2015年高考试题物理(北京卷)精品解析

2015年普通高等学校招生全国统一考试

物理（北京卷）

一、选择题（在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项）

13、下列说法正确的是（ ）[来源学优高考网]

A 、物体放出热量，其内能一定减小

B 、物体对外做功，其内能一定减小

C 、物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加

D 、物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变

【答案】C

【名师点睛】物体的内能变化有做功和热传递两种方式：U W Q ?=+.外界对外做功0W <，外界对物体做功0W >；物体吸热0Q >，物体放热0Q <。

14、下列核反应方程中，属于α衰变的是（ ）

A 、14

41717281N He O H +→+ B 、238234492902U Th He →+

C 、2341

1120H H He n +→+ D 、234234090911Th Pa e -→+

【答案】B

【名师点睛】衰变规律：4422A A Z Z X Y He --→+，01

1A A Z Z X Y e +-→+；人工核转变（三大发现）：14

41717

281N He O H +→+，941214260Be He C n +→+，274301132150Al He P n +→+；轻核聚变：2

341

1120H H He n +→+；重核裂变：2351141921920563603U n Ba Kr n +→++。

15、周期为2.0s 的简谐横波沿x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点P 沿y 轴负方向运动，则该波（ ）

A、沿x轴正方向传播，波速v=20m/s

B、沿x轴正方向传播，波速v=10m/s

C、沿x轴负方向传播，波速v=20m/s

D、沿x轴负方向传播，波速v=10m/s

【答案】B

16、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么（）

A、地球公转周期大于火星的公转周期

B、地球公转的线速度小于火星公转的线速度

C、地球公转的加速度小于火星公转的加速度

D、地球公转的角速度大于火星公转的角速度

【答案】D

17、实验观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核发生 衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则（）

A、轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外

B、轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外

C、轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里

D、轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里

【答案】D

18、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是（）

A、绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小

B、绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小

C、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大

D、人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力

【答案】A

19、如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；

1

R的阻值

等于电流表内阻的1

2

；

2

R的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电

流值，则下列分析正确的是

[来源学优高考网]

A、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A

B、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A

C、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A

D、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

【答案】C

20、利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（）[来源:f87e4179f61fb7360a4c6540]

A、IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池

B、仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作

C、若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流

D、IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息

【答案】B

【解析】

A、IC卡中有一个LC线圈和电容，当读卡机发出的电磁波被LC电路接收到，使得IC卡汇总的电路充电，所以IC卡的能量来源于读卡机发射的电磁波，选项A错误。

B、LC振荡电路接收与其固有频率相同的电磁

波

1

2

f

LC

π

=，读卡机发出的电磁波频率与之匹配，才能得到最优的充电效果，使电容电压达到预定值，

才能进行数据传输，选项B正确。C、如果是其它频率的电磁波，根据法拉第电磁感应定律，穿过线圈的磁

通量发生了变换，依然会有感应电流，选项C 错误。D 、据题意电容达到一定电压之后，驱动卡芯片进行数据传输，选项D 错误。故选B 。

【考点定位】电磁感应、LC 振荡电路、电磁波的发射和接受。

【名师点睛】作为信息题有的选项可结合实践判断，例如刷卡时，读卡机能显示卡内钱的余额，就说明了IC 卡能向读卡机传输自己的信息。

第二部分（非选择题 共180分）

本部分共11小题，共180分

21、（18分）

（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa '和bb '分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针1P 和2P ，用“+”表示大头针的位置， 然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针3P 和4P ，在插3P 和4P 时，应使 （选填选项前的字母）

A 、3P 只挡住1P 的像

B 、4P 只挡住2P 的像

C 、3P 同时挡住1P 、2P 的像

【答案】C

（2）、用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。

①组装单摆时，应在下列器材中选用 （选填选项前的字母）

A 、长度为1m 左右的细线

B 、长度为30cm 左右的细线

C 、直径为1.8cm 的塑料球

D 、直径为1.8cm 的铁球

②测出悬点O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成n 次全振动所用的时间t ，则重力加速度g = （用L 、n 、t 表示）

