2015年普通高等学校招生全国统一考试北京卷物理部分赏析历年物理高考试题

E-mail：[e-mail]1/9Tel：[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）物理试卷赏析（张培德于2015.6.8编辑，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、下列说法正确的是物体放出热量其内能一定减少物体对外做功其内能一定减少物体吸收热量同时对外做功其内能可能增加物体放出热量同时对外做功其内能可能不变【答案】【赏析】考查了热力学第一定律，即以及对热力学第一定律的理解。改变物体内能的物理方式有两种：一是做功，再就是热传递。二者在改变内能上是等效的，但是二者有着本质的区别：做功是其他能转化为内能，而热传递是内能的转移（不存在能量转化的问题）。（要知道，化学反应等，也可以改变物体的内能，这不属于中学物理的研究范畴。）内能的改变与否取决于做功和热传递两个物理过程，由二者总量的代数和决定。【问题】有些同学往往搞不清楚热力学第一定律中和的物理意义因而也就搞不清楚和的符号问题。2、下列核反应方程中，属于衰变的是【答案】【赏析】考查了原子核反应的类型及其甄别。属于原子核的人工转变；是原子核自发的、天然的衰变过程，且属于衰变（因其衰变过程中释放出了粒子，即原子核）。属于轻核的聚变（热核聚变，也称为热核反应）。属于天然衰变中的衰变。3、周期为的简谐横波沿轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质点沿轴负方向运动，则该波.沿轴正方向传播，波速.沿轴正方向传播，波速E-mail：[e-mail]2/9Tel：[phone].沿轴负方向传播，波速.沿轴负方向传播，波速【答案】【赏析】考查了波速的概念和计算，振动质点与波的传播方向的关系以及由波的图象获取信息的能力等。“此时质点沿轴负方向运动”说明该波沿轴正方向传播，而波速4、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．地球公转周期大于火星的公转周期．地球公转的线速度小于火星公转的线速度．地球公转的加速度小于火星公转的加速度．地球公转的角速度大于火星公转的角速度【答案】【赏析】考查了万有引力在天体运动中的应用和圆周运动中的牛顿第二运动定律，天体运动的三个速度：线速度，角速度，加速度和周期与轨道半径的关系。行星的公转周期与半径的关系，错；行星的线速度，角速度，加速度。5、实验观察到，静止在匀强磁场中点的原子核发生衰变，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．轨迹是电子的，磁场方向垂直纸面向外．轨迹是电子的，磁场方向垂直纸面向外．轨迹是新核的，磁场方向垂直纸面向里．轨迹是新核的，磁场方向垂直纸面向里【答案】【赏析】考查了对原子核的衰变以及粒子的理解和认识，衰变过程中的动量守恒，带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力的运动半径问题。由洛伦兹力提供向心力可得，解得其运动半径，由于衰变前的原子核是静止的，即其动量为零；而衰变过程中系统动量守恒，故新核与电子的动量等大反向，他们的大小相同，又在同一磁场中运动，故其旋转半径仅由新粒子所带的电荷量决定：电荷量小者半径大。1是电子的轨迹，2是新核的轨迹，磁场方向垂直纸面向里。【赏析】本题考察内容丰富，综合性强，好多同学往往不知道从何下手。意识不到动量守恒和新核与释放的粒子具有大小相等的动量，就不知道半径都由什么决定；不知道二者的旋转半径有何关联。本人在高考前的辅导中不止一次地给辅导过的101中学、人大附中、北大附中、首师大附中等同学讲过该类问题，在2011年本人命制的北京高考模拟训练试卷中也曾出现过的。E-mail：[e-mail]3/9Tel：[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．绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小．绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大．人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力【答案】【赏析】考查了动量定理、动能定理，能量守恒与转化以及牛顿第二运动定律的理解和应用，属于联系生活实际的基本模型一类的试题。若能从简谐振动或者弹簧振子模型出发，发散思维，弄清楚物理过程并掌握上述基本的物理规律，问题不难解决。7、如图所示，其中电流表A的量程为0.6，表盘均匀划分为个小格，每一小格表示，的阻值等于电流表内阻的；的阻值等于电流表内阻的倍。若用电流表的表盘刻度表示流过接线柱的电流值，则下列分析正确的是．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示【答案】【赏析】考查了电流表和电压表的改装问题，基本电路中的（并联）分流和（串联）分压问题。命题形式比较新颖、灵活。接1、2接线柱时由于的阻值为电流表阻值的一半，根据分流原理知电流表中有一小格的电流时，电阻中将会有两“小格”的电流，通过1接线柱的电流为二者之和，即三“小格”共的电流。接1、3接线柱时的道理雷同。8、利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（卡）的工作原理及相关问题，卡内部有一个由电感线圈和电容构成的振荡电路。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，卡内的线圈中产生感应电流，给电容充电，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．卡工作所需要的能量来源于卡内的电池．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，卡才能有效工作．若读卡机发射的电磁波偏离该特定的频率，则线圈中不会产生感应电流．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AE-mail：[e-mail]4/9Tel：[phone]【答案】【赏析】考查了振荡电路及其振荡电流——简谐交变电流，电磁感应现象，电磁波的发射与接收、谐振（力学中的共振）等概念问题。