2015年全国卷II卷高考物理试卷含答案(word版)

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文档介绍

2015年全国卷II卷高考物理试卷含答案(word版)

‎2015年新课标II高考物理试卷 ‎ ‎ 一、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1~4题只有一项符合题目要求,第5~8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.‎ ‎1.(6分)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,改微粒将(  )‎ ‎  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 ‎ ‎ ‎2.(6分)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(  )‎ ‎  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 ‎ ‎ ‎3.(6分)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(  )‎ ‎  A.西偏北方向,1.9×103m/s B. 东偏南方向,1.9×103m/s ‎  C.西偏北方向,2.7×103m/s D. 东偏南方向,2.7×103m/s ‎ ‎ ‎4.(6分)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. B. C. D.‎ ‎5.(6分)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是(  )‎ ‎  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 ‎ ‎ ‎6.(6分)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(  )‎ ‎  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是Ⅰ中的k倍 ‎ ‎ ‎7.(6分)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;当机车在西边拉着这列车厢以大小为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(  )‎ ‎  A.8 B. 10 C. 15 D. 18‎ ‎ ‎ ‎8.(6分)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(  )‎ ‎  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9题~第12题为必做题,每个考题考生都必须作答,第13为选考题,考生格局要求作答.‎ ‎9.(6分)(2015春•南昌校级期末)某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.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)物块下滑是的加速度a=   m/s2,打C点时物块的速度v=   m/s;‎ ‎(2)已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是   (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.‎ ‎ ‎ ‎10.(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:‎ ‎ 待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电流2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,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步骤:   .‎ ‎(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   .‎ ‎11.(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.‎ ‎ ‎ ‎12.(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.‎ ‎ ‎ ‎(二)选考题,共45分。请考生从给出的3题中任选一题作答 ‎[物理——选修3-3](15分)‎ ‎13.(5分)(2015春•莱芜校级期末)关于扩散现象,下来说法正确的是(  )‎ ‎  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 ‎ ‎ ‎14.(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.‎ 解答: 解:(i)以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p,当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1,由玻意耳定律,有:‎ pl=p1l1 ①‎ 由力学平衡条件,有:‎ p=p0+h ②‎ 打开开关放 ‎ ‎ ‎[物理——选修3-4](15分)‎ ‎15.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(  )‎ ‎  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 ‎ ‎ ‎16.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.‎ ‎ ‎ ‎[物理——选修3-5](15分)‎ ‎17.实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是(  )‎ ‎  A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 ‎  B. β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 ‎  C. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 ‎  D. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 ‎  E. 光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关 ‎18.