2016年高考理综真题试卷（物理部分）（天津卷）
一、选择题
1．（2016·天津）我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（）
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
2．（2016·天津）下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，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
3．（2016·天津）我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”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
4．（2016·天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 （）
A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP不变
C．θ减小，EP增大 D．θ减小，E不变
5．（2016·天津）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 （）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
6．（2016·天津）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）
A．赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击 获得反冲核 ，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
7．（2016·天津）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为 ，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图像如图所示，则（）
A．此后再经过6s该波传播到x=24m处
B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向
C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D．此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s
8．（2016·天津）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，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和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
二、填空题
9．（2016·天津）如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ；若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ；滑块相对盒运动的路程 。
10．（2016·天津）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动
①实验中必要的措施是
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s1=3.59cm；s2=4.41cm；s3=5.19cm；s4=5.97cm；s5=6.78cm；s6=7.64cm；则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s；（结果均保留两位有效数字）
三、简答题
11．（2016·天津）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了开关，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）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图像应是下图中的______
A． B．
C． D．
12．（2016·天津）我国将于2022年举办奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑道末端AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J，取g=10m/s2
（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。
13．（2016·天津）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=5 N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球，质量m=1.0×10-6kg，电荷量q=2×10-6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象）取g=10m/s2，求
（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。
14．（2016·天津）电磁缓冲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 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。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】根据 f=可知，波长越大的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生全反射，选项C正确；干涉和衍射是波特有的现象，故也能发生干涉和衍射，选项D错误；故选C.
【分析】电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，涉和衍射是波特有的现象，光可以发生反射现象．
2．【答案】D
【知识点】光的全反射；氢原子光谱；光电效应
【解析】【解答】由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，根据 可知，a的波长小于b光，a光的频率大于b光，a光的折射率大于b光，则根据 可知，在同种介质中传播时a光的传播速度较小，选项A错误；根据 可知，从同种介质中射入真空发生全反射的临界角小，选项B错误；发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，选项C错误；因a光的频率较大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，选项D正确；故选D.
【分析】根据图象比较干涉条纹间距大小，再根据 判断波长，从而判断频率大小，频率大的折射率大，根据 判断传播速度，根据 判断发生全反射时临界角大小，光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，a光的频率大，则能量大．
3．【答案】C
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后飞船加速，则由于向心力变大，故飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，选项A错误；若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后空间站减速，则由于向心力变小，故空间站将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间试验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的空间试验室轨道，逐渐靠近空间站后，两者速度接近时实现对接，选项C正确；若飞船在比空间试验室半径较小的轨道上减速，则飞船将进入更低的轨道，从而不能实现对接，选项D错误；故选C.
【分析】正常运行的卫星若加速则所需向心力大于万有引力做离心运动，若减速则所需向力小于万有引力做向心运动，据此分析各选项．
4．【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据 可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据 ，Q=CU， 联立可得： ，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确；故选D.
【分析】电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据U=Ed分析电场强度的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析P点电势，再由电势分析电势能的变化．
5．【答案】B
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；由于当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关s，则变压器的次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压表V示数减小，则R2两端电压减小，安培表A2读数减小；次级电流变大，则初级电流变大，则电流表A1示数变大，选项D错误；故选B.
【分析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路中的阻值变大，因输出电压不变，则总电流变小，据欧姆定律确定各表的示数变化．
6．【答案】A,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击 ，获得反冲核 ，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误；故选AC.
【分析】明确人类对于电磁波以及原子结构研究的物理学史，注意B中查德威克发现中子的核反应方程，从而明确发现物．
7．【答案】A,B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】波的周期 ，波长λ=8m，波速 ，则再经过6s，波传播的距离为x=vt=12m，故该波传到x=24m处，选项A正确；M点在此时振动方向向下，则第3秒末，即经过了0.75T，该点的振动方向沿y轴正向，选项B正确；因波传到x=12m处时，质点向y轴正向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正向，选项C错误；M点第一次到达y=-3cm位置时，振动的时间为 ，选项D错误；故选AB.
