2015年江苏高考物理试题及参考答案

2015年普通高等学校招生统一考试(江苏卷)物理试题一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意.1．一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V交变电流改为110V，已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为（A）200（B）400（C）1600（D）32002．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载，《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸诺”之说，但下列不属于静电现象的是（A）梳过头发的塑料梳子吸起纸屑（B）带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引（C）小线圈接近通电线圈过程中，小线圈中产生电流（D）从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉3．过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51pegb”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51pegb”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径为，该中心恒星与太阳的质量比约为（A）（B）1（C）5（D）104．如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是5．如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s，然后匀速向前，则最先挡住他前进的关卡是（A）关卡2（B）关卡3（C）关卡4（D）关卡5二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但选不全得2分，错选或不答得0分．6．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（A）t=2s时最大（B）t=2s时最小（C）t=8.5s时最大（D）t=8.5s时最小7．一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球（A）做直线运动（B）做曲线运动（C）速率先减小后增大，（D）速率先增大后减小8．两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示，c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到正电荷的距离相等，则（A）a点的电场强度比b点的大（B）a点的电势比b点的高（C）c点的电场强度比d点的大（D）c点的电势比d点的低9．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC=h．圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A．弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则圆环（A）下滑过程中，加速度一直减小（B）下滑过程中，克服摩擦力做的功为（C）在C处，弹簧的弹性势能为（D）上滑经过B的速度大于下滑经过B的速度三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分．【必做题】10．（8分）小明利用如题10−1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．（1）题10−1图中电流表的示数为___▲___A．（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U−I图线．由图线求得：电动势E=___▲___V；内阻r=___▲___Ω．（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为___▲___．11．（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律，实验装置如题11−1图所示，打点计时器的电源为50Hz的交流电．（1）下列实验操作中，不正确的有___▲___．（A）将铜管竖直地固定在限位孔的正下方（B）纸带穿过限位孔，压在复写纸下面（C）用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落（D）在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源（2）该同学按照正确的步骤进行试验（记为“实验①”），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O点，每隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，⋯，8．用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到O点的距离，记录在纸带上，如题11−2图所示．计算相邻计时点间的平均速度，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表，请将表中的数据补充完整（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情况是___▲___；磁铁受到阻尼作用的变化情况是___▲___．（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同，请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果得到什么结论？12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分．A．[选修3−3]（12分）（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有___▲___．（A）食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体（B）烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体（C）天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则（D）石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用.某厂家为检测包装袋的密封性，在包装袋中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试，测试时，对包装袋缓慢地施加压力，将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力___▲___（选填“增大”、“减小”或“不变”），包装袋内氮气的内能___▲___（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为1L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L．请通过计算判断该包装袋是否漏气．B．[选修3−4]（12分）（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比___▲___．（A）波速变大（B）波速不变（C）频率变高（D）频率不变（2）用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长时胆汁中的___▲___倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长短，遇到结石时___▲___（选填“容易”或者“不容易”）发生衍射．（3）人造树脂时常用的眼镜片材料，如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，经折射后，射在桌面上的P点，已知光线的入射角为30°，OA=5cm，AB=20cm，BP=12cm，求该人造树脂材料的折射率n．C．[选修3−5]（12分）（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，它们的德布罗意波长也相等（2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电，是常用的核燃料．受一个中子轰击后裂变成和两部分，并产生___▲___个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要___▲___（选填“大于”或者“小于”）它的临界体积．（3）取质子的质量mp=1.6726×10−27kg，中子的质量mn=1.6749×10−27kg，α粒子的质量mα=1.6467×10−27kg，光速c=3×108m/s，请计算α粒子的结合能．（计算结果保留两位有效数字）四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位．13．（15分）做磁共振（MRI）检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r=5.0cm，线圈导线的截面积A=0.08cm2，电阻率ρ=1.5Ω·m．如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应强度B在0.3s内从1.5T均匀地减为零，求：（计算结果保留一位有效数字）（1）该圈肌肉组织的电阻R；（2）该圈肌肉组织中的感应电动势E；（3）0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q．14．（16分）一转动装置如图所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB与两小球以及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上，套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间，原长为L，装置静止时，弹簧长为，转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升．弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，求：（1）弹簧的劲度系数k；（2）AB杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0；（3）弹簧长度从缓慢缩短为的过程中，外界对转动装置所做的功W．15．（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为的加速电场，其初速度几乎为零，这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场，最后打在底片上，已知放置底片的区域MN=L，且OM=L．某次测量发现MN中左侧区域MQ损坏，检测不到离子，但右侧区域QN仍能正常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ的离子即可在QN检测到．（1）求原本打在MN中点P的离子质量；（2）为使原本打在P的离子能打在QN区域，求加速电压U的调节范围；（3）为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整，求需要调节U的最少次数．（取lg2=0.301，lg3=0.477，lg5=0.699）物理试题参考答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.A5.C二、多项选择题6.AD7.BC8.ACD9.BD三、简答题10．（1）0.44（2）（U−I图线见右图）1.60（1.58~1.62都算对）1.2（1.18~1.26都算对）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大．11．（1）CD（2）39.0（3）逐渐增大到39.8cm/s逐渐增大到等于重力（4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用，磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用．12A．（1）AD（2）增大不变（3）若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得p0V0=p1V1代入数据得V1=0.5L因为0.45L0.5L，故包装袋漏气．12B．（1）BC（2）1.5不容易（3）设折射角为γ，由折射定律sin30°=nsin由几何关系知，且代入数据解得（或）12C．（1）AB（2）3大于（3）组成粒子的核子与粒子的质量差结合能代入数据得四、计算题13．（1）由电阻定律得代入数据得（2）感应电动势代入数据得（3）由焦耳定律得代入数据得J14．（1）装置静止时，设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为．小环受到弹簧的弹力F弹1小环受力平衡F弹1=小球受力平衡；解得（2）设、杆中的弹力分别为、，杆与转轴的夹角为，弹簧长度为．小环受到弹簧的弹力小环受力平衡得对小球；且解得（3）弹簧长度为时，设、杆中的弹力分别为、，杆与弹簧的夹角为．小环受到弹簧的弹力小环受力平衡且对小球,解得整个过程弹簧弹性势能变化为零，则弹力做的功为零，由动能定理解得15．（1）离子在电场中加速在磁场中做匀速圆周运动解得代入，解得（2）由（1）知，离子打在Q点离子打在N点，则电压的范围≤≤（3）由（1）可知，由题意知，第1次调节电压到，使原本Q点的离子打在N点此时，原本半径为的打在的离子打在Q上解得第2次调节电压到，原本打在的离子打在N点，原本半径为的打在的离子打在Q上，则,解得同理，第n次调节电压，有检测完整，有解得最少次数为3次.