2015年北京高考物理试卷参考答案及解析

2015年北京高考物理试卷参考答案及解析

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

【解析】物体内能的改变方式有两种：做功和热传递，只说某一种方式我们无法判断内能是否变化，故 A 、B 选项错误；物体放出热量又同时对外做功内能一定减小，故 D 选项错误。物体吸收热量同时对外做功，内能可能增大、减小或不变，故C 选项正确。 14．下列核反应方程中，属于α衰变的是

[1**********]

A ．14N +He →O +7281H B ．92U →90Th +2He 3412342340C ．21H +1H →2He +0n D ．90Th →91Pa+-1e

【答案】B 【难度】★

【考点】原子物理衰变

【解析】α 衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，并放出α 粒子的过程。可以很容易的选出B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项为β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 =20 m/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

【解析】机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大。根据机械波的速度公式v =由

T

图可知波长为20m ，再结合周期为2s ，可以得出波速为10m/s。应用“同侧法”等方法判断波沿x 轴正方向传播。因此答案为B 。 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

【解析】本题难度不大，直接根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题会比较麻烦。题目已知地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周

期”能够非常快的判断出，地球的轨道“低”，因此线速度大、周期小、角速度大。最后结合万有引力公式 a =得出地球的加速度大。因此答案为D 。 2

R

天体运动在2014 年以计算题的形式出现，但是根据历年的高考规律，这部分内容还是应该回归选择题。

17．实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β

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

【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相

2

mv ，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电量等，方向相反。由 Bvq =m 得R =R

大于电子，因此R 较小，知轨迹2为新核轨迹，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。

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

【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大后减小，A 正确，B 、C 错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D 错误。

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，每一小格表示

0.02A ；R 1的阻值等于电流表内阻的 1/2；R 2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

【解析】考生需要分清楚在连接不同接线柱时，电路具体的连接方式。当接线柱1 和 2 连入电路时，R 1与电流表并联，量程扩大为原来的 3 倍，每个小格表示的电流应该是 0.06A 。当接线柱 1 和 3 连入电路时，R 1与电流表并联再整体与R 2串联，每个小格表示的电流仍然是0.06A 。故选 C

20．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】★★★

【考点】LC 振荡电路

【解析】本题考查的是LC 振荡电路的相关知识。IC 卡内是一个LC 振荡电路，没有电池，故 A 错；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC 卡才能正常工作，故 B 对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，线圈可以产生的电流较小，不能正常工作，故C 错；IC 卡是可以和读卡机进行数据传输的，故D 错。 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 P 1和P 2，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

P 3和 P 4。在插 P 3和 P 4时，应使_______

A ．P 3只挡住 P 1的像 ′

B ．P 4只挡住P 2的像

C ．P 3同时挡住P 1、P 2的像 ′ 【答案】C 图1 【难度】★

【考点】测定玻璃的折射率

【解析】测定玻璃折射率相对较简单，需要了解本实验的具体实验步骤即可解题； （2）用单摆测定重力加速度的实验如图 2 所示。

O

①组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）。 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

图2

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）

请计算出第 3 组实验中的 T =____________s， g =__________m/s

④用多组实验数据做出 T 2-L 图像，也可以求出重力加速度 g ，已知三位同学做出的T 2-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 图

3

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 l 1、l 2时，测

得相应单摆的周期为 T 1、T 2，由此可得重力加速度 g =____________ （用 l 1、l 2、T 1、T 2表示） 图4 【答案】 ① AD

② 4π2n 2L /t 2 ③ 2.01，9.76 ④ B

⑤ 4π2（L 1-L 2）/(T 12-T 22) 【难度】★★

【考点】单摆测重力加速度 【解析】

①单摆要求摆线尽量长，摆球尽量选择较重较小的单摆。所以选择AD; ②利用单摆公式计算可得结果；

③T =t /50，利用单摆周期公式计算得出结果；

22T 4=④由公式，c 图像斜率偏小可知周期偏小或者摆长偏大，故选 B ；

⑤T 1=2

T 2=24π2（L 1-L 2）/T 12-T 22 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】