【分析】A、根据质点做简谐运动的表达式，从而求得周期，再由 ，确定波速，进而可求得某段时间内的波传播的距离； B、根据M点振动的时间，结合周期，从而判定M点的振动方向； C、简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同； D、根据此时M点的振动方向，再结合末位置，从而确定运动的时间．
8．【答案】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】列车启动时，乘客随车厢加速运动，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，选项A错误；动车组运动的加速度 ，则对6、7、8节车厢的整体： ；对7、8节车厢的整体： ；故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为3:2，选项B正确；根据动能定理 ，解得 ，可知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速度的平方成正比，选项C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为 ；若8节车厢有4节动车时的最大速度为 ，则 ，选项D正确；故选BD.
【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量．
9．【答案】；
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设滑块质量为m，则盒子的质量为2m；对整个过程，由动量守恒定律可得：mv=3mv共
解得v共= 由能量关系可知： 解得：
【分析】物体与盒子组成的系统动量守恒；先由动量守恒求出盒子与物块的最终速度，再结合损失的机械能即可求出滑块相对于盒运动的路程．
10．【答案】AB；0.80；0.40
【知识点】加速度；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】①实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B正确；此实验中没必要小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误；故选AB.②两点间的时间间隔T=0.1s；由逐差法可得： 打点计时器在打B点时小车的速度
【分析】①分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项即可求解； ②根据逐差法可求得物体运动的加速度；根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得B点的速度．
11．【答案】（1）电路如图
（2）B
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）用电压表V1和R5串联，可改装成量程为 的电压表；用量程为200mA的A1与定值电阻R4并联可改装为量程为 的安培表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接电路；电路如图；（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图线应该是B.
【分析】（1）分析给定仪器，明确电表的量程；根据安全性原则进行改装；同时根据实验要求明确滑动变阻器以及电流表接法； （2）根据灯泡电阻随温度的变化规律进行分析，同时明确I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数．
12．【答案】（1）解：运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有vB2=2ax ①由牛顿第二定律有 mg －Ff=ma ②联立①②式，代入数据解得 Ff=144 N ③
答：运动员在AB段下滑时受到阻力 的大小为144N.
（2）解：设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mgh+W= mvC2－ mvB2④设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有
⑤
由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立④⑤式，代入数据解得R=12.5 m ⑥
答：C点所在圆弧的半径R至少应为12.5 m。
【知识点】圆周运动实例分析；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）运动员在AB段做初速度为零的匀加速运动，已知初、末速度和位移，可根据速度位移公式求出加速度，再由牛顿第二定律求出阻力．（2）运动员从B到C的过程，由动能定理求出到达C点的速度．在C点，由重力和轨道的支持力充当向心力，由牛顿第二定律列式，即可求解．
13．【答案】（1）解：小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合理为零，有①
代入数据解得 ②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足③代入数据解得 ④
答：小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向分别为20m/s；速度v的方向与电场E的方向之间的夹角600
（2）解：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运送没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为vy=vsinθ⑤若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有 ⑥联立⑤⑥式，代入数据解得 ⑦
答：从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t为3.5s
【知识点】带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速直线运动时，受力平衡，根据平衡条件结合几何关系列式求解即可；（2）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，根据竖直上抛运动的基本公式列式求解即可．
14．【答案】（1）解：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 ④
答：铝条中与磁铁正对部分的电流I为
（2）解：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
⑥
由欧姆定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式可得 ⑧
答：磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式为 。
（3）解：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
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
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。
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）磁铁在铝条间运动时，根据安培力公式F=BdI求出两根铝条受到的安培力大小．磁铁匀速运动，受力平衡，由平衡条件求解铝条中与磁铁正对部分的电流I．（2）根据法拉第电磁感应定律求出铝条中产生的感应电动势，根据电阻定律得到铝条与磁铁正对部分的电阻，结合欧姆定律列式，可求解速度v的表达式．（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．由上题结果得到F与b、v等量的关系．再分析当两铝条的宽度变为b′时，受到的作用力变化，由牛顿第二定律分析铝条的运动情况，从而得到加速度和速度的变化情况．
1 / 12016年高考理综真题试卷（物理部分）（天津卷）
一、选择题
1．（2016·天津）我国成功研发的反隐身先进米波雷达堪称隐身飞机的克星，它标志着我国雷达研究又创新的里程碑，米波雷达发射无线电波的波长在1~10m范围内，则对该无线电波的判断正确的是（）
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
【知识点】电磁场与电磁波的产生
【解析】【解答】根据 f=可知，波长越大的波频率越低，故米波的频率比厘米波的频率低，选项A错误；无线电波不需要介质传播，选项B错误；同光波一样会发生全反射，选项C正确；干涉和衍射是波特有的现象，故也能发生干涉和衍射，选项D错误；故选C.
