答案:A
解析:本题考查判断系统吸放热,做功情况和内能变化情况,热力学第一定律等
缸内气体体积变大,对外做功,缸内气体与外界无热交换,可知气体的内能减小,温度降低,则分子的平均动能减小。
故选A,其他都错误。
3.(2017年高考天津卷)明代学者方以智在《阳越倒影》中记载,“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有面五色”,表明白光通过多楼晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三楼镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是( )
A.若增大入射角,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
答案:D
解析:光学基本规律,遏止电压的本质及其决定因素
A.当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于等于临界角时才会发生全反射,若增大入射角i,在第二折射面上,两束光的入射角较小,不会发生全反射,故光线不会消失,A错误;
B.由图可知,a光的偏折程度较小,折射率n较小,由
n=c/v
可知,在该三棱镜中,a光的传播速度较大,频率较低,波长较长,B错误;
C.光波属于横波,均能发生偏振现象,C错误;
D.由
eUc=Ekm=hv-W0
可知,若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,由于a光频率较低,故a光的遏止电压Uc较低,D正确。
故选D。
4.(2016年高考天津卷)我国将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是( )
A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
答案:C
解析:本题考查卫星发射及变轨问题中各物理量的变化。明确正常运行的卫星加速做离心运动会达到高轨道,若减速则会做向心运动达到低轨道.
在同一轨道上运行加速做离心运动,减速做向心运动均不可实现对接,则AB错误;飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,则其做离心运动可使飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接,则C正确;飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,则其做向心运动,不可能与空间实验室相接触.则D错误。
故选C。
5.(2017年高考天津卷)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图,绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L,t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( )
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的最大波长为2L
C.t=T/8时,P在平衡位置上方
D.t=3T/8时,P的速度方向竖直向上
答案:C
解析:本题考查波长的多解问题
A.绳波中质点的振动方向与波的传播方向垂直,属于横波,纵波的传播方向和质点的振动方向在同一直线上,故A错误;
B.根据波形图和波的传播方向可知,位移恰好为零且速度方向竖直向上的质点与0点的距离应为
L=nλ+λ/4
波长为
λ=L/(n+1/4)
可知当n=0时有波长的最大值,为
λm=4L
故B错误;
CD.0-T/4内P由平衡位置振动到波峰,T/4-T/2内P由波峰回动到平衡位置,可知t=T/8时,P在平衡位置上方向上振动,t=3T/8时,P在平衡位置上方向下振动,故C正确,D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
6.(2014年高考天津卷)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
答案:AC
解析:本题考查交流发电机原理,交流电的图像解读,交变电流的有效值,交变电流的瞬时值
t=0时刻,两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零,因此线圈平面均与中性面重合,A项正确;图中a、b对应的周期之比为2∶3,因此线圈转速之比na∶nb=∶=3∶2,B项错误;曲线a表示的交流电动势的频率为fa== Hz=25 Hz,C项正确;曲线a对应线圈相应的电动势的最大值Eam=NBS·,由图像知Eam=15 V,曲线b对应线圈相应的电动势的最大值Ebm=NBS·,因此==,Ebm=10 V,有效值Eb= V=5 V,D项错误。
7.(2016年高考天津卷)我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成的,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
答案:BD
解析:本题考查牛顿第二定律的简单应用,整体法与隔离法解连接体问题,牛顿定律与直线运动-简单过程,机车的额定功率、阻力与最大速度。
启动时,动车组做加速运动,加速度方向向前,乘客受到竖直向下的重力和车厢对乘客的作用力,由牛顿第二定律可知,这两个力的合力方向向前,所以启动时乘客受到车厢作用力的方向一定倾斜向前,选项A错误.设每节车厢质量为m,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,则有每节车厢所受阻力f=kmg.设动车组匀加速直线运动的加速度为a,每节动车的牵引力为F,对8节车厢组成的动车组整体,由牛顿第二定律,2F-8f=8ma;设第5节车厢对第6节车厢的拉力为F5,隔离第6、7、8节车厢,把第6、7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F5-3f=3ma,解得F5=;设第6节车厢对第7节车厢的拉力为F6,隔离第7、8节车厢,把第7、8节车厢作为整体进行受力分析,由牛顿第二定律得,F6-2f=2ma;解得F6=;第5、6节车厢与第6、7节车厢间的作用力之比为F5∶F6=∶=3∶2,选项B正确.关闭发动机后,动车组在阻力作用下滑行,由匀变速直线运动规律,滑行距离x=,与关闭发动机时速度的二次方成正比,选项C错误.设每节动车的额定功率为P,当有2节动车带6节拖车时,2P=8f·v1m;当改为4节动车带4节拖车时,4P=8f·v2m;联立解得v1m∶v2m=1∶2,选项D正确.
