普通高等学校招生全国统一考试新课标Ⅱ卷物理.docx
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普通高等学校招生全国统一考试新课标Ⅱ卷物理
2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标Ⅱ卷)物理
1.如图,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,改微粒将()
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
解析:
现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转时,两板间的电场强度不变,电场力也不变,所以现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转后,带电微粒受两大小相等的力的作用,合力方向向左下方,故微粒将向左下方做匀加速运动,故D正确,A、B、C错误。
答案:
D
2.如图,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ω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()
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=-1/2Bl²ω,金属框中无电流
D.Ubc=1/2Bl²w,金属框中电流方向沿a-c-b-a
解析:
当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0,所以没有感应电流,由右手定则可知,c点电势高,
,故C正确。
答案:
C
3.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3.1x103/s,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55x103/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()
A.西偏北方向,1.9x103m/s
B.东偏南方向,1.9x103m/s
C.西偏北方向,2.7x103m/s
D.东偏南方向,2.
7x103m/s
解析:
如下图所示,由余弦定理,可知
,方向为东偏南方向,故B正确,A、B、C错误。
答案:
B
4.一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变化的图像中,可能正确的是()
解析:
由图可知,汽车先以恒定功率P1起动,所以刚开始做加速度减小的加速度运动,后以更大功率P2运动,所以再次做加速度减小的加速运动,故A正确,B、C、D错误。
答案:
A
5.(多选)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
解析:
指南针是一个磁体,它有两个磁极,故A错误;指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,故B正确;当附近的铁块磁化,指南针的指向会受到附近铁块的干扰,故C正确;根据安培定则,在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线时,导线通电时会产生磁场,指南针会偏转与导线垂直,故D错误。
答案:
BC
6.(多选)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
解析:
由于磁场方向与速度方向垂直,粒子只受到洛伦兹力作用,洛伦兹力提供作向心力,由
解得
,所以,I中的磁感应强度是II中的k倍,所以II中电子的轨道半径是I中的k倍。
选项A正确。
加速度
,加速度大小I中的1/k倍,故选项B错误。
是由周期公式
可以II中的周期是I中的k倍,选项C正确。
角速度
,II中电子的角速度是I中的1/k倍,故选项D错误。
答案:
AC
7.(多选)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,链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
的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为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
解析:
由设这列车厢的节数为n,P、Q挂钩东边有k节车厢,每节车厢的质量为m,由牛顿第二定律可知:
,解得:
,k是正整数,n只能是5的倍数,故B、C正确,A、D错误
答案:
BC
8.(多选)如图,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
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
解析:
当a物体刚释放时,两者的速度都为0,当a物体落地时,沿杆的分速度为0由机械能守恒定律可知,a落地时的速度大小为
,故B正确;b物体的速度也是为0,所以轻杆对b先做正功,后做负功,故A错误;a落地前,当a的机械能最小时,b的速度最大,此时杆对b的作用力为0,这时,b对面的压力大小为mg,a的加度为g,故C错误,D正确。
答案:
BD
9.(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只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。
(1)物块下滑是的加速度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
解析:
(1)根据纸带数据可知:
加速度
;打点C点时物块的速度
(2)由牛顿第二定律得:
加速度
,所以求出动摩擦因数,还需测量的物理量是斜面的倾角。
答案:
(1)3.25;1.79;
(2)C
10.(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。
某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:
待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干
(1)虚线框内为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步骤____________________。
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v__________Rv(添“>”“=”或“<”)主要理由是______________________________。
解析:
试题分析:
(1)实验电路如图所示
(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表的支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表指针满偏;保证滑动变阻器的滑片的位置不变,断开S2,调节电阻箱R0,使电压表的指针半偏;读取电阻箱的电阻值,即为测得的电压表内阻。
(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路的总电阻也增大,此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故
答案:
(1)
(2)见解析;(3)>;见解析
11.(12分)如图,一质量为m、电荷量为q(q>0)的例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。
解析:
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分速度不变,即:
vBsin30°=v0sin60°
由此得
设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有:
解得
答案:
12.(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°=
)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
