2015 新课标 I 卷 物理

（6 分）如图，直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为 $\phi _ { \mathsf { M } } , \ \phi _ { \mathsf { N } } , \ \phi _ { \mathsf { P } } , \ \phi _ { \mathsf { Q } }$ ，一电子由M点分别到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则（　　）

（6分）一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示，水平台面的长和宽分别为$\mathsf { L } _ { 1 }$ 和 $\mathsf { L } _ { 2 }$ ，中间球网高度为h，发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为 3h，不计空气的作用，重力加速度大小为g，若乒乓球的发射率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，到v的最大取值范围是（　　）

A $\frac { L _ { 1 } } { 2 } \sqrt { \frac { \tt { g } } { 6 \mathrm { h } } } < \tt { v } < L _ { 1 } \sqrt { \frac { \tt { g } } { 6 \mathrm { h } } }$ B $\frac { \mathrm { L } _ { 1 } } { 4 } \sqrt { \frac { \tt g } { \mathrm { h } } } < \tt v < \sqrt { \frac { ( 4 \mathrm { L } _ { 1 } ^ { 2 } + \mathrm { L } _ { 2 } ^ { 2 } ) \tt g } { 6 \mathrm { h } } }$ C $\scriptstyle { \frac { \mathrm { L } _ { 1 } } { 2 } } { \sqrt { \frac { \mathrm { g } } { 6 \mathrm { h } } } } < \mathsf { v } < { \frac { 1 } { 2 } } { \sqrt { \frac { ( 4 \mathrm { L } _ { 1 } ^ { 2 } + \mathrm { L } _ { 2 } ^ { 2 } ) \mathrm { g } } { 6 \mathrm { h } } } }$ D $\frac { \mathsf { L } _ { 1 } } { 4 } \sqrt { \frac { \mathsf { g } } { \mathrm { h } } } < \mathsf { v } < \frac { 1 } { 2 } \sqrt { \frac { ( 4 \mathsf { L } _ { 1 } ^ { 2 } + \mathsf { L } _ { 2 } ^ { 2 } ) \mathsf { g } } { 6 \mathrm { h } } }$

（6分）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是（　　）

（6分）我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似轨道上绕月运行，然后经过一系列过程，在离月面 4m 高处做一次悬停（可认为是相对于月球静止），最后关闭发动机，探测器自由下落，已知探测器的质量约为 $1 . 3 \times 1 0 ^ { 3 } \mathsf { k g }$ ，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为 $9 . 8 \mathsf { m } / \mathsf { s } ^ { 2 }$ ，则此探测器（　　）

（6分）某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为 R=0.20m）

完成下列填空：

（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为 1.00kg

（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为　1.40 kg

（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，

多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：

<table><tr><td>序号</td><td>1</td><td>2</td><td>3</td><td>4</td><td>5</td></tr><tr><td>m(kg)</td><td>1.80</td><td>1.75</td><td>1.85</td><td>1.75</td><td>1.90</td></tr></table>

（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为　7.9 N，小车通过最低点时的速度大小为　1.4 m/s（重力加速度大小取 $9 . 8 \mathsf { m } / \mathsf { s } ^ { 2 }$ ，计算结果保留2位有效数字）

图(a)

图(b)

（20分）一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。t=0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至 t=1s 时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后 1s 时间内小物块的 v﹣t 图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取 $\mathsf { 1 0 m } / \mathsf { s } ^ { 2 }$ ．求

（1）木板与地面间的动摩擦因数 $\mu _ { 1 }$ 及小物块与木板间的动摩擦因数 $\mu _ { 2 } ;$

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离。

图（a）

图（b）

（5分）下列说法正确的是（　　）

在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射用同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距 $\bigtriangleup { \sf x } _ { 1 }$ 与绿光的干涉条纹间距 $\bigtriangleup x _ { 2 }$ 相比， $\bigtriangleup { \sf x } _ { 1 }$ ＞$\bigtriangleup x _ { 2 }$ （填 ${ } ^ { u } \mathrm { > } ^ { \prime \prime } { } ^ { u } \mathrm { = } ^ { \prime \prime } \exists \vec { \chi } ^ { u } \mathrm { < } ^ { \prime \prime } \mathrm { ) }$ ），若实验中红光的波长为630nm，双缝与屏幕的距离为1.00m，测得地1 条到第6 条亮条纹中心间的距离为10.5mm，则双缝之间的距离为　0.3 mm。

甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 x 轴正向和负向传播，波速均为$v { = } 2 5 c m / s$ ，两列波在t=0时的波形曲线如图所示，求：

①t=0时，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的x坐标；

②从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为﹣16cm的质点的时间。

在某次光电效应实验中，得到的遏制电压 $\mathsf { u } _ { 0 }$ 与入射光的频率 v 的关系如图所示，若该直线的斜率为 k、横截距为 b，电子电荷量的绝对值为 e，则普朗克常量可表示为　ek　，所用材料的逸出功可表示为　keb　。