（1）根据动生电动势公式得E =BLv = 1T ×0.4m× 5m =2V 故感应电流I =E =2V =2A

（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I F =Ft =0.8 N× 0.1 s=0.08 N⋅s

（3）导体棒两端电压U = IR =

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

【解析】本题的主要考查的知识点十分明确而简单，就是以电磁感应中的单杆模型，考查电磁感应中的动生电动势，感应电流，安培力的计算等最基本的知识点和概念，并与冲量这一基本概念做一个最简单的综合，计算题第22题考查电磁感应这块知识点曾经在04 年高考题和08高考题中出现过，其中04 年考查的也是单杆模型，08 年以线框过磁场为情景，今年又重新出现，体现了隔几年便会循环出现的规律。而 22 题的宗旨是以最简单的模型和情景来考查学生对于基础知识点的识记和简单应用，该题中体现的比较明显和充分。 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。

（2）物块由x 1向右运动到 x 3，然后由x 3返回到 x 2，在这个过程中， 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。

123 【答案】（1）W =-1kx （2）a: ∆ E P

=1kx 2-1kx 1 b: W f =-μmg (2x 3-x 2-x 1) ；

2

2

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。 【解析】（1）弹簧弹力与位移的图像如图， 图像面积即为弹性做功:则W =-kx

2

2

（2）a:由图可知，物体由x 1-x 2的过程中，弹力做功：

1W =kx 12-kx 22，

22

由W = −∆ E P 得：

∆E P =kx 22-kx 12 22

b:在此过程中摩擦力做功由

f = μN W f = − fs

得 W f =-μmg (2x 3-x 2-x 1)

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，而只与初末位置有关，所以无“摩擦势能” 的概念。

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E km ，元电荷为e 。

b ( 1 ) 求A 板和B 板之间的最大电势差U m ，以及将a 、b 短接

时回路中的电流I 短 B ( 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

A

U ，外电阻上的消耗电功率设为 P ；单位时间内到达B 板的

a 电子，在从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和设为ΔE k 。

请推导证明：P =ΔE k 。

(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) U m =

E km

，I 短=Ne， e

E E

(2) E =km ，r =km

Ne 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 【解析】

(1) A 板中逸出的电子累积在B 板上，在 A 、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场。从A 板后续逸出的电子在向B 板运动的过程中会受到电场力的作用而做减速运动。达到稳定状态时，从A 板逸出的最大动能的电子到B 板时动能恰好为零。 根据动能定理 0-E km =-U m e ① 从而得到 U m =

E km

② e

若将a 、b 短接，则两板间电势差为零，从而两板间无电场，从A 板逸出的电子均能完整通过整个回路，即短路电流 I 短=Ne③

(2)当外电路断路时，A 、B 两板间电压为该直流电源的电动势。

E km

④ E

电源内阻 r =E =km ⑤

短Ne 2E =U m =

(3)证明：设连接外电阻之后，单位时间内到达B 板的电子个数为N ′ 则回路中电流 I =N ′e ⑥

外电阻上消耗的电功率 P =UI ⑦

单位时间内到达B 板的电子，从A 板运动到B 板过程中损失的动能之和为∆E k =N ' Ue ⑧ 综合⑥⑦⑧式可得，P =∆E k ⑨

2015年北京高考物理试卷参考答案及解析

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

【解析】物体内能的改变方式有两种：做功和热传递，只说某一种方式我们无法判断内能是否变化，故 A 、B 选项错误；物体放出热量又同时对外做功内能一定减小，故 D 选项错误。物体吸收热量同时对外做功，内能可能增大、减小或不变，故C 选项正确。 14．下列核反应方程中，属于α衰变的是

[1**********]

A ．14N +He →O +7281H B ．92U →90Th +2He 3412342340C ．21H +1H →2He +0n D ．90Th →91Pa+-1e

