2015年高考物理模擬卷（新課標(biāo)高考?jí)狠S卷）

寧鵬程

二、選擇題（本題包括8小題.每小題6分，共48分.每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14-18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19-21題有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全得3分，有選錯(cuò)或不答的得0分）

14.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為“韋伯/米2”，它和下面哪個(gè)單位相同 （ ）.

A.?！ぐ?米 B.?！ぐ?米2 C.牛/（安·米） D.牛/（安·米2）

15. 甲乙兩車(chē)在同一條筆直的公路上做同方向的直線運(yùn)動(dòng)，

從t=0時(shí)刻開(kāi)始，甲車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x=10t，乙車(chē)剎車(chē)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x=50+10t-2t2（以上兩式各物理量的單位均為國(guó)際基本單

位），則從t=0開(kāi)始，甲追上乙的時(shí)間是（ ）.

A.5s B.6.25s C.3.15s D. 10s

圖1

16.如圖1所示，A、B、C、D四個(gè)人做雜技表演，B站在A的肩上，雙手拉著C和D，A撐開(kāi)雙手水平支持著C和D.若四個(gè)人的質(zhì)量均為m，他們的臂長(zhǎng)相等，重力加速度為g，不計(jì)A手掌與C、D身

體間的摩擦.下列結(jié)論錯(cuò)誤的是（ ）.

A.A受到地面支持力為4mg

B.B受到A的支持力為3mg

C. B受到C的拉力約為233mg

D.C受到A的推力約為233mg

17. 一顆科學(xué)資源探測(cè)衛(wèi)星的圓軌道經(jīng)過(guò)地球兩極上空，某時(shí)刻衛(wèi)星經(jīng)過(guò)赤道上A城市上空.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T(mén)自=24h，若每t=12h衛(wèi)星到達(dá)A城市上空，則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期可能為（ ）.

A.12h B.4.8h C.4h D. 2.4h

圖2

18.如圖2所示，質(zhì)量為m、電量為q的小球在電場(chǎng)強(qiáng)

度E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，以初速度v0沿直線ON做勻變速運(yùn)動(dòng)，直線ON與水平面的夾角為30°，若小球在初始位置的電勢(shì)能為零，重力加速度為g，且mg=qE，則下面說(shuō)法中正確的是（ ）.

A.電場(chǎng)方向豎直向上

B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g

C.小球上升的最大高度為v202g

D.小球電勢(shì)能的最大值為mv202

圖3

19.如圖3所示，M為水平放置的橡膠圓盤(pán)，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷.在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤(pán)和N環(huán)的中心在同一條豎直O(jiān)1O2線 上.現(xiàn)讓橡膠圓盤(pán)由靜止開(kāi)始繞O1O2軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（ ）.

A.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向下

B.鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向上

C.鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢(shì)，絲線對(duì)它的拉力增大

D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢(shì)，絲線對(duì)它的拉力減小

20.如圖4甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與物

塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)均靜止.現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，A、B兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對(duì)應(yīng)圖4乙中A、B圖線（t1時(shí)刻A、B的圖線相切，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線的最高點(diǎn)），重力加速度為g，則（ ）.

圖4

A.t2時(shí)刻，彈簧形變量為零

B.t1時(shí)刻，彈簧形變量為mgsinθ+mak

C.從開(kāi)始到t2時(shí)刻，拉力F逐漸增大

D.從開(kāi)始到t1時(shí)刻，拉力F做的功比彈簧彈力做的功少

21.如圖5甲，固定在光滑水平面上的正三角形金屬線框，匝數(shù)n=20，總電阻R=2.5Ω，邊長(zhǎng)L=0.3m，處在兩個(gè)半徑均為r=L3的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中.線框頂點(diǎn)與右側(cè)圓中心重合，線框底邊中點(diǎn)與左側(cè)圓中心重合.磁感應(yīng)強(qiáng)度B1垂直水平面向外，大小不變；B2垂直水平面向里，大小隨時(shí)間變化，B1、B2的值如圖5乙所示.（π取3）

圖5

A.通過(guò)線框中感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?/p>

B.t=0時(shí)刻穿過(guò)線框的磁通量為0.1Wb

C.在t=0.6s內(nèi)通過(guò)線框中的電量為0.12C

D.經(jīng)過(guò)t=0.6s線框中產(chǎn)生的熱量為0.06J

第Ⅱ卷（非選擇題，共174分）

三、非選擇題：包括必考題和選考題兩部分.第22～32題為必考題，每個(gè)試題考生必須做答.第33～40題為選考題，考生根據(jù)要求做答.

