2015年普通高等学校招生全国统一考试北京卷物理部分历年物理高考试题

E-mail：[e-mail]1/4Tel：[phone]年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）（张培德于2015.6.8整理，赵雪靓协助整理）第一部分（选择题共48分）本部分共8道小题，每小题6分，共48分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1、下列说法正确的是𝐴.物体放出热量其内能一定减少𝐵.物体对外做功其内能一定减少𝐶.物体吸收热量同时对外做功其内能可能增加𝐷.物体放出热量同时对外做功其内能可能不变2、下列核反应方程中，属于𝛼衰变的是𝐴.𝑁714+𝐻𝑒24→𝑂+𝐻11817𝐵.𝑈92238→+𝑇ℎ90234+𝐻𝑒24𝐶.𝐻12+𝐻13→𝐻𝑒24+𝑛01𝐷.𝑇ℎ90234→𝑃𝑎+𝑒−10912343、周期为2.0𝑆的简谐横波沿𝑥轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点𝑃沿𝑦轴负方向运动，则该波𝐴.沿𝑥轴正方向传播，波速𝑣=20𝑚/𝑠𝐵.沿𝑥轴正方向传播，波速𝑣=10𝑚/𝑠𝐶.沿𝑥轴负方向传播，波速𝑣=20𝑚/𝑠𝐷.沿𝑥轴负方向传播，波速𝑣=10𝑚/𝑠4、假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离，那么𝐴．地球公转周期大于火星的公转周期𝐵．地球公转的线速度小于火星公转的线速度𝐶．地球公转的加速度小于火星公转的加速度𝐷．地球公转的角速度大于火星公转的角速度5、实验观察到，静止在匀强磁场中𝐴点的原子核发生𝛽衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则𝐴．轨迹1是电子的，磁场方向垂直纸面向外𝐵．轨迹2是电子的，磁场方向垂直纸面向外𝐶．轨迹1是新核的，磁场方向垂直纸面向里𝐷．轨迹2是新核的，磁场方向垂直纸面向里𝑦/𝑐𝑚𝑥/𝑚20400𝑃𝐴21E-mail：[e-mail]2/4Tel：[phone]、“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是𝐴．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小𝐵．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小𝐶．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大𝐷．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力7、如图所示，其中电流表A的量程为0.6𝐴，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02𝐴，𝑅1的阻值等于电流表内阻的12；𝑅2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是𝐴．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04𝐴𝐵．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02𝐴𝐶．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06𝐴𝐷．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01𝐴8、利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（𝐼𝐶卡）的工作原理及相关问题，𝐼𝐶卡内部有一个由电感线圈𝐿和电容𝐶构成的𝐿𝐶振荡电路。公交车上的读卡机（刷卡时“滴”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，𝐼𝐶卡内的线圈𝐿中产生感应电流，给电容𝐶充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是𝐴．𝐼𝐶卡工作所需要的能量来源于卡内的电池𝐵．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，𝐼𝐶卡才能有效工作𝐶．若读卡机发射的电磁波偏离该特定的频率，则线圈𝐿中不会产生感应电流𝐷．𝐼𝐶卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息第二部分（非选择题共72分）9、（18分）（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，𝑎𝑎′和𝑏𝑏′分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图1所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针𝑃1和𝑃2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针𝑃3和𝑃4。