2015年普通高等学校招生全国统一考试（浙江卷）物理.docx

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1、 2015 年普通高等学校招生全国统一考试 (浙江卷 )物理 一、选择题 (共 4 小题，每小题 6 分，满分 24 分 ) 1.(6 分 )下列说法正确的是 ( ) A.电流通过导体的热功率与电流大小成正比 B.力对物体所做的功与力的作用时间成正比 C.电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比 D.弹性限度内，弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比 解析 ： A、由 P=I2R 可知，电流通过导体的热功率与电流的平方成正比；故 A 错误； B、力做功 W=FL，与力的作用时间无关；故 B 错误； C、由 C= 可知，电容器所带电荷量与两极间的电势差成正比；故 C 正确； D、劲度系数由弹簧本身的性质

2、决定，无伸长量无关；故 D 错误 。 答案： C。 2.(6 分 )如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间 t，测得遮光条的宽度为 x，用 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使 更接近瞬时速度，正确的措施是 ( ) A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑片的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 解析 ：本题中利用平均速度等效替代瞬时速度；故只能尽量减小计算平均速度的位移，即换用宽度更窄的遮光条；故 A 正确； BCD 错误 。 答案： A。 3.(6 分 )如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定

3、于绝缘支架上，且正对平行放置，工作时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则 ( ) A.乒乓球的左侧感应出负电荷 B.乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C.乒乓球共受到电场力 、重力和库仑力三个力的作用 D.用绝缘棒将乒乓球拔到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 解析 ： A、由于球表面镀有金属，故在电场作用下会产生感应电荷；金属极板右侧为正，则负电荷将向右移动，故右侧带有负电荷；故 A 错误； B、乒乓球与极板相碰后，在接触过程中，电荷重新分布，使球与极板带同种电荷；故将会排斥；因此乒乓球会在两极板间来回碰撞；故 B 错误， D 正确

4、； C、乒乓球共受到电场力、重力、拉力三个力的作用；故 C 错误 。 答案： D 4.(6 分 )如图所示为足球球门，球门宽为 L，一个球员在球门中心正前方距离球 门 s 处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角 (图中 P 点 )，球员顶球点的高度为 h，足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力 )，则 ( ) A.足球位移的大小 x= B.足球初速度的大小 v0= C.足球末速度的大小 v= D.足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan= 解析 ： A、由题可知，足球在水平方向的位移大小为： ，所以足球的总位移： 。故 A 错误； B、足球运动的时间： ，所以足球的初速度的大小： v

5、0= = 。故B 正确； C、足球运动的过程中重力做功，由动能定理得： ，联立以上各式得：。故 C 错误； D、由几何关系可得足球初速度的方向与球门线夹角的正切值 tan= 。故 D 错误。 答案： B 二、选择题 (本题共 3 小题。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分 ) 5.(6 分 )(多选题 )我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器，舰载机总质量为3.010 4kg，设起飞过程中发动机的推力恒为 1.010 5N，弹射器有效作用长度为 100m，推力恒定，要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到

6、 80m/s。 弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和，假设所受阻力为总推力的 20%，则 ( ) A.弹射器的推力大小为 1.110 6N B.弹射器对舰载机所做的功为 1.110 8J C.弹射器对舰载机做功的平均功率为 8.810 7W D.舰载机在弹射过程中的加速度大小为 32m/s2 解析 ：由速度和位移公式可得， v2=2as，解得 a=32m/s2；由牛顿第二定律可知： F+F 发 0.2(F+F发 )=ma；解得： F=1.1106N；故 AD 正确； B、弹射器对对舰载机所做的功 W=Fs=1.110 6N100=1. 110 8J；故 B 正确； C、作用时间

7、t= = =2.5s；平均功率 P= =4.410 7W；故 C 错误 。 答案： ABD。 6.(6分 )(多选题 )如图所示为赛车场的一个水平 “U” 形弯道，转弯处为圆心在 O点的半圆，内外半径分别为 r 和 2r，一辆质量为 m 的赛车通过 AB 线经弯道到达 AB 线，有如图所示的 、 、 三条路线，其中路线 是以 O 为圆心的半圆， OO=r ，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为 Fmax，选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道 (所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大 )，则 ( ) A.选择路线 ，赛车经过的路程最短 B.选择路线 ，赛车的速率最小 C.选