（一）必考題（11題，共129分）

22.（5分）圖6甲是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量小車(chē)沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖.小車(chē)拖著紙帶在斜面上下滑時(shí)，打出的一段紙帶如圖6乙所示，其中O為小車(chē)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn)，設(shè)小車(chē)在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定.

圖6

（1）已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz，由紙帶分析可知小車(chē)下滑的加速度a=m/s2，打E點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度vE=m/s （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）.

（2）為了求出小車(chē)在下滑過(guò)程中所受的阻力，可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解，現(xiàn)要求必須用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解，除知道小車(chē)下滑的加速度a、小車(chē)質(zhì)量m、重力加速度g、斜面的長(zhǎng)度L外，利用米尺、三角板還需要測(cè)量的物理量 ，阻力的表達(dá)式（用字母表示） .

23. （10分）有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4V、2W ”的字樣，現(xiàn)在要用伏安法描繪這個(gè)燈泡的I-U圖線.現(xiàn)有下列器材供選用：

A.電流表A1（0～0.3A，r1=1Ω）

B.電流表A2（0～0.6A，r2=0.4Ω）

C.電流表A3（0～1.0A，r3=0.2Ω

D.定值電阻R1=19Ω

E.定值電阻R2=150Ω

F.滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）

G.滑動(dòng)變阻器（500Ω，1A ） H.學(xué)生電源（直流6V），開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干

①選用下面的圖7A而不選用圖7B的電路圖來(lái)完成實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)說(shuō)明理由： .

圖7

②由于沒(méi)有電壓表，可將電流表A1和定值電阻串聯(lián)起來(lái)做為電壓表，電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（用序號(hào)字母表示）.

③閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將圖7A電路中滑動(dòng)變阻器的滑片滑至 （選填左端或右端）.

④當(dāng)電流表A1的示數(shù)為0.20A時(shí)，小燈泡達(dá)到額定電壓，此時(shí)另一只電流表的讀數(shù)為0.72A，

測(cè)得小燈泡的額定功率為 W.

圖8

24. （13分）如圖8所示，有同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時(shí)不慎將圓柱形試管塞卡于試管底部，該試管塞中軸穿孔.為了拿出試管塞而不損壞試管，該同學(xué)緊握試管讓其倒立由靜開(kāi)始豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t=

0.20 s后立即停止，此時(shí)試管下降H=0.80 m，試管塞將恰好能從試管口滑出.已知試管總長(zhǎng)L=21.0 cm，底部球冠的高度h=1.0 cm，試管塞的長(zhǎng)度為d=2.0 cm，設(shè)試管塞相對(duì)試管壁滑動(dòng)時(shí)受到的的摩擦力恒定，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10 m/s2.求：

（1）試管塞從靜止開(kāi)始到離開(kāi)試管口的總位移；

（2）試管塞受到的滑動(dòng)摩擦力與其重力的比值.

圖9

25.（19分）如圖9所示，空間存在一個(gè)半徑為R0的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.有一個(gè)粒子源在紙面內(nèi)沿各個(gè)方向以一定速率發(fā)射大量粒子，粒子的質(zhì)量為m、電荷量為+q.將粒子源置于圓心，則所有粒子剛好都不離開(kāi)磁場(chǎng).（不考慮粒子的重力及粒子之間的相互作用）

（1）求帶電粒子的速率.

（2）若粒子源可置于磁場(chǎng)中任意位置，且磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)锽4，求粒子在磁場(chǎng)中最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t.

（3）若原磁場(chǎng)不變，再疊加另一個(gè)半徑為R1（R1>R0）圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B2，方向垂直于紙面向外，兩磁場(chǎng)區(qū)域成同心圓，此時(shí)該離子源從圓心出發(fā)的粒子都能回到圓心，求R1的最小值和粒子運(yùn)動(dòng)的周期T.

（二）選考題：共45分.考生從給出的3道物理題、3道化學(xué)題、2道生物題中每科任選一題做答.如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分.

33.[物理-選修3-3]（15分）

（1）（6分）下列說(shuō)法中正確的是（填正確選項(xiàng)前的字母，選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)兩個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分；每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分）.

