1、 2015 年普通高等学校招生全国统一考试（新课标卷）物理 1.如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间 a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过 a 点的轴 (垂直于纸面 )逆时针旋转 45 ，再由 a 点从 静止释放一同样的微粒，改微粒将 ( ) A.保持静止状态 B.向左上方做匀加速运动 C.向正下方做匀加速运动 D.向左下方做匀加速运动 解析 ： 现将两板绕过 a 点的轴 (垂直于纸面 )逆时针旋转时，两板间的电场强度不变，电场力也不变，所以现将两板绕过 a 点的轴 (垂直于纸面 )逆时针旋转后，带电微粒受两大小相等的力的作用，合力方向向左下方，故微粒将向左下
2、方做匀加速运动，故 D 正确， A、 B、 C 错误。 答案： D 2.如图，直角三角形金属框 abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，方向平行于 ab边向上。当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时， a、 b、 c 三点的电势分别为 Ua、 Ub、Uc.已知 bc 边的长度为 l。下列判断正确的是 ( ) A.Ua Uc，金属框中无电流 B.Ub Uc，金属框中电流方向沿 a-b-c-a C.Ubc=-1/2Bl ，金属框中无电流 D.Ubc=1/2Blw，金属框中电流方向沿 a-c-b-a 解析 ： 当金属框绕 ab 边以角速度 逆时针转动时，穿过直角三角形金属框 abc 的磁
3、通量恒为 0，所以没有感应电流，由右手定则可知， c 点电势高， 212bcU Bl ，故 C 正确。 答案： C 3.由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。已知同步卫星的环绕速度约为 3.1x103/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 1.55x103/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角为30 ，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为 ( ) A.西偏北方向， 1.9x103m/s B.东偏南方向， 1.9x103m/
4、s C.西偏北方向， 2.7x103m/s D.东偏南方向， 2.7x103m/s 解析 ： 如下图所示，由余弦定理，可知 2 2 0 31 1 1 22 c o s 3 0 1 . 9 1 0 m / sv v v v v ，方向为东偏南方向，故 B 正确， A、 B、 C 错误 。 答案： B 4.一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时，发动机的功率 P随时间 t的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不变。下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图像中，可能正确的是 ( ) 解析 ： 由图可知，汽车先以恒定功率 P1起动，所以刚开始做加速度减小的加速度运动，后以更大功率 P
5、2运动，所以再次做加速度减小的加速运动，故 A 正确， B、 C、 D 错误。 答案： A 5.(多选 )指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针，下列说明正确的是 ( ) A.指南针可以仅具有一个磁极 B.指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转 解析 ： 指南针 是 一个磁 体，它有两个磁 极 ，故 A 错误； 指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 ，故 B 正确；当附近的铁块磁化，指南针的指向会受到附近铁块的干扰，故 C 正确；根 据安培定则，在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线时
6、，导线通电时会产生磁场，指南针会偏转与导线垂直，故 D 错误。 答案： BC 6.(多选 )有两个运强磁场区域 I 和 II， I 中的磁感应强度是 II 中的 k 倍，两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与 I 中运动的电子相比， II 中的电子 ( ) A.运动轨迹的半径是 I 中的 k 倍 B.加速度的大小是 I 中的 k 倍 C.做圆周运动的周期是 I 中的 k 倍 D.做圆周运动的角速度是 I 中的 k 倍 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，洛伦兹力提供作向心力，由 2vqvB mR解得 mvRqB，所以， I 中的磁感应强度是 II 中的 k
