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1、绝密启用前 试卷类型：A 2015 年普通高等学校招生全国统一考试（年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷广东卷）理科综合（物理部分）理科综合（物理部分）一、单项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 符合题目要求，选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分。 13甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前 1 小时内的位移时间 图像如图 3 所示。下列表述正确的是 A0.20.5 小时内，甲的加速度比乙的大 B0.20.5 小时内，甲的速度比乙的大 C0.6-0.8 小时内，甲的位移比乙的小 D0.8 小时内，甲、乙骑行的路程相等 【
2、答案】B 【解析】由位移时间图知 0.20.5 小时内，甲、乙都做匀速直线运动，加速度 都为 0，故 A 错误；图线斜率表示速度大小，所以甲的速度大于乙的速度，B 正确；0.60.8 小时内，甲的位移是5m，乙的位移是3m，C 错误；0.8 小时内甲乙的位移相同，但是路 程不一样，D 错误，选项 B 正确。 14如图 4 所示，帆板在海面上以速度 v 朝正西方向运动，帆船以速度 v 朝正北 方向航行，以帆板为参照物 A帆船朝正东方向航行，速度大小为 v B帆船朝正西方向航行，速度大小为 vC帆船朝南偏东 45方向航行，速度大小为2vD帆船朝北偏东 45方向航行，速度大小为2v 【答案】D 【解
3、析】以帆板为参照物，就把帆板看成是静止的，则帆船在水平方向以速度 v 向东运动，竖直方向以速度 v 向北运动，根据矢量合成的平行四边形定则可以求得帆船以帆板为参照物 是以 v 的速度向北偏东 45运动，故选项 D 正确。 15图 5 为加热装置的示意图，使用电阻丝加热导气管，视变压器为理想变压器， 原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变，调节触头 P，使输出 电压有效值由 220V 降至 110V调节前后 A副线圈中的电流比为 1:2 B副线圈输出功率比为 2:1 C副线圈的接入匝数比为 2:1 D原线圈输入功率比为 1:2 【答案】C 【解析】原线圈的输入电压和匝数不变，根据输出电压
4、的有效值由 220V 降到 110V，可以知道副线圈的匝数变为原来的， C 正确；根据可以知道，副线圈的输出功率变为原来的，同样原线圈的1 22UPR1 4输入功率也变为原来的，B、D 错误；又，副线圈的电流应该变为原来的，A 错误，选项 C1 4UIR1 2 正确。16在同一匀强磁场中， 粒子（）和质子()做匀速圆周运动，若他们的动量大小相等，则 粒4 2He1 1H 子和质子 A运动半径之比是 2:1 B运动周期之比是 2:1 C运动速度大小之比是 4:1 D受到的洛伦兹力之比是 2:1 【答案】B 【解析】质量之比是 4：1，电荷量之比是 2：1，根据动量相等可以知道其速度之比是 1：4
5、，洛伦兹力为qvB，所以洛伦兹力之比为 1：2，C、D 错误；由及可得：半径之比是 1：2，周期2vqvBmR2 RTv之比是 2：1，A 错误、B 正确，选项 B 正确。 二、双项选择题：本大题共 5 小题，每小题 6 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，有两个选项符 合题目要求，全部选对的得 6 分，只选 1 个且正确的得 3 分，有选错或不答的得 0 分。 17图 6 为某实验器材的结构示意图，金属内筒和隔热外筒间封闭了一定体积的空 气，内筒中有水。在水加热升温的过程中，被封闭的空气 A内能增大 B压强增大 C分子间引力和斥力都减小 D所有分子运动速率都增大 【答案】AB 【解析
6、】空气体积不变，故做功为 0，即 W=0由于外壁隔热，无热传递。水加热升温会吸收热量，故 Q0，由热力学第一定律 U=Q+W 得：U0，内能增加，A 正确；温度升高，分子热运动变剧烈，对器 壁撞击加强，故压强变大，B 正确；由于体积、质量不变，分子间距离不变，故作用力大小不变，C 错误； 温度升高，分子的平均热运动速率加快，不代表每一个都加快，D 错误，选项 AB 正确。 18科学家使用核反应获取氚，再利用氘和氚的核反应获得能量，核反应方程分别为：和，下列表述正确的有（ ）43 21X+YHeH4.9MeV234 112H+ HHeX17.6MeVAX 是中子 BY 的质子数是 3，中子数是
