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文档简介
1、2015年普通高等学校招生全国统一考试 江苏卷(物理)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交变电流改变为110 V。已知变 压器原线圈匝数为 800,则副线圈匝数为()A . 200 B . 400 C . 1 600 D . 3 2002 .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 伴”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
2、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勺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,1轨道半径约为地球绕太阳运动半径的20。该中心恒星与太阳的质量比约为()A.L B. 1 C. 5 D. 10 X X X:K W X 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
3、()X M X5.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(美+1 美*2关卡3 关*4 关卡51处以加速)A.关卡2 B.关卡3C.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,则人对地板白压
4、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8 .做曲线运动C.速率先减小后增大D.速率先增大后减小c是两负电荷连线的)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。 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
5、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 = ho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go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4mv2C.在C处,弹簧的弹性势能为4mv2-mghD.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。干电池 开关(题10-1图)题10-1
6、图中电流表的示数为 Ao(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:U(V)1.451.361.271.161.06I(A)0.120.200.280.360.44请根据表中的数据,在坐标纸上作出U I图线。urv(题10-2图)由图线求得:电动势 E=V;内阻r =Qo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,因为打点计时先II 一曰1 口>限位孔题11-1图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50 Hz的交流电。(1)下列实验操
7、作中,不正确.的有。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”),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 。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。点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示。All 1*3 fc ,<f<UO Ll> 153 U4 Mo 11* w |QM 110、题11-2图计算相邻计时点间的平均速度V,粗略地表示
8、各计数点的速度,抄入下表。请将表中的数据补充完整。ag12345678v (cm/s)24.533.837.839.539.839.839.8(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白塑料管,重复上述实验操作(记为“实验”),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。请问实验是为了说 明什么?对比实验和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.选彳-3 3(12分)(1)
9、对下列几种固体物质白认识,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
10、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1L。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.选彳-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 X 106 Hz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2 250 m/s和1 500 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
11、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°, OA=5 cm, AB = 20 cm, BP=12 cm, 求该人造树脂材料的折射率 n。C.选彳-35(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235(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量
12、进行发电,92U是核电站常用的核燃料。292U受一个中子轰击后裂变成14tBa和39Kr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= 1.672 6 X 10-27 kg,中子的质量 mn= 1.674 9* 10-27 kg, “粒子的 质量m a= 6.646 7X 10 7 kg ,光速c= 3.0X108 m/s。请计算a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