8.(2015年高考天津卷)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2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( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
答案:AD
解析:本题考查带电粒子在电场中的类平抛运动,偏转规律和推导
根据动能定理有qE1d=mv12,得三种粒子经加速电场加速后获得的速度v1=。在偏转电场中,由l=v1t2及y=t22得,带电粒子经偏转电场的侧位移y=,则三种粒子在偏转电场中的侧位移大小相等,又三种粒子带电荷量相同,根据W=qE2y得,偏转电场E2对三种粒子做功一样多,选项A正确。根据动能定理,qE1d+qE2y=mv22,得到粒子离开偏转电场E2打到屏上时的速度v2=,由于三种粒子的质量不相等,故v2不一样大,选项B错误。粒子打在屏上所用的时间t=+=+(L′为偏转电场左端到屏的水平距离),由于v1不一样大,所以三种粒子打在屏上的时间不相同,选项C错误。根据vy=t2及tan θ=得,带电粒子的偏转角的正切值tan θ=,即三种带电粒子的偏转角相等,又由于它们的侧位移相等,故三种粒子打到屏上的同一位置,选项D正确。
三、填空题:本题共2小题,每小题6分,共12分.
9.(2017年高考天津卷)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_______.
A.重物选用质量和密度较大的全属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示,纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点,重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______.
A.OA、AD和EG的长度
B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度
D.AC、BD和EG的长度
答案:①AB ②BC
解析:本题考查实验:验证机械能守恒定律
①A.实验供选择的重物应该相对质量较大、体积较小的物体,这样能减少摩擦阻力的影响,从而减小实验误差,故A正确;
B.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线,这样可以减小纸带与限位孔的摩擦,从而减小实验误差,故B正确;
C.因为实验中比较的是mgh与mv2/2的大小关系,故m可约去,不需要测量重锤的质量,对减小实验误差没有影响,故C错误;
D.实验时,先接通打点计时器电源再放手松开纸带,对减小实验误差没有影响,故D错误
②根据这段时间内的平均速度等于中时刻瞬时速度,结合动能与重力势能表达式:
A.当知道OA、AD和EG的长度时,只有求得F点与AD的中点的瞬时速度,从而确定两者的动能变化,却无法求解重力势能的变化,故A错误;
B.当知道OC、BC和CD的长度时,同理,依据BC和CD的长度,可求得C点的瞬时速度,从而求得0到C点的动能变化,因知道oc间距,则可求得重力势能的变化,可以验证机械能守恒,故B正确;
C.当知道BD、CF和EG的长度时,依据BD和EG的长度,可分别求得C点与F点的瞬时速度,从而求得动能的变化,再由CF确定重力势能的变化,进而得以验证机械能守恒,故C正确;
D.当AC、BD和EG的长度时,依据AC和EG长度,只能求得B点与F点的瞬时速度,从而求得动能的变化,而BF间距不知道,则无法验证机械能守恒,故D错误;
10.(2016年高考天津卷)某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:
电压表V1(量程0~3V,内阻等于3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻等于15kΩ)
电流表A1(量程0~200mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1kΩ)
电源E(E=6V,内阻不计)
①请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。
②该同学描绘出的I-U图象应是下图中的 。
答案:①如图所示 ②B
解析:本题考查测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验目的、原理、器材
①用电压表V1和R5串联,可改装成量程为U=(rg+R5)=×(3+1)V=4V的电压表;用量程为200mA的电流表A1与定值电阻R4并联可改装为量程为I=Ig+=0.2+A=0.4A的电流表;待测小灯泡的阻值较小,故采用电流表外接,电路图见答案。
②小灯泡的电阻随温度升高而变大,故该同学描绘出的I-U图象应该是B。
四、解答题:本题共3小题,共48分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.(2017年高考天津卷)(16分)
如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。空气阻力不计。求:
(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;
(2)A的最大速度v的大小;
(3)初始时B离地面的高度H。
答案:(1) (2) (3)
解析:本题考查用细绳连接的系统机械能守恒问题,利用动量守恒计算解决简单的碰撞问题
