2015年天津高考物理试卷分析

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2015年天津卷高考理综物理试卷分析
一、总体评价
2015年天津高考理综物理试卷是本着《
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2015年普通高等学校招生全国统一考试天津卷考试说明》的内容，着重考查考生知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进"知识与技能"、"过程与方法"、"情感态度与价值观"三维课程培养目标的实现来进行命题。
二、试卷特点
　对于今年的理综物理
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，从总体上看，对知识点的考查依旧是严格按照《考试说明》的要求，几乎所有知识点都有所涉及，各个模块所占分值也基本延续了近几年的特点，以力学和电学为主，近代物理和光学考查较少，热学不做考查。只是今年对能量模块的考查偏多一些。21
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试卷结构与去年相比，基本保持稳定。
整套试卷仍然包括Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，共8题，共计48分，其中前5题为单项选择题，后3题为不定项选择题，提高了整卷的区分度、信度和效度；第Ⅱ卷为非选择题，总计72分，包括填空、作图、问答、计算等多种类型。
总的讲，今年与往年相比，稳定中有变化，变化中有新意：
其一，在难度上，今年的物理
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)有些“两极分化”，也就是说今年的简单题和难题占的分值较多，大致各占了38%左右，而中等题目只占了24%左右。从总体上看，今年的物理高考难度是加大了，尤其是最后一道多选和最后一道大题，难度要超过前几年对应的题目。
其二，应用数学数学知识解决物理问题的分
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)值较多，对数学知识的应用能力的要求偏高。这里面即包含了数学图像的分析，运用数学解决物理问题的能力。比如多项选择第8题，我们要先推导出加速度与距离平方的关系式，再结合图像获取信息，进而通过数学推导得到行星密度、宇宙速度、运行周期等的关系。本身在万有引力模块中考查密度、周期等知识已经具有一定难度，而这道题还需要我们从图像获取信息，难度已超出一般的考查难度。
除此之外，数学运用能力也有很多地方
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)体现出其重要性，如第5、7、9、12等题都对数学描述能力，推理有所考查。特别是12题，作为高考的物理最后一道大题，每年都会是难度最大的一道。在电场和磁场的混合场中，加入了繁杂的数学计算。光是物理情景就不好理解，而数学不好的同学显然也要吃大亏的。今年的这道题更是把学生能力的要求提高到新的高度。
而这样的难度分配，也不太会让大家的
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)分数拉开档次，简单题大家都会做，难题能完全做对的又不太多，而能够拉开档次的中等题又没几道。所以在这种情况下，基本功的扎实以确保简单题不能丢分显得尤为重要。
由以上可见今年的高考物理全面地考查了物理知识
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)的理解、运用，在能力上也对综合分析能力和数学能力有较高的要求。尽管部分题目难度较大，但是总体上还是依托于基础，难度层层递进。从命题角度，今年与前几年并没有什么太大的变化和改动，秉承了天津命题一贯的稳的风格。了解到这些，相信会对明年的考生有一些帮助。
三、数据分析
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四、对中学教学的建议
1、夯实基础知识，提高基本能力。
2、增强对物理情景的认知，对现代科学技术中的物理元素的衔接。
3、教学中注意数学运用能力、图像分析能力的培养。
4、发挥物理学科功能，强化认知能力，提高思维品质。
五、试题分析与解读
第I卷
一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1.物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观测的基础上。下列说法正确的是（
）
A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的
B.电子的发现使人们认识到原子具有核式结构
C.α粒子散射实验的重要发现使电荷是量子化的
D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的
【答案】A
【考点】对近代物理知识的识记。
【解析】粒子的散射现象提出了原子的核式结构模型，B、C错误；密立根油滴实验测出了元电荷的电荷量，D错；故选A。21·世纪
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【课内衔接】选修3-5中关于电子、原子核结构，能量量子化、放射现象等部分知识。
2.中国古人对许多自然现象
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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”。从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的。右图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光（
）
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A.在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光