7、倍 ，所以 II 中 电子的轨道半径是 I 中的 k 倍。选项 A 正确。加速度 qvBam，加速度大小 I 中的 1/k 倍，故选项B 错误。是由周期公式 2 mTqB 可以 II 中 的周期是 I 中的 k 倍，选项 C 正确。角速度2 qBTm ， II 中 电子的角速度是 I 中的 1/k 倍，故选项 D 错误。 答案： AC 7.(多选 )在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢 以 大小为 a 的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F；当机车在西边拉着这列车厢 以 大小为 23a的加速度向东行驶时，链接某两
8、相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小仍为 F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为 ( ) A.8 B.10 C.15 D.18 解析 ： 由设这列车厢的节数为 n， P、 Q 挂钩东边有 k 节车厢，每节车厢的质量为 m，由牛顿第二定律可知： 23 ( )FFkm n k m ，解得： 25kn， k 是正整数， n 只能是 5 的倍数，故 B、C 正确， A、 D 错误 答案： BC 8.(多选 )如图，滑块 a、 b 的质量均为 m， a 套在固定直杆上，与光滑水平地面相距 h， b放在地面上， a、 b 通过铰链用刚性轻杆连接。不计摩擦， a、 b 可视
9、为质点，重力加速度大小为 g。则 ( ) A.a 落地前，轻杆对 b 一直做正功 B.a 落地时 速度大小为 2gh C.a 下落过程中，其加速度大小始终不大于 g D.a 落地前，当 a 的机械能最小时， b 对地面的压力大小为 mg 解析 ： 当 a 物体刚释放时，两者的速度都为 0，当 a 物体落地时，沿杆的分速度为 0 由机械能守恒定律可知， a 落地时的速度大小为 2av gh，故 B 正确； b 物体的速度也是为 0，所以轻杆对 b 先做正功，后做负功，故 A 错误； a 落地前，当 a 的机械能最小时， b的速度最大，此时杆对 b 的作用力为 0，这时， b 对 面的压力大小为
10、mg， a 的加度为 g，故 C 错误，D 正确。 答案： BD 9.(6 分 )某学生用图 (a)琐事的实验装置测量物块与斜面的 动 摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图 (b)所示，图中标出了 5个连续点之间的距离。 (1)物块下滑是的加速度 a=_m/s2；打点 C 点时物块的速度 v=_m/s； (2)已知重力加速度大小为 g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是 _(填 正确答案标号 ) A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角 解析 ： (1)根据纸带数据可知：加速度2( ) ( ) 3 . 2 5 m / s4C D D
11、E A B B Cx x x xa T ；打点 C 点时物块的速度 1 . 7 9 m / s2BDC xv T(2)由牛顿第二定律得：加速度 s i n c o sa g g ，所以求出动摩擦因数，还需测量的物理量是斜面的倾角。 答案： (1)3.25； 1.79； (2)C 10.(9 分 )电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻 (半偏法 )实验室提供材料器材如下： 待测电压表 (量程 3V，内阻约为 3000 欧 )，电阻箱 R0(最大阻值为 99999.9 欧 )，滑动变阻器R1(最大阻值 100 欧，额定电压 2A)，电源 E(电
12、动势 6V，内阻不计 )，开关两个，导线若干 (1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整 (2)根据设计的电路写出步骤 _。 (3) 将这种方法测出的电压表内阻记为 R1v 与内阻的真实值 Rv 先比 R1v_Rv (添“”“=” 或 “；见解析 11.(12 分 )如图，一质量为 m、电荷量为 q(q0)的例子在匀强电场中运动， A、 B 为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在 A 点的速度大小为 v0，方向与电场方向的夹角为 60 ；它运动到 B 点时速度方向与电场方向的夹角为 30 。不计重力。求 A、 B 两点间的电势差。 解析 ： 设带电粒子在 B 点的速
13、度大小为 vB，粒子在垂直于电场方向的分速度不变，即： vBsin30 =v0sin60 由此得 03Bvv 设 A、 B 两点间的电势差为 UAB，由动能定理有： 221122A B B Aq U m v m v 解得 20AB mvU q答案： 20AB mvU q12.(20 分 )下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为 =37 (sin37= )的山坡 C，上面有一质量为 m 的石板 B，其上下表面与斜坡平行； B 上有一碎石堆 A(含有大量泥土 )， A 和 B 均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中， A 浸透雨水后总质量也为 m(可视为质量不变的滑块 )