7、6 C两个核反应都没有质量亏损 D氘和氚的核反应是核聚变反应 【答案】AD 【解析】由核反应过程质量守恒和电荷量守恒可知 X 是中子，Y 的质子数为 6，中子数为 6，A 正确、B 错误；两个核反应方程为核聚变反应，聚变放出能量，一定有质量亏损，C 错误、D 正确，选项 AD 正确。19如图 7 所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端。另一端都固定在水平地面上。 将杆竖直紧压在地面上。若三条绳长度不同，下列说法正确的有 A三条绳中的张力都相等 B杆对地面的压力大于自身重力 C绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 【答案】BC 【解析】由受力分析可知：三个绳子
8、长度不同，即与地面夹角不等，故其张力大小不等，A 错误；由于 支持力与重力和绳子向下的分力平衡，故对地面的压力应与重力和绳子向下分力的和等大，B 正确；杆 在水平方向处于平衡状态，故三绳水平方向合力为零，C 正确；绳的拉力，重力和杆受到的支持力三力 平衡，D 错误，选项 BC 正确。 20在星球表面发射探测器，当发射速度为 v 时，探测器可绕星球表面做匀速圆周运动；当发射速度为 2v 时，可摆脱星球引力束缚脱离该星球。已知地球、火星两星球的质量比约为 10:1、半径比约为 2:1，下列说法正确的有 A探测器的质量越大，脱离星球所需要的发射速度越大 B探测器在地球表面受到的引力比在火星表面的大
9、C探测器分别脱离两星球所需要的发射速度相等 D探测器脱离星球的过程中，势能逐渐增大 【答案】BD 【解析】根据得发射速度，脱离星球所需要的发射速度为，22MmvGmRRGMvR22GMvvR 与探测器的质量无关，A 错误；由，则，地球表面的引力大于火星表面的2MmFGR225=2FM R FM R星地地星星地引力，B 正确；由脱离星球发射速度可得，C 错误；脱离星球的过程2GMvR = 5vM R vM R星地地星星地 中，高度在增加，势能增大，D 正确。选项 BD 正确。 21图 8 所示的水平匀强电场中，将两个带电小球 M 和 N 分别沿图示路径移 动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、
10、N 保持静止，不计重力，则AM 的带电量比 N 的大 BM 带负电荷、N 带正电荷 C静止时 M 受到的合力比 N 的大 D移动过程中匀强电场对 M 做负功 【答案】BD 【解析】释放后，M、N 保持静止，两小球各自受电场力和两小球间的库仑力等大反向，故两小球所受电 场力大小相等，在匀强电场中：F=qE，则 q 相等，A 错误；若 M 带负电荷、N 带正电荷，则 M 受到向 左的电场力，向右的库仑力可平衡，N 受到向左的库仑力和向右电场力可平衡，B 正确；静止时，受合 力为零，C 错误；M 带负电荷受到向左的电场力，向右运动电场力做负功，D 正确，选项 BD 正确。 三、非选择题：本大题共 1
11、1 小题，共 182 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式 和重要演算步骤，只写出答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 34 （1） （8 分）某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。 请完成以下主要实验步骤：按图 14（a）安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使 重物 ( 填“靠近”或“远离” ）计时器下端； ， ，使重物自由下落；关闭电 源，取出纸带；换新纸带重复实验。 图 14（b）和（c）是实验获得的两条纸带，应选取 （填“b”或“c” ）来计算重力加速度。 在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主
12、要原因是空气阻力 和 。【答案】靠近 接通电源 释放纸带 b 摩擦阻力 【解析】为了使实验数据能更好地记录在纸带上及减小实验误差，重物应靠近打点计时器；由图可 看出(b) 纸带做加速运动、(c)纸带包含加速和减速过程，由自由落体运动是匀加速运动，故选(b)来计 算加速度，由于空气阻力和摩擦阻力的作用使测得的加速度小于重力加速度，测量结果偏小。 （2） （10 分）某实验小组研究两个未知元件 X 和 Y 的伏安特性，使用的器材包括电压表（内阻约为 3k） ，电流表（内阻约为 1） ，定值电阻等。使用多用电表粗测元件 X 的电阻。选择“1”欧姆挡测量，示数如图 15（a）所示，读数为 。据此应该选