B.以相同的角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大
C.分别照射同一光电管，若b光能引发光电效应，a光也一定能
D.以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光
【答案】C
【考点】对光学、光电效应知识的考查。
【解析】由光路可知a光的折射率大于b光的折射率，由知在同种玻璃中，a光的传播速度小于b光的速度，A错误；a光的侧移量大于b光的侧移量，B错误；a光的频率大于b光的频率，照射同一个金属管，当b能发生光电效应，a光一定能发生，C正确；由知，a光的临界角小，更容易发生全反射，D错误；故选C。
【课内衔接】选修3-4、3-5中光学、光电效应部分知识
3.图甲为一列简谐波在某
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为xa=2m和xb=6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图像。下列说法正确的是　　21
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com
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A.该波沿+x方向传播，波速为1m/s
B.质点a经4s振动的路程为4m
C.此时质点a的速度沿+y方向
D.质点a在t=2s时速度为零
【答案】D
【考点】对机械振动与机械波的考查。
【解析】由振动图像知，b质点此时正沿y
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)轴的正方向振动，故波沿-x方向传播，此时a质点正沿-y方向振动，A、C错误，a质点经过4s振动了半个周期，振动的路程为1m，B错误；质点a在t=2s时刻处于波谷位置，此时的速度为零，D正确；故选D。
【课内衔接】选修3-4中关于机械振动和机械波等部分知识。
4.未来的星际航行中，宇航员长期处于零
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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“旋转舱”，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。为达到上述目的，下列说法正确的是（
）【来源：21cnj
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m】
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A.旋转舱的半径越大，转动的角速度经应越大
B.旋转舱的半径越大，转动的角速度经应越小
C.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
D.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大小
【答案】B
【考点】对万有引力与航天的考查。
【解析】由题意知旋转舱对宇航员的支持力等于他的重力，所以，旋转舱的半径越大，转动的角速度越小，与宇航员的质量的无关，A、C、D错误，B正确。
【课内衔接】必修2中关于万有引力、圆周运动等部分知识。
5.如图所示，固定的竖直光滑长杆上
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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，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2L（未超过弹性限度），则在圆环下滑到最大距离的过程中（
）【出处：21教育名师】
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A.圆环的机械能守恒
B.弹簧弹性势能变化了
C.圆环下滑到最大距离时，所受合力为零
D.圆环重力势能与弹性势能之和保持不变
【答案】B
【考点】对力与运动、能量的考查。
【解析】下滑的过程中，圆环的机械能转化为弹簧的弹性势能，环的机械能减小，A错误；对圆环由动能定理：知弹性势能变化了，B正确，D错误；圆环下滑到最大距离时，向上的合力最大，D错误；故选B。21cnjy.com
【课内衔接】必修1、必修2中关于相互作用、机械能及其守恒定律等部分知识。
二、不定项选择题（每小题6分，共18分。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6.如图所示，理想变压器的原线圈连接
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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R0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（
）
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A.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大；
B.保持Q的位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小；
C.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大；
D.保持P的位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小
【答案】BC
【考点】对电路、交变电流的考查。
【解析】保持Q的位置不变，P上滑时，电