(1)B从释放到细绳刚绷直前做自由落体运动,有:解得:
(2)设细绳绷直前瞬间B速度大小为vB,有
细绳绷直瞬间,细绳张力远大于A、B的重力,A、B相互作用,总动量守恒:
绳子绷直瞬间,A、B系统获得的速度:
之后A做匀减速运动,所以细绳绷直瞬间的速度v即为最大速度,A的最大速度为2 m/s
(3)细绳绷直后,A、B一起运动,B恰好可以和地面接触,说明此时A、B的速度为零,这一过程中A、B组成的系统机械能守恒,有:
解得,初始时B离地面的高度
12.(2018年高考天津卷)(16分)
如图所示,在水平线ab下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、R的半圆环形区域,外圆与ab的交点分别为M、N。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N射出,不计粒子重力。
(1)求粒子从P到M所用的时间;
(2)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,同样能由M进入磁场,从N射出,粒子从M到N的过程中,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求拉子在Q时速度v0的大小。
答案:(1) (2)
解析:本题考查粒子由电场进入磁场,带电粒子在组合场中的运动
粒子在磁场中以洛伦兹力为向心力做圆周运动,在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,据此分析运动时间;粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动,当轨迹与内圆相切时,所有的时间最短,粒子从N射出后在电场中做类平抛运动,在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同,所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v,结合几何知识求解。
(1)设粒子在磁场中运动的速度大小为v,所受洛伦兹力提供向心力,有
设粒子在电场中运动所受电场力为F,有
F=qE
设粒子在电场中运动的加速度为a,根据牛顿第二定律有
F=ma
粒子在电场中做初速度为零的匀加速直线运动,有
v=at
联立以上各式得
(2)粒子进入匀强磁场后做匀速圆周运动,其周期与速度、半径无关,运动时间只由粒子所通过的圆弧所对的圆心角的大小决定,故当轨迹与内圆相切时,所有的时间最短,设粒子在磁场中的轨迹半径为r',由几何关系可得
设粒子进入磁场时速度方向与ab的夹角为θ,即圆弧所对圆心角的一半,由几何关系知
粒子从Q射出后在电场中做类平抛运动,在电场方向上的分运动和从P释放后的运动情况相同,所以粒子进入磁场时沿竖直方向的速度同样为v,在垂直于电场方向的分速度等于为v0,由运动的合成和分解可得
联立以上各式得
13.(2016年高考天津卷)(18分)
电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为θ。一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间,恰好匀速穿过,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动,铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是边长为d的正方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B,铝条的高度大于d,电阻率为ρ,为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为g。
(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I;
(2)若两铝条的宽度均为b,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式;
(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度b′>b的铝条,磁铁仍以速度v进入铝条间,试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。
答案:(1) (2)v= (3)见解析
解析:(1)磁铁在铝条间运动时,两根铝条受到的安培力大小相等均为F安,有
F安=IdB①
磁铁受到沿斜面向上的作用力为F,其大小有
F=2F安②
磁铁匀速运动时受力平衡,则有
F-mgsin θ=0③
联立①②③式可得I=④
(2)磁铁穿过铝条时,在铝条中产生的感应电动势为E,有E=Bdv⑤
铝条与磁铁正对部分的电阻为R,由电阻定律有
R=ρ⑥
由欧姆定律有
I=⑦
联立④⑤⑥⑦式可得
v=⑧
(3)磁铁以速度v进入铝条间,恰好做匀速运动时,磁铁受到沿斜面向上的作用力F,联立①②⑤⑥⑦式可得
F=⑨
当铝条的宽度b′>b时,磁铁以速度v进入铝条间时,磁铁受到的作用力变为F′,有
F′=⑩
可见,F′>F=mgsin θ,磁铁所受到的合力方向沿斜面向上,获得与运动方向相反的加速度,磁铁将减速下滑,此时加速度最大,之后,随着运动速度减小,F′也随着减小,磁铁所受的合力也减小,由于磁铁加速度与所受到的合力成正比,磁铁的加速度逐渐减小。综上所述,磁铁做加速度逐渐减小的减速运动。直到F′=mgsin θ时,磁铁重新达到平衡状态,将再次以较小的速度匀速下滑。绝密★启用前
2022年天津高考物理冲刺真题重组卷4
