1、2015 江苏物理卷及答案 第 1 页 共 8 页2015 年普通高等学校招生统一考试 江苏卷物理试题一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共计 15 分. 每小题只有一个选项符合题意1. 一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V交变电流改为110V。已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为（A）200 （B）400 （C）1600 （D）32002. 静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载 ,春秋纬考异邮中有“玳瑁吸衤若“之说,但下列不属于静电现象的是(A)梳过头发的塑料梳子吸起纸屑(B)带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引(C)小线圈
2、接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流(D)从干燥的地毯上走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉3. 过去几千年来,人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕。“51 peg b”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4 天,轨道半径约为地球绕太阳运动半径的1/20。该中心恒星与太阳的质量之比约为（A）1/10 （B）1 （C）5 （D）104.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度. 下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN 相等,将它们分别挂在天平的右臂下方. 线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态. 若磁场发生微小变化,天平最容易失
3、去平衡的是（A） （B） （C） （D）5.如图所示,某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设有一个关卡,各关卡同步放行和关闭,放行和关闭的时间分别为5 s 和2 s. 关卡刚放行时,一同学立即在关卡1 处以加速度2 m/ s2由静止加速到2 m/ s,然后匀速向前,则最先挡住他前进的关卡是(A)关卡2 (B)关卡3 (C)关卡4 (D)关卡5 二、多项选择题:本题共4 小题,每小题4 分,共计16 分.每小题有多个选项符合题意. 全部选对的得4 分,选对但不全的得2 分,错选或不答的得0 分.6. 一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示,以竖直向上为a 的正方
4、向,则人对地板的压力2015 江苏物理卷及答案 第 2 页 共 8 页(A)t =2 s 时最大(B)t =2 s 时最小(C)t =8. 5 s 时最大(D)t =8. 5 s 时最小7. 一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场,电场方向水平向左. 不计空气阻力,则小球(A)做直线运动(B)做曲线运动(C)速率先减小后增大(D)速率先增大后减小8. 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示. c 是两负电荷连线的中点,d 点在正电荷的正上方,c、d 到正电荷的距离相等,则(A)a 点的电场强度比b 点的大(B)a 点的电势比b 点的高(C)c 点的电场强度比d 点的大(D
5、)c 点的电势比d 点的低9. 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连,弹簧水平且处于原长. 圆环从A 处由静止开始下滑,经过B 处的速度最大,到达C 处的速度为零,AC =h. 圆环在C 处获得一竖直向上的速度v,恰好能回到A. 弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g. 则圆环(A)下滑过程中,加速度一直减小(B)下滑过程中,克服摩擦力做的功为 mv214(C)在C 处,弹簧的弹性势能为 mv2-mgh(D)上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度三、简答题:本题分必做题(第10、11 题)和选做题(第12 题)两部分,共计42 分.必做题10. (
6、8 分)小明利用如题10-1 图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.(1)题10-1 图中电流表的示数为_A.(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下: U(V) 1. 45 1. 36 1. 27 1. 16 1. 06I(A) 0. 12 0. 20 0. 28 0. 36 0. 44请根据表中的数据,在答题卡的方格纸上作出U-I 图线由图线求得:电动势E =_ V;内阻r= _ .(题10-1 图)2015 江苏物理卷及答案 第 3 页 共 8 页(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合. 其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为_11
