2015年普通高等学校招生全国统一考试（江苏卷）物理及答案解析.docx

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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道 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.(3分 )一 电 器 中 的 变 压 器 可 视 为 理 想 变 压 器 ， 它 将 220V交 变 电 流 改 变 为 110V， 已 知 变 压器 原 线 圈 匝 数 为 800， 则 副 线 圈 的 匝 数 为 ( )A.200B.400C.1600D.3200解 析 ： 根 据 理 想 变 压 器 原 副 线 圈 匝 数 比 等 于 电

2、压 比 得 ：变 压 器 能 将 220V交 变 电 流 改 变 为 110V， 原 线 圈 匝 数 n 1=800， 副 线 圈 匝 数 n2。则 ： 匝 。答 案 ： B2.(3分 )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 ” 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 附 近 ， 两 者 相 互 吸 引C.小 线 图 接 近 通

3、电 线 圈 过 程 中 ， 小 线 圈 中 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 觉解 析 ： A、 梳 子 与 头 发 摩 擦 会 产 生 静 电 ， 吸 起 纸 屑 ， 是 静 电 现 象 ， 不 符 合 题 意 。 故 A 错 误 ；B、 带 电 小 球 移 至 不 带 电 金 属 附 近 ， 两 者 相 互 吸 引 属 于 静 电 感 应 现 象 ， 是 静 电 现 象 ， 不 符 合题 意 。 故 B错 误 ； C、 小 线 图 接 近 通 电 线 圈 过 程 中 ， 小 线 圈 中 产 生 电 流 属 于

4、电 磁 感 应 现 象 ， 不 属 于 静 电 现 象 。故 C 正 确 。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 是 由 于 摩 擦 会 产 生 静 电 ， 也 是静 电 现 象 ， 不 符 合 题 意 .故 D 错 误 。本 题 选 不 属 于 静 电 现 象 的答 案 ： C3.(3分 )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” 的 发现 拉 开 了 研 究 太 阳 系 外 行 星 的 序 幕 ， “ 51 peg b” 绕 其

5、中 心 恒 星 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 周 期 约 为4天 ， 轨 道 半 径 约 为 地 球 绕 太 阳 运 动 半 径 的 ， 该 中 心 恒 星 与 太 阳 的 质 量 比 约 为 ( )A.B.1 C.5D.10解 析 ： 研 究 行 星 绕 某 一 恒 星 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 根 据 万 有 引 力 提 供 向 心 力 ， 列 出 等 式 为 ：=m rM=“ 51 peg b” 绕 其 中 心 恒 星 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 周 期 约 为 4 天 ， 轨 道 半 径 约 为 地 球 绕 太 阳 运 动半 径 的 ， 所 以 该 中 心 恒 星 与 太

6、阳 的 质 量 比 约 为 1。答 案 ： B4.(3分 )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 ( ) A.B.C. D.解 析 ： 假 设 载 流 线 圈 的 电 流 方 向 是 顺 时 针 方 向 ，根 据 左 手 定 则 得

7、出 载 流 线 圈 各 边 所 受 安 培 力 的 方 向 ， C、 D 选 项 中 各 边 所 受 安 培 力 的 方 向 类 似 于 B图 ，根 据 力 图 结 合 力 的 合 成 可 以 发 现 A图 中 载 流 线 圈 各 边 所 受 安 培 力 的 合 力 最 大 ，所 以 若 磁 场 发 生 微 小 变 化 ， 天 平 最 容 易 失 去 平 衡 的 是 A 图 天 平 。答 案 ： A5.(3分 )如 图 所 示 ， 某 “ 闯 关 游 戏 ” 的 笔 直 通 道 上 每 隔 8m设 有 一 个 关 卡 ， 各 关 卡 同 步 放 行和 关 闭 ， 放 行 和 关 闭 的 时 间

8、 分 别 为 5s 和 2s， 关 卡 刚 放 行 时 ， 一 同 学 立 即 在 关 卡 1 处 以 加 速度 2m/s2由 静 止 加 速 到 2m/s， 然 后 匀 速 向 前 ， 则 最 先 挡 住 他 前 进 的 关 卡 是 ( )A.关 卡 2B.关 卡 3 C.关 卡 4D.关 卡 5解 析 ： 根 据 v=at可 得 ， 2=2 t1，所 以 加 速 的 时 间 为 t1=1s加 速 的 位 移 为 x1= at2= =1m，到 达 关 卡 2的 时 间 为 t2= s=3.5s，所 以 可 以 通 过 关 卡 2继 续 运 动 ，到 达 关 卡 2的 时 间 为 t 3= s

