2015年海南高考物理試題答案（word版）

2015年海南省高考物理試題答案（word版）
整體考試難度：（五顆為很難）
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2015年海南省高考物理試題答案

一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題3分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。
1如圖，a是豎直平面P上的一點(diǎn)，P前有一條形磁鐵垂直于P，且S極朝向a點(diǎn)，P后一電子在偏轉(zhuǎn)線圈和條形磁鐵的磁場的共同作用下，在水平面內(nèi)向右彎曲經(jīng)過a點(diǎn)。在電子經(jīng)過a點(diǎn)的瞬間。條形磁鐵的磁場對該電子的作用力的方向（）
A．向上 B.向下 C.向左 D.向右
【答案】A
2如圖，空間有一勻強(qiáng)磁場，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小ε，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折彎，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動勢大小為，則等于（ ）
A.1/2 B. C.1 D.
【答案】B
【解析】設(shè)折彎前導(dǎo)體切割磁感線的長度為，折彎后，導(dǎo)體切割磁場的有效長度為，故產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，所以，B正確；
3假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼模?）
A.4倍 B. 2倍 C.倍 D. 倍
【答案】D
【解析】設(shè)，當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速度最大，輸出功率變化前，有，變化后有，聯(lián)立解得，D正確；
4如圖，一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置，軌道兩端登高。質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下，滑到最低點(diǎn)Q時(shí)，對軌道的正壓力為2mg，重力加速度大小為g，質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過程中，克服摩擦力所做的功為（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
5如圖，一充電后的平行板電容器的兩極板相距l(xiāng)，在正極板附近有一質(zhì)量為M、電荷量為q（q＞0）的粒子，在負(fù)極板附近有另一質(zhì)量為m、電荷量為-q的粒子，在電場力的作用下，兩粒子同時(shí)從靜止開始運(yùn)動。已知兩粒子同時(shí)經(jīng)過一平行于正極板且與其相距的平面。若兩粒子間相互作用力可忽略，不計(jì)重力，則M：m為（ ）
A. 3:2 B. 2：1 C. 5:2 D. 3:1
【答案】A
【解析】設(shè)電場強(qiáng)度為E，兩粒子的運(yùn)動時(shí)間相同，對M有，，；對m有，，聯(lián)立解得，A正確；
6若在某行星和地球上相對于各自水平地面附近相同的高度處、以相同的速率平拋一物體，它們在水平方向運(yùn)動的距離之比為。已知該行星質(zhì)量約為地球的7倍，地球的半徑為R，由此可知，該行星的半徑為（）
A. B. C. 2R D.
【答案】C
7如圖，兩電荷量分別為Q（Q＞0）和-Q的點(diǎn)電荷對稱地放置在x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷Q之間，b位于y軸O點(diǎn)上方。取無窮遠(yuǎn)處的電勢為零，下列說法正確的是
A.b點(diǎn)的電勢為零，電場強(qiáng)度也為零
B.正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢能大于零，所受電場力方向向右
C.將正的試探電荷從O點(diǎn)移到a點(diǎn)，必須克服電場力做功
D.將同一正的試探電荷先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，后者電勢能的變化較大
【答案】BC
【解析】因?yàn)榈攘慨惙N電荷在其連線的中垂線上的電場方向?yàn)樗街赶蜇?fù)電荷，所以電場方向與中垂線方向垂直，故中垂線為等勢線，因?yàn)橹写咕€延伸到無窮遠(yuǎn)處，所以中垂線的電勢為零，故b點(diǎn)的電勢為零，但是電場強(qiáng)度不為零，A錯(cuò)誤；等量異種電荷連線上，電場方向由正電荷指向負(fù)電荷，方向水平向右，在中點(diǎn)O處電勢為零，O點(diǎn)左側(cè)電勢為正，右側(cè)電勢為負(fù)，又知道正電荷在正電勢處電勢能為正，故B正確；O點(diǎn)的電勢低于a點(diǎn)的電勢，電場力做負(fù)功，所以必須克服電場力做功，C正確；O點(diǎn)和b點(diǎn)的電勢相等，所以先后從O、b點(diǎn)移到a點(diǎn)，電場力做功相等，電勢能變化相同，D錯(cuò)誤；
8如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間
A.a1=3g B.a1=0 C. △l1=2△l2 D. △l1=△l2
【答案】AC[來源:學(xué)+科+網(wǎng)Z+X+X+K]
9如圖，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動，物塊相對斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)
A.物塊與斜面間的摩擦力減小
B.物塊與斜面間的正壓力增大
C.物塊相對于斜面減速下滑
D.物塊相對于斜面勻速下滑
【答案】BD
【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，物體有豎直向上的加速度，則物塊與斜面間的正壓力增大，根據(jù)滑動摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大，物體與斜面間的摩擦力增大，故A錯(cuò)誤B正確；設(shè)斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，當(dāng)勻速運(yùn)動時(shí)有，即，假設(shè)物體以加速度a向上運(yùn)動時(shí)，有，，因?yàn)?，所以，故物體仍做勻速下滑運(yùn)動，C錯(cuò)誤D正確；
