江苏高考物理试卷及答案

江苏高考物理试卷及答案

‎2015年普通高等学校招生统一考试 江苏卷 物理试题 一、单项选择题:本题共5 小题,每小题3 分,共计15 分. 每小题只有一个选项符合题意 ‎1. 一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改为110V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为 ‎（A）200 （B）400 （C）1600 （D）3200‎ ‎2. 静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载 ,《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸衤若“之说,但下列不属于静电现象的是 ‎(A)梳过头发的塑料梳子吸起纸屑 ‎(B)带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引 ‎(C)小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流 ‎(D)从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉 ‎3. 过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4 天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20。该中心恒星与太阳的质量之比约为 ‎（A）1/10 （B）1 （C）5 （D）10‎ ‎4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度. 下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方. 线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态. 若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是 ‎（A） （B） （C） （D）‎ ‎5.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s. 关卡刚放行时,一同学立即在关卡1 处以加速度2 m/ s2由静止加速到2 m/ s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是 ‎(A)关卡2 (B)关卡3 (C)关卡4 (D)关卡5 ‎ 二、多项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共计16 分.每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得0 分.‎ ‎6. 一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方向,则人对地板的压力 ‎(A)t =2 s 时最大 ‎(B)t =2 s 时最小 ‎(C)t =8. 5 s 时最大 ‎(D)t =8. 5 s 时最小 ‎7. 一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左. 不计空气阻力,则小球 ‎(A)做直线运动 ‎(B)做曲线运动 ‎(C)速率先减小后增大 ‎(D)速率先增大后减小 ‎8. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示. c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c、d 到正电荷的距离相等,则 ‎(A)a 点的电场强度比b 点的大 ‎(B)a 点的电势比b 点的高 ‎(C)c 点的电场强度比d 点的大 ‎(D)c 点的电势比d 点的低 ‎9. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长. 圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC =h. 圆环在C 处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A. 弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g. 则圆环 ‎(A)下滑过程中,加速度一直减小 ‎(B)下滑过程中,克服摩擦力做的功为mv2‎ ‎(C)在C 处,弹簧的弹性势能为mv2-mgh ‎(D)上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度 三、简答题:本题分必做题(第10、11 题)和选做题(第12 题)两部分,共计42 分.‎ 必做题 ‎10. (8 分)小明利用如题10-1 图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.‎ ‎(1)题10-1 图中电流表的示数为________A.‎ ‎(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记 录如下: ‎ U(V) ‎ ‎1. 45‎ ‎1. 36‎ ‎1. 27‎ ‎1. 16‎ ‎1. 06‎ I(A)‎ ‎0. 12‎ ‎0. 20‎ ‎0. 28‎ ‎0. 36‎ ‎0. 44‎ ‎ (题10-1 图)‎ 请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作 出U-I 图线 由图线求得:电动势E =__________ V;内阻r= ____________ Ω.‎ ‎(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合. 其实,从 实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_____________________‎ ‎11. (10 分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律. 实验装置如 题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz 的交流电.‎ ‎(题11-1 图)‎ ‎(1)下列实验操作中,不正确的______________.‎ ‎(A)将铜管竖直地固定在限位孔的正下方 ‎(B)纸带穿过限位孔,压在复写纸下面 ‎(C)用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落 ‎(D)在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 ‎(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验①),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O 点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,…,8. 用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O 点的距离,记录在纸带上,如题11-2 图所示.‎ ‎(题11-2 图)‎ 计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表. 请将表中的 数据补充完整.‎ 位置 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ v(cm/ s)‎ ‎24. 5 ‎ ‎33. 8‎ ‎37. 8‎ ‎39. 5 ‎ ‎39. 8‎ ‎39. 8‎ ‎39. 8‎ ‎(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________ ;磁铁受到阻尼作用的变化情况是________‎ ‎(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实 验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同. 请问实验②是 为了说明什么? 对比实验①和②的结果可得到什么结论?‎ ‎12.【选做题】本题包括 A、B、C 三小题,请选定其中两小题 ，,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A、B 两小题评分.‎ A. [选修3-3](12 分)‎ ‎(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有_________.‎ ‎(A)食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体 ‎(B)烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体 ‎(C)天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 ‎(D)石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同 ‎(2)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用. 某厂家为检测包装袋的密封性, 在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试. 