A.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

B.晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)

C.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體

D.物體的體積增大，分子勢(shì)能不一定增加

E.一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強(qiáng)不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱

圖10

（2）（9分）如圖10所示，水平放置一個(gè)長(zhǎng)方體的封閉氣缸，用無(wú)摩擦活塞將內(nèi)部封閉氣體分為完全相同的A、B兩部分.初始時(shí)兩部分氣體壓強(qiáng)均為p、熱力學(xué)溫度均為T(mén).使A的溫度升高ΔT而保持B部分氣體溫度不變.則A部分氣體的壓強(qiáng)增加量為多少？

34.[物理-選修3-4]（15分）

（1）（6分）如圖11甲所示為一簡(jiǎn)諧波在t=0時(shí)刻的圖象，圖11乙所示為x=4m處的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，則下列判斷正確的是 .（填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得3分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)三個(gè)得6分.每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分）

圖11

A.這列波的波速是2m/s

B.這列波的傳播方向沿x正方向

C.t=3.5s時(shí)P點(diǎn)的位移為0.2m

D.從t=0時(shí)刻開(kāi)始P點(diǎn)的振動(dòng)方程為

y=0.2sin（πt+π）m

E. 從t=0時(shí)刻開(kāi)始P點(diǎn)的振動(dòng)方程為

y=0.2sin（πt+π2）m

圖12

（2）（9分）如圖12所示為一透明玻璃半球，在其下面有一平行半球上表面水平放置的光屏.兩束關(guān)于中心軸 OO′對(duì)稱的激光束從半球上表面垂直射入玻璃半球，恰能從球面射出.當(dāng)光屏距半球上表面h1=40 cm時(shí)，從球面折射出的兩束光線匯聚于光屏與OO′軸的交點(diǎn)，當(dāng)光屏距上表面h2=70 cm時(shí)，在光屏上形成半徑r=40 cm的圓形光斑.求該半球形玻璃的折射率.

圖13

35.[物理-選修3-5]（15分）

（1）（6分）氫原子能級(jí)如圖13所示，一群處于第4能級(jí)的氫原子在躍遷時(shí)能夠發(fā)出種頻率的光，已知金屬鈦的逸出功為4.1eV，

則用這些光照射金屬鈦時(shí)能打出光電子的有 種，其中打出的光電子的初動(dòng)能最大的是 eV.

（2）（9分）如圖14，兩塊相同平板P1、P2置于光滑水平面上，質(zhì)量均為m.P2的右端固定一輕質(zhì)彈簧，左端A與彈簧的自由端B相距L.物體P置于P1的最右端，質(zhì)量為2m且可看作質(zhì)點(diǎn).P1與P以共同速度v0向右運(yùn)動(dòng)，與靜止的P2發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間極短，碰撞后P1與P2粘連在一起，P壓縮彈簧后被彈回并停在A點(diǎn)（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）.P與P2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：

①P1、P2剛碰完時(shí)的共同速度v1和P的最終速度v2；

②此過(guò)程中彈簧的最大壓縮量x和相應(yīng)的彈性勢(shì)能EP.

圖14

答案14.C解析由B=ΦS可得： 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為“韋伯/米2”，同理由B=FIL可得： 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為牛/（安·米），答案C正確.

15. B解析甲乙兩車(chē)在同一條筆直的公路上做同方向的直線運(yùn)動(dòng)， 從t=0時(shí)刻開(kāi)始，甲車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x=10t，乙車(chē)剎車(chē)，其運(yùn)動(dòng)規(guī)律為x=50+10t-2t2，即甲車(chē)做速度大小為v1=10 m/s的勻速直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)乙車(chē)在甲的前方L=50 m做初速度大小為v=10 m/s，加速度大小為a=4 m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)乙車(chē)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1停止運(yùn)動(dòng)，由vt=v0+at可得：0=10-4t1，解得： t1=2.5（s），

此過(guò)程甲車(chē)的位移大小為x1=v1t=25m，乙車(chē)的位移大小為x2=v22t1=12.5m，由于x1=25m16. D解析把A、B、C、D四個(gè)人看成整體由物體的平衡條件可得： A受到地面支持力為4mg；

把B、C、D三個(gè)人看成整體由物體的平衡條件可得： B受到A的支持力為3mg；他們的臂圍成的三角形近似可以看成為等邊三角形，設(shè)C受到B的拉力約為FBC，C受到A的推力約為FAC，則對(duì)

C由物體的平衡條件可得： FBCsin60°=mg，F(xiàn)BCcos60°=FAC可解得：FBC=233mg，F(xiàn)AC=33mg， ，根據(jù)牛頓第三定律可得： B受到C的拉力約為233mg.綜合上面分析可得：本題答案選D.

