高中物理2015年高考题分类汇编 - 副本

第1页专题十三光学电磁波及相对论1.（15海南卷）一半径为R的半圆形玻璃砖，横截面如图所示。已知玻璃的全反射临界角r（r3）。与玻璃砖的底平面成（2r）角度、且与玻璃砖横截面平行的平行光射到玻璃砖的半圆柱面上。经柱面折射后，有部分光（包括与柱面相切的入射光）能直接从玻璃砖底面射出。若忽略经半圆柱内表面反射后射出的光，求底面透光部分的宽度。【答案】sinOERr【解析】光路图如图所示，沿半径方向射入玻璃砖的光线，即光线①射到MN上时，根据几何知识入射角恰好等于临界角，即恰好在圆心O处发生全反射，光线①左侧的光线，经球面折射后，射到MN上的角一定大于临界角，即在MN上发生全反射，不能射出，光线①右侧的光线射到MN上的角小于临界角，可以射出，如图光线③与球面相切，入射角0190，从MN上垂直射出，根据折射定律可得12sinsinn，根据全反射定律1sinnr，两式联立解得2r根据几何知识，底面透光部分的宽度sinOERr第2页2.（15四川卷）直线P1P2过均匀玻璃球球心O，细光束a、b平行且关于P1P2对称，由空气射入玻璃球的光路如图。a、b光相比A．玻璃对a光的折射率较大B．玻璃对a光的临界角较小C．b光在玻璃中的传播速度较小D．b光在玻璃中的传播时间较短【答案】C3.（15安徽卷）如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气。当出射角i和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为θ。已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为A．2αsin2θαsin+B．2θsin2θαsin+C．)2αθsin(θsinD．)2θαsin(αsin【答案】A【解析】根据对称性知，12，34，又12，根据几何关系，5，θi’iαABC12345θi’iαABC第3页345，所以122，342，即入射角132i，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为sinsin2sin3sin2in，答案为A．4.（15重庆卷）虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可用白光照射玻璃球来说明.两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如题11图1所示.M、N、P、Q点的颜色分别为A。紫、红、红、紫B.红、紫、红、紫C.红、紫、紫、红D.紫、红、紫、红【答案】A【解析】试题分析：白光中的可见光部分从红到紫排列，对同一介质的折射率nn红紫，由折射定律知紫光的折射角较小，由光路可知，紫光将到达M点和Q点，而红光到达N点和P点，故选A。考点：本题考查光的折射和全反射、光路、折射率。5.（15新课标2卷）(5分)如图，一束光沿半径方向射向一块半圆形玻璃砖，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（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）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首先消失第4页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【答案】ABD【解析】试题分析：由图可知：玻璃砖对a光的折射率大于对b光的折射率，故C错误；在玻璃中，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A正确；a光的频率大于b光的频率,在真空中，a光的波长小于b光的波长，故B正确；若改变光束的入射方向使θ角逐渐变大，因为a光的折射率大，则折射光线a首先消失，故D正确；a光的波长小于b光的波长，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。考点：光的折射；光的干涉6.（15新课标1卷）专题十四动量与动量守恒1.（15福建卷）如图，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为第5页m，速度大小为2vo，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是____________。(填选项前的字母)A.A和B都向左运动B.A和B都向右运动C.A静止，B向右运动D.A向左运动，B向右运动答案D2.（15重庆卷）高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h（可视为自由落体运动）.此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为A.2mghmgtB.2mghmgtC.mghmgtD.mghmgt【答案】A【解析】试题分析：人下落h高度为自由落体运动，由运动学公式22vgh，可知2vgh；缓冲过程（取向上为正）由动量定理得()0()Fmgtmv，解得：2mghFmgt，故选A。考点：本题考查运动学公式、动量定理。3.（15新课标2卷）（10分）滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞；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变化的图像如图所示。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。第6页【答案】（1）8121mm；（2）21EW考点：动量守恒定律；能量守恒定律4.（15新课标1卷）第7页专题十五波粒二象性原子物理1.（15江苏卷）（1）波粒二象性时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，23592U是常用的核燃料。23592U受一个中子轰击后裂变成14456Ba和8936Kr两部分，并产生_____个中子。