9、=4s，此 时 关 卡 3也 是 放 行 的 ， 可 以 通 过 ，到 达 关 卡 4的 总 时 间 为 1+3.5+4+4=12.5s，关 卡 放 行 和 关 闭 的 时 间 分 别 为 5s 和 2s， 此 时 关 卡 4 是 关 闭 的 ， 所 以 最 先 挡 住 他 前 进 的 是 关卡 4，所 以 C正 确 。答 案 ： C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

10、.(4分 )(多 选 题 )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 的 压 力 ( ) A.t=2s时 最 大B.t=2s时 最 小C.t=8.5s时 最 大D.t=8.5s时 最 小解 析 ： 在 时 间 轴 的 上 方 ， 表 示 加 速 度 向 上 ， 此 时 处 于 超 重 状 态 ， 在 时 间 轴 的 下 方 ， 表 示 加 速度 向 下 ， 此 时 处 于 失 重 状 态 ， 对 地 板 的 压 力 减 小 ，在 t=2s

11、时 向 上 的 加 速 度 最 大 ， 此 时 对 地 板 的 压 力 最 大 ， 所 以 A 正 确 ；在 t=8.5s 时 具 有 向 下 的 最 大 的 加 速 度 ， 此 时 对 地 板 的 压 力 最 小 ， 所 以 D 正 确 。答 案 ： AD7.(4分 )(多 选 题 )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B.做 曲 线 运 动C.速 率 先 减 小 后 增 大D.速 率 先 增 大 后 减 小解 析 ： A、 小

12、球 受 重 力 和 电 场 力 两 个 力 作 用 ， 合 力 的 方 向 与 速 度 方 向 不 在 同 一 条 直 线 上 ， 小球 做 曲 线 运 动 。 故 A错 误 ， B正 确 。C、 小 球 所 受 的 合 力 与 速 度 方 向 先 成 钝 角 ， 然 后 成 锐 角 ， 可 知 合 力 先 做 负 功 然 后 做 正 功 ， 则速 度 先 减 小 后 增 大 。 故 C正 确 ， D错 误 。 答 案 ： BC.8.(4分 )(多 选 题 )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 ， c 是 两 负 电荷 连 线

13、 的 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 低解 析 ： A、 由 图 看 出 ， a 点 处 电 场 线 比 b 点 处 电 场 线 密 ， 则 a点 的 场 强 大 于 b 点 的 场 强 ， 故 A正 确 。 B、 电 场 线 从 正 电 荷 到 负 电 荷 ， 沿 着 电 场 线 电 势 降 低 ， 所 以 b 点 的 电 势 比 a

14、点 的 高 ， 所 以 B错 误 。C、 负 电 荷 在 c 点 的 合 场 强 为 零 ， c点 只 有 正 电 荷 产 生 的 电 场 强 度 ， 在 d点 电 荷 产 生 的 场 强向 上 ， 两 个 负 电 荷 产 生 的 场 强 向 下 ， 合 场 强 是 它 们 的 差 值 ， 所 以 c 点 的 电 场 强 度 比 d 点 的 大 ，所 以 C正 确 。D、 正 电 荷 到 c 点 的 平 均 场 强 大 于 正 电 荷 到 d 点 的 平 均 场 强 ， 根 据 U=Ed可 知 ， 正 电 荷 到 c点 电 势 降 低 的 多 ， 所 以 c点 的 电 势 比 d点 的 低 ，

15、 所 以 D 正 确 。答 案 ： ACD9.(4分 ) (多 选 题 )如 图 所 示 ， 轻 质 弹 簧 一 端 固 定 ， 另 一 端 与 一 质 量 为 m、 套 在 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=h， 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 g， 则 圆 环 ( ) A.