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)路的总电阻增大，电压不变，由欧姆定律知电流减小，A错误，B正确；保持P的位置不动，将Q上滑，副线圈的匝数增多，U2也会增大，电阻不变，电流变大，C正确，D错误；故选BC。www-2-1-cnjy-com
【课内衔接】选修3-1、选修3-2中关于电路相关知识、交变电流、变压器等部分知识。
7.如图所示，氕核、氘核、氚核
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)三种粒子从同一位置无处速度地漂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，最后打在屏幕上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，那么（
）
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
A.偏转电场E2对三种粒子做功一样多B.三种粒子打在屏幕上时的速度一样大
C.三种粒子运动到屏幕上的时间相同
D.三种粒子一定打到屏幕上的同一位置
【答案】AD
【考点】对牛顿运动定律、能量、电场的考查。
【解析】设E1场中两板之间的距离为d，E2场中的板长为l，板右段距光屏的距离为D。粒子在电场E1中由动能定理：①粒子在E2场中由牛顿定律：②，在电场E2中运动的时间：③，④，⑤，粒子竖直偏转的位移⑥，粒子在水平方向一直做匀速直线运动，粒子运动到光屏的时间⑦粒子出偏转场后，⑧⑨在电场E2中电场力做功：⑩综合以上公式得：,,,,B、C错误，A、D正确，故选AD。
【课内衔接】必修1、2选修3-1中关于牛顿运动定律、能量、加速、偏转电场等部分知识。
8.P1、P2为相距遥远的两颗行星，距
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)各自表面相同高度处各有一颗卫星S1、S2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各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P1、P2周围的a与r2的反比关系，它们左端点坐标相同。则（
）
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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的公转周期比S2的大
【答案】AC
【考点】对万有引力与航天、图像分析的考查。
【解析】万有引力提供向心力,结合图像知P1的平均密度大于P2的平均密度A正确，B错误；卫星S1、S2的距行星表面的高度相同，有上面公式知S1的向心加速度大于S2的向心加速度，C正确；S1的周期小于S2的周期，D错误；故选AC。
【课内衔接】必修2万有引力与航天等部分知识
第II卷
9.（18分）
（1）如图所示，在光滑水平面的左侧固定一竖
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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。两球刚好不发生第二次碰撞，A、B两球的质量之比为
，A、B碰撞前后两球总动能之比为
。
【答案】4:1
；9:5
【考点】对能量、动量知识的考查。
【解析】由两球刚好不发生第二次碰撞知，碰后A、B的速率相等，对A、B碰撞的瞬间由动量守恒：①，②由①②得；A、B碰前的动能③A、B碰撞后的动能：
④综合①②③④得。
【课内衔接】必修2、选修3-5中能量、动量守恒等部分知识
（2）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
A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球
B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线。
C.试验时须使摆球在同一竖直面内摆动
D.摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大
②如图所示，在物理支架的竖直
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)立柱上固定有摆长约1m的单摆。试验时，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，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将绳长缩短一些，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，并测出单摆的周期T2；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=
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【答案】①BC
②
【考点】对机械振动中单摆的考查。
【解析】①为了减小测量误差，组装单摆时选用密度大，半径小的摆球，轻且不易伸长的细线，A错误，B错误；摆球摆动时拉动很小的角度（），且是摆球在同一竖直面没摆动，C正确，D错误，故选BC。
②设第一次的摆场为l1，第二次的摆长l2，小球的半径为r，由单摆的周期公式知①②由题意知：③，由①②③得
【课内衔接】选修3-4中单摆等部分知识
（3）用电流表和电压表测定由三节干电池
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)串联组成的电池组（电动势约为4.5V，内电阻约为1Ω）的电动势和内电阻，除待测电池组、电键、导线外，还有下列器材供选用：
A.电流表：量程0.6A，内电阻约为1Ω
B.
电流表：量程3A，内电阻约为0.2Ω
C.电压表：量程3V，内电阻约为30kΩ
D.
电压表：量程6V，内电阻约为60kΩ
E.滑动变阻器：0-1000Ω，额定电流0.5A
F.
