2015年北京高考物理试题及解析word(最好的)

2015年北京市高考试题物理试卷及解析

13.下列说法正确的是

A.物体放出热量，其内能一定减小

B.物体对外做功。其内能一定减小

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 【答案】C 【难度】★

【考点】热力学第一定律：Q W U +=?

【解析】物体内能的改变方式有两种：做功和热传递，只凭某一种方式无法判断内能是否变化，故 A 、B 选项错误；物体吸收热量同时对外做功，内能可能增大、减小或不变，故 C 选项正确，物体放出热量又同时对外做功内能一定减小，故 D 选项错误。

14.下列核反应方程中，属于α衰变的是

A.H O He N 1117842147+→+

B.He Th U 4

22349023892+→ C.n He H H 10423121+→+ D.e Pa Th 01-2349123490+→

【答案】B 【难度】★

【考点】原子物理突然放射--衰变

【解析】α 衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，同时放出α 粒子的过程。 B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项为β衰变。

15.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s m 20=υ

B.沿X 轴正方向传播，波速s m 10=υ

C.沿X 轴负方向传播，波速s m 20=υ

D.沿X 轴负方向传播，波速s m 10=υ 【答案】B 【难度】★

【考点】机械振动与机械波

【解析】根据机械波的速度公式v=T λ,由图可知波长为 20m ，再结合周期为2.0s ，可以得出波速为 10m/s 。应用“上下坡法”方法判断波沿 x 轴正方向传播。故答案为 B 选项。

16.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 【答案】D 【难度】★★

【考点】万有引力定律与天体运动中各参量定性分析

【解析】根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题。再由地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周期”能够非常快的判断出，地球的轨道“低”，因此线速度大、周期小、角速度大。最后利用万有引力公式a=2

R GM ,得出地球的加速度大。 因此为D 选项。

17.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 【答案】D 【难度】★★

【考点】动量守恒、带电粒子在磁场中的圆周运动、β衰变

【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量等大，反向。由

qBv=R m 2υ ，得R=qB

m υ，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电量大于电子，因此R 较小，知轨迹

2 为新核轨迹，由左手定则判断，磁场方向垂直纸面向里。

18.“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 【答案】A 【难度】★★

【考点】牛顿定律、动量定理、功能关系

【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大后减小，A 选项正确，B 、C 选项错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D 选项错误。

19.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 ；R 1 的阻值等于电流表内阻的 1/2；R 2 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 0.04A

B ．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02A

C ．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06A

D ．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01A 【答案】C

【难度】★★★ 【考点】电表改装

【解析】当接线柱1 和 2 入电路时，R 1 与电流表并联，并联后等效电阻为原来电流表电阻1/3，量程扩大为原来的 3 倍，每个小格表示的电流应该是 0.06A 。A 、B 选项错误；当接线柱 1 和 3 连入电路时，R 1 与电流表并联再整体与R 2 串联，但串联电阻对电流表量程无影响，每个小格表示的电流仍然是0.06A ，故选项 C 正确。

20.利用所学物理知识，可以初步了解常用的一卡通（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“嘀”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频率，则线圈L 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

【答案】B

【难度】★★★

【考点】LC 振荡电路新信息给予

【解析】IC 卡内只是一个 LC 振荡电路，并没有电池，故A 选项错；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC 卡才能正常工作，故 B选项对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，也会产生变化的磁场，但达不到电谐振，线圈中仍可以产生的电流但较小，故 C 错；IC 卡是可以和读卡机进行数据传输的，如可以显示卡内余额，故 D选项错。

二卷

21.（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

和P2，

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P

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P3

和P4。在插P3和P4时，应使

A.P3只挡住P1的像

B.P4只挡住P2的像

C.P3同时挡住P1、P2的像

（2）用单摆测定重力加速度的实验如图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1.8cm 的塑料球

D.直径为1.8cm 的铁球

②测出悬点O 到小球球心的距离（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，并做了部分计算处理。

组次

1

2 3 摆长 cm L 80.00 90.00 100.00 50次全振动时间 S t 90.0 95.5 100.5

振动周期 S T 1.80 1.91 重力加速度-2S m g ?