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题5分,共40分。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.(2015年高考天津卷)物理学重视逻辑推理,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( )
A.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
B.天然放射现象说明原子核内部是有结构的
C.α粒子散射实验的重要发现是电荷是量子化的
D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
2.(2021年高考和平区二模卷)某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由汽缸和活塞组成,开箱时,密闭于汽赶内的压缩气体服胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间相互作用,则( )
A.缸内气体对外做功,分子的平均动能减小
B.缸内气体对外做功,内能增大
C.外界对缸内气体做功,分子的平均动能增大
D.外界对缸内气体做功,内能减小
3.(2017年高考天津卷)明代学者方以智在《阳越倒影》中记载,“凡宝石面凸,则光成一条,有数棱则必有面五色”,表明白光通过多楼晶体折射会发生色散现象。如图所示,一束复色光通过三楼镜后分解成两束单色光a、b,下列说法正确的是( )
A.若增大入射角,则b光先消失
B.在该三棱镜中a光波长小于b光
C.a光能发生偏振现象,b光不能发生
D.若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应,则a光的遏止电压低
4.(2016年高考天津卷)我国将发射“天宫二号”空间实验室,之后发射“神州十一号”飞船与“天宫二号”对接假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,为了实现飞船与空间实验室的对接,下列措施可行的是( )
A.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后飞船加速追上空间实验室实现对接
B.使飞船与空间实验室在同一轨道上运行,然后空间实验室减速等待飞船实现对接
C.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上加速,加速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
D.飞船先在比空间实验室半径小的轨道上减速,减速后飞船逐渐靠近空间实验室,两者速度接近时实现对接
5.(2017年高考天津卷)手持较长软绳端点O以周期T在竖直方向上做简谐运动,带动绳上的其他质点振动形成简谐波沿绳水平传播,示意如图,绳上有另一质点P,且O、P的平衡位置间距为L,t=0时,O位于最高点,P的位移恰好为零,速度方向竖直向上,下列判断正确的是( )
A.该简谐波是纵波
B.该简谐波的最大波长为2L
C.t=T/8时,P在平衡位置上方
D.t=3T/8时,P的速度方向竖直向上
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共20分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得5分,部分选对的得3分,有选错的得0分.
6.(2014年高考天津卷)如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图像如图乙中曲线a、b所示,则( )
A.两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B.曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3
C.曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D.曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
7.(2016年高考天津卷)我国高铁技术处于世界领先水平.和谐号动车组是由动车和拖车编组而成的,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车.假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比.某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比
D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
8.(2015年高考天津卷)如图所示,氕核、氘核、氚核三种粒子从同一位置无初速地飘入电场线水平向右的加速电场E1,之后进入电场线竖直向下的匀强电场E2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( )
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多
B.三种粒子打到屏上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏上所用时间相同
D.三种粒子一定打到屏上的同一位置
三、填空题:本题共2小题,每小题6分,共12分.
