高考物理全国卷1及答案解析 7页

第Ⅰ卷(选择题)2015年理综 全国卷1 物理部分 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l4～18题只有一项符合题目要求。第l9～21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。‎ ‎14．两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 ‎ A．轨道半径减小，角速度增大 B．轨道半径减小，角速度减小 ‎ C．轨道半径增大，角速度增大 D．轨道半径增大，角速度减小 ‎15．如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则 ‎ A．直线a位于某一等势面内，>‎ ‎ B．直线c位于某一等势面内，>‎ ‎ C．若电子由M点运动到Q点，电场力做正功 ‎ D．若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 ‎16．一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：l，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为U，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k。则 A．U=66V，k= B．U=22V，k= C．U=66V，k= D．U=22V，k= ‎17．如图，一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ水平。一质量为m的质点自P点上方高度R处由静止开始下落，恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时，对轨道的压力为4 mg，g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的功。则 A．W=mgR，质点恰好可以到达Q点 B．W>mgR，质点不能到达Q点 C．W=mgR，质点到达Q点后，继续上升一段距离 D．W”、“=”或“<”)。若实验中红光的波长为630 nm，双缝与屏幕的距离为1.00 m，测得第l条到第6条亮条纹中心问的距离为10.5 mm，则双缝之间的距离为____mm。‎ ‎ (2)(10分)甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x轴正向和负向传播，波速均为=25 cm／s。两列波在t=0时的波形曲线如图所示。求 ‎ (i)t=0时，介质中偏离平衡位置位移为l6 cm的所有质点的x坐标；‎ ‎ (ii)从t=0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm的质 点的时间。‎ ‎35．[物理——选修3－5](15分)‎ ‎ (1)(5分)在某次光电效应买验中，得到的遏止电压UC与入射光的频率ν的关系如图所示。‎ 若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示 为——，所用材料的逸出功可表示为——。‎ ‎ (2)(10分)如图，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、‎ C之间。A的质量为m，B、C的质量都为M，三者均处于静止状态。现使A以某一 速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。‎ 理科综合能力测试试题参考答案 第1卷 二、选择题 ‎14．D l5．B l6．A l7．C l8．D l9．AB 20．ACD 21．BD 第Ⅱ卷 三、非选择题 ‎22．(6分) (2)1.40 (4)7.9 1.4‎ ‎23．(9分) (1)15 35 (2)300 3000 (3) c ‎ 闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2‎ ‎24．(12分)‎ ‎ 依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下。‎ 开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为△l1=0.5 cm。由胡克定律和力的平衡条件得 ‎2k△l1= mg ①‎ ‎ 式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小。‎ ‎ 开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为 ‎ F = IBL ②‎ ‎ 式中，I是回路电流，L是金属棒的长度。两弹簧各自再伸长了△l2=0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得 ‎ 2k(△l1+△l2) = mg + F ③‎ ‎ 由欧姆定律有 ‎ E = IR ④‎ ‎ 式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻。‎ ‎ 联立①②③④式，并代入题给数据得 ‎ m = 0.01 kg ⑤‎ ‎25．(20分)‎ ‎ (1)规定向右为正方向。木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M。