1、芜湖市第一中学 李伟康 粒子 重金属原子核M N P Q A2 RV3V2V1 A1 c d a b R0 2015 年安徽高考理综试题（物理部分） 14图示是 粒子（氦原子核）被重金属原 子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹 上的四点，在散射过程中可以认为重金属原 子核静止不动。图中所标出的 粒子在各点 处的加速度方向正确的是 AM BN CP DQ 【答案】C 【解析】同种电荷相排斥，库仑力沿两者连线指向受力物体，由牛顿第二定律知，加速度也 沿两者连线指向受力物体。 15由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为 q1 和 q2，其间距离为 r 时， 它们之间相互作用力的大
2、小为 ，式中 k 为静电力常量。若用国际单位制的基本单21rqkF= 位表示，k 的单位应为 A kgA2m2 BkgA -2m3s-4 Ckgm 2C-2 DNm 2A-2 【答案】B 【解析】根据单位制，k 的单位为 Nm2C-2，而 1N= 1kgms-2，1C=1 As，代入得 k 的单位 为 kgA-2m3s-4，故答案为 B 16图示电路中，变压器为理想变压器，a、b 接在电压有效值不变的变流电源两端，R 0 为 定值电阻，R 为滑动变阻器。现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一位置，观察到电流表 A1 的示数增大了 0.2 A，电流表 A2 的示数增大了 0.8 A，则下列说法正确
3、的是 A电压表 V1 示数增大 B电压表 V2、V 3 示数均增大 C该变压器起升压作用 D变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动 【答案】D 【解析】根据变压器原理，输出电压 U2 保持不变，而 A2 示数变大说明回路电阻变小，所以 滑动变阻器电阻 R 减小了，即变阻器滑片是沿 cd 的方向滑动，故答案为 D 芜湖市第一中学 李伟康 17一根长为 L、横截面积为 S 的金属棒，其材料的电阻率为 ，棒内单位体积自由电子数 为 n，电子的质量为 m，电荷量为 e。在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电 子定向运动的平均速率为 v，则金属棒内的电场强度大小为 A B C D 2veLeSn2ne
4、vSLev 【答案】C 【解析】根据电流的微观表达式 、欧姆定律 、电阻定律 及电势差与电IesvUIRLS 场强度的关系 可得金属棒内的电场强度大小 ，故答案为 CUELEnev 18如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的 AB 面上，经 AB 和 AC 两个面折射后从 AC 面进入空气。当出射角 和入射角 i 相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为 。已i 知棱镜顶角为 ，则计算棱镜对该色光的折射率表达式 为 A B 2sin +2sin+ C D)si( )si( 【答案】A 【解析】根据对称性知， ， ，又1234 ，根据几何关系， ，125 ，所以 ，345 ，即入射角 ，则计算
5、2132i 棱镜对该色光的折射率表达式为 ，答案为 A sini32n 19如图所示，abcd 为水平放置的平行 “ ”形光滑金属导轨，间距为 l，导轨间有垂直于 导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，导轨电阻不计。已知金属杆 MN 倾斜放置，与 导轨成 角，单位长度的电阻为 r，保持金属杆以速度 v 沿平行于 cd 的方向滑动（金属杆滑 ii A B C L v + S ii A B C 1 2 3 45 芜湖市第一中学 李伟康 v c d ab M N l 动过程中与导轨接触良好） 。则 A电路中感应电动势的大小为 sinBlv B电路中感应电流的大小为 r C金属杆所受安培力的大小为
6、 silv 2 D金属杆的发热功率为 sinrlB 2 【答案】B 【解析】金属棒的有效切割长度为 l，电路中感应电动势的大小 ，选项 A 错误；金EBlv 属棒的电阻 ，根据欧姆定律电路中感应电流的大小 ，选项 B 正确；sinrlR sinIRr 金属杆所受安培力的大小 ，选项 C 错误；根据焦耳定律，金属杆的发热 2sinlBlvFIr 功率为 ，选项 D 错误答案为 B 2siBlvPIRr 20.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为 ，其中 为平面上单位02 面积所带的电荷量， 0 为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为 S，其间为真空， 带电量为 Q。不计边
7、缘效应时，极板可看作无穷大导体板，则极板间的电场强度大小和两极 板间相互的静电引力大小分别为 A 和 B 和 S0 202QS2 C 和 D 和02Q 20020 【答案】D 【解析】由题意，单块极板产生的电场强度为 ，根据电场的叠加原理，极板间的02QES 电场强度大小 ，选项 B、C 错误；由于一块极板在另一块极板处产生的电场强02QES + -S 芜湖市第一中学 李伟康 度处处相同，借用微元和累加的思想，所以另一块极板所受电场力为 ，故选 20QFES 项 A 错误答案为 D 21 （18 分） I在“ 验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把 白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条
8、的一端固定在板上一点， 两个细绳套系在橡皮条的另一端。用两个弹簧测力计分别拉住两 个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，结点到达纸面 上某一位置，如图所示。请将以下的实验操作和处理补充完整： 用铅笔描下结点位置，记为 O； 记录两个弹簧测力计的示数 F1 和 F2，沿每条细绳（套） 的方向用铅笔分别描出几个点，用刻度尺把相应的点连成线； 只用一个弹簧测力计，通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置 O，记录测力计的示 数 F3， ； 按照力的图示要求，作出拉力 F1、F 2、F 3； 根据力的平行四边形定则作出 F1 和 F2 的合力 F； 比较 的一致程度，若有较大差异，对其原因进行分析，并