8、择路线 ，赛车所用时间最短 D. 、 、 三条路线的圆弧上，赛车的向心加速度大小相等 解析 ： A、选择路线 ，经历的路程 s1=2r+r ，选择路线 ，经历的路程 s2=2r+2r ，选择路线 ，经历的路程 s3=2r ，可知选择路线 ，赛车经过的路程最短，故 A 正确。 B、根据 得， v= ，选择路线 ，轨道半径最小，则速率最小，故 B 错误。 C、根据 v= 知，通过 、 、 三条路线的最大速率之比为 1： ，根据 t=，由三段路程可知，选择路线 ，赛车所用时间最短，故 C 正确。 D、根据 a= 知，因为最大速率之比为 1： ，半径之比为 1： 2： 2，则三条路线上，赛车的向心加速

9、度大小相等。故 D 正确。 答案： ACD。 7.(6 分 )(多选题 )如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为 0.1kg 的小球 A 悬挂在水平板的 M、 N 两点， A 上带有 Q=3.010 6C 的正电荷，两线夹角为 120 ，两线上的拉力大小分别为 F1和 F2， A 的正下方 0.3m 处放有一带等量异种电荷的小球 B， B 与绝缘支架的总质量为 0.2kg(重力加速度取 g=10m/s2；静电力常量 k=9.010 9Nm2/C2， A、 B 球可视为点电荷 )，则 ( ) A.支架对地面的压力大小为 2.0N B.两线上的拉力大小 F1=F2=1.9N C.将 B 水

10、平右移，使 M、 A、 B 在同一直线上，此时两线上的拉力大小 F1=1.225N， F2=1.0N D.将 B 移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1=F2=0.866N 解析 ： A、地面对支架的支持力为 F= ，根据牛顿第三定律可得支架对地面的压力为 1.1N，故 A 错误 B、因两绳夹角为 120 ，故两绳的拉力之和等于其中任意绳的拉力，故 F=，故 B 正确； C、将 B 水平右移，使 M、 A、 B 在同一直线上时，对 A 求受力分析可知： F1sin30+F 2sin30 mg F 库 sin30=0 F1cos30 F2cos30 F 库 cos30=0 联立解得 F1=1.22

11、5N， F2=1.0N，故 C 正确 D、将 B 移到无穷远时， AB 间的库仑力消失，故两省的拉力 F=mg=1N，故 D 错误 。 答案： BC 二、非选择题部分共 12 题小题，共 180 分 ) 8.(10 分 )甲同学准备做 “ 验证机械能守恒定律 ” 实验，乙同学准备做 “ 探究加速度与力、质量的关系 ” 实验。 (1)图 1 中 A、 B、 C、 D、 E 表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材 ；乙同学需在图中选用的器材 (用字母表示 ) (2)乙同学在实验室选齐所需要器材后，经正确操作获得如图 2 所示的两条纸带 和 ，纸带 的加速度大 (填 “” 或 “” )，其加速度

12、大小为 。 解析 ： (1)要验证机械能守恒定律需要打点计时器和重锤；即 AB； 而要验证 “ 探究加速度与力、质量的关系 ” 需要打点计时器、小车和钩码；答案： BDE； (2)由 x=aT2可知，相临两点间的位移之差越大，则加速度越大，故 的加速度大； 由逐差 法可得： 加速度 a= ； 由图读得： x3+x4=3.7cm； x1+x2=3.3cm； T=0.02s； 代入数据解得： a=2.5m/s2； 答案 ： (1)AB BDE (2) 2.5m/s2 9.(10 分 )图 1 是小红同学在做 “ 描绘小灯泡的伏安特性曲线 ” 实验的实物连接图 (1)根据图 1 画出实验电路图 (2