14、，在极短时间内， A、 B 间的动摩擦因数 1减小为 ， B、 C 间的动摩擦因数 2减小为 0.5， A、 B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末， B 的上表面突然变为光滑， 2保持不变。已知 A 开始运动时， A 离 B下边缘的距离l=27m， C 足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度 大小 g=10m/s2。求： (1)在 02s 时间内 A 和 B 加速度的大小 (2)A 在 B 上总的运动时间 解析 ： (1)在 02s 时间内， A 和 B 的受力如图所示，其中f1、 N1是 A 与 B 之间的摩擦力和正压力的大小， f2、 N2是 B与 C 之间的摩擦力和正
15、压力的大小，方向如图所示 。 由 滑动摩擦力 公式 和力的平衡条件 1 1 1fN 1 co sN mg 2 2 2fN 21 c o sN N m g 规定 沿斜面向下为正。设 A 和 B 的加速度分别为 a1和 a2， 由牛顿第二定律 得 11s i nm g f m a 2 1 2s i nm g f f m a 联立式 ，并代入题给条件得 a1=3m/s2 a2=1m/s2 (2)在 t1=2s 时， 设 A 和 B 的速度分别为 v1和 v2， 则 v1=a1t1=6m/s v2=a2t2=2m/s t t1时， 设 A 和 B 的加速度分别为 1a和 2a.此时 A 与 B 之间摩
16、擦力为零，同理可得 1a=6m/s2 (11) 2a= 2m/s2 (12) 即 B 做减速运动。设经过 时间 t2， B 的速度减为零 ， 则有 v2+ 2at2=0 (13) 5383 联立 (10)(12)(13)式 得 t2=1s (14) 在 t1+t2时间 内 ， A 相对于 B 运动的 距离 为 2 2 2 21 1 1 2 1 2 2 1 2 2 2 21 1 1 1( ) ( )2 2 2 2s a t v t a t a t v t a t =12m27m (15) 此后 B 静止不动。 A 继续在 B 上滑动。设 再 经过时间 t3后 A 离开 B，则有 21 1 2 3
17、 1 31() 2L s v a t t a t (16) 可得 t3=1s (另 一解不合题意，舍去 ) (17) 设 A 在 B 上总的运动时间为 t 总 ，有 t 总 =t1+t2+t3=4s (18) 答案： (1) a1=3m/s2 a2=1m/s2 (2) 4s 13.物理选修 3-3(15 分 ) (1)关于扩散现象，下列说法正确的是 (填正确答案标号，选对 1 个给 2 分，选对2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分 ) A.温度越高，扩散进行得越快 B.扩散现象是不同物质间的一种化学反应 C.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
18、D.扩散现象在气体、液体和固体中都能发生 E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的 解析 ： 根据分子动理论，温度越高，扩散进行得越快，故 A 正确；扩散现象不是化学反应，故 B 错误；扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，故 C 正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，故 D 正确；液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的，是液体分子无规则运动产生的，故 E 错误。 答案： ACD (2)(10 分 )如图，一粗细均匀的 U 形管竖直放置 ， A 侧上端封闭， B 侧上侧与大气相通，下端开口处开关 K 关闭， A 侧空气柱的长度为 l=10.0cm， B 侧水银面比 A 侧的高 h=3
19、.0cm，现将开关 K 打开，从 U 形管中放出部分水银，当两侧的高度差为 h1=10.0cm 时，将开关 K 关闭，已知大气压强 P0=75.0cmHg。 ( )求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度 ( )此后再向 B 侧注入水银，使 A、 B 两侧的水银达到同一高度，求注入水银在管内的长度 解析 ： (1)以 cmHg 为压强单位，设 A 侧空气长度 l=10.0cm 时压强为 P；当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm 时，空气柱的长度为 l1，压强为 P1，由玻意耳定律得 11pl pl由力学平衡条件得：0p p h打开开关 K，放出水银的过程中， B 侧水银面处的压强始终为 p0，
20、而 A 侧水银面处的压强随空气柱的长度增加而逐渐减小， B、 A 两侧水银面的高度差也随之减小，直至 B 侧水银面低于 A 侧水银面 h1为止，由力学平衡有10p p h 代入数学解得： l1=12.0cm (2) 当 A、 B 两侧水银面达到同一高度时，设 A 侧空气柱的长度为 l2，压强为 P2。由玻意耳定律得：22pl p l由力学平衡条件得：20pp代入数据得 l2=10.4cm 设注入的水银柱在管内的长度为 h ，依题决得1 2 12 ( ) 1 3 . 2 c mh l l h 答案： (1)12.0cm； (2)13.2cm 14.物理选修 3-4(15 分 ) (1) (5分