9、作出相应的改 进后再次进行实验。 【答案】沿此时细绳（套）的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把这些点连成直线； F 和 F3 某同学为了测量一节电池的电动势和内阻，从实验室找到以下器材：一个满偏电流 为 100 A，内阻为 2500 的表头，一个开关，两个电阻箱（0999.9 ）和若干导线。 （1）由于表头量程偏小，该同学首先需将表头改装成量程为 50 mA 的电流表，则应将 表头与电阻箱 （填“串联”或“并联” ） ，并将该电阻箱阻值调为 。 （2）接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量，实验电路如图 1 所示， 通过改变电阻 R 测相应的电流 I，且作相关计算后一并记录如下表。
10、 1 2 3 4 5 6 mA R E r 芜湖市第一中学 李伟康 I/A IR/V 1.6 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 0 10 20 30 40 50 60 70 根据表中数据，图 2 中已描绘出四个点，请将第 5、6 两组数据也描绘在图 2 中，并 画 IRI 图线 根据图线可得电池的电动势 E 是 V，内阻 r 是 。 【答案】 （1）并联 5.0； （2）倾斜直线（略） ；1.53 2.0 【解析】 （1） ， ，量程 ，根据并联分流原理，改装成大量0AgI50gR50mAI 程电流表需并联的电阻 ；（2）根据闭合电路欧姆定律， ，即.gI EIRr ，所以 图像的纵轴截
11、距即等于电池的电动势 E 的大小，斜率的绝对值即等IREIrI 于电池内阻 r 的大小，由图像可求出 E=1.53 V， 2.0r 22 （14 分） 一质量为 0.5 kg 的小物块放在水平地面上的 A 点，距离 A 点 5 m 的位置 B 处是一面墙， 如图所示。物块以 v0=9 m/s 的初速度从 A 点沿 AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为 7 m/s，碰后以 6 m/s 的速度反向运动直至静止。 g 取 10 m/s2。 R() 95.0 75.0 55.0 45.0 35.0 25.0 I(mA) 15.0 18.7 24.8 29.5 36.0 48.0 IR(V) 1.
12、42 1.40 1.36 1.33 1.26 1.20 图 1 图 2 A v0 B 芜湖市第一中学 李伟康 （1）求物块与地面间的动摩擦因数 ； （2）若碰撞时间为 0.05 s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 F； （3）求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 W。 【答案】 （1）0.32； （2）130 N； （3）9 J 【解析】 （1）由 A 到 B 做匀减速运动， ，由牛顿第二定律 ，联立20BABvaxmga 得 （或根据动能定理 ，得 ）0.321mg0.32 （2）根据动量定理，取水平向左为正方向，有 ，代入数据，得BFtmv130NF （3）根据动能定理， ，所
13、以 20BWv9JW 23 （16 分） 在 xOy 平面内，有沿 y 轴负方向的匀强电场， 场强大小为 E（图中未画出） ，由 A 点斜射出一质 量为 m，带电量为+q 的粒子， B 和 C 是粒子运动 轨迹上的两点，如图所示，其中 l0 为常数。粒子 所受重力忽略不计，求： （1）粒子从 A 到 C 过程中电场力对它做的功； （2）粒子从 A 到 C 过程所经历的时间； （3）粒子经过 C 点时的速率。 【答案】 （1） ； （2） ； （3）03WqEl02ACmltqE0172CqElvm 【解析】 （1）电场力做功与路径无关，A、C 间沿电场线方向的距离 ，所以电场力做03yl 功
14、；03qyl （2）由对称性知，轨迹最高点在 y 轴上，设为 P 点，带电粒子在水平方向做匀速直线运动， 又 A、P 、B 、 C 的水平间距相等，均为 l0，所以三段轨迹经历时间也相等，设为 t0，由 P 到 C 竖直方向做初速为零的匀加速直线运动，有 ， ，由 P 到 B，有:1:3PBCy0PBylA B-l0 l0O C(2l0 ,-3l0) y x 芜湖市第一中学 李伟康 ，解得 ，所以粒子从 A 到 C 过程所经历的时间 ；2001qEltmA002mltqE 0023ACmltqE （3）由 P 到 C，水平速度 ，所以 ，竖直方向 ，所以0xvtlA002xlqElvtm04y
15、vtl ，即粒子经过 C 点时的速率 04yxlvt 017Cxyxqlv 24(20 分) 由三颗星体构成的系统，忽略其它星体对它们的作用，存在着一种运动形式：三颗星体 在相互之间的万有引力作用下，分别位于等边三角 形的三个顶点上，绕某一共同的圆心 O 在三角形所 在的平面内做相同角速度的圆周运动（图示为 A、B、C 三颗星体质量不相同时的一般情况） 。若 A 星体质量为 2m，B、C 两星体的质量均为 m，三角 形的边长为 a，求： （1）A 星体所受合力大小 FA； （2）B 星体所受合力大小 FB； （3）C 星体的轨道半径 RC； （4）三星体做圆周运动的周期 T。 【答案】 （1）
16、 ； （2） ； （3） ； （4）23AGmFa27BGmFa7BRa3aTGm 【解析】 （1）A 星体受 B、C 两星体的引力大小相等， ，合力 2BACmFG ； 23ABGmFa （2）B 星体受 A 星体的引力 ，B 星体受 C 星体的引力 ，三角 2ABmFGa 2CBmFGa 形定则结合余弦定理得， ； 22 7cos10BACBACBFa （3）由对称性知，OA 在 BC 的中垂线上， 对 A 星体： ，BR223AmR O A CB RA RB RC 芜湖市第一中学 李伟康 对 B 星体： ，联立解得 ，在三角形中， 27BGmRa 37ACR ，解得 ，即 ；223()(ACR74Ca74BRa （4）把式代入式，得 ，即 3Gm32TGm