13、)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的实数如图 2 中的 、 、 、 所示，电流表量程为 0.6A，电压表量程为 3V，所示读数为： 0.27V ，两组数据得到的电阻分别为 和 . 解析 ： (1)由图 1 所示电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，电流表采用外接法，根据实物电路图作出实验电路图，电路图如图所示： (2)电流表的量程为 0.6A，最小刻度为 0.02A，故在读数时只估读到最小刻度位即可，故分别为 0.10A， 0.24A 电压表的量程为 3V，最小刻度为 0.1V，故在读数时需估读到最小刻度的下一位，故分别为2.00V， 0.27V 由 R= 代入数据可得 R=8.3 R=2

14、.7 答案 ： (1)如图； (2)0.10A， 0.24A， 2.00V， 0.27V， 8.3 ， 2.7 10.(16 分 )如图所示，用一块长 L1=1.0m 的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高 H=0.8m，长L2=1.5m，斜面与水平桌面的倾角 可在 0 60 间调节后固定，将质量 m=0.2kg 的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数 1=0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为 2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失 (重力加速度取 g=10m/s2，最大静止摩擦力等于滑动摩擦力 ) (1)求 角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑 (用正切值表示 ) (2)当 角增

15、大到 37 时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数 2(已知 sin37=0.6 ， cos37=0.8 ) (3)继续增大 角，发现 =53 时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离 x。 解析 ： (1)为使小物块下滑，则有： mgsin 1mgcos ； 故 应满足的条件为： tan0.05 ； (2)克服摩擦力做功 Wf= 1mgL1cos+ 2(L2 L1cos ) 由动能定理得： mgL1sin Wf=0 代入数据解得： 2=0.8； (3)由动能定理得： mgL1sin Wf= mv2 解得： v=1m/s； 对于平抛运动，竖直方向有： H= gt2； 解得： t

16、=0.4s； 水平方向 x1=vt 解得： x1=0.4m； 总位移 xm=x1+L2=0.4+1.5=1.9m； 答 案 ： (1) 角增大到 tan0.05 ；，物块能从斜面开始下滑 (用正切值表示 ) (2)当 角增大到 37 时，物块恰能停在桌面边缘，物块与桌面间的动摩擦因数 2为 0.8； (3)继续增大 角，发现 =53 时物块落地点与墙面的距离最大，此最大距离 x为 1.9m。 11.(20 分 )小明同学 设计了一个 “ 电磁天平 ” ，如图 1 所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡，线圈的水平边长 L=0.1m，竖直边长 H=0.3m，匝数为 N1，线圈的下

17、边处于匀强磁场内，磁感应强度 B0=1.0T，方向垂直线圈平面向里，线圈中通有可在 02.0A 范围内调节的电流 I，挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量 (重力加速度取 g=10m/s2) (1)为使电磁天平的量程达到 0.5kg，线圈的匝数 N1至少为多少？ (2)进一步探究电磁感应现象，另选 N2=100 匝、形状相同的线圈，总电 阻 R=10 ，不接外电流，两臂平衡，如图 2 所示，保持 B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度 B随时间均匀变大，磁场区域宽度 d=0.1m，当挂盘中放质量为 0.01kg的物体时，天平平衡，求此时

18、磁感应强度的变化率 。 解析 ： (1)线圈受到安培力 F=N1B0IL， 天平平衡有： mg=N1B0IL， 代入数据解得 N1=25 匝 (2)由电磁感应定律得， E= ， 则 E= ， 由欧姆定律得， ， 线圈受到安培力 F=N 2B0IL ， 天平平衡有： ， 代入数据解得 。 答 案 ： (1)线圈的匝数 N1至少为 25 匝； (2)此时磁感应强度的变化率 为 0.1T/s。 12.(22 分 )使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出，离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等，质量为 m，速度为 v 的离子在回旋加速器内旋转，旋转轨道是半径为 r 的圆，圆心在 O 点，