9.74

9.73

请计算出第 3 组实验中的 T= S ， g= 2

s m

④用多组实验数据做出 T 2-L 图像，也可以求出重力加速度 g ，已知三位同学做 出的 T 2-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） A.出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L B.出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次 C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 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 30cm 的刻度尺， 于是他在细线上的 A 点做了一个标记，使得选点 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 间细线长度以改变摆长。实验中，当 O 、A 间细线的长度分别为 l 1、l 2 时，测得相应单摆的周期为 T 1、T 2，由此可得重力加速度 g= （用 l 1、l 2、T 1、T 2 表示）

【考点】插针法测量玻璃砖折射率 用单摆测重力加速度 【难度】 ★ ★ ★

【解析】（1）在“测定玻璃砖的折射率”实验中，插针时应使P 3同时挡住 P 1、P 2 的像，P 4 只挡住P 3、同时挡住 P 1、P 2 的像。故选C 。

（2）①在“测定重力加速度”的实验中，摆线应取长度约为1m 左右的不可伸缩的细线，摆球应选密度

大的球，故选AD 。②根据g=22t L 4π，n t T = ，得出2

22t L n 4g π= ③2.01 9.76

④由图像可知，斜率K=g

42

π，a 为多次测量总少计摆球半径，A 错；C 为斜率减小，为单次测量周期记

准，摆长多记或摆长记准周期记少，记录次数增多造成。故B 正确。

⑤类比未知摆球半径，但摆球半径一定如同A 点到球心距离/

L 不变一样记录两次，g

L L 4T /oA122

1

）

（+=

π，g L L 4T /oA222

2）（+=π 两式相减运算即可得2

1

22122T -T L -L 4g ）（π=，与本人预测题方法一样。

22.(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 = 0.4 m ，一端连接 R=1 Ω 的电阻，导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场， 磁感应强度B = 1 T ， 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 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v = 5 m/s ，求：

( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ；

( 2 ) 在 0.1 s 时间内，拉力的冲量的大小；

( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压 U 。

【难度】★

【考点】1、动生电动势和感应电流的基本概念，公式2、冲量的基本定义3、电动势和外电压的关系 【解析】

（1）根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2.0 V ① 故感应电流I=

A 0.21v

0.2R E =Ω

= ② （2）金属棒匀速运动过程中，所受的安培力大小为F 安= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力F = F 安 = 0.8N ③

所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N × 0.1 s=0.08 S N ? ④ （3）导体棒两端电压U=V 0.1r

R RE

=+ ⑤

23.（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坐标原点 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 的图像求物块沿 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 1X 向右运动到3X ，然后由3X 返回到2X ，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。

【难度】★★

【考点】机械能，功能关系

【解析】（1）在F-x 图像中，面积为拉力所做的功2KX 2

1

FX 21W == （2）a.物块从1X 向右运动到3X 过程中弹力做功

）（）（2

1213311x -x K 2

1-x -x 2kx kx -W 3=+= 由3X 返回到2X 过程中弹力做功）（）（2

2

223322x -x K 21x -x 2kx kx W 3=+=

整个过程中弹力做功21W W W += 带入得）（212x -x K 2

1-W 2= B.摩擦力一直与运动方向相反，故一直做负功()()[]()1232313f x -x -x 2mg -x -x x -x mg -W μμ=+=

摩擦力做功与路径有关，而势能变化只与初末位置有关，与过程无关，所以不存在摩擦力势能。

24.（20 分）真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置，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 E km ，元电荷为 e 。

( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差 ，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 ，外电阻上的消耗电功率设为 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 ΔE K 。 请推导证明: P = ΔE K 。

( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明 )

【难度】★★★

【考点】电场、电流的微观解释、闭合电路欧姆定律、光电效应 【解析】

(1) A 板中逸出的电子累积在 B 板上，在 A 、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场。从 A 板后续逸出的电子在向 B 板运动的过程中会受到电场力的阻碍作用而做减速运动。AB 间电压最大值时，从 A 板逸出的最大动能的电子到 B 板时动能恰好为零。 根据动能定理 km m E eU = ① e

E U km

m =

若将 a 、b 短接，则两板间电势差为零，从 A 板逸出的电子均能完整通过整个回路，即短路电流

Ne t

Nte t Q I ===

② (2)当外电路断路时，A 、B 两板间电压为该直流电源的电动势。E=Um=e

E km

③ 电源内阻r=2

km

Ne

E I E r ==

短 ④ (3)证明：设连接外电阻之后，单位时间内到达 B 板的电子个数为/

N ，则回路中电流

e N t

te N t Q I ///===⑤

外电阻上消耗的电功率 P=UI ⑥

单位时间内到达 B 板的电子，从 A 板运动到 B 板过程中损失的动能之和为

eU N E N E /k /k =?=?单个总⑦

由⑤⑥⑦式可得，P = ΔE K ⑧