16、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 mv2C.在 C处 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 mv2 mghD.上 滑 经 过 B 的 速 度 大 于 下 滑 经 过 B 的 速 度解 析 ： A、 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 ，所 以 圆 环 先 做 加 速 运 动 ， 再 做 减 速 运 动 ， 经 过 B处 的 速 度 最 大 ，所 以 经 过 B处 的 加 速 度 为 零 ， 所 以 加 速 度 先 减 小 ，

17、后 增 大 ， 故 A 错 误 ；B、 研 究 圆 环 从 A 处 由 静 止 开 始 下 滑 到 C 过 程 ， 运 用 动 能 定 理 列 出 等 式mgh+W f+W 弹 =0 0=0在 C 处 获 得 一 竖 直 向 上 的 速 度 v， 恰 好 能 回 到 A， 运 用 动 能 定 理 列 出 等 式 mgh+( W 弹 )+Wf=0 mv2解 得 ： Wf= mv2， 故 B 正 确 ；C、 W 弹 = mv2 mgh， 所 以 在 C 处 ， 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 mgh mv2， 故 C错 误 ；D、 研 究 圆 环 从 A 处 由 静 止 开 始 下 滑 到 B 过

18、 程 ， 运 用 动 能 定 理 列 出 等 式mgh +W f+W 弹 = m 0研 究 圆 环 从 B 处 上 滑 到 A的 过 程 ， 运 用 动 能 定 理 列 出 等 式 mgh +W f+( W 弹 )=0 mmgh W f+W 弹 = m由 于 W f 0， 所 以 m m ， 所 以 上 滑 经 过 B 的 速 度 大 于 下 滑 经 过 B 的 速 度 ， 故D正 确 。 答 案 ： BD三 、 简 答 题 ： 本 题 分 必 做 题 (第 10、 11题 )和 选 做 题 (12题 )两 部 分 ， 共 计 42分 。 必 做 题10.(8分 )小 明 利 用 如 图 1所

19、 示 的 实 验 装 置 测 量 一 干 电 池 的 电 动 势 和 内 阻 . (1)图 1 中 电 流 表 的 示 数 为 0.44A(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 图 2 上 作 出 U I 图 线 .由 图 线 求 得 ： 电 动 势 E=1.60V； 内 阻 r=1.2 .(3)实 验 时 ， 小 明 进 行 了 多 次 测 量 ， 花 费 了 较 长 时 间 ， 测 量 期 间

20、 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 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 .解 析 ： (1)电 流 表 选 择 的 量 程 是 0.6A， 所 以 此 时 电 流 表 的 都 市 为 0.44A；(2)根 据 表 中 的 数 据 ， 画 出 U I 图 象 如 图 所 示 ， 根 据 图 象 可 知 ， 纵 坐 标 的 截 距 代 表 电 动 势 的 大 小 ， 直 线 的 斜 率 代 表 内 电 阻 的 大 小 ， 所 以 电

21、动势 E=1.60V； 内 阻 r= =1.2 。(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 。故 答 案 为 ： (1)0.44(2)如 图 所 示 ； 1.60(1.58 1.62)； 1.2(1.18 1.26)(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 。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 图 1所 示 ， 打

22、点 计 时 器 的 电 源 为 50Hz 的 交 流 电 。 (1)(多 选 题 )下 列 实 验 操 作 中 ， 不 正 确 的 是 CD.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

23、 始 下 落 的 一 段 ， 确 定 一 合 适 的 点 为 O 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 O 点 的 距 离 ， 记 录 在 纸 带 上 ， 如 图 2 所 示 。计 算 相 邻 计 时 点 间 的 平 均 速 度 ， 粗 略 地 表 示 各 计 数 点 的 速 度 ， 抄 入 表 ， 请 将 表 中 的 数 据 补充 完 整 。位 置 1 2 3 4 5 6 7 8（ cm /s） 24.533.837.8 39.0 39.5 39.8 39.8 39.

24、8(3)分 析 如 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 逐渐 增 大 到 39.8cm/s ； 磁 铁 受 到 阻 尼 作 用 的 变 化 情 况 是 逐 渐 增 大 到 等 于 重 力 。 (4)该 同 学 将 装 置 中 的 铜 管 更 换 为 相 同 尺 寸 的 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

25、 比 实 验 和 的 结 果 可 得 到 什 么 结 论 ？解 析 ： (1)A、 小 磁 铁 竖 直 下 落 ， 穿 过 铜 管 ， 所 以 铜 管 要 竖 直 地 固 定 在 限 位 孔 的 正 下 方 ， 所 以A正 确 ；B、 纸 带 要 穿 过 限 位 孔 ， 并 且 压 在 复 写 纸 下 面 ， 所 以 B 正 确 ；C、 手 应 该 拉 住 纸 带 ， 而 不 是 捏 紧 磁 铁 ， 所 以 C 错 误 ；D、 应 该 先 接 通 打 点 计 时 器 的 电 源 ， 在 让 磁 铁 下 落 ， 所 以 D 错 误 。本 题 选 错 误 的 。(2)打 下 4 点 的 速 度 等