,B、C间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A、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
解析:
(1)在0~2s时间内,A和B的受力如图所示,其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,f2、N2是B与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
①
②
③
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
⑤
⑥
联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得
a1=3m/s2⑦
a2=1m/s2⑧
(2)在t1=2s时,设A和B的速度分别为v1和v2,则
v1=a1t1=6m/s⑨
v2=a2t2=2m/s⑩
t>t1时,设A和B的加速度分别为
和
.此时A与B之间摩擦力为零,同理可得
=6m/s2(11)
=–2m/s2(12)
即B做减速运动。
设经过时间t2,B的速度减为零,则有
v2+
t2=0(13)
联立(10)(12)(13)式得
t2=1s(14)
在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为
=12m<27m(15)
此后B静止不动。
A继续在B上滑动。
设再经过时间t3后A离开B,则有
(16)
可得t3=1s(另一解不合题意,舍去)(17)
设A在B上总的运动时间为t总,有
t总=t1+t2+t3=4s(18)
答案:
(1)a1=3m/s2a2=1m/s2
(2)4s
13.[物理选修3-3](15分)
(1)关于扩散现象,下列说法正确的是(填正确答案标号,选对1个给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、液体和固体中都能发生
E.液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
解析:
根据分子动理论,温度越高,扩散进行得越快,故A正确;扩散现象不是化学反应,故B错误;扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,故C正确;扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,故D正确;液体中的扩散现象不是由于液体的对流形成的,是液体分子无规则运动产生的,故E错误。
答案:
ACD
(2)(10分)如图,一粗细均匀的U形管竖直放置
,A侧上端封闭,B侧上侧与大气相通,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两侧的水银达到同一高度,求注入水银在管内的长度
解析:
(1)以cmHg为压强单位,设A侧空气长度l=10.0cm时压强为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
由力学平衡条件得:
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的长度增加而逐渐减小,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,由力学平衡有
代入数学解得:
l1=12.0cm
(2)当A、B两侧水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为P2。
由玻意耳定律得:
由力学平衡条件得:
代入数据得l2=10.4cm
设注入的水银柱在管内的长度为
,依题决得
答案:
(1)12.0cm;
(2)13.2cm
14.[物理选修3-4](15分)
(1)(5分)如图,一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖,在玻璃砖底面上的入射角为θ,经折射后射出a、b两束光线,则(填正确答案标号,选对1个给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0分)
A.在玻璃中,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θ角逐渐变大,则折射光线a首先消失
E.分别用a、b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
解析:
试题分析:
由图可知:
玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率,故C错误;在玻璃中,a光的传播速度小于b光的传播速度,故A正确;a光的频率大于b光的频率,在真空中,a光的波长小于b光的波长,故B正确;若改变光束的
入射方向使θ角逐渐变大,因为a光的折射率大,则折射光线a首先消失,故D正确;a光的波长小于b光的波长,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E错误。
答案:
ABD
(2)(10分)平衡位置位于原点O的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播,P、Q为x轴上的两个点(均位于x轴正向),P与Q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之间的距离
(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路程
。
解析:
(1)由题意,O、P两点的距离与波长满足:
波速度与波长的关系为:
在f=5s时间间隔内波传播的路程为vt,由题意有
综上解得:
PQ=133cm
(2)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动时间为:
波源由平衡位置开始运动,每经过T/4,波源运动的路程为A,由题意可知:
故t1时间内,波源运动的路程为s=25A=125cm
答案:
(1)133cm;
(2)125cm
15.[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个给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0分)
A.电子束通过双缝实验后可以形成干涉图样
B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C.人们利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
解析:
电子束通双缝实验后可以形成干涉图样,可以说明电子具有波动性,故A正确;β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹,可以说明β射线一种粒子性,故B错误,人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,中子衍射说明中子一种波,故C正确;人们利电子显微镱观测物质的微观结构,利用了电子的干涉现象,说明电子是一种波,故D正确;光电效应说明光是一种粒子,故E错误。
答案:
ACD
(2)(10分)滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;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变化的图像如图所示。
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。
解析:
(1)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/sv2=1m/s
a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v,由题给图象得
由动量守恒定律得
解得:
(2)由能量守恒得,两滑块因碰撞而损失的机械能为
由图象可知,两滑块最后停止运动,由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为
解得
答案:
(1)
;
(2)
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