2015 地方卷 物理

甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1 小时内的位移-时间图像如图3所示，下列表述正确的是

图 5 为气流加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器，原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头P，使输出电压有效值由220V降至110V，调节前后

在同一匀强磁场中， $\alpha$ 粒子（ He⁴ ）和质子 $\left( \begin{array} { l } { 2 } \\ { 1 } \end{array} \right.$ 做匀速圆周运动，若它们的动量大小相等，则 $\alpha$ 粒
子和质子

图 6 为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空气，内筒中有水，在水加热升温的过程中，被封闭的空气

科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚核反应获得能量，核反应方程分别为： $X + Y { } \ { } _ { 2 } ^ { 4 } H e \ + \ { } _ { 1 } ^ { 3 } H \ +$
4.9MeV 和 $_ { 1 } ^ { 2 } H \ + \ _ { 1 } ^ { 3 } H _ { _ { 2 } } ^ { 4 } H e \ + X + 1 7 . 6 \mathrm { M e V }$ ，下列表述正确的有

如图7所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若三条绳长度不同，下列说法正确的有

图7

在星球表面发射探测器，当发射速度为 v 时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度达到

2 v时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球，已知地球、火星两星球的质量比约为10∶1，半径比约为2∶1，下
列说法正确的有
A 探测器的质量越大，脱离星球所需的发射速度越大
B．探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
C．探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等
D．探测器脱离星球的过程中势能逐渐变大

如图8所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，MN保持静止，不计重力，则

图8

（1）（8分）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。

①请完成以下主要实验步骤：按图14（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系起有重物的纸带，使重物（填“靠近”或“远离”）计时器下端；，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。

②图 14（b）和（c）是实验获得的两条纸带，应选取 （填“b”或“c”）来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和

图 14

（2）（10分）某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为3kΩ）、电流表（内阻约为1Ω）、定值电阻等。

(b)
图 15

(c)

①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量，示数如图15（a）所示，读数为 Ω。据此应选择图15中的 （填“b”或“c”）电路进行实验。

②连接所选电路，闭合S；滑动变阻器的滑片P从左向右滑动，电流表的示数逐渐 （填“增大”或“减小”）；依次记录电流及相应的电压；将元件X换成元件Y，重复实验。

(a)

(b)
图 16

③图16（a）是根据实验数据作出的 U-I图线，由图可判断元件 （填“X”或“Y”）是非线性元件。

④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R＝21Ω的定值电阻，测量待测电池组的电动势E和电阻r，如图 16（b）所示。闭合 $S _ { 1 }$ 和 $S _ { 2 }$，电压表读数为 3.00V；断开 $S _ { 2 }$，读数为 1.00V，利用图 16（a）可算得E＝V，r＝ Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）。

（18 分）如图 17（a）所示，平行长直金属导轨水平放置，间距 L＝0.4m，导轨右端接有阻值 R＝1Ω 的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L，从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t 变化，规律如图 17（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s 后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v＝1m/s 做直线运动，求：

⑴棒进入磁场前，回路中的电动势 $E ;$

⑵棒在运动过程中受到的最大安培力F，以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。

（18 分）如图 18 所示，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道相切，半径 $R = 0 . 5 \mathrm { m }$，物块 A 以 $\nu _ { 0 } = 6 \mathrm { m / s }$ 的速度滑入圆轨道，滑过最高点 Q，再沿圆轨道滑出后，与直轨道上P处静止的物块B碰撞，碰后粘在一起运动，P点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段、光滑段交替排列，每段长度都为 $L = 0 . 1 \mathrm { m }$，物块与各粗糙段间的动摩擦因数都为 $\mu = 0 . 1$，A、B 的质量均为 $m = 1 \mathrm { k g }$ （重力加速度 $g$ 取 $1 0 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$；A、B 视为质点，碰撞时间极短）。

⑴求A 滑过Q点时的速度大小v 和受到的弹力大小 $F ;$

⑵若碰后AB 最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；

⑶求碰后AB 滑至第n个（n＜k）光滑段上的速度 $\nu _ { n }$ 与n 的关系式。