13、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p= 1.5 Q - 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)该圈肌肉组织中白感应电动势E;(3)0.3 s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。(16分)一转动装置如图所示,四根轻杆 链连接,轻
14、杆长均为1,球和环的质量均为的轻质弹簧连接在 O与小环之间,原长为OA、OC、AB和CB与两小球及一小环通过较m,。端固定在竖直的轻质转轴上。套在转轴上3L。装置静止时,弹簧长为3L。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go求: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coo;31弹簧长度从2l缓慢缩短为2l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Uo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
15、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2区域MQ损坏,检测不到离子,但右侧 1区域QN仍能 33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。xj*" m /注 其d J/十一R/M X 、二 iM“宜M_ j-(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 1g 2 = 0.301, 1g 3 = 0.477, 1g 5
16、= 0.699)1 .解析:根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系UJ=n1,得出=*=吗;:10=U 2 n2U1220400,选项B正确。答案:B点拨:知识:对理想变压器原副线圈电压与匝数关系的简单应用。能力:对理想变压器原副线圈电压与匝数关系的理解能力。试题难度:较小。2 .解析:用塑料梳子梳头发时相互摩擦,塑料梳子会带上电荷吸引纸屑,选项 A属于 静电现象;带电小球移至不带电金属球附近,由于静电感应,金属球在靠近带电小球一端会感应出与带电小球异号的电荷,两者相互吸引,选项 B属于静电现象;小线圈接近通电线 圈过程中,由于电磁感应现象,小线圈中产生感应电流,选项C不属于静电现象;从干燥的
17、地毯上走过,由于摩擦生电,当手碰到金属把手时瞬时产生较大电流,人有被电击的感觉,选项D属于静电现象。答案:C点拨:知识:生活中的静电现象。能力:静电现象及其产生的理解能力。试题难度:较小。3 .解析:行星绕中心恒星做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律得 G嘿 =m竽L喘也叫2©3x管卜1,选项B正确。答案:B点拨:知识:应用万有引力定律、牛顿第二定律分析中心天体的质量。能力:对天体运 动规律的理解能力。试题难度:中等。4 .解析:磁场发生微小变化时,因各选项中载流线圈在磁场的面积不同,由法拉第电 A AB S 磁感应定律 E=n二=n工厂知载流线圈在磁场中的面积越大,广
18、生的感应电动势越大,感 应电流越大,载流线圈中的电流变化越大,所受的安培力变化越大,天平越容易失去平衡, 由题图可知,选项 A符合题意。答案:A点拨:知识:法拉第电磁感应定律。能力:对法拉第电磁感应定律的理解能力、推理能 力。试题难度:中等。V15 .解析:该同学加速到2 m/s时所用时间为ti,由vi=ati,得t1 = 一=1 s,通过的位 a移xi=2at2 = 1 m,然后匀速前进的位移X2= vi(t-ti)= 8 m,因xi + x2=9 m>8 m ,即这位同学已通过关卡2,距该关卡i m,当关卡关闭t2=2 s时,此同学在关卡 2、3之间通过了 小 = vit2=4 m的
19、位移,接着关卡放行 t= 5 s,同学通过的位移 X4=vit=i0 m,此时距离关卡X54为X5=i6 m-(i+4+i0) m = i m,关卡关闭2 s,经过t3 =0.5 s后关卡4最先挡住他 前进。答案:C点拨:知识:匀变速直线运动和匀速直线运动。能力:运用匀变速直线运动和匀速直线 运动规律对实际问题的分析综合能力。试题难度:中等。6 . WTBX解析:人受重力mg和支持力Fn的作用,由牛顿第二定律得Fnmg=ma。由牛顿第三定律得人对地板的压力F' N=FN = mg+ma,当t=2 s时a有最大值,F' n最大。当t=8.5 s时,a有最小值,F' n最小
20、,选项 A、D正确。答案:AD点拨:知识:牛顿运动定律的应用、受力分析。能力:对a-t图像的理解能力和对牛顿运动定律应用的推理能力。试题难度:较小。7 .解析:小球运动时受重力和电场力的作用,合力 F方向与初速度 Vo方向不在一条直 线上,小球做曲线运动,选项 A错误,选项B正确。将初速度 Vo分解为垂直于F方向的vi 和沿F方向的V2,根据运动与力的关系,vi的大小不变,V2先减小后反向增大,因此小球的速率先减小后增大,选项 C正确,选项D错误。答案:BC点拨:知识:运动和力的合成与分解、曲线运动速率变化的判断。能力:对曲线运动的 理解能力和运动与力的关系的分析综合能力。试题难度:中等。8
21、.解析:根据电场线的分布图,a、b两点中,a点的电场线较密,则 a点的电场强度 较大,选项A正确。沿电场线的方向电势降低,a点的电势低于b点的电势,选项 B错误。由于c、d关于正电荷对称,正电荷在 c、d两点产生的电场强度大小相等、方向相反。两负 电荷在c点产生的电场强度为 0,在d点产生的电场强度方向向下,根据电场的叠加原理, c点的电场强度比d点的大,选项C正确。c、d两点中c点离负电荷的距离更小,c点电势比d点低,选项D正确。答案:ACD点拨:知识:电势、电场强度、等号负电荷和正电荷形成的电场的电场线分布。能力: 对点电荷形成叠加电场的分析综合能力。试题难度:中等。9 .解析:圆环下落时
22、,先加速,在 B位置时速度最大,加速度减小至 0。从B到C圆 环减速,加速度增大,方向向上,选项 A错误。圆环下滑时,设克服摩擦力做功为 Wf,弹 簧的最大弹性势能为 AEp,由A至ij C的过程中,根据功能关系有 mgh= AEp+Wf。由C至U A 的过程中,有 2mv2 + AEp= Wf+ mgho 联立解得 Wf = :mv2, AEp= mgh ;mv2。选项 B 正确, 选项C错误。设圆环在 B位置时,弹簧弹性势能为 AE' p,根据能量守恒,A到B的过程 » ii有2mvB+AE p + W' f= mgh' , B 至U A 的过程有&quo