【分析】电磁波能在真空中传播，机械波不能在真空中传播，涉和衍射是波特有的现象，光可以发生反射现象．
2．（2016·天津）下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（）
A．在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大
B．从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大
C．照射在同一金属板上发生光电效应时，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
【知识点】光的全反射；氢原子光谱；光电效应
【解析】【解答】由图可知a光的干涉条纹间距小于b光，根据 可知，a的波长小于b光，a光的频率大于b光，a光的折射率大于b光，则根据 可知，在同种介质中传播时a光的传播速度较小，选项A错误；根据 可知，从同种介质中射入真空发生全反射的临界角小，选项B错误；发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，选项C错误；因a光的频率较大，故若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，选项D正确；故选D.
【分析】根据图象比较干涉条纹间距大小，再根据 判断波长，从而判断频率大小，频率大的折射率大，根据 判断传播速度，根据 判断发生全反射时临界角大小，光电效应时饱和电流与入射光的强度有关，a光的频率大，则能量大．
3．（2016·天津）我国即将发射“天宫二号”空间实验室，之后发生“神舟十一号”飞船与“天宫二号”对接。假设“天宫二号”与“神舟十一号”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
【知识点】万有引力定律及其应用
【解析】【解答】若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后飞船加速，则由于向心力变大，故飞船将脱离原轨道而进入更高的轨道，不能实现对接，选项A错误；若使飞船与空间站在同一轨道上运行，然后空间站减速，则由于向心力变小，故空间站将脱离原轨道而进入更低的轨道，不能实现对接，选项B错误；要想实现对接，可使飞船在比空间试验室半径较小的轨道上加速，然后飞船将进入较高的空间试验室轨道，逐渐靠近空间站后，两者速度接近时实现对接，选项C正确；若飞船在比空间试验室半径较小的轨道上减速，则飞船将进入更低的轨道，从而不能实现对接，选项D错误；故选C.
【分析】正常运行的卫星若加速则所需向心力大于万有引力做离心运动，若减速则所需向力小于万有引力做向心运动，据此分析各选项．
4．（2016·天津）如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一个固定在P点的点电荷，以E表示两板间的电场强度，EP表示点电荷在P点的电势能，θ表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则 （）
A．θ增大，E增大 B．θ增大，EP不变
C．θ减小，EP增大 D．θ减小，E不变
【答案】D
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离，则根据 可知，C变大，Q一定，则根据Q=CU可知，U减小，则静电计指针偏角θ减小；根据 ，Q=CU， 联立可得： ，可知Q一定时，E不变；根据U1=Ed1可知P点离下极板的距离不变，E不变，则P点与下极板的电势差不变，P点的电势不变，则EP不变；故选项ABC错误，D正确；故选D.
【分析】电容器充电后断开电源，极板上的电量不变；根据电容器的定义式可分析电容的变化，再根据决定式分析电压的变化，从而分析静电计指针夹角的变化；根据U=Ed分析电场强度的变化；根据电势与电势差之间的关系可分析P点电势，再由电势分析电势能的变化．
5．（2016·天津）如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表。下列说法正确的是 （）
A．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R1消耗的功率变大
B．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大
C．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表A1示数变大
D．若闭合开关S，则电流表A1示数变大，A2示数变大
【答案】B
【知识点】变压器原理
【解析】【解答】当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，R的阻值变大，变压器的次级电压不变，则次级电流减小，则R1消耗的功率及两端电压均变小，电压表的示数等于变压器次级电压减去R1两端的电压，故电压表的示数变大，选项A错误，B正确；由于当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，次级电流减小，故初级电流也减小，电流表A1示数变小，选项C错误；若闭合开关s，则变压器的次级电阻减小，次级电流变大，R1的电压变大，则电压表V示数减小，则R2两端电压减小，安培表A2读数减小；次级电流变大，则初级电流变大，则电流表A1示数变大，选项D错误；故选B.
