2015年广东高考物理试题答案及详解.pdf

学而思高考研究中心 2015 年广东高考物理真题及详解年广东高考物理真题及详解 一 单项选择题一 单项选择题 本大题共 16 小题 每小题 4 分 共 64 分 在每小题给出的四个选项中 只有一个选项符合题目要求 选对的得 4 分 选错或不答的得 0 分 13 甲 乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动 前 1 小时内的位移 时间图象如图 3 所 示 下列表述正确的是 A 0 2 0 5小时内 甲的加速度比乙的大 B 0 2 0 5小时内 甲的速度比乙的大 C 0 6 0 8小时内 甲的位移比乙的小 D 0 8小时内 甲 乙骑行的路程相等 答案 B 解析 该题图象为位移 时间图象 图象斜率大小表示速度大小 分析各段甲乙运动情况 0 0 2小时内做匀速直线运动 0 2 0 5小时内做匀速直线运动 0 5 0 6小时内静止 0 6 0 8小时内做匀速直线运动 A选项 甲乙在这一段匀速直线运动 加速度为0 错误 B选项 0 2 0 5小时 甲图象斜率大于乙图象斜率 说明甲速度大于乙速度 正确 C选项 0 6 0 8小时 甲位移为 5米 位移大小为5米 乙位移为 3米 位移 大小为3米 甲的位移大于乙 错误 D选项 0 8小时内 甲的路程为15米 乙的路 程为11米 路程不同 错误 14 如图 4 所示 帆板在海面上以速度v朝正西方向运动 帆船以速度v朝正北方向航行 以帆板为参照物 A 帆船朝正东方向航行 速度大小为 v B 帆船朝正西方向航行 速度大小为v C 帆船朝南偏东 45 方向航行 速度大小为 2v D 帆船朝北偏东 45 方向航行 速度大小为 2v 答案 D 解析 此题考查相对速度以及不同参考系中的速度转换 以帆板为参考系 求在此参考系 中帆船的速度 就是求解帆船相对帆板的速度 vvv 船对板帆船帆板 通过矢量合成与分 解 求得帆船相对帆板的速度朝北偏东45 大小为 2v 答案选D 15 图 5 为气流的加热装置的示意图 使用电阻丝加热导气管 视变压器为理想变压器 原 线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变 调节触头P 使输出电压有效值 由220V降至110V 调节前后 A 副线圈中的电流比为1 2 B 副线圈输出功率比为2 1 C 副线圈的接入匝数比为2 1 D 原线圈输入功率比为1 2 答案 C 解析 通过调节触头P 使输出电压有效值由220V降至110V 输出电压减小为原来的 一半 在原线圈电压和匝数不变的情况下 副线圈接入匝数也应该变为原来的一半 原副线圈电压之比等于匝数之比 接入匝数之比为2 1 副线圈电压减半 电 阻不变 电流也随之减半 所以电流之比为2 1 由PUI 输出功率之比为4 1 副线圈输出功率等于原线圈输入功率 所以原线圈输入功率之比为4 1 答案选C 乙 甲 0 S km t h 10 8 6 2 4 1 00 80 60 40 2 图 3 图 4 图 5 学而思高考研究中心 16 在同一匀强磁场中 粒子 4 2He 和质子 1 1H 做匀速圆周运动 若它们的动量大小相 等 则 粒子和质子 A 运动半径之比是2 1 B 运动周期之比是2 1 C 运动速度大小之比是4 1 D 受到的洛伦兹力之比是2 1 答案 B 解析 粒子和质子质量之比为4 1 电荷量之比为2 1 由于动量相同 故速度之比为 1 4 同一磁场 B相同 由 mv r qB 得两者半径之比为1 2 由 2 m T qB 得周期 之比为2 1 由f qvB 洛 得洛伦兹力之比为1 2 B正确 二 双项选择题二 双项选择题 本大题共9小题 每小题6分 共54分 在每小题给出的四个选项中 有两个选项符合题目要求 全部选对的得6分 只选1个且正确的得3分 有选错或不答的 得0分 17 如图6为某实验器材的结构示意图 金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体 积的空气 内筒中有水 在水加热升温的过程中 被封闭的气体 A 内能增大 B 压强增大 C 分子间引力和斥力都减小 D 所有分子运动速率都增大 答案 AB 解析 本题考查了热学基础知识 实验器材内筒为金属筒 可以导热 而外筒隔热 不会 有热量散失 当加热水时 热量通过金属筒传给气体 而气体体积不变 根据热力 学第一定律 可知气体内能增加 温度升高 A正确 气体体积不变 温度升高 由理想气体状态方程可知气体压强增大 