1、 2015 年普通高等学校招生全国统一考试 (新课标 卷 )物理 一、选择题 1.(6 分 )两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子 (不计重力 )，从较强的磁场区域进入以较弱磁场区域后，粒子 A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 解析 ： 由于磁场方向与速度方向垂直，粒子只受到洛伦兹力作用，洛伦兹力不做功，从较强区域到较弱区或后，粒子速率不变，但磁感应强度变小，根据半径公式 mvRqB可以轨道半径变大，由 vR可以角速度变小。选项 D 正确。 答案 ： D 2
2、.(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 M、 N、 P、 Q。一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等。则 A.直线 a 位于某一等势面内， M Q B.直线 c 位于某一等势面内， M N C.若电子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功 D.若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功 解析 ： 电子带负电荷，从 M到 N和 P 做功相等，说明电势差相等，即 N 和 P 的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以 NP 和 MQ 分别是两条等势线，从 M 到
3、 N，电场力对负电荷做负功 ,说明 MQ 为高电势， NP 为低电势。所以直线 c 位于某一等势线内，但是MN，选项 A 错 B 对。若电子从 M 点运动到 Q 点，初末位置 电势相等，电场力不做功，选项 C 错。电子作为负电荷从 P 到 Q 即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项 D 错。 答案 ： B 3.(6 分 )一理想变压器的原、副线圈的匝数比为 3： 1，在原副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为 220V 的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为 U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为 k，则 ( ) A.U=220V， k=
4、91 B.U=22V， k=91 C.U=66V， k=31 D.U=22V， k=31 解 析 ： 原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压 u，可知副线圈电压为 3u，线圈电流 uIR，原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流1 3uI R，那么原线圈输入电压 2 2 0 33uuRR ，整理得 u=66V；原副线圈电阻消耗的功率根据 2p I R ，电阻相等，电流之比为 1： 3，可以得功率比为 1： 9， k=19。所以选项 A 正确。 答案 ： A 4.(6 分 )如图，一半径为 R，粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径 POQ 水平。一质量为 m 的质点自 P
5、点上方高度为 R 处由静止开始下落，恰好从 P 点进入轨道。质点没到轨道最低点 N 时，对轨道的压力为 4mg， g 为重力加速度的大小。用 W 表示质点 P 运动到 N点的过程中克服摩擦力所做 的功。则 A.W= mgR21 ，质点恰好可以到达 Q 点 B.W mgR21 ，质点不能到达 Q 点 C.W= mgR21 ，质点到达 Q 点后，继续上升一段距离 D.W 。条纹间距根据数据可得 ，根据 可得 。 答案 ： 0.3 (2)(10 分 )甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿 轴正向和负向传播，波速均为，两列波在 时的波形曲线如图所示，求 (i) 时，介质中偏离平衡位置位移为 16 的所有
6、质点的 坐标 (ii)从 开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为 的质点的时间 解析 ： (i)根据两列波的振幅都为 ，偏离平衡位置位移为 16 的的质点即为两列波的波峰相遇。 设质点 坐标为 根据波形图可知，甲乙的波长分别为 ， 则甲乙两列波的波峰坐标分别为 综上，所有波峰和波峰相遇的质点坐标为 整理可得 (ii)偏离平衡位置位移为 是两列波的波谷相遇的点， 时，波谷之差 整理可得 Lx d1x 2x21 0 . 5 2 . 1 2 . 1 1 05 mmx m m m Lx d9 421 6 3 0 1 0 3 1 0 0 . 32 . 1 1 0L m md m m mxm x25 /c
7、m s 0t0t cm x0t 16cm8cm cmx x60cm 乙 50cm 甲1 1 15 0 5 0 ( k 1 , 2 , 3 )xk 1 2 25 0 8 0 ( k 1 , 2 , 3 )xk 1 (5 0 3 0 0 )x n c m 1, 2 , 3n 16cm0t 122 1 2 1( 5 0 6 0 ) ( 5 0 5 0 )22nnx 1, 2 , 3n 121 0 ( 6 n 5 n ) 5x 波谷之间最小的距离为 两列波相向传播，相对速度为 所以出现偏离平衡位置位移为 的最短时间 答案 ： (i) (ii) 14.(15 分 )(1)(5 分 )在某次光电效应实验中
8、，得到的遏制电压 与入射光的频率 的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为 和 ，电子电荷量的绝对值为 ，则普朗克常量可表示为 ，所用材料的逸出功可表示为 。 解析 ： 光电效应中，入射光子能量 ，克服逸出功 后多余的能量转换为电子动能，反向遏制电压 ；整理得 ，斜率即 ，所以普朗克常量 ，截距为 ，即 ，所以逸出功 答案 ： (2)(10 分 )如图，在足够长的光滑水平面上，物体 A、 B、 C 位于同一直线上， A 位于 B、 C之间。 A 的质量为 ， B、 C 的质量都为 ，三者都处于静止状态，现使 A 以某一速度向右运动，求 和 之间满足什么条件才能使 A 只与 B、 C 各发生一
9、次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。 解析 ： 设 A 运动的初速度为 ， A 向右运动与 C 发生碰撞，根据弹性碰撞可得 5x cm2 50 /v cm s16cm 0.12xtsv1 (5 0 3 0 0 )x n c m 1, 2 , 3n 0.1s0u k b eh 0w0eu h w0whu ee h ke h ekb 0eb w 0w ebh ek 0w ebm Mm M0v12m v m v M v2 2 2121 1 12 2 2m v m v M v 可得 要使得 A 与 B 发生碰撞，需要满足 ，即 A 反向向左运动与 B 发生碰撞过程，弹性碰撞 整理可得 由于 ，所以 A 还会向右运动，根据要求不发生第二次碰撞，需要满足 即 整理可得 解方程可得 答案 ： 1 mMvvmM 2 2mvvmM 1 0v mM1 3 4m v m v M v2 2 21 3 41 1 12 2 2m v m v M v31mMvvmM 412mvvmM mM 32vv2212 ()m M m m Mv v v vm M m M m M 224m M m M( 5 2 )mM224m M m M