【分析】滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，接入电路中的阻值变大，因输出电压不变，则总电流变小，据欧姆定律确定各表的示数变化．
6．（2016·天津）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展，下列说法符合事实的是（）
A．赫兹通过一系列实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击 获得反冲核 ，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性向下，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
【答案】A,C
【知识点】物理学史
【解析】【解答】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项A正确；卢瑟福用α粒子轰击 ，获得反冲核 ，发现了质子，选项B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项D错误；故选AC.
【分析】明确人类对于电磁波以及原子结构研究的物理学史，注意B中查德威克发现中子的核反应方程，从而明确发现物．
7．（2016·天津）在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为 ，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到x=12m处，波形图像如图所示，则（）
A．此后再经过6s该波传播到x=24m处
B．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向
C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D．此后M点第一次到达y=-3m处所需时间是2s
【答案】A,B
【知识点】横波的图象
【解析】【解答】波的周期 ，波长λ=8m，波速 ，则再经过6s，波传播的距离为x=vt=12m，故该波传到x=24m处，选项A正确；M点在此时振动方向向下，则第3秒末，即经过了0.75T，该点的振动方向沿y轴正向，选项B正确；因波传到x=12m处时，质点向y轴正向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正向，选项C错误；M点第一次到达y=-3cm位置时，振动的时间为 ，选项D错误；故选AB.
【分析】A、根据质点做简谐运动的表达式，从而求得周期，再由 ，确定波速，进而可求得某段时间内的波传播的距离； B、根据M点振动的时间，结合周期，从而判定M点的振动方向； C、简谐波传播过程中，质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同； D、根据此时M点的振动方向，再结合末位置，从而确定运动的时间．
8．（2016·天津）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，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和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】B,D
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】列车启动时，乘客随车厢加速运动，加速度方向与车的运动方向相同，故乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，选项A错误；动车组运动的加速度 ，则对6、7、8节车厢的整体： ；对7、8节车厢的整体： ；故5、6节车厢与6、7节车厢间的作用力之比为3:2，选项B正确；根据动能定理 ，解得 ，可知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速度的平方成正比，选项C错误；8节车厢有2节动车时的最大速度为 ；若8节车厢有4节动车时的最大速度为 ，则 ，选项D正确；故选BD.
【分析】根据受力分析，结合牛顿第二定律分析车厢之间的作用力；根据动能定理分析从关闭发动机到停下来滑行的距离；当牵引力和阻力的大小相等时，动车的速度达到最大值，由此可以求得将非动力车改为动力车的数量．
二、填空题
9．（2016·天津）如图所示，方盒A静止在光滑的水平面上，盒内有一个小滑块B，盒的质量是滑块质量的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ；若滑块以速度v开始向左运动，与盒的左右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对盒静止，则此时盒的速度大小为 ；滑块相对盒运动的路程 。
【答案】；
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】设滑块质量为m，则盒子的质量为2m；对整个过程，由动量守恒定律可得：mv=3mv共
解得v共= 由能量关系可知： 解得：
【分析】物体与盒子组成的系统动量守恒；先由动量守恒求出盒子与物块的最终速度，再结合损失的机械能即可求出滑块相对于盒运动的路程．
10．（2016·天津）某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动
①实验中必要的措施是
A.细线必须与长木板平行
B.先接通电源再释放小车
C.小车的质量远大于钩码的质量
D.平衡小车与长木板间的摩擦力
②他实验时将打点计时器接到频率为50HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）；s1=3.59cm；s2=4.41cm；s3=5.19cm；s4=5.97cm；s5=6.78cm；s6=7.64cm；则小车的加速度a= m/s2（要求充分利用测量数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB= m/s；（结果均保留两位有效数字）
【答案】AB；0.80；0.40
【知识点】加速度；探究小车速度随时间变化的规律
【解析】【解答】①实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B正确；此实验中没必要小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；此实验中不需平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D错误；故选AB.②两点间的时间间隔T=0.1s；由逐差法可得： 打点计时器在打B点时小车的速度
【分析】①分析实验目标和实验原理，明确实验中需要注意事项即可求解； ②根据逐差法可求得物体运动的加速度；根据平均速度表示中间时刻的瞬时速度可求得B点的速度．
三、简答题
11．（2016·天津）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了开关，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）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图像应是下图中的______
A． B．
C． D．
【答案】（1）电路如图
（2）B
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）用电压表V1和R5串联，可改装成量程为 的电压表；用量程为200mA的A1与定值电阻R4并联可改装为量程为 的安培表；待测小灯泡的阻值较小，故采用电流表外接电路；电路如图；（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图线应该是B.
