全国高考理综试题及答案物理部分新课标

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2015 年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试 新课标 2 第Ⅰ卷 一．选择题：本题共 13 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 二．选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14~17 题只有一项符合题目要求，第 18~21 题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 14. 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，该微粒将 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 15. 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， ca、b、 三点的电势分别为 a b cU U U、 、 .已知 bc 边的长度为l 。下列判断正确的是 A． a cU U ，金属框中无电流 B. b cU U ，金属框中电流方向沿 a b c a   C . 21 2bcU Bl   ，金属框中无电流 D. 21 2bcU Bl  ，金属框中电流方向沿 a c b a   16. 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 33.1 10 /m s ，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为 31.55 10 /m 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， 31.9 10 /m s B. 东偏南方向， 31.9 10 /m s C. 西偏北方向， 32.7 10 /m s D. 东偏南方向， 32.7 10 /m s 17. 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 18. 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 19. 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与Ⅰ中的相等 20. 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一大小为 a 的加速度 向东行驶时，连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 2 3 a 的加速 度向东行驶时，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 21. 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，由静止开始运动。不计摩擦，a、b 可视为质点，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 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 第Ⅱ卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为题，每个考题考生都必须作答，第 33~40 为选考题， 考生格局要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 22. （6 分）某学生用图（a）琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。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（天正确答案标号） A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角 23. （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“<”）主要 理由是 24.（12 分）如图，一质量为 m、电荷量为 q（q>0）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。 25.（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θ=37°（sin37°= 5 3 ）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），在极短时间内，A、B 间的动摩擦因数 μ1 减小为 8 3 ，B、C 间的动摩擦因数μ2 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，μ2 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 0~2s 时间内 A 和 B 加速度的大小 （2）A 在 B 上总的运动时间 33. [物理选修 3-3]（15 分） （1）（5 分）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 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 （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=3.0cm，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。 （ⅰ）求放出部分水银后 A 侧空气柱的长度 （ⅱ）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 34.[物理选修 3-4]（15 分） (1)(5 分) 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θ，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θ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 （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，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： （ⅰ）P、Q 之间的距离 （ⅱ）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。 35.[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后可以形成干涉图样 B. β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 （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： （ⅰ）滑块 a、b 的质量之比； （ⅱ）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。 