7、. (10 分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律. 实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz 的交流电.(1)下列实验操作中,不正确的_.(A)将铜管竖直地固定在限位孔的正下方(B)纸带穿过限位孔,压在复写纸下面(C)用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落(D)在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源(2)该同学按正确的步骤进行实验(记为“实验),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O 点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1,2,8. 用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O 点的距离,记录在纸带上,如题11-2 图所示.(
8、题11-2 图)计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表. 请将表中的数据补充完整.位置 1 2 3 4 5 6 7 8v(cm/ s) 24. 5 33. 8 37. 8 39. 5 39. 8 39. 8 39. 8(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是_ ;磁铁受到阻尼作用的变化情况是_(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同. 请问实验是为了说明什么? 对比实验和的结果可得到什么结论?12.【选做题】本题包括 A、B、C 三小题,
9、请选定其中两小题 ，,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A、B 两小题评分.A. 选修3-3(12 分)(1)对下列几种固体物质的认识,正确的有_.(A)食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体(B)烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面,熔化的蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体(C)天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则(D)石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同(2)在装有食品的包装袋中充入氮气,可以起到保质作用. 某厂家为检测包装袋的密封性, 在包装袋中充满一定量的氮气,然后密封进行加压测试. 测试时,对包装袋缓慢地施加压力. 将袋内的氮
10、气视为理想气体,则加压测试过程中,包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_(选填“增大”、“减小”或“不变”),包装袋内氮气的内能_(选填“增大”、“减小”或“不变”).(3)给某包装袋充入氮气后密封,在室温下,袋中气体压强为1 个标准大气压、体积为1 L.将其缓慢压缩到压强为2 个标准大气压时,气体的体积变为0. 45 L. 请通过计算判断该包装袋是否漏气.B. 选修3-4(12 分)(题11-1 图)2015 江苏物理卷及答案 第 4 页 共 8 页(1)一渔船向鱼群发出超声波,若鱼群正向渔船靠近,则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比_. (A)波速变大 (B)波速不变 (C)
11、频率变高 (D)频率不变(2)用210 6Hz 的超声波检查胆结石,该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250 m/ s 和1500 m/ s,则该超声波在结石中的波长是胆汁中的_倍. 用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短,遇到结石时_(选填“容易”或“不容易”)发生衍射.(3)人造树脂是常用的眼镜镜片材料. 如图所示,光线射在一人造树脂立方体上,经折射后,射在桌面上的P 点. 已知光线的入射角为30毅,OA = 5 cm,AB = 20 cm,BP = 12 cm,求该人造树脂材料的折射率n.C. 选修3-5(12 分)(1)波粒二象性是微观世界的基本特征,以下说法正确的有_.(A)光电
12、效应现象揭示了光的粒子性(B)热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性(C)黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释(D)动能相等的质子和电子,它们的德布罗意波长也相等(2)核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电, 是核电站常用的核燃料.2359U23592U 受一个中子轰击后裂变成 和 两部分,并产生_个中子. 要使2359 1456Ba8936Kr链式反应发生,裂变物质的体积要_选填“大于”或“小于”)它的临界体积.(3)取质子的质量mp = 1. 672610 27 kg,中子的质量mn = 1. 67410 27 kg,粒子的质量m =6. 64671027 kg,光速c
13、=3. 010 8m/ s. 请计算粒子的结合能. (计算结果保留两位有效数字) 四、计算题:本题共3 小题,共计47 分. 解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤. 只写出最后答案的不能得分. 有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.13. (15分) 做磁共振(MRI) 检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流. 某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r = 5. 0 cm, 线圈导线的截面积A = 0. 80 cm2,电阻率= 1. 5 m. 如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度
