2015年高考真题（广东卷）物理试题详尽解析（Word版）

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试卷类型：A
2015年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）
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
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，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。21世纪教育网版权所有
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21·世纪
教育网
A．0.2~0.5小时内，甲的加速度比乙的大
B．0.2~0.5小时内，甲的速度比乙的大
C．0.6-0.8小时内，甲的位移比乙的小
D．0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等
【答案】B
【解析】由位移–时间图知0.2~0.5小时
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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；0.6~0.8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。【来源：21cnj
y.co
m】
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v
C．帆船朝南偏东45°方向航行，速度大小为
D．帆船朝北偏东45°方向航行，速度大小为
【答案】D
【解析】以帆板为参照物，就
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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。【出处：21教育名师】
15．图5为加热装置的示意图，使用电阻
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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【版权所有：21教育】
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C正确。
16．在同一匀强磁场中，α粒子（）和质子()做匀速圆周运动，若他们的动量大小相等，则α粒子和质子2·1·c·n·j·y
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，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，周期之比是2：1，A错误、B正确，选项B正确。【来源：21·世纪·教育·网】
二、双项选择题：本大题共5小题，每
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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21·cn·jy·com
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】空气体积不变，故做功为0，
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)即W=0．由于外壁隔热，无热传递。水加热升温会吸收热量，故Q>0，由热力学第一定律ΔU=Q+W得：ΔU>0，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（
）
A．X是中子
B．Y的质子数是3，中子数是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
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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www-2-1-cnjy-com
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
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)个绳子长度不同，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。　　21
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20．在星球表面发射探测
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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www.21-cn-jy.com
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
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，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；脱离星球的过程中，高度在增加，势能增大，D正确。选项BD正确。21
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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、N保持静止，不计重力，则
A．M的带电量比N的大
B．M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
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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11小题，共18
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)2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。
①请完成以下主要实验步骤：按图14
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)（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。21cnjy.com
②图14（b）和（c）是实验获得的两条纸
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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，主要原因是空气阻力和
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【答案】①靠近
接通电源
释放纸带
②
b
摩擦阻力
【解析】①为了使实验数据能更好地记录
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)在纸带上及减小实验误差，重物应靠近打点计时器；②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3kΩ），电流表（内阻约为1Ω），定值电阻等。
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①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)×1”欧姆挡测量，示数如图15（a）所示，读数为
Ω。据此应该选择图15中的
（填“b”或“c”）的电路进行实验。
②连接所选电路，闭合S；滑动变
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)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。
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③如图（a）是根据实验数据作出的U–I图线，由图可判断元件
（填“X”或“Y”）是非线性元件。
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)R=21Ω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
=
Ω（结果均保留两位有效数字，视电压表为理想电压表）
【答案】①
10
b
②增大
③Y
④3.2
0.50
【解析】①由题图读得：10×1Ω=10Ω，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；②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；③根据线性元件的U–I图线为直线，非线性元件的U–I图线为曲线可得：Y是非线性元件；④由图16(a)可得线性元件X的阻值为10Ω，根据闭合电路欧姆定律及题意有：和，解得E=3.15V≈3.2V，r=0.50Ω．
35．（18分）如图17（a）所示，平行长
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)直金属导轨水平放置，间距L=0.4m．导轨右端接有阻值R=1Ω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。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【答案】（1）0.04V
（2）0.04N
【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
①21教育网
②
由①②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
③
产生的感应电流
④
所受最大安培力
⑤
由③④⑤联立得：F=0.04N
棒通过三角形abd区域时，切割的长度
⑥
产生的感应电动势
⑦
感应电流
⑧
由⑥⑦⑧联立感应电流为：
36.（18分）如图18所示
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)，一条带有圆轨道的长轨道水平固定，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μ=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）。2-1-c-n-j-y
(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AB滑至第n个
(n光滑段上的速度vn与n的关系式。
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)
【答案】(1)4m/s
102N
(2)45
(3)
【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：
①
物块A在做圆周运动：
②
由①②联立得：v=4m/s
FN=102N
方向向下
③
(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：
④
AB碰后向右滑动，由动能定理得：
⑤
由④⑤联立得s=4.5m
(3)碰后AB滑至第n个光滑段上的速度vn，由动能定理得：
⑥
解得：
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