两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:‎ ‎(i)滑块a、b的质量之比;‎ ‎(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.‎ 一、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1~4题只有一项符合题目要求,第5~8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.‎ ‎1.(6分)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,改微粒将(  )‎ ‎  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 解答: 解: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,微粒受重力和电场力平衡,故电场力大小F=mg,方向竖直向上;‎ 将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,电场强度大小不变,方向逆时针旋转45°,故电场力逆时针旋转45°,大小仍然为mg;‎ 故重力和电场力的大小均为mg,方向夹角为135°,故合力向左下方,微粒的加速度恒定,向左下方做匀加速运动;‎ 故ABC错误,D正确;‎ 故选:D.‎ ‎ ‎ ‎2.(6分)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(  )‎ ‎  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 解答: 解:AB、导体棒bc、ac做切割磁感线运动,产生感应电动势,根据右手定则,感应电动势的方向从b到c,或者说是从a到c,故Ua=Ub<Uc,磁通量一直为零,不变,故金属框中无电流,故A错误,B错误;‎ CD、感应电动势大小=Bl()=Bl2ω,由于Ub<Uc,所以Ubc=﹣Bl2ω,磁通量一直为零,不变,金属框中无电流,故C正确,D错误;‎ 故选:C.‎ ‎ ‎ ‎3.(6分)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(  )‎ ‎  A.西偏北方向,1.9×103m/s B. 东偏南方向,1.9×103m/s ‎  C.西偏北方向,2.7×103m/s D. 东偏南方向,2.7×103m/s 解答: 解:合速度为同步卫星的线速度,为:v=3.1×103m/s;‎ 一个分速度为在转移轨道上的速度,为:v1=1.55×103m/s;‎ 合速度与该分速度的夹角为30度,根据平行四边形定则,另一个分速度v2如图所示:‎ 该分速度的方向为东偏南方向,根据余弦定理,大小为:‎ ‎==1.9×103m/s.‎ 故选:B.‎ ‎ ‎ ‎4.(6分)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. B. C. D.‎ 解答: 解:在0﹣t1时间内,如果匀速,则v﹣t图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据P=Fv,牵引力减小;根据F﹣f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F1=f,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v1==.所以0﹣t1时间内,v﹣t图象先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线;‎ 在t1﹣t2时间内,功率突然增加,故牵引力突然增加,是加速运动,根据P=Fv,牵引力减小;再根据F﹣f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即F2=f,汽车开始做匀速直线运动,此时速度v2==.所以在t1﹣t2时间内,即v﹣t图象也先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线.‎ 故A正确,BCD错误;‎ 故选:A ‎ ‎ ‎5.(6分)指南针是我国古代四大发明之一.关于指南针,下列说明正确的是(  )‎ ‎  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 解答: 解:A、不存在单独的磁单极子,指南针也不例外,故A错误;‎ B、指南针能够指向南北,说明地球具有磁场,地磁场是南北指向的,故B正确;‎ C、指南针的指向会受到附近铁块的干扰,是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场,故C正确;‎ D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,电流的磁场在指南针位置是东西方向的,故导线通电时指南针偏转90°,故D错误;‎ 故选:BC.‎ ‎ ‎ ‎6.(6分)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(  )‎ ‎  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是Ⅰ中的k倍 解答: 解:设Ⅱ中的磁感应强度为B,则Ⅰ中的磁感应强度为kB,‎ A、根据电子在磁场中运动的半径公式r=可知,Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为,Ⅱ中的电子运动轨迹的半径为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以A正确;‎ B、电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力,所以电子的加速度的大小为a=,所以Ⅰ中的电子加速度的大小为,Ⅱ中的电子加速度的大小为,所以Ⅱ的电子的加速度大小是Ⅰ中的倍,所以B错误;‎ C、根据电子在磁场中运动的周期公式T=可知,Ⅰ中的电子运动周期为,Ⅱ中的电子运动周期为,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k倍,所以Ⅱ中的电子运动轨迹的周期是Ⅰ中的k倍,所以C正确;‎ D、做圆周运动的角速度ω=,所以Ⅰ中的电子运动角速度为,Ⅱ中的电子运动角速度为,在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍,所以D错误;‎ 故选:AC.‎ ‎ ‎ ‎7.(6分)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;当机车在西边拉着这列车厢以大小为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(  )‎ ‎  A.8 B. 10 C. 15 D. 18‎ 解答: 解:设PQ两边的车厢数为P和Q,‎ 当机车在东边拉时,根据牛顿第二定律可得,F=Pm•a,‎ 当机车在西边拉时,根据牛顿第二定律可得,F=Qm•a,‎ 根据以上两式可得,,‎ 即两边的车厢的数目可能是2和3,或4和6,或6和9,或8和12,等等,‎ 所以总的车厢的数目可能是5、10、15、20,‎ 所以可能的是BC.