由牛顿第二定律有 ‎ －μ1(m+M)g = (m+M)a1 ①‎ ‎ 由图可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度1= 4m／s，由运动学公式得 ‎ 1 =0+a1t1 ②‎ ‎ s0 = 0t1+a1t12 ③‎ ‎ 式中，t1 = ls，s。= 4.5m是木板碰前的位移，0是小物块和木板开始运动时的速度。‎ ‎ 联立①②③式和题给条件得 ‎ μ1 = 0.1 ④‎ ‎ 在木板与墙壁碰撞后，木板以－1的初速度向左做匀变速运动，小物块以1的初速度向右做匀变速运 ‎ 动。设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有 ‎ －μ2mg = ma2 ⑤‎ ‎ 由图可得 ‎ a2 = ⑥‎ ‎ 式中，t2 = 2s，2 = 0，联立⑤⑥式和题给条件得 ‎ μ2 = 0.4 ⑦‎ ‎ (2)设碰撞后木板的加速度为a2，经过时间△t，木板和小物块刚好具有共同速度3。由牛顿第二定律及运 ‎ 动学公式得 ‎ μ2mg+μ1(M+m)g = M)a3 ⑧‎ ‎ 3 = －1＋a3△t ⑨‎ ‎ 3 = 1＋a2△t ⑩‎ ‎ 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为 ‎ sl = △t ⑩‎ ‎ 小物块运动的位移为 ‎ S2 = △t ‎ 小物块相对木板的位移为 ‎ △s = s2－s1 @‎ ‎ 联立⑥⑧⑨⑩⑧式，并代入数值得 ‎ △s = 6.0m ⑩‎ ‎ 因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0m。‎ ‎ (3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块 ‎ 和木板运动的位移为s3。由牛顿第二定律及运动学公式得 ‎ μ1(m+M)g = (m+M)a4 ⑩‎ ‎ 0－32= 2a4s3 ⑩‎ ‎ 碰后木板运动的位移为 ‎ s = s1+s3 ⑥‎ ‎ 联立⑥⑧⑨④⑩@⑩⑩式，并代入数值得 ‎ s = －6.5m ⑩‎ ‎ 木板右端离墙壁的最终距离为6.5m。‎ ‎33．[物理——选修3－3](15分)‎ ‎ (1)BCD ‎ (2)(i)设初始时气体体积为V1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V2，温度为T2。由题给条件得 ‎ V1 = s2(l－)+s1() ①‎ ‎ V2 = s2l ②‎ ‎ 在活塞缓慢下移的过程中，用P1表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得 ‎ s1 (p1－p) = m1g + m2g + s2 (p1－p) ③‎ ‎ 故缸内气体的压强不变。由盖一吕萨克定律有 ‎ ④‎ ‎ 联立①②④式并代人题给数据得 ‎ T2 = 330K ⑤‎ ‎ (ii)在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为Pl。在此后与汽缸外大气达到热平衡的 ‎ 过程中，被封闭气体的体积不变。设达到热平衡时被封闭气体的压强为p’，由查理定律，有 ‎ ⑥‎ ‎ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得 ‎ P′= 1.01×105Pa ⑦‎ ‎34．[物理——选修3－4](15分)‎ ‎ (1) > 0.300‎ ‎ (2)(i) t = 0时，在x = 50 cm处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为l6 cm。两列波的波峰 ‎ 相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm。‎ ‎ 从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为 ‎ λ1 = 50 cm，λ2 = 60 cm ①‎ ‎ 甲、乙两列波波峰的x坐标分别为 ‎ 由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16cm的所有质点的菇坐标为 ‎ x = (50+300n)cm n=0，±l，±2，… ④‎ ‎(ii)只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16cm。t = 0时，两波波谷间的x坐标之差为 ‎ 式中，m1和m2均为整数：将①式代入⑤式得 ‎ ‎ ‎ 由于m1、m2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为 从t = 0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－l6cm的质点的时间为 ‎ 代入数值得 ‎ t = 0.1 s ⑨‎ ‎35．[物理——选修3—5](15分)‎ ‎ (1)ek －eb ‎ (2)A向右运动与C发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒。设速度方向向右为正，‎ 开始时A的速度为0，第一次碰撞后C的速度为C1，A的速度为A1。由动量守恒定律和机械能守恒 定律得 ‎ 如果m>M，第一次碰撞后，A与C速度同向，且A的速度小于C的速度，不可能与B发生碰撞；如果 ‎ m=M，第一次碰撞后，A停止，C以A碰前的速度向右运动，A不可能与B发生碰撞；所以只需考虑 ‎ m