21、)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为 ，经折射后射出 a、 b 两束光线，则 (填正确答案标号，选对 1 个给 2 分，选对 2 个得4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分 ) A.在玻璃中， a 光的传播速度小于 b 光的 传播速度 B.在真空中， a 光的波长小于 b 光的波长 C.玻璃砖对 a 光的折射率小于对 b 光 的折射率 D.若改变光束的入射方向使 角逐渐变大，则折射光线 a 首先消失 E.分别用 a、 b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验， a 光的干涉条纹间距大于 b 光的干涉条纹间距 解析 ： 试题分析
22、：由图可知：玻璃砖对 a 光的折射率大于对 b 光的折射率，故 C 错误；在玻璃中， a 光的传播速度小于 b 光的传播速度，故 A 正确； a 光的频率大于 b 光的频率 ,在真空中， a 光的波长小于 b 光的波长，故 B 正确；若改变光束的 入射方向使 角逐渐变大，因为 a 光的折射率大，则折射光线 a 首先消失，故 D 正确； a 光的波长小于 b 光的波长，分别用 a、 b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验， a 光的干涉条纹间距小于 b 光的干涉条纹间距，故 E 错误 。 答案： ABD (2)(10 分 )平衡位置位于原点 O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平 x 轴传播，
23、 P、 Q为 x 轴上的两个点 (均位于 x 轴正向 )， P与 Q 的距离为 35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间，已知波源自 t=0 时由平衡位置开始向上振动，周期 T=1s，振幅 A=5cm。当波传到 P点时，波源恰好处于波峰位置；此后再经过 5s， 平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置，求： ( ) P、 Q 之间的距离 ( ) 从 t=0 开始到平衡位置在 Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过路程 。 解析 ： (1)由题意， O、 P 两点的距离与波长满足： 54OP 波速度与波长的关系为： vT在 f=5s 时间间隔内波传播的路程为 vt，由题意有2
24、vt PQ综上解得： PQ = 133cm (2) Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动时间为：1 54t t T 波源由平衡位置开始运动，每经过 T/4，波源运动的路程为 A，由题意可知：1 14t t T故 t1时间内，波源运动的路程为 s=25A=125cm 答案： (1)133cm； (2)125cm 15.物理选修 3-5(15 分 ) (1) (5 分 )实物粒子和光都具有波粒二象性，下列事实中突出体现波动性的是 。 (填正确答案标号，选对 1 个给 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分，每选错 1 个扣 3 分，最低得分 0 分 ) A.电子束通过双缝实验
25、后可以形成干涉图样 B. 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 C.人们利慢中子衍射来研究晶体的结构 D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 E.光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关 解析 ： 电子束通双缝实验后可以形成干涉图样，可以说明电子具有波动性，故 A 正确；射线在云室中穿过会留下清晰的径迹，可以说明射线一种粒子性，故 B 错误，人们利用慢中子衍射来研究晶 体的结构，中子衍射说明中子一种波，故 C 正确；人们利电子显微镱观测物质的微观结构，利用了电子的干涉现象，说明电子是一种波，故 D 正确；光电效应说明光是一种粒子，故 E 错误。 答案： ACD (
26、2)(10 分 )滑块 a、 b 沿水平面上同一条直线发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段。两者的位置 x 随时间 t 变化的图像如图所示。求： ( )滑块 a、 b 的质量之比； ( )整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比。 解析 ： (1)设 a、 b 的质量分别为 m1、 m2， a、 b 碰撞前的速度为 v1、 v2。由题给图象得 v1 = -2m/s v2 = 1m/s a、 b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为 v，由题给图象得 2 m/s3v由动量守恒定律得1 1 2 2 1 2()m v m v m m v 解得：1218mm (2)由能量守恒得，两滑块因碰撞而损失的机械能为 2 2 21 1 2 2 1 21 1 1 ()2 2 2E m v m v m m v 由图象可知，两滑块最后停止运动，由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为2121 ()2W m m v 解得 12WE 答案： (1)1218mm ； (2) 12WE