‎ 故选:BC.‎ ‎ ‎ ‎8.(6分)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(  )‎ ‎  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 解答: 解:A、当a到达底端时,b的速度为零,b的速度在整个过程中,先增大后减小,动能先增大后减小,所以轻杆对b先做正功,后做负功.故A错误.‎ B、a运动到最低点时,b的速度为零,根据系统机械能守恒定律得:mAgh=mAvA2,解得vA=.故B正确.‎ C、b的速度在整个过程中,先增大后减小,所以a对b的作用力先是动力后是阻力,所以b对a的作用力就先是阻力后是动力,所以在b减速的过程中,b对a是向下的拉力,此时a的加速度大于重力加速度,故C错误;‎ D、a、b整体的机械能守恒,当a的机械能最小时,b的速度最大,此时b受到a的推力为零,b只受到重力的作用,所以b对地面的压力大小为mg,故D正确;‎ 故选:BD.‎ ‎ ‎ 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分.第9题~第12题为必做题,每个考题考生都必须作答,第13为选考题,考生格局要求作答.‎ ‎9.(6分)(2015春•南昌校级期末)某学生用图(a)所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦因数.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)物块下滑是的加速度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,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是 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.‎ 解答: 解:(1)根据△x=aT2,有:‎ 解得:a===3.25m/s2‎ 打C点时物块的速度:‎ v=m/s=1.79m/s ‎(2)对滑块,根据牛顿第二定律,有:mgsinθ﹣μmgcosθ=ma 解得:μ=‎ 故还需要测量斜面的倾角,故选:C;‎ 故答案为:(1)3.25,1.79;(2)C.‎ ‎ ‎ ‎10.(9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下:‎ ‎ 待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电流2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,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,保证滑动变阻器的位置不变,断开开关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,此即为测得的电压表内阻; .‎ ‎(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 电压表串联电阻箱后认为电压不变,而实际该支路电压变大,则电阻箱分压大于计算值,则会引起测量值的偏大 .‎ 解答: 解:(1)待测电压表电阻(3000欧姆)远大于滑动变阻器R1的电阻值(100欧姆),故滑动变阻器R1采用分压式接法;‎ 电路图如图所示:‎ ‎(2)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,保证滑动变阻器滑片的位置不变,断开开关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,此即为测得的电压表内阻;‎ ‎(3)电压表串联电阻箱后认为电压不变,而实际该支路电压变大,则电阻箱分压大于计算值,则会引起测量值的偏大,故Rv<Rv′;‎ 故答案为:‎ ‎(1)如图所示;‎ ‎(2)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,保证滑动变阻器的位置不变,断开开关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,此即为测得的电压表内阻;‎ ‎(3)>,电压表串联电阻箱后认为电压不变,而实际该支路电压变大,则电阻箱分压大于计算值,则会引起测量值的偏大.‎ ‎ ‎ ‎11.(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.‎ 解答: 解:设带电粒子在B点的速度大小为vB,粒子在垂直电场方向的分速度不变,故:‎ vBsin30°=v0sin60° ①‎ 解得:‎ ‎ ②‎ 设A、B间的电势差为UAB,由动能定理,有:‎ ‎ ③‎ 联立②③解得:‎ 答:A、B两点间的电势差为.‎ ‎ ‎ ‎12.(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.‎ 解答: 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得 f1=μ1N1 ①‎ N1=mgcosθ ②‎ f2=μ2N2 ③‎ N2=N1+mgcosθ ④‎ 规定沿斜面向下为正,设A和B的加速度分别为a1和a2,‎ 由牛顿第二定律得 mgsinθ﹣f1=ma1 ⑤‎ mgsinθ+f1﹣f2=ma2 ⑥‎ 联立①②③④⑤⑥式,并代入题给的条件得 a1=3m/s2 ⑦‎ 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/s ⑨‎ v2=a2t1=2m/s ⑩‎ 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⑩⑫⑬式得 t2=1s 在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为 s=‎ ‎=12m<27m 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=‎ 可得 t3=1s(另一解不合题意,舍去)‎ 设A在B上总的运动时间为t总,有 t总,=t1+t2+t3=4s ‎(利用下面的速度图线求解也可)‎ 答:(1)在0~2s时间内A和B加速度的大小分别为3m/s2和1m/s2;‎ ‎(2)A在B上总的运动时间为4s.‎ ‎ ‎ ‎(二)选考题,共45分。请考生从给出的3题中任选一题作答 ‎[物理——选修3-3](15分)‎ ‎13.