2015年北京市高考物理试卷（附答案）
一、选择题
13．（ ）下列说法正确的是
A.物体放出热量，其内能一定减小
B.物体对外做功，其内能一定减小
C.物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加
D.物体放出热量，同时对外做功，其内能可能不变
【答案】C
【难度】★
【考点】热力学第一定律
14．（ ）下列核反应方程中，属于α衰变的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【难度】★
【考点】原子物理衰变
15．（ ）周期为 2.0s 的简谐横波沿 x 轴传播，该波在某时刻的图像如图所示，此时质
点 P 沿 y 轴负方向运动，则该波
A．沿 x 轴正方向传播，波速v = 20 m/s
B．沿 x 轴正方向传播，波速v =10 m/s
C．沿 x 轴负方向传播，波速v = 20m/s
D．沿 x 轴负方向传播，波速v =10 m/s
【答案】B
【难度】★
【考点】机械振动与机械波
16．（ ）假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于火星
到太阳的距离，那么
A．地球公转周期大于火星的公转周期
B．地球公转的线速度小于火星公转的线速度
C．地球公转的加速度小于火星公转的加速度
D．地球公转的角速度大于火星公转的角速度
【答案】D
【难度】★
【考点】万有引力定律与天体运动
17．（ ）实验观察到，静止在匀强磁场中 A 点的原子核发生β衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图。则
A.轨迹 1 是电子的，磁场方向垂直纸面向外
B.轨迹 2 是电子的，磁场方向垂直纸面向外
C.轨迹 1 是新核的，磁场方向垂直纸面向里
D.轨迹 2 是新核的，磁场方向垂直纸面向里
【答案】D
【难度】★★
【考点】β衰变，动量守恒，带电粒子在磁场中的圆周运动
5
18．（ ）“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列分析正确的是
A.绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小
B.绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小
C.绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大
D.人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力
【答案】A
【难度】★★
【考点】牛顿运动定律，动量定理，功能关系
19．（ ）如图所示，其中电流表 A 的量程为 0.6A，表盘均匀划分为 30 个小格，每
小格表示 0.02A；R1 的阻值等于电流表内阻的 1/2；R2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍，若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是
A．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04A
B．将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02A
C．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06A
D．将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01A
【答案】C
【难度】★★★
【考点】电表改装
（ ）利用所学物理知识，可以初步了解常用的一卡通（IC 卡）的工作原理及相关问题。IC 卡内部有一个由电感线圈 L 和电容 C 构成的 LC 振荡电路，公交车上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC 卡内的线圈 L 中产生感应电流，给电容 C 充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是
A．IC 卡工作所需要的能量来源于卡内的电池
B．仅当读卡机发射该特定频率的电磁波时，IC 卡才能有效工作
C．若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，则线圈 L 不会产生感应电流
D．IC 卡只能接收读卡机发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息
【答案】B
【难度】★★★
21.（18 分）
（1）“测定玻璃的折射率”的实验中，在白纸上放好玻璃砖，aa'和 bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面，如图 1 所示，在玻璃砖的一侧插上两枚大头针 P1和P2，用“+”表示大头针的位置，然后在另一侧透过玻璃砖观察并依次插上 P3和 P4。在插 P3和 P4时，应使
A.P3只挡住 P1的像
B.P4只挡住 P2的像
C.P3同时挡住 P1、P2的像
【答案】C
【难度】★
【考点】测定玻璃的折射率
（2）用单摆测定重力加速度的实验如图 2 所示。
①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）。
5
A.长度为 1m 左右的细线
B.长度为 30cm 左右的细线
C.直径为 1.8cm 的塑料球
D.直径为 1.8cm 的铁球
②测出悬点 O 到小球球心的距离（摆长）L 及单摆完成 n 次全振动所用的时间 t。
则重力加速度 g=（用 L，n，t 表示）
③下表是某同学记录的 3 组实验数据，并做了部分计算处理。
组次
1
2
3
摆长 L/cm
80.00
90.00
