全国卷2物理含答案.docx
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全国卷2物理含答案
绝密★启用前
2015年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合·物理(全国Ⅱ卷)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
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,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【D】
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,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【C】
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=-
Bl2ω,金属框中无电流
D.Ubc=
Bl2ω,金属框中电流方向沿a-c-b-a
16.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【B】
A.西偏北方向,1.9×103m/sB.东偏南方向,1.9×103m/s
C.西偏北方向,2.7×103m/sD.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【A】
18.指南针是我国古代四大发明之一。
关于指南针,下列说法正确的是【BC】
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.有两个匀强磁场区域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【AC】
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与Ⅰ中的相等
20.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。
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;当机车在西边拉着车厢以大小为
a的加速度向西行驶时,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【BC】
A.8B.10C.15D.18
21.如图,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,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,由静止开始运动。
不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g。
则【BD】
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
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第25题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33题~第35题为选考题,考生根据要求作答。
(一)必考题(共47分)
22.(6分)
某同学用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。
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,图中标出了五个连续点之间的距离。
(1)物块下滑时的加速度a=_3.25_m/s2,打C点时物块的速度v=_1.79_m/s;
(2)已知重力加速度大小为g,为求出动摩擦因数,还必须测量的物理量是_C_。
(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)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:
_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;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变;断开S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,该值即为电压表内阻阻值_。
(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_断开S2,调节电阻箱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,故RV′>RV(1分,其他合理说法同样给分)_。
24.(12分)
如图,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。
解:
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
vBsin30°=v0sin60°①
由此得vB=
v0②
设A、B两点间的电势差为UAB,由动能定理有
qUAB=
m(v
-v
)③
联立②③式得UAB=
④
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°=
)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:
(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
f1=μ1N1①
N1=mgcosθ②
f2=μ2N2③
N2=N1+mgcosθ④
规定沿斜面向下为正方向。
设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得
mgsinθ-f1=ma1⑤
mgsinθ-f2+f1=ma2⑥
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=a2t1=2m/s⑩
t>t1时,设A和B的加速度分别为a1′和a2′。
此时A与B之间摩擦力为零,同理可得
a1′=6m/s2⑪
a2′=-2m/s2⑫
即B做减速运动。
设经过时间t2,B的速度减为零,则有
v2+a2′t2=0⑬
联立
⑫⑬式得t2=1s⑭
在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为
s=(
a1t
+v1t2+
a1′t
)-(
a2t
+v2t2+
a2′t
)=12m<27m⑮
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
l-s=(v1+a1′t2)t3+
a1′t
⑯(1分)
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=4s⑱
(利用速度-图线求解,正确的,参照上述答案及评分参考给分。
)
(二)选考题:
共15分。
请考生从给出的3道物理题任选一题作答。
如果多做,则按所做的第一题计分。
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_ACD_。
(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.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
(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。
解:
(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。
由力学平衡条件有:
p1=p0-h1③
联立①②③式,并代入题给数据得l1=12.0cm④
(ⅱ)当A、B两侧的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pl=p2l2⑤
由力学平衡条件有p2=p0⑥
联立②⑤⑥式,并代入题给数据得l2=10.4cm⑦
设注入的水银在管内的长度Δh,依题意得
Δh=2(l1-l2)+h1⑧
联立④⑦⑧式,并代入题给数据得Δh=13.2cm⑨
34.【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柱形玻璃砖,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_ABD_。
(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.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
(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轴上的两个点(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。
解:
(ⅰ)由题意,O、P两点间的距离与波长λ之间满足:
OP=
λ①
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- 全国卷 物理 答案