2015年全国统一考试信息卷三理综物理试题

2015年普通高等学校全国统一考试信息卷三理综物理试题绝密★启用前2015年普通高等学校全国统一考试信息卷三理科综合能力测试本试卷分为第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷1至6页，第II卷7至17页，共300分。考生注意：1.答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。2.第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。3.考试结束，监考员将试题卷、答题卡一并收回。二、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14—18小题只有一项符合题目要求，第19—21小题只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。14.物理学家通过艰苦的实验来探究自然的物理规律，为人类的科学事业做出了巨大贡献，值得我们敬仰。下列描述中符合物理学史实的是A．开普勒发现了行星运动三定律，从而提出了日心说B．牛顿发现了万有引力定律但并未测定出引力常量GC．奥斯特发现了电流的磁效应并提出了分子电流假说D．法拉第发现了电磁感应现象并总结出了判断感应电流方向的规律15.如果把水星和金星绕太阳的运动视为匀速圆周运动,从水星与金星在一条直线上开始计时,若天文学家测得在相同时间内水星转过的角度为θ1;金星转过的角度为θ2(θ1、θ2均为锐角),则由此条件不可求得A.水星和金星绕太阳运动的周期之比B.水星和金星的密度之比C.水星和金星到太阳的距离之比D.水星和金星绕太阳运动的向心加速度大小之比16.利用如图所示的实验装置可以测量磁感应强度。其中2为力敏传感器，3为数字电压表，5为底部长为L的线框。当外界拉力作用于力敏传感器的弹性梁上时，数字电压表上的读数U与所加外力F成正比，即U=KF，式中K为比例系数。用绝缘悬丝把线框固定在力敏传感器的挂钩上，并用软细铜丝连接线框与电源。当线框中电流为零时，输出电压为U0；当线框中电流为I时，输出电压为U，则磁感应强度的大小为A.B.C.D.17.如图所示，放在斜面上的小盒子中装有一些沙子，恰沿斜面匀速下滑，若在小盒子中再缓缓加入一些沙子，那么A．斜面对小盒的摩擦力不变B．小盒所受的合外力增大C．小盒将加速下滑D．小盒仍将匀速下滑18.如图所示，电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ，其PMN部分是半径为r的1/4圆弧，NQ部分水平且足够长，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于PMNQ平面指向纸里.一粗细均匀的金属杆质量为m，电阻为R，长为r，从图示位置由静止释放，若当地的重力加速度为g，金属杆与轨道始终保持良好接触，则A．杆下滑过程机械能守恒B．杆最终不可能沿NQ匀速运动C．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于D．杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中，通过杆的电荷量等于19.如图所示，倾斜传送带沿逆时针方向匀速转动，在传送带的A端无初速度放置一物块。选择B端所在的水平面为参考平面，物块从A端运动到B端的过程中，其机械能E与位移x的关系图象可能正确的是：20.如图所示，某变电站用10kV的高压向10km外的小区供电，输送的电功率为200kW。现要求在输电线路上损耗的功率不超过输送电功率的2%，下列不同规格的输电线中，符合要求的是选项型号千米电阻（Ω/km）ADYD30/C1BDYD50/C0.6CDYD100/C0.3DDYD150/C0.221.如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板，R1为光敏电阻。当R2的滑动触头P在a端时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是A.若仅将R2的滑动触头P向b端移动，则I不变，U增大B.若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量减少C．若仅用更强的光照射R1，则I增大，U增大，电容器所带电荷量增加D．若仅用更强的光照射R1，则U变化量的绝对值与I变化量的绝对值的比值不变2015年普通高等学校全国统一考试信息卷三理科综合能力测试第II卷（非选择题共174分）注意事项：第II卷12页，需用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题—第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题—第40题为选考题，考生根据要求做答（一）必考题（共129分）22.（7分）（1）（2分）如图所示，图1中螺旋测微器的读数为_____mm，图2中游标卡尺的读数为_____cm．（2）（5分）用图a的装置研究物体的落体运动，已知打点计时器打点的周期为T，当地重力加速度为g．主要操作如下：A、接通电源，释放纸带，然后关闭电源；B、取下纸带，取其中的一段标出计数点，相邻计数点间的数据如图b．①测物体下落过程的加速度a，为减少误差，计算式应为a=_________________________，测出的a值比当地g值_____（填“大”或“小”），若要使a值接近当地g值，下落物体应选用________（填“50g钩码”或“1kg砝码”）．②验证物体下落过程机械能守恒，若选取A、B为研究点，则要验证的关系式为：.③测物体下落过程阻力的大小Ff，则还需要测量的物理量是．23.（8分）如下图，用伏安法测定电阻约5Ω均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池.①用螺旋测微器测电阻丝的直径时，先转动使F与A间距稍大于被测物，放入被测物，再转动到夹住被测物，直到棘轮发出声音为止，拨动使F固定后读数.（填仪器部件字母符号）②根据原理图连接图d的实物图．③闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，多次改变的位置，得到几组U、I、L的数据，用计算出相应的电阻后作出R–L图线如图．取图线上两个点间数据之差ΔL和ΔR，若电阻丝直径为d，则电阻率ρ=．24.（14分）如图所示，弹枪离竖直墙壁BC距离，质量的“愤怒的小鸟”从弹枪上点弹出后，抛射至光滑圆弧轨道最低点C点，的竖直高度差。“小鸟”在C处时，速度恰好水平地与原来静止在该处的质量为的石块发生弹性碰撞，碰后石块沿圆弧轨道上滑，圆弧轨道半径，石块恰好能通过圆弧最高点D，之后无碰撞地从E点离开圆弧轨道进入倾斜轨道MN（无能量损失），且斜面MN的倾角，，石块沿斜面下滑至P点与原来藏在该处的“猪头”发生碰撞并击爆它，石块与斜面间的动摩擦因数，PE之间的距离。已知“小鸟”、石块、“猪头”均可视为质点，重力加速度，空气阻力忽略不计（，）。求：（1）石块与“猪头”碰撞时的速度大小；（2）“小鸟”与石块碰前的速度大小；（3）“小鸟”与石块相碰之前离斜面MN的最近距离。25.（18分）如图甲,电阻不计的轨道MON与PRQ平行放置,ON及RQ与水平面的倾角θ=53°,MO及PR部分的匀强磁场竖直向下,ON及RQ部分的磁场平行轨道向下,磁场的磁感应强度大小相同,两根相同的导体棒ab和cd分别放置在导轨上,与导轨垂直并始终接触良好.棒的质量m=1.0kg,R=1.0Ω,长度与导轨间距相同,L=1.0m,棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5,现对ab棒施加一个方向向右,大小随乙图规律变化的力F的作用,同时由静止释放cd棒,则ab棒做初速度为零的匀加速直线运动,g取10m/s2,求:(1)ab棒的加速度大小;(2)磁感应强度B的大小;(3)若已知在前2s内外力做功W=30J,求这一过程中电路产生的焦耳热;(4)求cd棒达到最大速度所需的时间.33．[物理——选修3-3]（15分）（1）（6分）下列说法正确的是（填正确答案标号，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）A．理想气体等温膨胀时，内能不变B．扩散现象表明分子在永不停息地运动C．分子热运动加剧，则物体内每个分子的动能都变大D．在绝热过程中，外界对物体做功，物体的内能一定增加E．布朗运动反映了悬浮颗粒内部的分子在不停地做无规则热运动（2）（9分）如图所示，均匀薄壁U型管竖直放置，左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银左右液面等高，右管上方的水银柱高h=4cm，初状态环境温度为23℃，A气体长度l1=15cm，外界大气压强P0=76cmHg。现使整个装置缓慢升温，当下方水银的左右液面高度相差△l=10cm后，保持温度不变，在右管中再缓慢注入水银，使A中气柱长度回到15cm。求：①升温后保持不变的温度是多少？②右管中再注入的水银高度是多少？34．[物理——选修3-4]（15分）（1）（6分）下列说法正确的是。（填正确答案标号，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分．每错选一个扣3分，最低得分为0分）A．如果质点所受的力与它偏离平衡位置的位移的大小的平方根成正比，并且总是指向平衡位置，质点的运动就是简谐运动B．向人体内发射频率已知的超声波被血管中的血流反射后又被仪器接收，测出反射波的频率变化就能知道血流的速度，这种方法俗称“彩超”C．含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫做光的色散，光在干涉、衍射及折射时都可以发生色散D．麦克斯韦关于电磁场的两个基本观点是：变化的磁场产生电场和变化的电场产生磁场E．狭义相对论表明物体运动时的质量总是要小于静止时的质量（2）（9分）如图所示，MN为竖直放置的光屏，光屏的左侧有半径为R、折射率为的透明半球体，O为球心，轴线OA垂直于光屏，O至光屏的距离。位于轴线上O点左侧处的点光源S发出一束与OA夹角θ=60°的光线射向半球体，求光线从S传播到达光屏所用的时间。已知光在真空中传播的速度为c。35．[物理——选修3-5]（15分）（1）（6分）如图所示是研究光电效应的实验装置，某同学进行了如下操作：①用频率为ν1的光照射光电管，此时电流表中有电流。调节滑动变阻器，将触头P向端滑动（选填“a”或“b”），使微安表示数恰好变为零，记下电压表示U1。②用频率为ν2的光照射光电管，重复①中的步骤，记下电压表示数U2。已知电子的电量为e，由上述实验可知，普朗克常量h=（用上述已知量和测量量表示）。（2）（9分）如图所示，光滑的水平面上静止着半径相同的三个小球A、B、C，其中小球A、C的质量分别为mA=m、mC=4m。现使A以初速沿B、C的连线方向向B运动，求B球的质量M为何值时，才能使C球碰撞后的速度最大？（已知A、B、C之间的碰撞均为弹性碰撞）答案1415161718192021CBBCABCDACBD22.（6分，每空2分）（1）9.015（2）1.3（3）23.（9分）(1)A1V1R1(每空1分)(2)U-I图象如图所示(3分)20.0A(19.0~21.1A之间均可给分)(3分)24.（13分）（1）由机械能守恒定律可知：①由向心力公式可知：可得：②由牛顿第三定律可知：滑块滑至B点时对圆弧的压力为30N，方向垂直向下。③根据平抛运动规律：④OC的长度为⑤(2)由牛顿第二定律可知：由运动学公式可知：联立可得：⑥（3）由运动学公式可知：⑦由平抛运动规律和几何关系：⑧当⑨评分标准：⑤⑥⑧⑨每式2分，其余每式1分，共13分。其他做法只要正确同样给分。25.（19分）（1）质点在0～t0时间内，由牛顿第二定律可得，（1分）带电质点做初速度为0的匀加速直线运动；在t0～2t0时间内，受力平衡，做匀速直线运动；在2t0～3t0时间内，再做加速度为g的匀加速直线运动，v—t图像如图（1分），有：。（1分）（2）①带电质点在t0～2t0时间内和3t0～4t0时间内，所受重力和电场力平衡，洛伦兹力提供向心力作用，做匀速圆周运动。其它时间没有磁场，与上问相同以a=g做匀加速直线运动，带电质点做匀速圆周运动时有（1分）所以有：，（1分）带电质点在时间内和时间内将完成两个圆周运动，水平方向没有位移，且速度不变，接着原来的匀加速直线运动继续做匀加速直线运动到达正极板时有带电质点做匀加速直线运动时有，（1