滑动变阻器：0-20Ω，额定电流2A
①为了使测量结果尽量准确，电流表应选用
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
，电压表应选用
，滑动变阻器应选用
（均填仪器的字母代号）。2-1-c-n-j-y
②右图为正确选择仪器后，连好的部分电路，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)为了使测量误差尽可能小，还需在电路中用导线将
和
相连、
和
相连、
和
相连（均填仪器上接线柱的字母代号）。21教育名师原创作品
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
③试验时发现电流表坏了，于是不再使用电流表，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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的数据，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。21教育网
【答案】①A、D、F
②ad、cg、fh
③、
【考点】对电路、电表、电阻选择、建立图像能力的考查。
【解析】①为准确测量，电流表应选A，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电源电动势约为1.5×3=4.5V，电压表应选D，电阻值太大，调节不方便，为方便实验操作，滑动变阻器应选F。
②由于电压表的内阻过大，所以电路应采取电流表外接法，所以用导线a和d相连，c和g相连，f和h相连。
③由闭合电路的欧姆定律知：得：，所以纵轴为，横轴为得到的函数图像是一条直线。
【课内衔接】选修3-1中关于电路、实物连接、电动势、内阻等部分知识
10.（16）某快递公司分拣邮件的水平
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)运输装置示意如图，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m=2kg的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数μ=0.5
。设皮带足够长，取g=10m/s2，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）邮件对地面的位移大小
（3）邮件与皮带间的摩擦力对皮带做的功W
【答案】（1）0.2s（2）0.1m（3）-2J
【考点】对直线运动、相互作用、牛顿运动定律、动能定理、冲量定理的考查。
【解析】（1）设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中受到的滑动摩擦力为F，则①规定向右为正方向，对邮件应用动能定理：②由①②代入数据得：t=0.2s③21世纪教育网版权所有
（2）邮件与皮带发生相对滑动过程中，对邮件由动能定理：④由①④代入数据得：
（3）邮件与皮带发生相对滑动过程中，皮带的位移：⑤摩擦力对皮带做功：⑥由①③⑤⑥代入数据得：
【课内衔接】必修1、2，选修3-5中关于直线运动、相互作用、牛顿运动定律、动能定理、冲量定理等部分知识。21·cn·jy·com
11.（18分）
如图所示，“凸”字形硬
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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变成为l，cd变成为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竖直平面内，且ab、cd保持水平，重力加速度为g。求www.21-cn-jy.com
（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
【答案】（1）4（2）
【考点】对直线运动、牛顿运动定律、动能定理、电路、安培力、感应电动势的考查。
【解析】（1）设磁场的磁感应强度大小为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律，有①设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，由闭合电路的欧姆定律，有②设此时线框所受安培力为F1，有③由于线框做匀速运动，其受力平衡，有④由①②③④得
⑤设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得⑥由⑤⑥得⑦
（2）线框自释放直到cd边进入磁场前，由机械能守恒定律，有⑧
线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律，有由⑦⑧⑨式得
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12.（20分）现代科学仪器常利用
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图所示的多层紧密相连的匀强磁场和匀强电场，电场与磁场的宽度均为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的带正电粒子在某一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。【来源：21·世纪·教育·网】
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
（1）求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2
（2）粒子从第n层磁场右侧边界穿出时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，速度的方向与水平方向的夹角为θn，试求sinθn（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，但比核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。
【答案】（1），（2）（3）不能
【考点】对直线运动、圆周运动、动能定理、洛伦兹力、平面几何、数列知识的考查。
【解析】：(1)粒子在进入第2层磁场时，经过两次电场加速，中间穿过磁场时洛伦兹力不做功。由动能定理，有①【版权所有：21教育】
由①式解得②粒子在第2层磁场中受到的洛伦兹力充当向心力，有
③由②③得④
(2)
设粒子在第n层磁场中运动的速度为vn，轨迹半径为rn(各量的下标均代表粒子所
在层数，下同)。
⑤⑥
粒子进入第n层磁场时，速度的方向与水平方向的夹角为，从第n层磁场右侧边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直于电场线方向的速度分量不变，有⑦由图1
看出⑧
由⑥⑦⑧得由⑨式看出，，……，为一等差数列，公差为d，可得⑩当n=1时，由图2看出由得
（3）若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出，则，在其他条件不变的情况下，换用比荷更大的粒子，设其比荷为，假设能穿出第n层磁场右侧边界，粒子穿出时速度方向与水平方向的夹角为，由于则导致说明不存在，即原假设不成立。所以比荷较该粒子大的粒子不能穿出该层磁场右侧边界。
【课内衔接】必修1、2，选修3-1中关于直线运动、圆周运动、动能定理、交替电磁场、洛伦兹力等部分知识。
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