在插𝑃3和𝑃4时，应使（选填选项前的字母）𝐴．𝑃3只挡住𝑃1的像𝐵．𝑃4只挡住𝑃2的像123A𝑅1𝑅2𝑎𝑏𝑎′𝑏′𝑃1𝑃2图1＋＋E-mail：[e-mail]3/4Tel：[phone]𝐶．𝑃3同时挡住𝑃1、𝑃2的像（2）用单摆测定重力加速度的实验装置如图2所示。①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）𝐴.长度为1𝑚左右的细线𝐵.长度为30𝑐𝑚左右的细线𝐶.直径为1.8𝑚的塑料球𝐷.直径为1.8𝑚的铁球②测出悬点𝑂至小球球心的距离（摆长）𝐿及单摆完成𝑛次全振动所用的时间𝑡，则重力加速度g=（用𝐿、𝑛、𝑡表示）③下表是某同学记录的3组实验数据，并作了部分计算处理。请计算出第3组实验中的𝑇=𝑠，g=𝑚/𝑠2④用多组实验数据做出𝑇2-𝐿图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学的𝑇2-𝐿图线的示意图如图3中的𝑎、𝑏、𝑐所示，其中𝑎和𝑏平行，𝑏和𝑐都过原点，图线𝑏对应的g值最接近当地的重力加速度的值，则相对于图线𝑏，下列分析正确的是（选填选项前的字母）⑤某同学在家里测重力加速度，他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图4所示，由于家里只有一根量程为30𝑐𝑚的刻度尺，于是他在细线上的𝐴点做了一个标记使得悬点𝑂到𝐴点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变𝑂、𝐴间的细线长度以改变摆长。实验中，当𝑂、𝐴间的细线长度分别为𝑙1、𝑙2时，测得相应单摆的周期为𝑇1、𝑇2。由此可得重力加速度g=（用𝑙1、𝑙2、𝑇1、𝑇2表示）。10.（16分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度𝐿=0.4𝑚，一端连接𝑅=1𝛺的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度𝐵=1𝑇。导体棒𝑀𝑁放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力𝐹下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度𝑣=5𝑚/𝑠。求：组次123摆长𝐿/𝑐𝑚80.0090.00100.0050全振动时间𝑡/𝑠90.095.5100.5振动周期𝑇/𝑠1.801.91重力加速度𝑔/𝑚·𝑆−29.749.73𝑇2𝐿𝑂𝑎𝑏𝑐图3图2图4𝐴𝑂E-mail：[e-mail]4/4Tel：[phone]（1）感应电动势𝐸和感应电流𝐼；(2)在0.1𝑠时间内，拉力的冲量𝐼𝐹的大小（3）若将𝑀𝑁换为电阻𝑟=1𝛺的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压𝑈11.（18分）如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计，物块（可视为质点）的质量为𝑚，在水平桌面上沿𝑥轴运动，与桌面间的动摩擦因数为𝜇，以弹簧原长时物块的位置为左边原点𝑂，当弹簧的伸长量为𝑥时，物块所受弹簧弹力大小为𝐹=𝑘𝑥，𝑘为常量。（1）请画出𝐹随𝑥变化的示意图；并根据𝐹−𝑥图像求物块沿𝑥轴从𝑂点运动到位置𝑥的过程中弹力所做的功。（2）物块由𝑥1向右运动到𝑥3，然后由𝑥3返回到𝑥2，在这个过程中a.求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；b.求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。12、（20分）真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，如图所示。光照前两板都不带电。以光照射𝐴板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于𝐴板向𝐵板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变，𝑎和𝑏为接线柱。已知单位时间内从𝐴板逸出的电子数为𝑁，电子逸出时的最大动能为𝐸𝑘𝑚。元电荷为𝑒。（1）求𝐴板和𝐵板之间的最大电势差𝑈𝑚，以及将𝑎、𝑏短接时回路中的电流𝐼短。（2）图示装置可看作直流电源，求其电动势𝐸和内电阻𝑟。（3）在𝑎和𝑏之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为𝑈。外电阻上消耗的电功率设为𝑃；单位时间内到达𝐵板的电子，在从𝐴板运动到𝐵板的过程中损失的动能之和设为𝛥𝐸𝑘。请推导证明𝑃=𝛥𝐸𝑘。（注意，解题过程中需要用到、但题目中没有给出的物理量，要在解题过程中做必要的说明）𝑎𝑏𝐴𝐵𝑂𝑥3𝑥2𝑥1𝑥×××××××××××××××××××××××××𝑅𝑀𝐵𝑁