13、择图 15 中的 （填“b”或“c” ）的电路进行实验。 连接所选电路，闭合 S；滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，电流表的示数逐渐 ( 填“增大” 或“减小” ） ；依次记录电流及相应的电压；将元件 X 换成 Y，重复实验。如图（a）是根据实验数据作出的 UI 图线，由图可判断元件 （填“X”或“Y” ）是非线性 元件。 该小组还借助 X 和 Y 中的线性元件和阻值 R=21 的定值电阻，测量待测电池的电动势 E 和内阻 r，电路如图 16（b）所示所示。闭合 S1和 S2，电压表读数为 3.00V；断开 S2，读数为 1.00V利用 图 16（a）可算得 E= V，r = （结果均保留两
14、位有效数字，视电压表为理想电压表） 【答案】 10 b 增大 Y 3.2 0.50 【解析】由题图读得：101=10，为小电阻，为了减小误差应采用电流表外接法，即图 15(b)接法； 闭合 S，滑动变阻器的滑片 P 从左向右滑动，使测量电路电压增大，由欧姆定律得电流增大；根据线 性元件的 UI 图线为直线，非线性元件的 UI 图线为曲线可得：Y 是非线性元件；由图 16(a)可得线性元件 X 的阻值为 10，根据闭合电路欧姆定律及题意有：和，3.003.0010Er1.001.00(21)10Er解得 E=3.15V3.2V，r=0.50 35 （18 分）如图 17（a）所示，平行长直金属导
15、轨水平放置，间距 L=0.4m导轨右端接有阻值 R=1 的 电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好。导体棒及导轨的电阻均不计，导轨间正方形区域 abcd 内有方向竖直向下的匀强磁场，bd 连线与导轨垂直，长度也为 L 从 0 时刻开始，磁感应强度 B 的大小随时间 t 变化，规律如图 17（b）所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s 后刚 好进入磁场。若使棒在导轨上始终以速度 v=1m/s 做直线运动，求： (1)棒进入磁场前，回路中的电动势 E； (2)棒在运动过程中受到的最大安培力 F，以及棒通过三角形 abd 区域时电流 i 与时间 t 的关系式。【答案】 （1）0.04V
16、 （2）0.04N 22BvitR【解析】 （1）棒在进入磁场前，棒没有做切割磁感线，但磁场的强弱发生变化，导致磁通量发生变化。abcd 的面积 21 2SLBSEnntt 由联立得：E=0.04V （2）棒进入磁场中后，做切割磁感线运动，当棒到达 bd 时，产生的感应电流最大，同时切割长度 最大，到达 bd 时，产生的感应电动势 bdEBL v产生的感应电流 EIR所受最大安培力 bdFBIL由联立得：F=0.04N棒通过三角形 abd 区域时，切割的长度 2lvt 产生的感应电动势EBlv 感应电流 EiR由联立感应电流为： 22BvitR36.（18 分）如图 18 所示，一条带有圆轨道
17、的长轨道水平固定，圆轨道竖直，底端分别与两侧的直轨道 相切，半径 R=0.5m物块 A 以 v0=6m/s 的速度滑入圆轨道，滑过最高点 Q，再沿圆轨道滑出后，与 直轨上 P 处静止的物块 B 碰撞，碰后粘在一起运动，P 点左侧轨道光滑，右侧轨道呈粗糙段，光滑 段交替排列，每段长度都为 L=0.1m物块与各粗糙段间的动摩擦因素都为 =0.1，A、B 的质量均为 m=1kg（重力加速度 g 取 10m/s2；A、B 视为质点，碰撞时间极短） 。 (1)求 A 滑过 Q 点时的速度大小 v 和受到的弹力大小 F； (2)若碰后 AB 最终停止在第 k 个粗糙段上，求 k 的数值； (3)求碰后 A
18、B 滑至第 n 个 (nk) 光滑段上的速度 vn与 n 的关系式。【答案】(1)4m/s 102N (2)45 (3) 2 12nvvgnL【解析】(1)物块 A 滑入圆轨道到达 Q 的过程中机械能守恒，根据机械能守恒： 22 011222mvmvmgR物块 A 在做圆周运动： 2NvFmgmR由联立得：v=4m/s FN=102N 方向向下 (2)在与 B 碰撞前，系统机械能守恒，所以与 B 碰前 A 的速度为 6m/s，A 和 B 在碰撞过程中动量 守恒： 01()AABm vmmvAB 碰后向右滑动，由动能定理得：2 11()0()2ABABmmgsmmv由联立得 s=4.5m45skL(3)碰后 AB 滑至第 n 个光滑段上的速度 vn，由动能定理得：22 111()()()22ABABnABmmgnLmmvmmv解得：2 12nvvgnL