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1、2015年高考物理试题（山东卷） 14距地面高5m 的水平直轨道A、B 两点相距2m，在 B 点用细线悬挂一小球，离地高度 为 h，如图。小车始终以4m s的速度沿轨道匀速运动，经过A 点时将随车携带的小球由 轨道高度自由卸下，小车运动至B 点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力， 取重力加速度的大小 2 10gm s。可求得h 等于 A1.25m B2.25m C3.75m D4.75m 15如图 ,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上 ,处在该点的物体在地球和月球引力的共同 作用下 ,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空 间站 ,使其与月球同周期
2、绕地球运动。以 1 a、 2 a分别表示该空间站和月球向心加速度的大 小 , 3 a表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是 A 231 aaaB 213 aaaC 312 aaaD 321 aaa 16如图 ,滑块 A 置于水平地面上,滑块 B 在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B 接触面竖直 ), 此时 A 恰好不滑动 ,B 刚好不下滑。 已知 A 与 B 间的动摩擦因数为 1,A 与地面间的动摩擦因 数为 2 ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A 与 B 的质量之比为 A 12 1 B 12 12 1 C 12 12 1 D 12 12 2 B A 地球 月球 1 L 17.如图 ,
3、一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿 过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是 A处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高 B所加磁场越强越易使圆盘停止转动 C若所加磁场反向,圆盘将加速转动 D若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动 18直角坐标系xOy 中， M、N 两点位于x 轴上， G、H 两点坐标如图，M、N 两点各固定 一负点电荷，一电量为Q 的正点电荷置于O 点时， G 点处的电场强度恰好为零。静电力常 量用 k 表示。若将该正点电荷移到G 点，则 H 点处场强的大小和方向分别为 A. 2 4 3 a kQ ，沿 y
4、轴正向B. 2 4 3 a kQ ，沿 y轴负向 C. 2 4 5 a kQ ，沿 y 轴正向D. 2 4 5 a kQ ，沿 y 轴负向 O y x H(0，a) G(0，a) NM 19. 如图甲， R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为 T0 的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i 始终向左，其大小按图乙所示规律 变化。规定内圆环a 端电势高于b 端时，间的电压为uab正，下列 uab- t 图像可能正确的是 图甲 R0 i u b a O 0.5T0 T0 1.5T0 t 图乙 i 20. 如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图
5、乙所示。t=0 时刻，质量 为 m 的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间， 3 0 T 时间内微粒匀速运动，T 时刻微粒 恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒 在T0时间内运动的描述，正确的是 图乙 T 3 2T 3 T t O 2E0 E0 E 图甲 v0 d A. 末速度大小为 02v B. 末速度沿水平方向 C. 重力势能减少了mgd 2 1 D. 克服电场力做功为mgd 21.(10分) 某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤： 将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。 如图甲所示， 将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的
6、秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直 到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F， 测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l） 。每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所 对应的 l，部分数据如下表所示： F(N)00.50 1.00 1.052.002.50 l (cm)l0 10.9712.0213.0013.9815.05 找出中F=2.50N 时橡皮筋两端的位置，重新记为O、O，橡皮筋的拉力记为 OO F 。 在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。 用两圆珠笔尖成适当角度 A B C D uab uab uab uab t
7、2T0 t t t 0.5T0 1.5T0 T0 T0 3T0 T0 0.5T0 1.5T0 T0 2T0 3T0 同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O 点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA 段的拉力记为FOA，OB 段的拉力记为FOB。 FOB FOA B A O O 图乙图甲 O2 O1 完成下列作图和填空： （1） 利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡） 画出 Fl 图线，根据图线求得l0=_cm。 （2）测得 OA=6.00cm，OB=7.60cm，则 FOA的大小为 _N 。 （3）根据给出的标度，在答题卡上作出FOA和 FOB的合力F的图示。 （4）通过比较F与_的大小和