10如圖，一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為4:1，原線圈與一可變電阻串聯(lián)后，接入一正弦交流電源；副線圈電路中固定電阻的阻值為R0，負(fù)載電阻的阻值R=11R0，是理想電壓表；現(xiàn)將負(fù)載電阻的阻值減小為R=5R0，保持變壓器輸入電流不變，此時(shí)電壓表讀數(shù)為5.0V，則
[來源:Z.xx.k.Com]
A.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為34V
B.此時(shí)原線圈兩端電壓的最大值約為24V
C.原線圈兩端原來的電壓有效值約為68V
D.原線圈兩端原來的電壓有效值約為48V
【答案】AD
[來源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
第Ⅱ卷
本卷包括必考題和選考題兩部分，第11題~第14題為必考題，每個(gè)試題都必須做答，第15題~第17題為選考題，根據(jù)要求做答。
三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，第11題6分，第12題9分，共15分。把答案寫在答題卡中指定的答題處。
11某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一圓柱體工件的直徑和高度，測量結(jié)果如圖（a）和（b）所示。該工件的直徑為______cm，高度為________mm。
【答案】，
12某同學(xué)利用圖（a）所示電路測量電容器充電時(shí)兩極板間的電壓隨時(shí)間的變化。實(shí)驗(yàn)中使用的器材為：電池E（內(nèi)阻很?。㈤_關(guān)和、電容器C（約100）、電阻（約200k）、電阻（1k）、電壓表V（量程6V）、秒表、導(dǎo)線若干。
(1)按圖（a）所示的電路原理將圖（b）中實(shí)物圖連線。
(2)先閉合開關(guān)，再斷開開關(guān)：閉合開關(guān)，同時(shí)按下秒表開始計(jì)時(shí)。若某時(shí)刻電壓表示數(shù)如圖（c）所示，電壓表的讀數(shù)為________V（保留2位小數(shù)）。
(3)該同學(xué)每隔10s記錄一次電壓表的讀數(shù) ，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，在答題卡給出的坐標(biāo)紙上繪出圖線，已知只有一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)誤差較大，該數(shù)據(jù)點(diǎn)對應(yīng)的表中的時(shí)間是______s。
(4)電路中C、和構(gòu)成的回路的作用是___________。
【答案】（1）圖略（2）3.6V（3）40s（4）使實(shí)驗(yàn)前電容器兩極板上的電荷相中和
13如圖，兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上，相距，左端與一電阻R相連；整個(gè)系統(tǒng)置于勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向下。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上，在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速度勻速向右滑動，滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接觸良好。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度大小為g，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。求
（1）電阻R消耗的功率；
（2）水平外力的大小。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）導(dǎo)體切割磁感線運(yùn)動產(chǎn)生的電動勢為，
根據(jù)歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流為
電阻R消耗的功率為，聯(lián)立可得
（2）對導(dǎo)體棒受力分析，受到向左的安培力和向左的摩擦力，向右的外力，三力平衡，故有，，故
14如圖，位于豎直水平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成，圓弧半徑Oa水平，b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。已知h=2m,，s=。取重力加速度大小。
（1）一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動時(shí)，與軌道之間無相互作用力，求圓弧軌道的半徑；
（2）若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動而開始滑下，求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小。
【答案】（1）（2）
【解析】（1）一小環(huán)套在bc段軌道運(yùn)動時(shí)，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度，使得小環(huán)套做平拋運(yùn)動的軌跡與軌道bc重合，故有①，②，
從ab滑落過程中，根據(jù)動能定理可得③，聯(lián)立三式可得[來源:Z+xx+k.Com]
（2）下滑過程中，初速度為零，只有重力做功，根據(jù)動能定理可得④
因?yàn)槲矬w滑到c點(diǎn)時(shí)與豎直方向的夾角等于（1）問中做平拋運(yùn)動過程中經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角相等，設(shè)為，則根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知⑤，
根據(jù)運(yùn)動的合成與分解可得⑥
聯(lián)立①②④⑤⑥可得
15、模塊3-3試題（12分）
（1）已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為，地面大氣壓強(qiáng)為，重力加速度大小為g。由此可以估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為 ，空氣分子之間的平均距離為 。