14、B 在0. 3 s 内从1. 5 T 均匀地减为零,求:(计算结果保留一位有效数字)(1)该圈肌肉组织的电阻R;(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;(3)0. 3 s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q.2015 江苏物理卷及答案 第 5 页 共 8 页14. (16 分) 一转动装置如图所示,四根轻杆OA、OC、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接,轻杆长均为l,球和环的质量均为 m,O 端固定在竖直的轻质转轴上. 套在转轴上的轻质弹簧连接在O与小环之间,原长为 L. 装置静止时,弹簧长为 L. 转动该装置并缓慢增大转23速,小环缓慢上升.弹簧始终在弹性限度内,忽略一切摩擦和空气阻力,重力加
15、速度为g.求:(1)弹簧的劲度系数k;(2)AB杆中弹力为零时,装置转动的角速度 0;(3)弹簧长度从 L 缓慢缩短为 L的过程中,外界对转动装置2321所做的功W.15. (16分) 一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q 、质量不同的离子飘入电压为U 0的加速电场,其初速度几乎为零. 这些离子经加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上 . 已知放置底片的区域MN =L,且OM =L.某次测量发现MN中左侧 区域MQ损坏,检测不到离子,但32右侧 区域QN仍能正常检测到离子. 在适当1调节加速电压后,原本打在MQ的离子即可在QN检测到.(1)求原
16、本打在MN 中点P的离子质量m；(2)为使原本打在P 的离子能打在 QN区域,求加速电压U的调节范围;(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数 . (取lg2 =0. 301, lg3=0. 477,lg5=0. 699)2015 江苏物理卷及答案 第 6 页 共 8 页2015 江苏物理试题参考答案一、单项选择题1. B 2. C 3. B 4. A 5. C 二、多项选择题6. AD 7. BC 8. ACD 9. BD 三、简答题10. (1)0.44(2) (U-I图线见右图) 1. 60 (1. 58 1. 62 都算对) 1. 2(1. 18
17、 1. 26 都算对) (3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大.11. (1)CD(2)39.0(3)逐渐增大到39. 8 cm/ s 逐渐增大到等于重力(4)为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用.磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用.12A.(1)AD(2)增大 不变(3)若不漏气,设加压后的体积为V 1,由等温过程得 p 0V0 =p1V1代入数据得V 1 = 0. 5 L因为0. 45 L 0. 5 L,故包装袋漏气.12B.(1)BC(2)1.5 不容易(3)设折射角为, 由折射定律sin30=nsin由几何关系知sin= ,且OPAB2)(ABO
18、P代入数据解得n = （或n1.5）14912C.(1)AB(2)3 大于(3)组成粒子的核子与粒子的质量差 m =(2mp +2mn)m 结合能 E =mc 2代入数据得 E =4. 310 12 J 四、计算题13. (1)由电阻定律得 代入数据得摇R =610 3Ar(2)感应电动势 代入数据得 E =410 2 VtB2(3)由焦耳定律得 代入数据得 Q =8108 JtR22015 江苏物理卷及答案 第 7 页 共 8 页14. (1)装置静止时,设OA、AB 杆中的弹力分别为F 1、T 1,OA 杆与转轴的夹角为 1.小环受到弹簧的弹力 F 弹1 =k 2L小环受力平衡 F 弹1
19、=mg+2T1cos1小球受力平衡 F 1cos1 +T1cos1 =mg; F 1sin1 =T1sin1解得 k = Lmg4(2)设OA、AB 杆中的弹力分别为F 2、T 2,OA 杆与转轴的夹角为 2,弹簧长度为x.小环受到弹簧的弹力 F 弹2 =k(xL)小环受力平衡 F 弹2 =mg 得 x = L45对小球 F 2cos2 =mg; F 2sin2 =m lsin2 且cos 2 =0lx解得 Lg580(3)弹簧长度为 时,设OA、AB 杆中的弹力分别为F 3、 T3,OA 杆与弹簧的夹角为 3.21小环受到弹簧的弹力 F 弹3 = kL21小环受力平衡 2T 3cos3 =m
20、g+F弹3 且 cos 3 = l4对小球 F 3cos3 =T3cos3 +mg; F 3sin3 +T3sin3 =m lsin32解得 3 = Lg16整个过程弹簧弹性势能变化为零,则弹力做的功为零,由动能定理 23)sin(21)43(2)( lmLmggW解得 lL1615. (1)离子在电场中加速 20vqU2015 江苏物理卷及答案 第 8 页 共 8 页在磁场中做匀速圆周运动 解得rvmqB2qmUBr021代入 , 解得Lr4300239UL(2)由(1)知, 离子打在Q 点 , 20916rUr65810U离子打在N点r =L, 则电压的范围 09600(3)由(1)可知, 由题意知,第1 次调节电压到U 1,使原本Q 点的离子打在N 点 0165UL此时,原本半径为r 1的打在Q 1 的离子打在Q 上 011r解得 Lr2165第2 次调节电压到U 2,原本打在 Q1 的离子打在N 点,原本半径为r 2的打在Q 2 的离子打在Q 上 ,则， 解得021rL0265rLr3265同理,第n 次调节电压,有n1检测完整,有 解得2Lrn8.2)56lg(最少次数为 3 次.