B正确 分子间引力和斥力与分子间的距离 有关 气体体积不变 分子间距离不变 所以分子间引力和斥力都不变 C错误 温 度升高 气体分子的平均动能增大 但并不是每一个气体分子的热运动速率都增大 D错误 18 科学家使用核反应获取氚 再利用氘和氚的核反应获得能量 核反应方程分别为 43 21 XYHe H4 9MeV 和 234 112 H HHeX17 6MeV 下列表述正确的有 A X是中子 B Y的质子数是3 中子数是6 C 两个核反应都没有质量亏损 D 氘和氚的核反应是核聚变反应 答案 AD 解析 本题中考查了原子物理的基础知识 在第二个核反应方程中 由质量数守恒和电荷 数守恒可知X为中子 故A正确 结合第一个核反应方程 可知Y质子数为3 质量数 为6 中子数为3 B错误 两个核反应最后都放出了能量 一定都有质量亏损 C错 误 氘和氚反应是核聚变反应 D正确 19 如图7所示 三条绳子的一端都系在细直杆顶端 另一端都固定在水 平地面上 将杆竖直紧压在地面上 若三条绳长度不同 下列说法正 确的有 A 三条绳中的张力都相等 图6 图7 学而思高考研究中心 B 杆对地面的压力大于自身重力 C 绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D 绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 答案 BC 解析 本题考查了受力平衡和力学相关知识 选绳子和杆的结点为研究对象 由受力平衡 三条绳子的拉力在水平方向上的合力为零 故C正确 由于三根绳子长度不同 绳子 方向也不确定 所以不能确定三条绳子中的张力是否相同 故A错误 选择杆为研 究对象 杆受到自身的重力 绳子的拉力和地面对杆竖直向上的支持力 杆受力平 衡 所以地面对杆的支持力等于其重力加上绳子拉力在竖直方向的合力 大于杆的 重力 而杆对地面的压力和地面对杆的支持力互为作用力与反作用力 大小相等 所以杆对地面的压力大于杆的重力 B正确 绳子拉力的合力竖直向下 杆的重力也 是竖直向下 不可能是平衡力 D错误 20 在星球表面发射探测器 当发射速度为v时 探测器可绕星球表面做匀速圆周运动 当 发射速度达到 2v时 可摆脱星球引力束缚脱离该星球 已知地球 火星两星球的质量 比约为10 1 半径比约为2 1 下列说法正确的有 A 探测器的质量越大 脱离星球所需要的发射速度越大 B 探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大 C 探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等 D 探测器脱离星球的过程中 势能逐渐增大 答案 BD 解析 本题考查了天体运动的知识 由于v是探测器在星球表面做圆周运动的速度 故利 用探测器绕星球飞行 2 2 GMmmv RR 可知 GM v R 其中R为星球半径 M为星球 质量 G为万有引力常数 可知发射速度与探测器质量无关 A错误 探测器在星 体表面所受引力为 2 GMm F R 引 代入质量 半径比可知在地球表面引力更大 B正确 探测器脱离星球时 其需要发射速度为 2 2 GM v R 地球与火星的 M R 不同 所以 所需发射速度也不同 C错误 由于探测器脱离星球过程中 引力做负功 引力势能 增大 D正确 21 图8所示的水平匀强电场中 将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平 线上的不同位置释放后 M N保持静止 不计重力 则 A M的带电量比N的大 B M带负电荷 N带正电荷 C 静止时M受到的合力比N的大 D 移动过程中匀强电场对M做负功 答案 BD 解析 本题考查了电学及力学基础知识 选择M N整体为研究对象 M N都保持静 止状态 所受合力为零 因此C错误 M N带异种电荷 且带电量必须相同才 能使得合力为零 故A错误 若M带正电N带负电 M N都不会静止 所以只 能M带负电N带正电 B正确 由于M带负电 在移动过程中M的电势减小 电 场力对M做负功 M电势能增大 D正确 图8 学而思高考研究中心 34 1 8分 某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度 请完成以下主要实验步骤 按图14 a 安装实验器材并连接电源 竖直提起系有重 物的纸带 使重物 填 靠近 或 远离 计时器下端 使重物自由下落 关闭电源 取出纸带 换新纸带重复实验 图14 b 和 