100.00
50 次全振动时间t/s
90.0
95.5
100.5
振动周期 T/s
1.80
1.91
重力加速度 g/（m·s-2）
9.74
9.73
请计算出第 3 组实验中的 T= s， g= m/s2
④用多组实验数据做出 T2-L 图像，也可以求出重力加速度 g，已知三位同学做出的 T2-L 图线的示意图如图 3 中的 a，b，c 所示，其中 a 和 b 平行，b 和 c 都过原点，图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是（选填选项前的字母）( )
A.出现图线 a 的原因可能是误将悬点到小球下端的距离记为摆长 L
B.出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次
C.图线 c 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值
⑤某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图 4 所示，由于家里只有一根量程为 30cm 的刻度尺，于是他在细线上的 A 点做了一个标 记，使得选点 O 到 A 点间的细线长度小于刻度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，通过改变 O、A 间细线长度以改变摆长。实验中，当 O、A 间细线的长度分别为 l1、l2时，测得相应单摆的周期为 T1、T2，由此可得重力加速度 g= （用 l1、l2、T1、T2表示）
【答案】
① AD
②
③ 2.01，9.76
④ B
⑤
【难度】★★
【考点】单摆测重力加速度
22. (16 分)如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度 L = 0.4 m，一端连接R=1 Ω的电阻，导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度 B = 1 T，导体棒 MN 放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度 v = 5 m/s ，求:
( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ;
( 2 ) 在 0.1 s 时间内，拉力的冲量 的大小;
( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1 Ω的 导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压 U。
【答案】
根据动生电动势公式得E=BLv = 1T ×0.4m ×5m /s =2V
5
故感应电流
（2）金属棒在匀速运动过程中，所受的安培力大小为
F安= BIL =0.8N, 因为是匀速直线运动，所以导体棒所受拉力F = F安 = 0.8N
所以拉力的冲量 IF =F t=0.8 N× 0.1 s=0.08 Ns
（3）导体棒两端电压R= E=1V
【难度】★
【考点】
1、动生电动势和感应电流的基本概念，基本公式
2、力和运动的基本关系，冲量的基本定义
3、电动势和外电压的基本概念及其关系
23.（18 分）如图所示，弹簧的一端固定，另一端连接一个物块，弹簧质量不计。物块（可
视为质点）的质量为 m，在水平桌面上沿 x 轴运动，与桌面间的动摩擦因数为 µ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点 O，当弹簧的伸长量为 x 时，物块所受弹簧 弹力大小为 F=kx,k 为常量。
（1）请画出 F 随 x 变化的示意图；并根据 F-x 的图像求物块沿 x 轴从 O 点运动到位置 x 的 过程中弹力所做的功。
a. 求弹力所做的功.并据此求弹性势能的变化量；
b. 求滑动摩擦力所做的功；并与弹力做功比较，说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩
擦力势能”的概念。
【答案】
（1）
（2）
因为摩擦力做功与路程成正比，而非像弹簧弹力做功一样与路径无关，只与初末位置有关，所以无“摩擦势能”的概念。
【难度】★★
【考点】用图像法求做功，功能关系。
24.（20 分）真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置，如图所示，光照前两板都不带电。以光照射 A 板，则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动，忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变 ，a 和 b 为接线柱。 已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N，电子逸出时的最大动能为 ，元电荷为 e。
5
( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差 ，以及将 a、b 短接时回路中的电流 I短
( 2 ) 图示装置可看作直流电源，求其电动势 E 和内阻 r。
( 3 ) 在 a 和 b 之间连接一个外电阻时，该电阻两端的电压为 U，外电阻上的消耗电功率设为 P；单位时间内到达 B 板的电子，在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为 。 请推导证明: 。( 注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题中做必要的说明 )
【答案】(1) ，
(2)
(3)见解析
【难度】★★★
【考点】光电效应、闭合电路欧姆定律、电流的微观解释、电场
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