26、 于 3、 5之 间 的 平 均 速 度 ， 所 以 v 4= cm/s 39.0cm/s(3)根 据 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 逐 渐 增 大 到39.8cm/s， 之 后 匀 速 运 动 ， 说 明 磁 铁 受 到 的 阻 尼 作 用 是 逐 渐 增 大 ， 最 后 等 于 重 力 的 大 小 。 (4)磁 铁 在 塑 料 管 中 不 会 产 生 电 磁 感 应 现 象 ， 不 受 阻 尼 作 用 的 影 响 ， 对 比 实 验 和 可 知 ，磁 铁 在 铜 管 中 受 到 的 阻 尼 作 用

27、 主 要 是 电 磁 阻 尼 作 用 。答 案 ： (1)CD(2)39.0(3)逐 渐 增 大 到 39.8cm/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(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 答 题 区 域 内 作 答 ， 若 多 做 ，则 按 A、 B 两 小 题 评 分 。 A选 修 3-312.(4分 )(多 选 题 )对 下 列 几 种 固

28、 体 物 质 的 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 同解 析 ： A、 晶 体 的 特 点 是 在 熔 化

29、过 程 中 温 度 保 持 不 变 ， 有 固 定 的 熔 点 ， 食 盐 熔 化 过 程 中 ， 温度 保 持 不 变 ， 说 明 食 盐 是 晶 体 .所 以 A 正 确 ；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 云 母 片 是 晶 体 ，所 以 B错 误 ；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 规 则 造 成 的 ， 所 以 C 错 误 ；D、 石 墨 和 金 刚 石 的 物 理 性 质 不 同 ， 是 由 于 组 成

30、它 们 的 物 质 微 粒 排 列 结 构 不 同 造 成 的 ， 所 以D正 确 。答 案 ： AD13.(4分 )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

31、力 增 大 (选 填 “ 增 大 ” 、 “ 减 小 ” 或 “ 不 变 ” )， 包 装 袋 内 氮 气 的 内 能 不 变 (选 填 “ 增 大 ” 、 “ 减 小 ” 或 “ 不 变 ” )。解 析 ： 包 装 袋 缓 慢 地 施 加 压 力 ， 气 体 的 体 积 减 小 ， 压 强 增 大 ， 装 袋 内 壁 单 位 面 积 上 所 受 气 体分 子 撞 击 的 作 用 力 增 大 ， 测 试 时 ， 对 包 装 袋 缓 慢 地 施 加 压 力 ， 说 明 在 实 验 的 过 程 中 ， 气 体 的温 度 不 变 ， 所 以 实 验 气 体 的 内 能 不 变 。答 案 ： 增 大

32、； 不 变14.(4分 )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 0.45L， 请 通 过 计 算 判 断该 包 装 袋 是 否 漏 气 。解 析 ： 假 设 不 漏 气 ， 设 加 压 后 的 体 积 为 V 1，根 据 等 温 过 程 ， 即 P0V0=P1V1，代 入 数 据 ， 解 得 ： V1= = =0.5L；由 于 0.45L 0.5L， 因 此 包 装 袋 是 漏 气

33、 。答 案 ： 通 过 以 上 计 算 ， 该 包 装 袋 是 漏 气 。B选 修 3-415.(4分 )(多 选 题 )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 变解 析 ： 渔 船 向 鱼 群 发 出 超 声 波 ， 若 鱼 群 正 向 渔 船 靠 近 ，波 速 由 介 质 决 定 ， 所 以 被 鱼 群 反 射 回 来 的 超 声 波 与 发 出 的 超 声 波 相 比 波 速 不 变

34、 ，根 据 声 音 的 多 普 勒 效 应 ， 声 源 移 向 观 察 者 时 接 收 频 率 变 高 ，所 以 被 鱼 群 反 射 回 来 的 超 声 波 与 发 出 的 超 声 波 相 比 频 率 变 高 。答 案 ： BC.16.(4分 )用 2 106Hz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 2250m/s和 1500m/s， 则 该 超 声 波 在 结 石 中 的 波 长 是 胆 汁 中 的 1.5 倍 ， 用 超 声 波 检 查 胆 结 石 是 因 为超 声 波 的 波 长 较 短 ， 遇 到 结 石 时 不 容