卡内没有电池，无论读卡机发出什么样（偏离）频率的电磁波，线圈中都会发生电磁感应从而产生感应电流，只是感应电动势（幅值）大小有所不同，当读卡机发射电磁波频率接近或等于振荡电路的固有频率，即电路周期的倒数时，振荡电流的“振幅”越大，感应电动势的峰值和有效值也最大。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，和分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针和，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察，并依次插上大头针和。在插和时，应使（选填选项前的字母）．只挡住的像．只挡住的像．同时挡住、的像（2）用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）.长度为左右的细线长度为左右的细线直径为的塑料球直径为的铁球②测出悬点至小球球心的距离（摆长）及单摆完成次全振动所用的时间，则重力加速度（用、、表示）③下表是某同学记录的组实验数据，并作了部分计算处理。请计算出第组实验中的，组次123摆长80.0090.00100.0050全振动时间90.095.5100.5振动周期1.801.91重力加速度9.749.73图＋＋图2E-mail：[e-mail]5/9Tel：[phone]④用多组实验数据做出-图像，也可以求出重力加速度g，已知三位同学的-图线的示意图如图中的、、所示，其中和平行，和都过原点，图线对应的值最接近当地的重力加速度的值，则相对于图线，下列分析正确的是（选填选项前的字母）.出现图线的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为了摆长出现图线的原因可能是误将49次全振动记为了50次图线对应的值小于图线对应的值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的刻度尺，于是他在细线上的点做了一个标记使得悬点到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、间的细线长度以改变摆长。实验中，当、间的细线长度分别为、时，测得相应单摆的周期为、。由此可得重力加速度（用、、、表示）。【答案】⑴实验中要保持前面所有的大头针都被挡住，即都在“视觉”中的同一条直线上，故正确选项为⑵①摆线越长，摆球“越”可以近似为质点（但又要考虑实验中操作的方便与可行性），单摆中的小球应为质点，小球的密度越大，空气阻力对实验结果的影响越小，故正确答案为、。②带入单摆周期公式中可得重力加速度③第三组，将各个数值带入可得④由单摆周期公式可得，这应该是斜率为且通过-图像坐标原点的直线，结合题目中给出的“图线对应的值最接近当地的重力加速度的值”可以判断图线是三者中最准确的图线。出现图线的原因可能是误将线长记为摆长了，而忘记或忽略了小球的半径了。如图3中作者所加的虚线所示，相同的周期的情形下，图线摆长的测量值比真实值偏小了；图线在与图线比较，在相同的摆长的情况下，图线的周期偏小，有“可能是误将49次全振动记为了50次”的时间了，正确；由图线的斜率可知斜率越小，所对应的值越大，选项错误。⑤设点以下至铁锁中心的长度为,当、间的细线长度分别为、时，对应的周期分别为和，两式相减消去可得或者【赏析】考查了光的折射、折射率测量的实验，折射现象中光线的规律和概念，单摆的理想化模型，单摆的周期及其周期公式的应用以及实验器材选择和实验误差分析等。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，一端连接的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度。导体棒放在导轨上，其长度恰好图图E-mail：[e-mail]6/9Tel：[phone]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下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。求：(1)感应电动势和感应电流；(2)在时间内，拉力的冲量的大小(3)若将换为电阻的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压【答案】见解析【解析】（1）导体切割磁感线，产生的感应电动势回路中的感应电流，方向由棒的端指向端(2)在时间内，拉力的冲量的大小安而导体棒匀速运动，处于平衡状态，有拉力安安培力安三式联立，带入数值解得在时间内，拉力的冲量的大小（3）若将换为电阻的导体棒，其他条件不变，则感应电流则导体棒两端的电压【赏析】考查了法拉第电磁感应定律、楞次定律和全电路欧姆定律，以及路端电压、冲量、安培力的概念和计算，物体的平衡等知识概念。11.（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，在水平桌面上沿轴运动，与桌面间的动摩擦因数为，以弹簧原长时物块的位置为左边原点，当弹簧的伸长量为时，物块所受弹簧弹力大小为，为常量。（1）请画出随变化的示意图；并根据图像求物块沿轴从点运动到位置的过程中弹力所做的功。（2）物块由向右运动到，然后由返回到，在这个过程中.求弹力所做的功，并据此求弹性势能的变化量；.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。【答案】见赏析【赏析】（1）由题目中给出的弹力大小与弹簧形变量的关系式可以看出随线性变化，故其图像为过坐标原点的正比例函数关系的图像，如右图所示由位移曲线与弹力曲线所包围的面积的物理意义可知，弹力的功在数值上等于力与位移曲线所包×××××××××××××××××××××××××E-mail：[e-mail]7/9Tel：[phone]围的面积，故物块沿轴从点运动到位置的过程中弹力所做的功（2）.由本题（1）中推导出来的结论：“弹力做功等于弹力和位移所包围的面积”可知由向右运动到的过程中弹力做负功由返回到的过程中弹力做正功故，整个过程中弹力做功弹力做的功等于弹性势能的减少量，故所以