9.(2017年高考天津卷)如图所示,打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置验证机械能守恒定律。
①对于该实验,下列操作中对减小实验误差有利的是_______.
A.重物选用质量和密度较大的全属锤
B.两限位孔在同一竖直面内上下对正
C.精确测量出重物的质量
D.用手托稳重物,接通电源后,撒手释放重物
②某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50Hz的交流电源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部分未画出,如图所示,纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其中O点为纸带上打出的第一个点,重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有______.
A.OA、AD和EG的长度
B.OC、BC和CD的长度
C.BD、CF和EG的长度
D.AC、BD和EG的长度
10.(2016年高考天津卷)某同学想要描绘标有“3.8V,0.3A”字样小灯泡L的伏安特性曲线,要求测量数据尽量精确、绘制曲线完整。可供该同学选用的器材除开关、导线外,还有:
电压表V1(量程0~3V,内阻等于3kΩ)
电压表V2(量程0~15V,内阻等于15kΩ)
电流表A1(量程0~200mA,内阻等于10Ω)
电流表A2(量程0~3A,内阻等于0.1Ω)
滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流2A)
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流0.5A)
定值电阻R3(阻值等于1Ω)
定值电阻R4(阻值等于10Ω)
定值电阻R5(阻值等于1kΩ)
电源E(E=6V,内阻不计)
①请画出实验电路图,并将各元件字母代码标在该元件的符号旁。
②该同学描绘出的I-U图象应是下图中的 。
四、解答题:本题共3小题,共48分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.
11.(2017年高考天津卷)(16分)
如图所示,物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接,跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧,质量分别为mA=2kg、mB=1kg。初始时A静止于水平地面上,B悬于空中。先将B竖直向上再举高h=1.8m(未触及滑轮)然后由静止释放。一段时间后细绳绷直,A、B以大小相等的速度一起运动,之后B恰好可以和地面接触。取g=10 m/s2。空气阻力不计。求:
(1)B从释放到细绳刚绷直时的运动时间t;
(2)A的最大速度v的大小;
(3)初始时B离地面的高度H。
12.(2018年高考天津卷)(16分)
如图所示,在水平线ab下方有一匀强电场,电场强度为E,方向竖直向下,ab的上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,磁场中有一内、外半径分别为R、R的半圆环形区域,外圆与ab的交点分别为M、N。一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放,由M进入磁场,从N射出,不计粒子重力。
(1)求粒子从P到M所用的时间;
(2)若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出,同样能由M进入磁场,从N射出,粒子从M到N的过程中,始终在环形区域中运动,且所用的时间最少,求拉子在Q时速度v0的大小。
13.(2016年高考天津卷)(18分)
电磁缓速器是应用于车辆上以提高运行安全性的辅助制动装置,其工作原理是利用电磁阻尼作用减缓车辆的速度。电磁阻尼作用可以借助如下模型讨论:如图所示,将形状相同的两根平行且足够长的铝条固定在光滑斜面上,斜面与水平方向夹角为θ。一质量为m的条形磁铁滑入两铝条间,恰好匀速穿过,穿过时磁铁两端面与两铝条的间距始终保持恒定,其引起电磁感应的效果与磁铁不动,铝条相对磁铁运动相同。磁铁端面是边长为d的正方形,由于磁铁距离铝条很近,磁铁端面正对两铝条区域的磁场均可视为匀强磁场,磁感应强度为B,铝条的高度大于d,电阻率为ρ,为研究问题方便,铝条中只考虑与磁铁正对部分的电阻和磁场,其他部分电阻和磁场可忽略不计,假设磁铁进入铝条间以后,减少的机械能完全转化为铝条的内能,重力加速度为g。
(1)求铝条中与磁铁正对部分的电流I;
(2)若两铝条的宽度均为b,推导磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式;
(3)在其他条件不变的情况下,仅将两铝条更换为宽度b′>b的铝条,磁铁仍以速度v进入铝条间,试简要分析说明磁铁在铝条间运动时的加速度和速度如何变化。