测试时,对包装袋缓慢地施加压力. 将袋内的氮气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力__________(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能__________(选填“增大”、“减小”或“不变”).‎ ‎ (3)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1 个标准大气压、体积为1 L.‎ 将其缓慢压缩到压强为2 个标准大气压时,气体的体积变为0. 45 L. 请通过计算判断 该包装袋是否漏气.‎ B. [选修3-4](12 分)‎ ‎(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比______________. ‎ ‎(A)波速变大 (B)波速不变 (C)频率变高 (D)频率不变 ‎(2)用2×106Hz 的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/ s 和1500 m/ s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的_________倍. 用超声波检查胆结石是 因为超声波的波长较短,遇到结石时__________(选填“容易”或“不容易”)发生衍射.‎ ‎ (3)人造树脂是常用的眼镜镜片材料. 如图所示,光线射在一人 造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P 点. 已知光线的 入射角为30毅,OA = 5 cm,AB = 20 cm,BP = 12 cm,求该人造 树脂材料的折射率n.‎ C. [选修3-5](12 分)‎ ‎(1)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有_________.‎ ‎(A)光电效应现象揭示了光的粒子性 ‎(B)热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性 ‎(C)黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释 ‎(D)动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等 ‎(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电, 是核电站常用的核燃料.23592U 受一个中子轰击后裂变成 和两部分,并产生_________个中子. 要使链式反应发生,裂变物质的体积要_________选填“大于”或“小于”)它的临界体积.‎ ‎(3)取质子的质量mp = 1. 6726×10－27kg,中子的质量mn = 1. 674×10－27 kg,α粒子的质量 mα=6. 6467×10－27kg,光速c =3. 0×108m/ s. 请计算α粒子的结合能. (计算结果保留两 位有效数字) ‎ 四、计算题:本题共3 小题,共计47 分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.‎ ‎13. (15分)做磁共振(MRI)检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流. 某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r = 5. 0 cm,线圈导线的截面积A = 0. 80 cm2,电阻率ρ= 1. 5 Ω·m. 如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B 在0. 3 s 内从1. 5 T 均匀地减为零,求:‎ ‎(计算结果保留一位有效数字)‎ ‎(1)该圈肌肉组织的电阻R;‎ ‎(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;‎ ‎(3)0. 3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q.‎ ‎14. (16 分) 一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为m,O 端固定在竖直的轻质转轴上. 套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为L. 装置静止时,弹簧长为L. 转动该装置并缓慢增大转速,小环缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加速度为g.‎ 求:‎ ‎(1)弹簧的劲度系数k;‎ ‎(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度ω0;‎ ‎(3)弹簧长度从L 缓慢缩短为L的过程中,外界对转动装置所做的功W.‎ ‎15. (16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零. 这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上. 已知放置底片的区域MN =L,且OM =L.某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧区域QN仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到.‎ ‎(1)求原本打在MN中点P的离子质量m；‎ ‎(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;‎ ‎(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数. (取lg2 =0. 301, lg3=0. 477,lg5=0. 699)‎ ‎2015江苏物理试题参考答案 一、单项选择题 ‎1. B 2. C 3. B 4. A 5. C ‎ 二、多项选择题 ‎6. AD 7. BC 8. ACD 9. BD ‎ 三、简答题 ‎10. (1)0.44‎ ‎(2) (U-I图线见右图)　　1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算对)　　1. 2(1. 18 ~1. 26 都算对) ‎ ‎(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.‎ ‎11. (1)CD ‎(2)39.0‎ ‎(3)逐渐增大到39. 8 cm/ s　　　　逐渐增大到等于重力 ‎(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用.‎ 磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.‎ ‎12A.(1)AD ‎(2)增大　　　　不变 ‎(3)若不漏气,设加压后的体积为V1,由等温过程得　p0V0 =p1V1‎ 代入数据得V1 = 0. 5 L 因为0. 45 L < 0. 5 L,故包装袋漏气.‎ ‎12B.(1)BC ‎(2)1.5　　　不容易 ‎(3)设折射角为γ,由折射定律sin30°=nsinγ 由几何关系知sinγ= ,且 代入数据解得n =（或n≈1.5）‎ ‎12C.(1)AB ‎(2)3　　　大于 ‎(3)组成α粒子的核子与α粒子的质量差　△m =(2mp +2mn)－mα 结合能　△E =△mc2‎ 代入数据得　△E =4. 3×10－12 J ‎ 四、计算题 ‎13. (1)由电阻定律得　　　代入数据得摇R =6×103Ω ‎(2)感应电动势　　　代入数据得　E =4×10－2 V ‎(3)由焦耳定律得　　　代入数据得　Q =8×10－8 J ‎14. (1)装置静止时,设OA、AB 杆中的弹力分别为F1、T1,OA 杆与转轴的夹角为θ1.‎ 小环受到弹簧的弹力　F弹1 =k· ‎ 小环受力平衡　F弹1 =mg+2T1cosθ1‎ 小球受力平衡　F1cosθ1 +T1cosθ1 =mg;　F1sinθ1 =T1sinθ1‎ 解得　k =‎ ‎(2)设OA、AB 杆中的弹力分别为F2、T2,OA 杆与转轴的夹角为θ2,弹簧长度为x.‎ 小环受到弹簧的弹力　F弹2 =k(x－L)‎ 小环受力平衡　F弹2 =mg　得　x =‎ 对小球　F2cosθ2 =mg;　F2sinθ2 =mωlsinθ2　且cosθ2 =‎ 解得　‎ ‎(3)弹簧长度为时,设OA、AB 杆中的弹力分别为F3、T3,OA 杆与弹簧的夹角为θ3.‎ 小环受到弹簧的弹力　F弹3 =‎ 小环受力平衡　2T3cosθ3 =mg+F弹3　且　cosθ3 = ‎ 对小球　F3cosθ3 =T3cosθ3 +mg;　F3sinθ3 +T3sinθ3 =mlsinθ3‎ 解得ω3 =‎ 整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零,由动能定理 解得 ‎15. (1)离子在电场中加速　　‎ 在磁场中做匀速圆周运动　　　　解得 代入, 解得 ‎(2)由(1)知,　　离子打在Q 点, ‎ 离子打在N点r =L, 　则电压的范围　‎ ‎(3)由(1)可知,‎ 由题意知,第1 次调节电压到U1,使原本Q 点的离子打在N 点 此时,原本半径为r1的打在Q1 的离子打在Q 上　‎ 解得 ‎ 第2 次调节电压到U2,原本打在Q1 的离子打在N 点,原本半径为r2的打在Q2 的离子打在Q 上,则 ‎，　解得 同理,第n 次调节电压,有 检测完整,有　解得 最少次数为3 次.‎