2015年全国高考理综(物理部分)- II卷
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2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标II)
理科综合能力测试物理试题
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.如图所示,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
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.如图所示,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( )
? b c B a
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=
11B?l2,金属框中无电流 D.Ubc=B?l2,金属框中电流方向沿a-c-b-a 2216.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3.1?103m/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55?103m/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( )
N 转移轨道
赤道 同步轨道
S
A.西偏北方向,1.9?103m/s B.东偏南方向,1.9?103m/s C.西偏北方向,2.7?103m/s D.东偏南方向,2.7?103m/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变化的图线中,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是I中的k倍 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
以大小为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
2a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3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.如图所示,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
h b a 第Ⅱ卷
三、非选择题: (一)必考题
22.(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纸带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度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
23.(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下: 待测电压表
(量程3V,内阻约为3000Ω),电阻箱R0(最大阻值为99999.9Ω),滑动变阻器R1(最大
阻值100Ω,额定电流2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关2个,导线若干. (1)图中虚线框内为该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,写出实验步骤:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV′,与电压表内阻的真实值RV相比,RV′________RV(填“>”、“=”或“<”),主要理由是 。
24.(12分)
如图所示,一质量为m、电荷量为q(q>0)的粒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°=0.6)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
3,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,8A、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。
(二)选考题
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个得2分,选对4个得4分,选对3个得5分。没选错1个扣3分,最低得分为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、液体和固体都能发生 E.液体中的扩散现象是由液体的对流形成的
(2)(10分) 如图所示,一粗细均匀的U形管竖直放置,A侧上端封闭,B侧上端与大气相通,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,当两侧水银面的高度差为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两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.
34.【物理—选修3-4】(15分)
(1)(5分)如图所示,一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖,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个得2分,选对4个得4分,选对3个得5分。没选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.在玻璃管中,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ab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的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两点(均位于x轴正向),P与O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的路程。
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个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.电子束通过双缝实验装置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.人们利用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)两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;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变化的图象如图所示.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.
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标II)
理科综合能力测试物理试题
答案
14.D 15.C 16.B 17.A 18.BC 19.AC 20.BC 21.BD 22.(6分)(1)3.25(2分) 1.79(2分) (2)C (2分)
23.(9分)(1)见解析图(2分) (2)见解析(5分) (3) >(1分) 理由见解析(1分) 解析 (1)实验电路图如图所示.
(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S1、S2,调节R1,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S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏(1分),读取电阻箱的电阻值,此即为测得的电压表内阻.(1分)
(3)断开S2,调节电阻箱R0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R0两端的电压大于电压表的半偏电压,RV′>RV 。 24.(12分)
设带电粒子在B点的速度大小为vB,粒子在垂直于电场方向的速度分量不变,即
vBsin300?v0sin60①
由此得vB?3v0②
设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有qUAB?联立①②得UAB12(vB?vA2)③ 2mv02④ ?q评分参考:①③④各4分 25.(20分)
(1)在0-2s时间内,A和B受力如图所示,其中f1、N1是A和B之间的摩擦力和正压力的大小,f2、N2是B和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
f1??1N1① N1?mgcos?② f2??2N2③ N2?N1?mgcos?④
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
mgsin??f1?ma1⑤
mgsin??f2?f1?ma2⑥
联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得
a1=3m/s2 ⑦ a2=1m/s2 ⑧ (2)在t1?2s 时,设A和B的速度分别为v1和v2 则v1?a1t1?6m/s⑨ v2?a2t1?2m/s⑩
t?t1设A和B的加速度分别为a/和a/,此时A和B之间的摩擦力为零,同理可得
1
2
a1/=6m/s2 (11) a2/=-2m/s2(12)
即B做减速运动,设结过t2,B的速度减为零,则有:v2+a2/t2?0 (13) 联立⑩(12)(13)得t2=1s (14)
2在t1+ t2时间内,A相对B的距离为:s?(a1t1+v1t2+121/211a1t2)?(a2t12+v2t2+a2/t22)(15) 222此后B静止不动,A继续在B上滑动。设再经过t3后A离开B,则有
1l?s?(v1+a1/t2)t3+a1/2(16)
2可得t3=1s (另一解不和题意舍去) (17)
设A在B上的运动总的时间为t总,有t总=t1+t2+t3?4s
评分参考:第(1)问8分,①②③④⑤⑥⑦⑧各1分;第(2)问12分9⑩各1分,(11)(12)式各2分,(13)(14)(15)(16)(17)(18)式各1分。
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。)
33.【物理—选修3-3】(15分)
(1)ACD (填正确答案标号。选对1个得2分,选对4个得4分,选对3个得5分。没选错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l?10.0cm时的压强为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pl?p1l1① 由力学平衡条件得p?p0+h②
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,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h1为止。由力学平衡条件得:p1?p0?h1③ 由①②③式,并代入题给条件得l1?12.0cm④
(ii)当AB两侧水银面达到同一高度时,设A侧空气柱长度l2,压强为p2。由玻意耳定律得
pl?p2l2⑤
由力学平衡条件得p2?p0⑥
联立②⑤⑥式,并代入题给条件得l2?10.4cm⑦
设注入的水银在管内的长度?h,依题意得?h?(2l1?l2)+h1⑧ 联立②⑤⑥式,并代入题给条件得?h?13.2cm⑨
评分参考:第(i)问6分,①式2分,②式1分,③2分,④式1分,第(ii)问4分,⑤⑥⑦⑧⑨式各1分。
34.【物理—选修3-4】(15分)
(1)ABD (填正确答案标号。选对1个得2分,选对4个得4分,选对3个得5分。没选错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OP?5?① 4波速与波长的关系为v?
?T
②
在t?5s的时间内,波传播的路程为vt。由题意有vt?PQ+?4③
式中PQ为P、Q间的距离,联立①②③式和题给数据得PQ=133cm 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t1?t+T⑤
54波源从平衡位置开始运动,每经过
T25T⑥ ,波源运动的路程为A,由题给条件得:t1?44故t1时间内,波源运动的路程为s?25A?125cm⑦
评分参考:第(i)问6分,①式2分,②式1分,③式2分,④式1分第(ii)问中⑤式1分,⑥式2分,⑦式1分。
35.【物理—选修3-5】(15分)
(1)ACD (填正确答案标号。选对1个得2分,选对4个得4分,选对3个得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m1、m2,a、b碰撞前的速度为v1、v2。由题给图象得v1??2m/s①
v2?1m/s②
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v?由动量守恒定律得m1v1+m2v2?(m1+m2)v④ 联立①②③④得m1:m2?1:8⑤
2m/s③ 3?E?(ii)由能量守恒得,两滑块因碰撞而损失的机械能为:1W?(m1+m2)v2⑦
2111m1v12+m2v22?(m1+m2)v2⑥ 222由图象可知,两滑块最后停止运动。由动能定理得,两滑块克服摩擦力做的功为
联立⑥⑦式,并代入题给条件得:W:?E?1:2⑧
评分参考:第(i)问6分,①②③式各1分,④式2分,⑤式1分,第(ii)问4分⑥式2分,⑦⑧式各1分。
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