参考答案 一、选择题 1.A 2.C 3.B 4.B 5.D 6.A 7.C 8.A 9.B 10.C 11.B 12.C 13.D 二、选择题 14.D 15.C 16.B 17.A 18.BC 19.AC 20.BC 21.BD 三、非选择题 （一）必考题 22.（6 分） （1）3.25（2 分） 1.79（2 分） （2）C（2 分） 23.（9 分） （1）实验电路图如图所示。（2 分） （2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最 小（1 分）；闭合开关 1S S2、 ，调节 1R ，使电压表的指针满偏（1 分）；保 持滑动变阻器滑片的位置不变（1 分），断开 2S ，调节电阻箱 0R 使电压表 的指针半偏（1 分）；读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内 阻（1 分）。 （3）> （1 分） 断开 2S ，调节电阻箱使电压表成半偏状态，电压表所在支路总电阻增大，分得的电压也增大；此时 0R 两端的电压 大于电压表的半偏电压，故 V VR R  （1 分，其他合理说法同样给分） 24.（12 分） 设带电粒子在 B 点的速度大小为 Bv 。粒子在垂直于电场方向的速度分量不变，即 0sin30 sin 60Bv v  ① 由此得 03Bv v ② 设 A、B 两点间的电势差为 ABU ，由动能定理有 2 21 ( )2AB B AqU m v v  ③ 联立②③式得 2 0 AB mvU q  ④ 25.（20 分） （1）在 0~2s 时间内，A 和 B 的受力如图所示，其中 1f 、 1N 是 A 与 B 之间的摩擦力和正压力的大小， 2f 、 2N 是 B 与 C 之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得 1 1 1f N ① 1 cosN mg  ② 2 2 2f N ③ 2 1 cosN N mg   ④ 规定沿斜面向下为正。设 A 和 B 的加速度分别为 1a 和 2a ，由牛顿第 二定律得 1 1sinmg f ma   ⑤ 2 1 2sinmg f f ma    ⑥ 联立①②③④⑤⑥式，并代入题给条件得 2 1 3 /a m s ⑦ 2 2 1 /a m s ⑧ （2）在 1 2t s 时，设 A 和 B 的速度分别为 1v 和 2v ，则 1 1 1 6 /v a t m s  ⑨ 2 2 1 2 /v a t m s  ⑩ 1t t 时，设 A 和 B 的加速度分别为 1a  和 2a  。此时 A 与 B 之间摩擦力为零，同理可得 2 1 6 /a m s  ⑪ 2 2 2 /a m s   ⑫ 即 B 做减速运动。设经过时间 2t ，B 的速度减为零，则有 2 2 2 0v a t  ⑬ 联立⑩⑫⑬式得 2 1t s ⑭ 在 1 2t t 时间内，A 相对于 B 运动的距离为 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 1 2 2 2 2 1 1 1 1 2 2 2 2s a t v t a t a t v t a t                ⑮ 此后 B 静止不动，A 继续在 B 上滑动。设再经过时间 3t 后 A 离开 B，则有 2 1 1 2 3 1 3 1( ) 2l s v a t t a t     ⑯ 可得 3 1t s （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 1 2 3 4t t t t s   总 ⑱ （利用下面的速度图线求解，正确的，参照上述答案及评分参考给分。） （二）选考题 33.[物理——选修 3-3]（15 分） （1）ACD（5 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） （2）（10 分） （ⅰ）以 cmHg 为压强单位。设 A 侧空气柱长度 10.0l cm 时的压强为 p ；当两侧水银面的高度差为 1 10.0h cm 时，空气柱的长度为 1l ，压强为 1p 。由玻意耳定律得 1 1pl p l ① 由力学平衡条件得 0p p h  ② 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 0p ，而 A 侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐 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 1h 为止。由力学平衡条件有 1 0 1p p h  ③ 联立①②③式，并代入题给数据得 1 12.0l cm ④ （ⅱ）当 A、B 两侧的水银面达到同一高度时，设 A 侧空气柱的长度为 2l ，压强为 2p 。由玻意耳定律得 2 2pl p l ⑤ 由力学平衡条件有 2 0p p ⑥ 联立②⑤⑥式，并代入题给数据得 2 10.4l cm ⑦ 设注入的水银在管内的长度 h ，依题意得 1 2 12( )h l l h    ⑧ 联立④⑦⑧式，并代入题给数据得 13.2h cm  ⑨ 34.[物理——选修 3-4]（15 分） （1）ABD（5 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） （2）（10 分） （ⅰ）由题意，O P、 两点间的距离与波长  之间满足 5 4OP  ① 波速 v 与波长的关系为 v T  ② 在 5t s 的时间间隔内，波传播的路程为 vt 。由题意有 4vt PQ   ③ 式中，PQ 为 P、Q 间的距离。由①②③式和题给数据，得 133PQ cm ④ （ⅱ）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为 1 5 4t t T  ⑤ 波源从平衡位置开始运动，每经过 4 T ，波源运动的路程为 A。由题给条件得 1 25 4 Tt   ⑥ 故 1t 时间内，波源运动的路程为 25 125s A cm  ⑦ 35.[物理——选修 3-5]（15 分） （1）ACD（5 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 4 分，选对 3 个给 5 分；每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） （2）（10 分） （ⅰ）设 a b、 的质量分别为 1 2 ,m m a b、 、 碰撞前的速度为 1 2v v、 。由题给图像得 1 2 /v m s  ① 2 1 /v m s ② a b、 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为 v 。由题给图像得 2 /3v m s ③ 由动量守恒定律得 1 1 2 2 1 2( )m v m v m m v   ④ 联立①②③④式得 1 2: 1:8m m  ⑤ （ⅱ）由能量守恒得，量滑块因碰撞而损失的机械能为 2 2 2 1 1 2 2 1 2 1 1 1 ( )2 2 2E m v m v m m v     ⑥ 由图像可知，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 2 1 2 1 ( )2W m m v  ⑦ 联立⑥⑦式，并代入题给数据得 : 1: 2W E  ⑧