③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。

请计算出第3组实验中的T = s ，g = 2

m/s

④用多组实验数据做出2T L -图像，也可以求出重力加速度g ，已知三位同学做出的2T L -图线的示意图如图3中的a 、b 、c 所示，其中a 和b 平行，b 和c 都过原点，图线b 对应的g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线b ，下列分析正确的是 （选填选项前的字母）。

A 、出现图线a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长L

B 、出现图线c 的原因可能是误将49次全振动记为50次

C 、图线c 对应的g 值小于图线b 对应的g 值

⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图4所示，由于家里只有一根量程为30cm 的刻度尺，于是他在细线上的A 点做了一个标记，使得悬点O 到A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变O 、A 间细线长度以改变摆长。实验中，当O 、A 间细线的长度分别为1l 和2l 时，测得相应单摆的周期为1T 、2T .由此可得重力加速度g = （用1l 、2l 、1T 、

2T 表示）。

【考点定位】用单摆测重力加速度、实验器材选取、加速度表达式及计算，图象法处理数据。

【名师点睛】结合函数表达式研究图像，是数行结合的体现，而图像法是研究实验规律，减小误差的方法。[来源学优高考网]

22、（16分）

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m一端连接R=1 的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T。导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s。求：

（1）感应电动势E和感应电流I；

I的大小；

（2）在0.1s时间内，拉力的冲量

f

（3）若将MN 换为电阻r =1Ω的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压U 。

【答案】（1） 2.0V E =、 2.0A I = ；（2）0.08(N S)f I =? （3）1V U =

23、（18分）

如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计，物块（可视为质点）的质量为m ，在水平桌面上沿x 轴转动，与桌面间的动摩擦因数为μ，以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O ，当弹簧的伸长量为x 时，物块所受弹簧弹力大小为F =kx ，k 为常量。

（1）请画出F 随x 变化的示意图:并根据F-x 图像，求物块沿x 轴从O 点运动到位置x 过程中弹力所做的功。

（2）物块由1x 向右运动到3x ，然后由3x 返回到2x ，在这个过程中。

a 、求弹力所做的功；并据此求弹性势能的变化量；

b 、求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。

【答案】（1）212W kx =-，（2）222111 22P a E kx kx ?=-、 ；321 (2)f b W mg x x x μ=---、

【考点定位】用图像法求变力做功，功能关系。

【名师点睛】势能是保守力做功才具有的性质，即做功多少与做功的路径无关（重力势能弹性势能、电势能、分子势能、核势能），而摩擦力做功与路径有关，所以摩擦力不是保守力，没有“摩擦力势能”的概念。

24、（20分）

真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电，以光照射A板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于A板向B板运动，忽略电子之间的相互作用，保持光照条件不变，a和b为接线柱。已知单位时间内从A板逸出的电子数为N，电子逸出时的最大

动能为km E ，元电荷为e 。

（1）求A 板和B 板之间的最大电势差m U ，以及将a 、b 短接时回路中的电流I m 。

（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势E 和内阻r .

（3）在a 和b 之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为U ，外电阻上消耗的电功率设为P ;单位时间内到达B 板的电子，在从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和设为K E ?，请推导证明：K P E =?. ( 注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明)

【答案】(1) km m E U e =， Ne I =短 (2) e E E Km = ，2km E r Ne

= （3）K P E =?

（3）设单位时间内到达B 板的光电子数为N '，则电路中的电流Q N et I N e t t '''=

== 则外电阻消耗的功率P UI UN e '==[来源学优高考网gkstk]

光电阻在两极板中运动时，两极板间电压为U ,每个电子损失的动能0k E eU ?=

则单位时间内到达B 板的电子损失的总动能0k k E N E '?=?

联立解得：k E N eU '?=

故k P E =?

【考点定位】光电效应、闭合电路欧姆定律、电流的微观解释、电场。

【名师点睛】 本题考查光电效应、闭合电路欧姆定律、电流的微观解释、电场等知识点，综合性较强，难度较大，主要考查考生的推理能力和分析综合能力。特别是第（3）问推理证明题，在平时训练中不多见，很多考生不习惯。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/g92l.html