要使链式反应发生，裂第8页变物质的体积要_________（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积。（3）取质子的质量271.672610pmkg，中子的质量271.674910nmkg，粒子的质量276.646710mkg，光速8310/cms，请计算粒子的结合能，（计算结果保留两位有效数字）【答案】（1）BC(2)1.5不容易（3）质量亏损mmmmnP)22(结合能2mcE代入数据得JE12103.4【点评】本题考查波粒二象性，原子核裂变，爱因斯坦质能方程，难度：容易2.（15福建卷）(1)下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是。(填选项前的字母)A.射线是高速运动的电子流B.氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能增大C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变D.21083Bi的半衰期是5天，100克21083Bi经过10天后还剩下50克答案：（1）B3.（15海南卷）（1）氢原子基态的能量为113.6EeV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为0.961E，频率最小的光子的能量为eV（保留2位有效数字），这些光子可具有种不同的频率。【答案】10eV，10【解析】频率最小的光子是从2n跃迁，即频率最小的光子的能量为min3.413.610EeVeVeV频率最大的光子能量为0.961E，即13.60.9613.6nEeVeV，解得0.54nEeV即5n，从5n能级开始，共有51，54，53，52，41，42，43，31，32，21，10种不同频率的光子第9页（2）运动的原子核AzX放出粒子后变成静止的原子核Y。已知X、Y和粒子的质量分别是M、1m和2m，真空中的光速为c，粒子的速度远小于光速。求反应后与反应前的总动能之差以及粒子的动能。【答案】212kEMmmc，2122MMmmcMm【解析】反应后由于存在质量亏损，所以反应前后总动能之差等于质量亏损而释放出的能量，故根据爱因斯坦质能方程可得2222121122XmvMvMmmc①反应过程中三个粒子组成的系统动量守恒，故有2XMvmv，②联立①②可得22212212MmvMmmcMm4.（15新课标2卷）（5分）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。（填正确答案标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）A.电子束通过双缝实验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【答案】ACD考点：波粒二象性5.（15新课标1卷）第10页专题十六力学实验1.（15福建卷）(18分)（1）（6分）某同学做“探究弹力和弹簧伸长量的关系”的实验。①图甲是不挂钩码时弹簧下端指针所指的标尺刻度，其示数为7.73cm，图乙是在弹簧下端悬挂钩码后指针所指的标尺刻度，此时弹簧的伸长量△l为cm;②本实验通过在弹簧下端悬挂钩码的方法来改变弹簧的弹力，关于此操作，下列选项中规范的做法是；（填选项前的字母）A．逐一增挂钩码，记下每增加一只钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重B．随意增减钩码，记下增减钩码后指针所指的标尺刻度和对应的钩码总重③图丙是该同学描绘的弹簧的伸长量△l与弹力F的关系图线，图线的AB段明显偏离直线OA，造成这种现象的主要原因是。第11页【答案】：6.93cm；A；钩码重力超过弹簧弹力范围2.（15海南卷）某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图（a）和（b）所示。该工件的直径为______cm，高度为________mm。【答案】1.220cm，6.861mm3.（15四川卷）某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”时，安装好实验装置，让刻度尺零刻度与弹簧上端平齐，在弹簧下端挂1个钩码，静止时弹簧长度为l1，如图1所示，图2是此时固定在弹簧挂钩上的指针在刻度尺（最小分度是1毫米）上位置的放大图，示数l1＝cm.。在弹簧下端分别挂2个、3个、4个、5个相同钩码，静止时弹簧长度分别是l2、l3、l4、第12页l5。已知每个钩码质量是50g，挂2个钩码时，弹簧弹力F2＝N（当地重力加速度g＝9.8m/s2）。要得到弹簧伸长量x，还需要测量的是。作出F-x曲线，得到弹力与弹簧伸长量的关系。考点：探究弹力和弹簧伸长的关系实验4.（15安徽卷）在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在板上一点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整：①用铅笔描下结点位置，记为O；②记录两个弹簧测力计的示数F1和F2，沿每条细绳（套）的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线；③只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O，记录测力计的示数F3，；④按照力的图示要求，作出拉力F1、F2、F3；⑤根据力的平行四边形定则作出F1和F2的合力F；⑥比较的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并作出相应的改进后再次进行实验。【答案】③沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成第13页直线；⑥F和F3．5.（2015新课标2卷）某学生用图（a）琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。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只带的一部分如图（b）所示，图中标出了5个连续