35、 易 (选 填 “ 容 易 ” 或 “ 不 容 易 ” )发 生 衍 射 。解 析 ： 超 声 波 在 传 播 中 频 率 不 变 ， 波 长 = ； 则 说 明 波 长 与 波 速 成 正 比 ， 故 波 长 之 比 为 ：=1.5倍 ； 由 于 波 长 越 短 越 不 容 易 发 生 衍 射 现 象 ； 故 采 用 超 声 波 可 以 有 效 检 查 胆 结 石 ； 答 案 ： 1.5； 不 容 易 。17.(4分 )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

36、的 P点 ， 已 知 光 线 的 入 射 角 为 30 ， OA=5cm， AB=20cm， BP=12cm， 求该 人 造 树 脂 材 料 的 折 射 率 n。 解 析 ： 将 过 O 点 的 法 线 延 长 ， 与 BP交 于 D 点 ， 如 图 ， 由 几 何 关 系 可 得 ：PD=BP BD=BP AO=12 5=7cm = cm 21.2cm所 以 ：该 人 造 树 脂 材 料 的 折 射 率 ： 答 案 ： 该 人 造 树 脂 材 料 的 折 射 率 是 1.5。C选 修 3-518.(多 选 题 )波 粒 二 象 性 是 微 观 世 界 的 基 本 特 征 ， 以 下 说 法

37、正 确 的 是 ( )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 的 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 等解 析 ： A、 光 电 效 应 现 象 揭 示 了 光 的 粒 子 性 .故 A正 确 ；B、 热 中 子 束 射 到 晶 体 上 产 生 的 衍 射 图 样 说 明 中 子 具 有 波 动 性 .故 B正 确 ；C、 黑 体 辐 射 的 实 验

38、 规 律 不 能 使 用 光 的 波 动 性 解 释 ， 而 普 朗 克 借 助 于 能 量 子 假 说 ， 完 美 的 解释 了 黑 体 辐 射 规 律 ， 破 除 了 “ 能 量 连 续 变 化 ” 的 传 统 观 念 .故 C 错 误 ；D、 根 据 德 布 罗 意 波 长 公 式 ， 若 一 个 电 子 的 德 布 罗 意 波 长 和 一 个 中 子 的 波 长 相 等 ， 则 动 量 P也 相 等 。 故 D 错 误 。答 案 ： AB19.核 电 站 利 用 原 子 核 链 式 反 应 放 出 的 世 大 能 量 进 行 发 电 ， U是 核 电 站 常 用 的 核 燃 料 ，U

39、受 一 个 中 子 轰 击 后 裂 变 成 Ba和 Kr两 部 分 ， 并 产 生 3个 中 子 ， 要 使 链 式 反应 发 生 ， 裂 变 物 质 的 体 积 要 大 于 (选 填 “ 大 于 ” 或 “ 小 于 ” )它 的 临 界 体 积 。解 析 ： U受 一 个 中 子 轰 击 后 裂 变 成 Ba 和 Kr 两 部 分 ， 根 据 根 据 电 荷 数 和 质 量 数 守 恒 有 ： 92=56+36， 235+1=144+89+x 1， 解 得 x=3， 所 以 中 子 个 数 为 3.链 式 反 应 的 条 件 ： 大 于 临 界 体 积 ， 因 此 当 物 质 体 积 小 于

40、 临 界 体 积 时 ， 链 式 反 应 不 能 进 行 .答 案 ： 3， 大 于20.取 质 子 的 质 量 mp=1.6726 10 27kg， 中 子 的 质 量 mn=1.6749 10 27kg， 粒 子 的 质 量m =6.6467 10 27kg， 光 速 c=3.0 108m/s， 请 计 算 粒 子 的 结 合 能 .(计 算 结 果 保 留 两 位 有 效数 字 )解 析 ： 组 成 粒 子 的 核 子 与 粒 子 的 质 量 差 为 ： m=(2m p+2mn) m所 以 结 合 能 为 ： E= mc2代 入 数 据 解 得 ： E=4.3 10 12J答 案 ： 粒

41、 子 的 结 合 能 为 4.3 10 12J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 必 须 明 确 写 出 数 值 和 单 位 .21.(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

42、 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=5.0cm， 线 圈 导 线 的 截 面 积 A=0.80cm 2， 电 阻 率 =1.5 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 0.3s 内 从 1.5T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 的 感 应 电 动 势 E；(3)0.3s内 该 圈 肌 肉 组 织 中 产 生 的