8、方向，即可得出实验结论。 22.（8 分）如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R 为定值电阻，电 流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改 变 RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I 关系图线。 回答下列问题： （1）滑动触头向下滑动时，电压表示数将（填 “ 增大 ” 或“ 减小 ” ） 。 （2）I0= A。 （3）RL消耗的最大功率W（保留一位有效数字） 。 23.(18 分)如图甲所示，物块与质量为m 的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮 连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球
9、与右侧滑轮的距离为l。 开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于 l 段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60 o 角，如图乙所示，此时传感装置的 示数为初始值的1.25 倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为 初始值的0.6 倍.不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求： （1）物块的质量； （2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。 24.如图所示，直径分别为D 和 2D 的同心圆处于同一竖直面内，O 为圆心， GH 为大圆的水 平直径。 两圆之间的环形区域（区） 和小圆内部 （区） 均存在垂直圆
10、面向里的匀强磁场。 间距为d 的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔。一质量为m，电量为 +q 的粒子由小孔下方d/2 处静止释放， 加速后粒子以竖直向上的速度v 射出电场，由点紧靠大 圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。 （1）求极板间电场强度的大小； （2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小； （3）若区，区磁感应强度的大小分别为2mv/qD，4mv/qD，粒子运动一段时间后再 次经过 H 点，求这段时间粒子运动的路程。 37【物理 -物理 3-3】 （1）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是_。 （双选，填正确 答案标号） a.混合均匀主要是由于碳粒受
11、重力作用 b.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动 c.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速 d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 （2）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S 的热杯盖扣在 水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0。当封闭气体温度上 升至 303K 时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0， 温度仍为303K。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视 为理想气体。求： （）当温度上升到303K 且尚未放气时，封闭气体的压强； （）当
12、温度恢复到300K 时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。 38.【物理 -物理 3-4】 （1）如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向 上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5 t)m。t=0 时刻，一小球从距物块h 高处 自由落下； t=0.6s 时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以 下判断正确的是_（双选，填正确答案标号） a. h=1.7m b. 简谐运动的周期是0.8s c. 0.6s 内物块运动的路程是0.2m d. t=0.4s 时，物块与小球运动方向相反 （2）半径为R、介质折射率为n 的透明
13、圆柱体，过其轴线OO 的截面如图所示。位于截面 所在平面内的一细束光线，以角i0由 O 点入射，折射光线由上边界的A 点射出。当光线在 O 点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B 点恰好发生全反射。求 A、B 两点间 的距离。 39.【物理 -物理 3-5】 （1） 14C 发生放射性衰变为 14 N， 半衰期约为 5700 年。 已知植物存活其间， 其体内 14C 与 12C 的比例不变；生命活动结束后， 14C 的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中 14C 的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是_。 （双选， 填正确答案 标号） a.该古木的年代距今约为5