【答案】，
【解析】設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m，由大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生，，即：[來源:Zxxk.Com]
分子數(shù)，假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長即為空氣分子平均間距，設(shè)為a，大氣層中氣體總體積為V，，而，所以
（2）如圖，一底面積為S、內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B ；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為?，F(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動的距離。
【答案】
【解析】A與B之間、B與容器底面之間的氣體壓強(qiáng)分別為、，在漏氣前，對A分析有，對B有
B最終與容器底面接觸后，AB間的壓強(qiáng)為P，氣體體積為，則有
因?yàn)闇囟仁е夭蛔?，對于混合氣體有，
漏氣前A距離底面的高度為，
漏氣后A距離底面的高度為
聯(lián)立可得
16、模塊3-4試題。
（1）一列沿x軸正方向傳播的簡譜橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3m.。已知任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s。下列說法正確的是 (填正確答案標(biāo)號。選對1個(gè)得2分，選對2個(gè)得3分，選3個(gè)得4分；每選錯(cuò)1個(gè)扣2分，最低得分為0分)。
A. 波速為4m/s
B. 波的頻率為1.25Hz
C. x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波谷
D. x的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波峰
E. 當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷
【答案】BDE
【解析】任意振動質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s，則，解得
從圖像中可知，所以根據(jù)公式，故A錯(cuò)誤；根據(jù)公式可得波的頻率為1.25Hz，B正確；x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為3m的質(zhì)點(diǎn)相隔12m，為波長的整數(shù)倍，即兩質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，而x坐標(biāo)為3m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.2s即四分之一周期振動到平衡位置，所以x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)振動到平衡位置，C錯(cuò)誤；x的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)和x的坐標(biāo)為2m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，x的坐標(biāo)為2m的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過t=0.2s即四分之一周期恰好位于波峰，故x的坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波峰，D正確；當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí)，經(jīng)過了半個(gè)周期，而x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)和x坐標(biāo)為1m的質(zhì)點(diǎn)為同相點(diǎn)，經(jīng)過半個(gè)周期x坐標(biāo)為1m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷，E正確；
（2）一半徑為R的半圓形玻璃磚，橫截面如圖所示。已知玻璃的全反射臨界角r（r<）。與玻璃磚的底平面成（）角度、且與玻璃磚橫截面平行的平行光射到玻璃磚的半圓柱面上。經(jīng)柱面折射后，有部分光（包括與柱面相切的入射光）能直接從玻璃磚底面射出。若忽略經(jīng)半圓柱內(nèi)表面反射后射出的光，求底面透光部分的寬度。
【答案】
【解析】光路圖如圖所示，沿半徑方向射入玻璃磚的光線，即光線①射到MN上時(shí)，根據(jù)幾何知識入射角恰好等于臨界角，即恰好在圓心O處發(fā)生全反射，光線①左側(cè)的光線，經(jīng)球面折射后，射到MN上的角一定大于臨界角，即在MN上發(fā)生全反射，不能射出，光線①右側(cè)的光線射到MN上的角小于臨界角，可以射出，如圖光線③與球面相切，入射角，從MN上垂直射出，
根據(jù)折射定律可得，
根據(jù)全反射定律，兩式聯(lián)立解得
根據(jù)幾何知識，底面透光部分的寬度
17.模塊3-5試題（12分）
（1）氫原子基態(tài)的能量為。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為0.96，頻率最小的光子的能量為 eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有 種不同的頻率。
【答案】，10
【解析】
頻率最小的光子是從躍遷，即頻率最小的光子的能量為
頻率最大的光子能量為0.96，即，解得
即，從能級開始，共有，，，，，，，，，，10種不同頻率的光子
（2）運(yùn)動的原子核放出粒子后變成靜止的原子核Y。已知X、Y和粒子的質(zhì)量分別是M、和，真空中的光速為c，粒子的速度遠(yuǎn)小于光速。求反應(yīng)后與反應(yīng)前的總動能之差以及粒子的動能。
【答案】，
【解析】反應(yīng)后由于存在質(zhì)量虧損，所以反應(yīng)前后總動能之差等于質(zhì)量虧損而釋放出的能量，
故根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程可得 ①
反應(yīng)過程中三個(gè)粒子組成的系統(tǒng)動量守恒，故有，②
聯(lián)立①②可得