23、t;2mv' B+AE' p= mgh ' +W' f,比较两式得v' B>VB,选项D正确。答案:BD点拨:知识:弹性势能、能量守恒定律。能力:对复杂运动过程的分析综合能力。试题 难度:较大。10 .解析:(1)电流表选用量程为 00.6 A,分度值为0.02 A,保留分度值读数为0.44 Ao(2)坐标系选择合适的标度,根据表中数据描点作出的UI图线如图所示。图线与纵轴交点为1.61 V",故E=1.61 V,由图线的斜率 岩=1.24知,电源内阻为1.24Qo注意此处不要用图像与纵轴交点值除以与横轴交点值。(3)长时间保持电路闭合,
24、电源会发热,电源内阻会发生变化,干电池长时间放电,也会引起电动势变化,导致实验误差增大。答案:(1)0.44 (2)U I图线见解析1.61(1.591.63都算对)1.24(1.221.26都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大点拨:知识:考查了电表的读数、用图像法处理电源电动势和内阻、实验注意事项的分 析。能力:对基本仪器的使用的实验能力和图像法处理数据及应用数学知识处理物理问题的 能力。试题难度:中等。11.解析:(1)为了探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,应让铜管 竖直地固定在限位孔正下方,避免小磁铁下落时与铜管发生碰撞,选项A正确;
25、纸带穿过限位孔,要压在复写纸下面,使打点计时器工作时纸带上点迹清晰,选项B正确;用手只捏住磁铁,不能使纸带保持竖直,磁铁下落时纸带与打点计时器间有较大阻力,故应捏住纸带的上端,让磁铁从静止释放,选项 C不正确;应先接通打点计时器的电源再松开纸带, 选项D不正确。5.60-4.04(2)计数点4"的速度用它两侧计时点之间的平均速度来表示,故V4=-0-04- cm/s =39.0 cm/s。(3)由各计数点速度表可以看出,磁铁运动的速度逐渐增大到39.8 cm/s,表明磁铁受到的阻尼作用也是逐渐增大的,最后和重力平衡。(4)实验中磁铁在塑料管中下落运动规律与自由落体运动规律几乎相同,说
26、明磁铁在 塑料管中下落几乎不受阻尼作用对比实验和,可以看出磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用答案:(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。点拨:知识:电磁阻尼、电磁打点计时器的使用、纸带的分析。能力:对电磁阻尼的理解能力及对电磁打点计时器的使用,数据分析的实验能力。试题难度:中等。12A.解析:(1)晶体在熔化过程中温度保持不变,食盐具有这样的特点,则说明食盐是晶体,选项 A正确;蜂蜡的导热特点是各向同性的非晶体,烧热的针尖使蜂蜡熔化后呈椭圆形,说明云母
27、片的导热特点是各向异性,故云母片是晶体,选项 B错误;天然石英表现 为各向异性,则该物质微粒在空间的排列是规则的,选项 C错误;石墨与金刚石皆由碳原 子组成,但它们的物质微粒排列结构是不同的,选项D正确。(2)对氮气加压后,气体内部的压强增大,由 F = pS知,单位面积上所受气体分子撞击 的作用力增大。由于加压过程是缓慢的,氮气的温度保持不变,所以氮气的内能不变。(3)若不漏气,设加压后的体积为Vi,由玻意耳定律知:p0V0=piVi,代入数据得 Vi =0.5 L,因为0.45 L<0.5 L ,说明包装袋漏气答案:(1)AD (2)增大不变(3)若不漏气,设加压后的体积为 Vi,由
28、等温过程得PoVo = PiVi,代入数据得 Vi = 0.5 L,因为0.45 L<0.5 L,故包装袋漏气。点拨:知识:晶体的概念、气体分子的运动特点及气体的等温变化。能力:对晶体及气 体的理解能力。试题难度:较小。i2B.解析:(i)渔船与鱼群发生相对运动,被鱼群反射回来的超声波的速度大小不变;由多普勒效应知,反射回来的超声波的频率变高,故选项B、C正确。viV2(2)由v=入知,超声波在结石中的波长方=;在胆汁中的波长 学 则波长之比:A V!1 = i.5。2 . V2超声波遇到结石时,其波长远小于结石的线度,则超声波遇到结石时不容易发生衍射现象。(3)设折射角为由折射定律知:
29、sin 30= n sin 丫BP-OA由几何关系知:sin 产 一op-且 OP = «BP OA 2+AB2 代入数据得n= "4497 i.5。答案:(i)BC (2)i.5 不容易堂(或i.5)点拨:知识:多普勒效应、波的传播及光的折射。能力:对超声波和光波的理解能力。试题难度:较小。i2C.解析:(i)光电效应现象、黑体辐射的实验规律都可以用光的粒子性解释,选项A正确,选项C错误;热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性,选项 B正确; 由德布罗意波长公式 上h和p2= 2m Ek知动能相等的质子和电子动量不同, 德布罗意波长不P相等,选项D错误。(2)核
30、反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒,且该核反应方程为:235U + On- "Ba +39iKr+3on,即产生3个中子。临界体积是发生链式反应的最小体积,要使链式反应发生,裂 变物质的体积要大于它的临界体积。(3)组成a粒子的核子与 a粒子的质量差zm = (2mp+ 2mn) m a结合能 AE= Amc2代入数据得AE = 4.3X 10 12 J.答案:(1)AB(2)3 大于 (3)4.3X10 12 j点拨:知识:(1日的波动性、粒子性和物质波公式;(2修反应方程及临界体积;(32(2声查能方程。能力:(1声查对光电效应、黑体辐射的了解及对物质波公式的理解能力;(3声查对
31、质能方程的理解能力。对核反应方程的理解及发生链式反应的条件的理解能力;试题难度:较小。 27r13.解析:(1)由电阻定律得R=亡, A2(2)感应电动势E =纯产,代入数据得E2(3)由焦耳定律得Q = - At,代入数据得R代入数据得E=4X103R=6X 10 Qo2 V。答案:(1)6X103 (2)4X10 2Q=8X 10 8 JO-8V (3)8X10 J点拨:知识:电阻定律、法拉第电磁感应定律及焦耳定律。能力:对电学基本规律的理 解及在具体问题中的应用能力。试题难度:中等。14.解析:(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&。小环受力平衡,小球受力平衡,小环受到弹簧的弹力F弹1 = k 2F 弹 1 = mg+ 2Ticos 01Ficos d+Ticos 0i = mg91F1sin 01= T1sin4mg解
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