【分析】（1）分析给定仪器，明确电表的量程；根据安全性原则进行改装；同时根据实验要求明确滑动变阻器以及电流表接法； （2）根据灯泡电阻随温度的变化规律进行分析，同时明确I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数．
12．（2016·天津）我国将于2022年举办奥运会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，如图所示，质量m=60kg的运动员从长直助滑道末端AB的A处由静止开始以加速度a=3.6m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB=24m/s，A与B的竖直高度差H=48m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5m，运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530J，取g=10m/s2
（1）求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；
（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大。
【答案】（1）解：运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有vB2=2ax ①由牛顿第二定律有 mg －Ff=ma ②联立①②式，代入数据解得 Ff=144 N ③
答：运动员在AB段下滑时受到阻力 的大小为144N.
（2）解：设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mgh+W= mvC2－ mvB2④设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有
⑤
由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立④⑤式，代入数据解得R=12.5 m ⑥
答：C点所在圆弧的半径R至少应为12.5 m。
【知识点】圆周运动实例分析；动能定理的综合应用
【解析】【分析】（1）运动员在AB段做初速度为零的匀加速运动，已知初、末速度和位移，可根据速度位移公式求出加速度，再由牛顿第二定律求出阻力．（2）运动员从B到C的过程，由动能定理求出到达C点的速度．在C点，由重力和轨道的支持力充当向心力，由牛顿第二定律列式，即可求解．
13．（2016·天津）如图所示，空间中存在着水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=5 N/C，同时存在着水平方向的匀强磁场，其方向与电场方向垂直，磁感应强度大小B=0.5T。有一带正电的小球，质量m=1.0×10-6kg，电荷量q=2×10-6C，正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动，当经过P点时撤掉磁场（不考虑磁场消失引起的电磁感应现象）取g=10m/s2，求
（1）小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向；
（2）从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t。
【答案】（1）解：小球匀速直线运动时受力如图，其所受的三个力在同一平面内，合理为零，有①
代入数据解得 ②速度v的方向与电场E的方向之间的夹角满足③代入数据解得 ④
答：小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向分别为20m/s；速度v的方向与电场E的方向之间的夹角600
（2）解：撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运送没有影响，以P点为坐标原点，竖直向上为正方向，小球在竖直方向上做匀减速运动，其初速度为vy=vsinθ⑤若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向上分位移为零，则有 ⑥联立⑤⑥式，代入数据解得 ⑦
答：从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t为3.5s
【知识点】带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）小球做匀速直线运动时，受力平衡，根据平衡条件结合几何关系列式求解即可；（2）撤去磁场后，由于电场力垂直于竖直方向，它对竖直方向的分运动没有影响，小球在竖直方向上做匀减速直线运动，若使小球再次穿过P点所在的电场线，仅需小球的竖直方向的分位移为零，根据竖直上抛运动的基本公式列式求解即可．
14．（2016·天津）电磁缓冲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 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）解：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 ④
答：铝条中与磁铁正对部分的电流I为
（2）解：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
⑥
由欧姆定律有
⑦
联立④⑤⑥⑦式可得 ⑧
答：磁铁匀速穿过铝条间时速度v的表达式为 。
（3）解：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
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
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。
【知识点】电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）磁铁在铝条间运动时，根据安培力公式F=BdI求出两根铝条受到的安培力大小．磁铁匀速运动，受力平衡，由平衡条件求解铝条中与磁铁正对部分的电流I．（2）根据法拉第电磁感应定律求出铝条中产生的感应电动势，根据电阻定律得到铝条与磁铁正对部分的电阻，结合欧姆定律列式，可求解速度v的表达式．（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．由上题结果得到F与b、v等量的关系．再分析当两铝条的宽度变为b′时，受到的作用力变化，由牛顿第二定律分析铝条的运动情况，从而得到加速度和速度的变化情况．
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