19、轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为 B，为引出离子束，使用磁屏蔽通道法设计引出器，引出器原理如图所示，一对圆弧形金属板组成弧形引出通道，通道的圆心位于 O 点 (O 点图中未画出 )，引出离子时，令引出通道内磁场的磁感应强度降低，从而使离子从 P 点进入通道，沿通道中心线从 Q 点射出，已知 OQ 长度为 L，OQ 与 OP 的夹角为 (1)求离子的电荷量 q 并判断其正负； (2)离子从 P 点进入， Q 点射出，通道内匀强磁场的磁感应强度应降为 B ，求 B (3)换用静电偏转法引出离子束，维持通道内的原有磁感应强度 B 不变，在内外金属板间加直流电压，两板间产生径向电场，忽略边

20、缘效应，为使离子仍从 P 点进入， Q 点射出，求通道内引出轨迹处电场强度 E 的方向和大小。 解析 ： (1)根据 得， q= 由左手定则可知，粒子 带正电； (2)如图所示， OQ=R ， OQ=L， OO=R r 引出轨迹为圆弧； 由洛仑兹力充当向心力得： Bqv=m 解得： R= ； 由几何关系得： R= ； B= = = ； (3)粒子带正电，为了能让粒子沿圆弧离开，电场方向应沿径向向外； 洛仑兹力与电场力的合力充当向心力： Bqv Eq= 解得 E=Bv = ； 答 案 ： (1)离子的电荷量 q 为 ；粒子带正电； (2)B 为 (3)通道内引出轨迹处电场强度 E 的方向沿径向向

21、外；大小为 。 13.(4 分 )(物理选修 3-4)以下说法正确的是 ( ) A.真空中蓝光的波长比红光的波长长 B.天空中的彩虹是由光干涉形成的 C.光纤通信利用了光的全反射原理 D.机械波在不同介质中传播，波长保持不变 解析 ： A、波长和频率成反比，红光的频率比蓝光低，所以波长比蓝光长，故 A 错误； B、天空中的彩虹是由光散射形成的，故 B 错误； C、光纤通信之所以能进行远距离通信，主要是利用了光的全反射原理。故 C 正确； D、根据波速与波长和频率的关系公式 v=f ，当机械波由一种介质进入另一种介质中时，波速变化 (波速由介质决定 )而频率不变 (频率由波源决定 )，故波长一定

22、变化，故 D 错误 。 答案： C 14.(6 分 )(物理选修 3-4)某个质点的简谱运动图象如图所示，求振动的振幅和周期 . 解析 ：由图读出振幅 A=10 cm 简谐振动方程 x=Asin 代入数据 10=10 sin 得 T=8s 答 案 ：振动的振幅为 10 cm 和周期为 8s 15.(4 分 )( 物理选修 3-5)以下说法正确的是 ( ) A.所有原子核中的质子数和中子数都相等 B.在核反应中，质量数守恒、电荷数守恒 C.氢原子从高能级向低能级跃迁时能辐射出 射线 D.只要光照射金属电极的时间足够长，就能发生光电效应 解析 ： A、不同的原子核具有不同的核子数，中子数和质子数均

23、不相同；故 A 错误； B、在核反应中，质量数守恒，电荷数守恒；故 B 正确； C、 射线的产生机理是原子核受激发，是原子核变化才产生的；不是氢原子跃迁产生的；故 C 错误； D、只有入射光的频率足够大时，才能产生光电效应，与光照时间无关；故 D 错误 。 答案： B。 16.(6 分 )一辆质量 m1=3.010 3kg 的小火车因故障停在车道上，后面一辆质量 m2=1.510 3kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动 力，相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75m 停下，已知车轮与路面的动摩擦因数 =0.6 ，求碰撞前轿车的速度大小 (重力加速度取 g=10m/s2) 解析 ：由牛顿第二定律可知： a= =g=0.610=6m/s 2； 由 v2=2ax 可得： v= = =9m/s； 对碰撞过程设车前进方向为正方向，由动量守恒定律可得： m2v0=(m1+m2)v 解得： v0=27m/s。 答 案 ：碰撞前轿车的速度大小为 27m/s。