(5分)(2015春•莱芜校级期末)关于扩散现象,下来说法正确的是(  )‎ ‎  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 解答: 解:A、温度越高,分子热运动越激烈,所以扩散进行得越快,故A正确;‎ B、扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象,没有产生新的物质,是物理现象,故B错误;‎ CD、扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象,可以在固体、液体、气体中产生,扩散速度与温度和物质的种类有关,故CD正确;‎ E、液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的,故E错误.‎ 故选:ACD.‎ ‎ ‎ ‎14.(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.‎ 解答: 解:(i)以cmHg为压强单位.设A侧空气柱长度l=10.0cm时压强为p,当两侧的水银面的高度差为h1=10.0cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1,由玻意耳定律,有:‎ pl=p1l1 ①‎ 由力学平衡条件,有:‎ p=p0+h ②‎ 打开开关放出水银的过程中,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着减小,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﹣h1 ③‎ 联立①②③,并代入题目数据,有:‎ l1=12cm ④‎ ‎(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,有:‎ pl=p2l2 ⑤‎ 由力学平衡条件有:‎ p2=p0 ⑥‎ 联立②⑤⑥式,并代入题目数据,有:‎ l2=10.4cm ⑦‎ 设注入水银在管内的长度为△h,依题意,有:‎ ‎△h=2(l1﹣l2)+h1 ⑧‎ 联立④⑦⑧式,并代入题目数据,有:‎ ‎△h=13.2cm 答:(i)放出部分水银后A侧空气柱的长度为12cm;‎ ‎(ii)注入的水银在管内的长度为13.2cm.‎ ‎ ‎ ‎[物理——选修3-4](15分)‎ ‎15.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(  )‎ ‎  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 解答: 解:AC、光线a的偏折程度大,根据折射定律公式n=,光线a的折射率大;再根据公式v=,光线a在玻璃中的传播速度小,故A正确,C错误;‎ B、光线a的折射率大,说明光线a的频率高,根据c=λf,光线a在真空中的波长较短,故B正确;‎ D、若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大,则折射光线a的折射角先达到90°,故先发生全反射,先消失,故D正确;‎ E、光线a在真空中的波长较短,根据双缝干涉条纹间距公式,分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验,a光的干涉条纹间距小于b光的干涉条纹间距,故E错误;‎ 故选:ABD.‎ ‎ ‎ ‎16.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.‎ 解答: 解:(i)由题意,O、P两点间的距离与波长λ之间满足 OP= ①‎ 波速v与波长的关系为 v= ②‎ 在t=5s的时间间隔内,波传播的路程为vt.‎ 由题意有 vt=PQ+λ ③‎ 式中,PQ为P、Q间的距离.‎ 由①②③式和题给数据,得 PQ=133cm ‎(ii)Q处的质点第一次处于波峰位置时,波源运动的时间为 t1=t+T 波源从平衡位置开始运动,每经过T,波源运动的路程为A.‎ 有题给条件得 t1=25×T 故t1时间内,波源运动的路程为 s=25A=125cm 答:(i)P、Q间的距离为133cm;‎ ‎(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为125cm.‎ ‎ ‎ ‎[物理——选修3-5](15分)‎ ‎17.实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是(  )‎ ‎  A. 电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样 ‎  B. β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹 ‎  C. 人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构 ‎  D. 人们利用电子显微镜观测物质的微观结构 ‎  E. 光电效应实验中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关,与入射光的强度无关 解答: 解:A、干涉是波具有的特性,电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,说明电子具有波动性,所以A正确;‎ B、β粒子在云室中受磁场力的作用,做的是圆周运动,与波动性无关,所以B错误;‎ C、可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构,说明中子可以产生衍射现象,说明具有波动性,所以C正确;‎ D、人们利用电子显微镜观测物质的微观结构,说明电子可以产生衍射现象,说明具有波动性,所以D正确;‎ E、光电效应实验,说明的是能够从金属中打出光电子,说明的是物质的粒子性,所以E错误;‎ 故选:ACD.‎ ‎18.两滑块a、b沿水平面上同一条直线运动,并发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.求:‎ ‎(i)滑块a、b的质量之比;‎ ‎(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比.‎ 解答: 解:(i)设a、b的质量分别为m1、m2,a、b碰撞前地速度为v1、v2.‎ 由题给的图象得 v1=﹣2m/s ①‎ v2=1m/s ②‎ a、b发生完全非弹性碰撞,碰撞后两滑块的共同速度为v.‎ 由题给的图象得 v=m/s ③‎ 由动量守恒定律得 m1v1+m2v2=(m1+m2)v ④‎ 联立①②③④式得 m1:m2=1:8‎ ‎(ii)由能量守恒得,两滑块因碰撞损失的机械能为 ‎△E=‎ 由图象可知,两滑块最后停止运动,‎ 由动能定理得,两滑块克服摩擦力所做的功为 W=‎ 联立⑥⑦式,并代入数据得 W:△E=1:2‎ 答:(i)滑块a、b的质量之比为1:8;‎ ‎(ii)整个运动过程中,两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1:2.‎
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