2015江苏物理试卷及答案WORD版

2015年江苏高考物理试题

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)1600 (D)3200

2. 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（衣若）”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”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕. “51peg 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1/20. 该中心恒星与太阳的质量比约为 (A)1/10 (B)1 (C)5 (D)10

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

(A) (B) (C) (D)

5. 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1 处以加速度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

1

2

3

4

5

(A)关卡2 (B)关卡3 (C)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,则人对地板的压力

8m 8m 8m 8m

(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 (B)做曲线运动

(C)速率先减小后增大 (D)速率先增大后减小

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. c 是两负电荷连线的中点,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

9. 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)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

12mv 4

(C)在C 处,弹簧的弹性势能为

12

mv －mgh 4

(D)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〗

(题10-1 图)

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. (1)题10-1 图中电流表的示数为＿＿＿＿＿A. (2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记 录如下:

请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I 图线.

(题10-2 图)

由图线求得:电动势E =＿＿＿＿V;内阻r =＿＿＿＿Ω.

(3)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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿.

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50Hz 的交流电.

(题11-1 图)

(1)下列实验操作中,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①”),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,如题11-2 图所示

.

(题11-2 图)

计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表. 请将表中的数据补充完整.

(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的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),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②是为了说明什么? 对比实验①和②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. [选修3-3](12 分)

(1)对下列几种固体物质的认识,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

(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1 L.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. [选修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2×106 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2250 m/ s 和1500 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. [选修3-5](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 (2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电,

23592

23592

U是核电站常用的核燃料.

89

U受一个中子轰击后裂变成144Ba 和36Kr 两部分,并产生＿＿＿＿个中子. 要使链式反56

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. 6726×1027 kg,中子的质量mn = 1. 6749×1027 kg,α粒子的质量mα=6.

－

6467×1027kg,光速c =3. 0×108m/ s. 请计算α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ρ= 1. 5 Ω·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)该圈肌肉组织中的感应电动势E;

(3)0. 3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量

Q.

14. (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

3

L. 转动该装置并缓慢增大转速,2

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ω0; (3)弹簧长度从

31

L 缓慢缩短为L的过程中,外界对转动装置所做的功

W. 22

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U0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,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

21

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33

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)

物理试题参考答案 一、单项选择题

1. B 2. C 3. B 4. A 5. C 二、多项选择题

6. AD 7. BC 8. ACD 9. BD 三、简答题 10. (1)0.44

(2) (U-I图线见右图) 1. 60 (1. 58 ~ 1. 62 都算对) 1. 2(1. 18 ~1. 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. 11. (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. 12A.(1)AD

(2)增大 不变

(3)若不漏气,设加压后的体积为V1,由等温过程得 p0V0 =p1V1 代入数据得V1 = 0. 5 L

因为0. 45 L

(2)1.5 不容易

(3)设折射角为γ,由折射定律sin30°=nsinγ

由几何关系知sinγ=

PB-OA22

,且OP=(PB-OA)+AB

OP

代入数据解得n =

449

（或n≈1.5） 14

12C.(1)AB

(2)3 大于

(3)组成α粒子的核子与α粒子的质量差 △m =(2mp +2mn)－mα 结合能 △E =△mc2

－

代入数据得 △E =4. 3×1012 J 四、计算题

13. (1)由电阻定律得 R=ρ

2πr

代入数据得摇R =6×103Ω A

∆Bπr2－

(2)感应电动势 E= 代入数据得 E =4×102 V

∆tE2

∆t 代入数据得 Q =8×10－8 J (3)由焦耳定律得 Q=R

14. (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θ1.

小环受到弹簧的弹力 F弹1

小环受力平衡 F弹1 =mg+2T1cosθ1

小球受力平衡 F1cosθ1 +T1cosθ1 =mg; F1sinθ1 =T1sinθ1 解得 k =

L2

4mg

L

(2)设OA、AB 杆中的弹力分别为F2、T2,OA 杆与转轴的夹角为θ2,弹簧长度为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 得 x =

5L 4

x 2l

2

对小球 F2cosθ2 =mg; F2sinθ2 =mω0lsinθ2 且cosθ2 =

解得

ω0=

8g

5L

(3)弹簧长度为

1

L时,设OA、AB 杆中的弹力分别为F3、T3,OA 杆与弹簧的夹角为θ3. 2

1kL 2

L 4l

小环受到弹簧的弹力 F弹3 =

小环受力平衡 2T3cosθ3 =mg+F弹3 且 cosθ3 =

2

对小球 F3cosθ3 =T3cosθ3 +mg; F3sinθ3 +T3sinθ3 =mω3lsinθ3

解得ω3 =

16g

L

整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零,由动能定理

W-mg(

3LL3LL1-)-2mg(-)=2⨯m(ω3lsinθ3)2 22442

16mgl2

解得W=mgL=

L

15. (1)离子在电场中加速 qU0=

1

mv2 2

v21=m在磁场中做匀速圆周运动 qvB 解得r=

rB39qB2L2

代入r0=L, 解得m=

432U0

2mU0

q

100U016U0r25

r=LU=(2)由(1)知,U= 离子打在Q 点, 2

6819L

离子打在N点r =L, U=

16U0100U016U0

≤U≤ 则电压的范围

9819

(3)由(1)可知,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

L

=5L6

10

5L

此时,原本半径为r1的打在Q1 的离子打在Q 上 6=

r1

10

⎛5⎫

解得r1= ⎪L

⎝6⎭

第2 次调节电压到U2,原本打在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

2

L=r1

5L2

，=r20

2

⎛5⎫

解得r2= ⎪L 0⎝6⎭

n+1

3

⎛5⎫

同理,第n 次调节电压,有rn= ⎪

⎝6⎭

检测完整,有rn≤

L

lg2L

-1≈2.8 解得n≥

62

)5

最少次数为3 次.