17. B解析

經(jīng)過(guò)分析可得： 衛(wèi)星從第一次到達(dá)A城市上空到衛(wèi)星從第二次到達(dá)A城市上空，衛(wèi)星比A城市多運(yùn)動(dòng)一圈.不妨設(shè)在t=12h衛(wèi)星比A城市多運(yùn)動(dòng)n圈，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)周期

為T(mén)，則可得： tT-tT自=n（n=0、1……），進(jìn)一步可得： T=242n+1（n=0、1……）.當(dāng)n=2時(shí)，T=4.8h，答案B正確.

18. B解析由于物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件可以敘述為：物體在垂直于速度方向上的合力為零.所以不妨設(shè)小球受到的電場(chǎng)力和速度方向的夾角為θ，則qEsinθ=mgsin60°.由于mg=qE，所以θ=60°或θ=120°.當(dāng)θ=60°時(shí)，小球受到的電場(chǎng)力和小球受到的重力等大反向，小球做勻速運(yùn)動(dòng)，不符合題意；當(dāng)θ=120°時(shí)，小球做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)對(duì)小球由牛頓第二定律可得：mgcos60°+qEcos60°=ma，解得： 小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小為g，答案B 正確，電場(chǎng)方向不是豎直向上，答案A錯(cuò)誤；由x=v2t-v202a可得：從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球的速度減小到零時(shí)小球的位移的大小為x=v202g（即小球斜向上運(yùn)動(dòng)的最大位移的大?。?，小球上升的最大高度為hm=xsin30°=v204g，答案C錯(cuò)誤；從小球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到小球的速度減小到零時(shí)，電場(chǎng)力對(duì)小球做的功最多，且為W=qExcos120°=-mv204，由于小球克服電場(chǎng)力做的功等于小球的電勢(shì)能的增加量，所以小球的速度減小到零時(shí)，小球有最大的電勢(shì)能EPm，且EPm-0=mv204，即： 小球電勢(shì)能的最大值為mv204，答案D錯(cuò)誤.

19.AD解析設(shè)橡膠圓盤(pán)M的帶電量的大小為Q，轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T(mén)，橡膠圓盤(pán)M相當(dāng)于一個(gè)閉合線圈，電流的大小為I=QT，電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较?現(xiàn)讓橡膠圓盤(pán)M由靜止開(kāi)始繞O1O2軸逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，相當(dāng)于M產(chǎn)生的電流增大，M產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)鋁環(huán)N的磁通量增大，鋁環(huán)N產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)反抗磁通量的增大，鋁環(huán)N有朝磁通量減少的方向運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，即鋁環(huán)N有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和縮小的趨勢(shì)，M對(duì)鋁環(huán)N的作用力豎直向上，對(duì)鋁環(huán)N由物體的平衡的條件可得： 絲線對(duì)它的拉力減小，答案D正確，答案C錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第三定律可得： 鋁環(huán)N對(duì)橡膠圓盤(pán)M的作用力方向豎直向下，答案A正確，答案B錯(cuò)誤.

20.BD解析由圖乙可得：t2時(shí)刻物塊A的速度最大，物塊A的加速度為零，對(duì)物塊A由物體的平衡條件可得：kx1=mgsinθ，解得： 彈簧形變量為x1=mgsinθk，答案A錯(cuò)誤；t1時(shí)刻物塊A和B剛好分離，此時(shí)物塊A對(duì)物塊B的彈力為零，對(duì)物塊B由牛頓第二定律得： F2-mgsinθ=ma，解得：F2=mgsinθ+ma.此時(shí)對(duì)物塊A由牛頓第二定律得：kx2-mgsinθ=ma，解得：x2=mgsinθ+mak，即t1時(shí)刻，彈簧形變量為mgsinθ+mak，答案B正確，t1-t2拉力F大小不變，答案C錯(cuò)誤；從開(kāi)始到t1時(shí)刻，當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí)，對(duì)物塊A和B整體由牛頓第二定律可得：F+kx-2mgsinθ=2ma，此過(guò)程x減小，F(xiàn)增大.開(kāi)始時(shí)設(shè)彈簧的彈力為F彈1，由于初始時(shí)均靜止，所以對(duì)物塊A和B整體由物體的平衡條件可得：F彈1=2mgsinθ，現(xiàn)用平行于斜面向上的力F1剛拉動(dòng)物塊B的瞬間，由于彈簧的彈力在瞬間不發(fā)生改變，所以此時(shí)對(duì)物塊A和B整體由牛頓第二定律可得： F1+F彈1-2mgsinθ=2ma，可解得：F1=2ma， t1時(shí)刻拉力F2=mgsinθ+ma，彈簧的彈力的大小F彈2=kx2=mgsinθ+ma，由于F1