c 是实验获得的两条纸带 应选取 填 b 或 c 来计算重力 加速度 在实验操作和数据处理都正确的情况下 得到的结果仍小于当地重力加速 度 主要原因是空气阻力和 2 10分 某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性 使用的器材包括电压 表 内阻约为3k 电流表 内阻约为1 定值电阻等 使用多用电表粗测元件X的电阻 选择 1 欧姆挡测量 示数如图15 a 所示 读 数为 据此应选择图15中的 填 b 或 c 电路进行实验 连接所选电路 闭合S 滑动变阻器的滑片P从左向右滑动 电流表的示数逐渐 填 增大 或 减小 依次记录电流及相应的电压 将元件X换成元件Y 重复实 验 图16 a 是根据实验数据作出的UI 图线 由图可判断元件 填 X 或 Y 是非线性元件 该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值21 R 的定值电阻 测量待测电池的电 动势E和内阻r 电路如图16 b 所示 闭合 1 S和 2 S 电压表读数为3 00V 断 图14 图15 图16 学而思高考研究中心 开 2 S 读数为1 00V 利用图16 a 可算得E V r 结果均保 留两位有效数字 视电压表为理想电压表 答案 1 靠近 先接通电源 待打点计时器打点稳定后释放纸带 b 纸带与打点计时器间存在摩擦阻力 2 10 b 解析 读数10 欧姆档 1 故电阻为10 110 10 3000 10 故 电流表的分流作用影响大 应使用电流表外接法 增大 解析 当P往右边滑动时 未知元件上分到的电压增大 因此电流增大 Y 解析 由图16 a 可知 Y的电压与电流的比值并不固定 因此是非线性 元件 3 2 0 50 解析 由图16 a 可知 10 x R 由闭合电路欧姆定律 当 2 S闭合时 3 3 10 Er 当 2 S断开时 1 21 1 10 Er 联立两式解得E r的值 35 18分 如图17 a 所示 平行长直金属导轨水平放置 间距0 4mL 导轨右端接 有阻值1 R 的电阻 导体棒垂直放置在导轨上 且接触良好 导体棒及导轨的电阻 均不计 导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场 bd连线与导轨垂直 长度也为L 从0时刻开始 磁感应强度B的大小随时间t变化 规律如图17 b 所 示 同一时刻 棒从导轨左端开始向右匀速运动 1s后刚好进入磁场 若使棒在导轨 上始终以速度1m sv 做直线运动 求 1 棒进入磁场前 回路中的电动势E 2 棒在运动过程中受到的最大安培力F 以及棒通过三角形abd区域时电流i与时 间t的关系式 解析 1 进入磁场前 闭合回路中有磁场通过的有效面积不变 磁感应强度均匀变大 由法拉第电磁感应定律 回路中的电动势 abcd B ES tt 其中 22 2 0 08m 2 abcd SL 由图 b 可知 0 5 B Ts t 代入 式可得 0 04VE 2 导体棒进入磁场后 当导体棒在bd时 切割磁感线的有效长度最长 为L 此时回路中有最大电动势及电流 图17 学而思高考研究中心 1 1 1 EBLv EBLv I RR 故导体棒进入磁场后受到的最大安培力为 22 11 B L v FBI L R 代入数据得 1 0 04NF 由以上分析可知 运动过程中所受最大安培力为0 04N 棒通过三角形区域abd时 切割磁感线导体棒长度 L 为 2 1 2 1 Lv tt 感应电动势 2 EBLv 故回路电流 2 0 52 1 1A 1 A 1s1 2s 1 EBL vt itt RR 36 18分 如图18所示 一条带有圆轨道的长轨道水平固定 圆轨道竖直 底端分别与 两侧的直轨道相切 半径0 5mR 物块A以 0 6m sv 的速度滑入圆轨道 滑过最高 点Q 再沿圆轨道滑出后 与直轨上P处静止的物块B碰撞 碰后粘在一起运动 P 点左侧轨道光滑 右侧轨道呈粗糙段 光滑段交替排列 每段长度都为0 1mL 物块 与各粗糙段间的动摩擦因数都为 0 1 A B的质量均为 1kgm 重力加速度g取 2 10m s A B视为质点 碰撞时间极短 1 求A滑过Q点时的速度大小v和受到的弹力大小F 2 若碰后AB最终停止在第k个粗糙段上 求k的数值 3 求碰后AB滑至第n个nk 光滑段上的速度 n v与n的关系式 解析 1 由机械能守恒定律得 22 0 11 2 22 mvmgRmv 得 4m sv 由 2 mv Fmg R 可得 22NF 2 A B