43、热 量 Q。解 析 ： (1)由 电 阻 定 律 得 ： ； (2)根 据 法 拉 第 电 磁 感 应 定 律 得 ：代 入 数 据 得 ： E=4 10 2V(3)由 焦 耳 定 律 ： Q=I2Rt= ， 得 ： J答 案 ： (1)该 圈 肌 肉 组 织 的 电 阻 是 6 103 ； (2)该 圈 肌 肉 组 织 中 的 感 应 电 动 势 是 4 10 2V；(3)0.3s内 该 圈 肌 肉 组 织 中 产 生 的 热 量 是 8 10 8J。22.(16分 )一 转 动 装 置 如 图 所 示 ， 四 根 轻 杆 OA、 OC、 AB和 CB与 两 小 球 及 一 小 环 通 过

44、铰 链 连接 ， 轻 杆 长 均 为 l， 球 和 环 的 质 量 均 为 m， O端 固 定 在 竖 直 的 轻 质 转 轴 上 ， 套 在 转 轴 上 的 轻质 弹 簧 连 接 在 O与 小 环 之 间 ， 原 长 为 L， 装 置 静 止 时 ， 弹 簧 长 为 L， 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g。 求 ： (1)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 0；(

45、3)弹 簧 长 度 从 L缓 慢 缩 短 为 L的 过 程 中 ， 外 界 对 转 动 装 置 所 做 的 功 W.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 1，小 环 受 到 弹 簧 的 弹 力 ，小 环 受 力 平 衡 ， F 弹 1=mg+2T1cos 1，小 球 受 力 平 衡 ， F 1cos 1+T1cos 1=mg， F1sin 1=T1sin 1，解 得 k= 。(2)设 OA、 AB 杆 中 的 弹 力 分 别 为 F2、 T2， OA杆 与 转 轴 的 夹 角 为 2， 弹

46、 簧 长 度 为 x。小 环 受 到 弹 簧 的 弹 力 F 弹 2=k(x L)，小 环 受 力 平 衡 ， F 弹 2=mg， 解 得 x= ，对 小 球 ， F 2cos 2=mg， ， 且 ，解 得 。(3)弹 簧 长 度 为 时 ， 设 OA、 AB 杆 中 的 弹 力 分 别 为 F3、 T3， OA杆 与 弹 簧 的 夹 角 为 3，小 环 受 到 的 弹 力 ，小 环 受 力 平 衡 ， 2T 3cos 3=mg+F 弹 3， 且 cos 3= ，对 小 球 ， F3cos 3=T3cos 3+mg， ，解 得 。整 个 过 程 中 弹 簧 弹 性 势 能 变 化 为 零 ，

47、则 弹 力 做 功 为 零 ， 由 动 能 定 理 得 ，= ， 解 得 W= 。答 案 ： (1)弹 簧 的 劲 度 系 数 为 ；(2)装 置 转 动 的 角 速 度 为 ；(3)外 界 对 转 动 装 置 所 做 的 功 为 。23.(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 U 0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 感 应 强 度 为 B的 匀 强 磁 场 ，

48、 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 区 域 MQ 损 坏 ， 检 测 不 到 离 子 ， 但 右 侧 区 域 QN 仍 能 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 。 (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

49、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lg2=0.301， lg3=0.477， lg5=0.699)解 析 ： (1)离 子 在 电 场 中 加 速 ， 由 动 能 定 理 得 qU0= ；在 磁 场 中 做 匀 速 圆 周 运 动 ， 则 有 qvB=m解 得 r=代 入 r 0= L解 得 m=(2)由 (1)知 ， U= ， 离 子 打 在 Q 点 ， 轨 迹 半 径 r= ， U=离 子 打 在 N点 ， 轨 迹 半 径 r=L， U=则 电 压 的 范 围 为 U .(3)由 (1)知 ， r 由 题 意 知 ， 第 1次 调 节 电 压 到 U1， 使 原 本 Q点 的 离 子 打 在 N 点 ， 则 =此 时 ， 原 本 半 径 为 r1的 打 在 Q1的 离 子 打 在 Q上 ， =解 得 r1=( )2L第 2 次 调 节 电 压 到 U 2， 使 原 本 Q1的 离 子 打 在 N 点 ， 原 本 半 径 为 r2的 打 在 Q2的 离 子 打 在 Q 上 ，则 ： = ， =解 得 r2=( )3L同 理 ， 第 n次 调 节 电 压 ， 有 rn=( )n+1L检 测 完 整 ， 有 r n解 得 n 1 2.8故 需 要