22. （共5分）（1）4.12.5 （各1分）

（2）高度H（1分），f=mgHL-ma （2分）

解析（1）根據(jù)“做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)位移差為定值”可得：

小車(chē)下滑的加速度a=x2-x1T2=（10.26-9.61）×10-2（0.04）2m/s2=4.1m/s2；根據(jù)“做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在某一段時(shí)間內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這一段時(shí)間內(nèi)的平均速度”可得：

vE=x2+x12T=（10.26+9.61）×10-22×0.04m/s

=2.5m/s.

（2） 小車(chē)在下滑過(guò)程中，對(duì)小車(chē)由牛頓第二定律可得：mgsinθ-f=ma，由幾何關(guān)系可得：sinθ=HL，進(jìn)一步可得： f=mgHL-ma.

23.答案：①描繪燈泡的I-U圖線所測(cè)數(shù)據(jù)從零開(kāi)始，需要多取幾組數(shù)據(jù).（2分）

②D；C；F（各1分） ③左端（2分）

④2.08w（3分）

解析①見(jiàn)答案.②電流表A1和定值電阻R1串聯(lián)量程為Um=Im（R1+r1）=6 V，即定值電阻選D；當(dāng)小燈泡上的電壓為4 V時(shí)，流過(guò)小燈泡的電流的大小為0.5 A，流過(guò)電流表A1的電流為0.20 A，流過(guò)電流表的電流為0.7 A，電流表應(yīng)選A3，即選C；滑動(dòng)變阻器的最大阻值越小，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)方便靈活，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用F.③閉合開(kāi)關(guān)前，應(yīng)將圖A電路中滑動(dòng)變阻器的滑片滑至左端.④當(dāng)電流表A1的示數(shù)為0.20 A時(shí)，小燈泡達(dá)到額定電壓U燈=4 V，此時(shí)另一只電流表的讀數(shù)為0.72 A，則此時(shí)流過(guò)小燈泡的電流為I燈=0.52 A，測(cè)得小燈泡的額定功率為P燈=U燈I燈=2.08 W.

24.（13分）（1）試管塞開(kāi)始與試管一起運(yùn)動(dòng)了位移：

x1=H=0.80 m之后又獨(dú)立運(yùn)動(dòng)了位移：

x2=L-h=0.20 m （1分）

所以總位移：x=x1+x2=1.0 m （2分）

（2）設(shè)試管塞質(zhì)量為m，與試管一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，末速度為v，之后滑動(dòng)過(guò)程中的摩擦力大小為Ff，加速度大小為a2，

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

x1=12a1t2 ① （2分）

v=a1t ② （2分）

由①②解得：v=8 m/s （1分）

試管塞在試管中做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)有：

-2a2x2=0-v2 ③ （2分）

由牛頓第二定律：Ff-mg=ma2 ④ （2分）

由③④解得：Ff=17 mg

故滑動(dòng)摩擦力與重力的比值為17∶1 （1分）

25.（1）粒子離開(kāi)出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)的距離為軌道半徑的2倍 R0=2r（2分）

qvB=mv2r （2分） v=qBR02m （2分）

（2）磁場(chǎng)的大小變?yōu)锽4后，粒子的軌道半徑為2r1；

r1=mvqB1=4mvqB=2R0 （2分）

根據(jù)幾何關(guān)系可以得到，當(dāng)弦最長(zhǎng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)，弦為2R0時(shí)最長(zhǎng)，圓心角60°（2分）

t=60°360°T=4πm3qB （2分）

圖15（3）根據(jù)矢量合成法則，疊加區(qū)域的磁場(chǎng)大小為B2，方向向里，R0以外的區(qū)域磁場(chǎng)大小為B2，方向向外.粒子運(yùn)動(dòng)的半徑為R0.