14、700 年 b. 12C 、 13C 、 14C 具有相同的中子数 c. 14C 衰变为 14 N的过程中放出 射线 d. 增加样品测量环境的压强将加速 14C 的衰变 （2）如图，三个质量相同的滑块ABC ，间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块 A 向 右的初速度v0，一段时间后A 与 B 发生碰撞， 碰后 AB 分别以 0 1 8 v、 0 3 4 v的速度向右运动， B 再与 C 发生碰撞， 碰后 BC 粘在一起向右运动。滑块 AB 与轨道间的动摩擦因数为同一恒 定值。两次碰撞时间极短。求BC 碰后瞬间共同速度的大小。 参考答案： 14.A 15.D 16.B 17.ABD 18.B
15、 19.C 20.BC 21. （1）如图甲所示 图甲 10.00； （ 9.8、9.9、10.1 均正确） （2）1.80； （1.70-1.90 均正确） （3）如图乙所示图乙 （4）FOO 22. （1）减小；（2）1.00（0.98、0.99、1.01 均正确） （3）5 23. 解：设开始时细绳的拉力大小为 1 T,传感装置的初始值为 1 F,物块质量为M,由平衡条件得 对小球， 1 T=mg 对物块， 1 F+ 1 T=mg 当细绳与竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为 2 T，传感装置的示数为 2 F，据题 意可知， 2 F=1.25 1 F，由平衡条件得 对小球， 2 T
16、=cos60mg 对物块， 2 F+ 2 T=Mg 联立式，代入数据得 M=3m 设小球运动至最低位置时速度的大小为v,从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力 所做的功为 t W，有动能定理得 21 (1cos60 ) 2 t mglWmv 在最低位置，设细绳的拉力大小为 3 T,传感装置的示数为 3 F，据题意可知， 3 F=0.6 1 F，对小球，由牛顿第二定律得 3 T-mg= 2 v m l 对物块，由平衡条件得 3 F+ 3 T= Mg 联立式，代入数据得 t W=0.1mgl 24. 解（ 1）设极板间电场强度的大小为E,对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得 21 22 d
17、 qEmv 由式得 2 mv E qd （2）设 I 区磁场感性强度的大小为B，粒子作圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得 2 v qvBm R 如图甲所示， 粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况。若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得 4 D R 联立式得 4mv B qD 若粒子轨迹与小圆内切，有几何关系得 3 4 D R 联立式得 4 3 mv B qD (3)设粒子在？ I 区和 II 区做圆周运动的半径分别为 1 R、 2 R,由题意可知I 和 II 区磁感应强度 的大小分别为 1 2mv B qD 、 2 4mv B qD ，由牛顿第二定律得 2 1 1 v qvBm R ， 2 2 2
18、v qvBm R 代入数据得 1 2 D R, 2 4 D R 设粒子在I 区和 II 区做圆周运动的周期分别为 1 T、 2 T,由运动学公式得 1 1 2R T v ， 2 2 2 R T v 据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根据对称可知， I 区两段圆弧所对圆心角相同，设为 1，II 区内圆弧所对圆心角设为2 ，圆弧和大圆的两个 切点与圆心o连线间的夹角设为，有几何关系得 1 120 11 2 180 12 60 13 粒子重复上述交替运动回到H点，轨迹如图丙所示，设粒子I 区和 II 区做圆周运动的时间 分别为 1 t、 2 t，可得 1 11 2360
19、 360 tT, 2 22 360 360 tT 14 设粒子运动的路程为s，由运动学公式得 12 ()sv t t 15 联立 1112131415式得 5.5sD 16 37. （1）bc （2）解（ i）以开始封闭的气体为研究对象，由题意可知，初状态温度 0 T=300K, 压强为 0 p， 末状态温度 1 T=303K, 压强设为 1 p，由查理定律得 01 01 pp TT 代入数据得 10 101 100 pp （ii ）设杯盖的质量为m，刚好被顶起时，由平衡条件得 10 pSp Smg 放出少许气体后，以杯盖内的剩余气体为研究对象，由题意可知，初状态温度 2 T=303K, 压
20、强 2 p= 0 p，末状态温度 3 T=300K, 压强设为 3 p，由查理定律得 32 23 pp TT 设提起杯盖所需的最小力为F,由平衡条件得 F+ 3 pS= 0 pS+mg 联立式，代入数据得 0 201 10100 Fp S 38. （1）ab （2）解：当光线在O 点的入射角为 0 i时，设折射角为 0 r，由折射定律得 0 0 sin sin i n r 设 A 点与左端面的距离为 A d,由几何关系得 0 22 sin A R r dR 若折射光线恰好发生全反射，则在B 点的入射角恰好为临界角C，设 B 点与左端面的距离 为 B d, 由折射定律得 1 sin C n 有几
21、何关系得 22 sin B B d C dR 设 A、B 两点间的距离为d,可得 BA ddd 联立式得 22 0 2 0 sin 1 ()R sin 1 ni d i n 39. （1）ac （2）解：设滑块质量为m,A 与 B 碰撞前 A 的速度为 A v,由题意知，碰撞后A 的速度 0 1 8 A vv，B 的速度 0 3 4 B vv，由动量守恒定律得 AAB mvmvmv 设碰撞前 A 克服轨道阻力所做的功为 A W，由功能关系得 22 0 11 22 AA Wmvmv 设 B 与 C 碰撞前 B 的速度为 B v,B 客服轨道阻力所做的功为 s W，由功能关系得 2211 22 BBB Wmvmv 据题意可知 AS WW 设 B、C 碰后瞬间共同速度的大小为v,由动量守恒定律得 2 B mvmv 联立式，代入数据得 0 21 16 vv