根據(jù)對(duì)稱性畫(huà)出情境圖（圖15），由幾何關(guān)系可得R1的最小值為（3+1）R0（4分）

T=（π3+5π6）×4mqB/2=28πm3qB（3分）

33.（1）（6分）BDE

解析布朗運(yùn)動(dòng)不是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它間接反映了液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，答案A錯(cuò)誤；晶體有確定的熔點(diǎn)，非晶體沒(méi)有確定的熔點(diǎn)，答案B正確；熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，答案C錯(cuò)誤；r0=10-10m，當(dāng)分子間距離r滿足r>r0，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大；當(dāng)分子間距離r滿足r0，體積增大，理想氣體對(duì)外界做功，即W<0，由ΔU=W+Q可得：Q>0，即那么它一定從外界吸熱，答案E正確.綜合上面分析可得：本題答案選BDE.

（2）（9分）設(shè)溫度升高后，A、B壓強(qiáng)增加量都為Δp，對(duì)A部分氣體，升高溫度后體積VA

pVT=（p+Δp）VAT+ΔT （3分）

對(duì)B部分氣體，升高溫度后體積VB

pV=（p+Δp）VB （3分）

又：VA+VB=2V （2分）

解得：Δp=pΔT2T（1分）

34.（15分）（1）（6分）ACD

解析由圖乙可得：波的周期大小為T(mén)=2 s，由圖甲可得：波的波長(zhǎng)為λ=4 m，由v=λT可得：v=2 m/s，答案A正確；由圖乙可得： 在t=0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P在平衡位置且沿y軸負(fù)方向振動(dòng)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始P點(diǎn)的振動(dòng)方程為y=0.2sin（πt+π）m，答案D正確，答案E錯(cuò)誤；

由于“沿著波的傳播方向，上坡下振，下坡上振”，所以結(jié)合圖甲可得： 這列波的傳播方向沿x負(fù)方向，答案B錯(cuò)誤；由于

3.5 s=3.52T=134T，所以t=3.5s時(shí)P點(diǎn)剛好到達(dá)波峰，P點(diǎn)的位移為0.2m，答案C正確.綜合上面分析可得：本題答案選ACD.

圖16

（2）解光路如圖16所示，設(shè)臨界光線AE、BF入射后，經(jīng)E、F兩點(diǎn)發(fā)生全反射，由幾何關(guān)系可得：

∠O2QP=C （2分）

O2O3=h2-h1=0.3m （2分）

O2Q=（O2O3）2+（O3Q）2

=0.5 m （2分）

sinC=O2O3O2Q=35 （2分）

又由折射定律得：n=1sinC

=53 （1分）

35.（1）（6分）6 、 3 、 8.65

解析

一群處于第4能級(jí)的氫原子在躍遷時(shí)能夠發(fā)出6種頻率的光.

氫原子從第4能級(jí)躍遷到第1能級(jí)釋放出光子的能量為E41=E4-E1=-0.85 eV-（-13.6 eV）=12.75 eV，同理：E31=12.09 eV，E21=10.2 eV，E42=2.55 eV，E32=1.89 eV，E43=0.66 eV.由光電效應(yīng)方程hν=12mv20+W可得：要想使金屬鈦發(fā)生光電效應(yīng)，入射光的能量要滿足：E=hν≥W，則用這些光照射金屬鈦時(shí)能打出光電子的有3種且氫原子從第4能級(jí)躍遷到

第1能級(jí)釋放出光子照射金屬鈦時(shí)打出的光電子的初動(dòng)能最大的是光電子的初動(dòng)能最大的是8.65 eV.

（2）（9分） （1）P1、P2碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，剛碰完時(shí)共同速度為v1，

mv0=2mv1v1=12v0

（1分）

碰撞結(jié)束，P以v0向前滑上P2，當(dāng)被彈簧彈回再滑到A時(shí)，P1、P2、P有共同速度v2，

則

2mv1+2mv0=4mv2v2=34v0 （或?qū)φw3mv0=4mv2） （2分）

（2）當(dāng)彈簧的壓縮量最大時(shí)，P1、P2、P也有共同速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知，共同速度仍為v2.P從A端滑到彈簧壓縮量最大的過(guò)程，根據(jù)功能關(guān)系

μ×2mg（L+x）+EP=12×2mv20+12×2mv21-12×4mv22 （2分）

P從彈簧壓縮量最大的位置再滑到A端，根據(jù)功能關(guān)系

EP=μ×2mg（L+x） （2分）

解得EP=116mv20，x=v2032mg-L （2分）

（收稿日期：2015-02-24）