【答案】B 【难度】★

【考点】原子物理衰变

【解析】α 衰变是指某一原子核自发的变成另一种原子核，并放出α 粒子的过程。可以很容易的选出B 正确；A 选项为人工转变方程；C 选项为轻核聚变；D 选项为β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 =20 m/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

【解析】机械振动与机械波为每年必考题目，难度都不大。根据机械波的速度公式v =由

T

图可知波长为20m ，再结合周期为2s ，可以得出波速为10m/s。应用“同侧法”等方法判断波沿x 轴正方向传播。因此答案为B 。 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

【解析】本题难度不大，直接根据万有引力公式与圆周运动公式结合解题会比较麻烦。题目已知地球环绕太阳的公转半径小于火星环绕太阳的公转半径，利用口诀“高轨、低速、大周

期”能够非常快的判断出，地球的轨道“低”，因此线速度大、周期小、角速度大。最后结合万有引力公式 a =得出地球的加速度大。因此答案为D 。 2

R

天体运动在2014 年以计算题的形式出现，但是根据历年的高考规律，这部分内容还是应该回归选择题。

17．实验观察到，静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β

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

【解析】由动量守恒可知，原子核静止在磁场中，发生β衰变后的新核与电子的动量大小相

2

mv ，粒子运动的半径与电荷量成反比。新核带电量等，方向相反。由 Bvq =m 得R =R

大于电子，因此R 较小，知轨迹2为新核轨迹，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。

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

【解析】从绳恰好伸直到人运动到最低点的过程中，绳对人的拉力始终向上，故冲量始终向上。此过程中人先加速再减速，当拉力等于重力时，速度最大，则动量先增大后减小，A 正确，B 、C 错误，在最低点时，人的加速度向上，拉力大于重力，D 错误。

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，每一小格表示

0.02A ；R 1的阻值等于电流表内阻的 1/2；R 2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

【解析】考生需要分清楚在连接不同接线柱时，电路具体的连接方式。当接线柱1 和 2 连入电路时，R 1与电流表并联，量程扩大为原来的 3 倍，每个小格表示的电流应该是 0.06A 。当接线柱 1 和 3 连入电路时，R 1与电流表并联再整体与R 2串联，每个小格表示的电流仍然是0.06A 。故选 C

20．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】★★★

【考点】LC 振荡电路

【解析】本题考查的是LC 振荡电路的相关知识。IC 卡内是一个LC 振荡电路，没有电池，故 A 错；只有当读卡机发出特定频率的电磁波时，IC 卡才能正常工作，故 B 对；当读卡机发射的电磁波偏离该频率时，线圈可以产生的电流较小，不能正常工作，故C 错；IC 卡是可以和读卡机进行数据传输的，故D 错。 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 P 1和P 2，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

P 3和 P 4。在插 P 3和 P 4时，应使_______

A ．P 3只挡住 P 1的像 ′

B ．P 4只挡住P 2的像

C ．P 3同时挡住P 1、P 2的像 ′ 【答案】C 图1 【难度】★

【考点】测定玻璃的折射率

【解析】测定玻璃折射率相对较简单，需要了解本实验的具体实验步骤即可解题； （2）用单摆测定重力加速度的实验如图 2 所示。

O

①组装单摆时，应在下列器材中选用_______（选填选项前的字母）。 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

图2

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）

请计算出第 3 组实验中的 T =____________s， g =__________m/s

④用多组实验数据做出 T 2-L 图像，也可以求出重力加速度 g ，已知三位同学做出的T 2-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 图

3

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 l 1、l 2时，测

得相应单摆的周期为 T 1、T 2，由此可得重力加速度 g =____________ （用 l 1、l 2、T 1、T 2表示） 图4 【答案】 ① AD

② 4π2n 2L /t 2 ③ 2.01，9.76 ④ B

⑤ 4π2（L 1-L 2）/(T 12-T 22) 【难度】★★

【考点】单摆测重力加速度 【解析】

①单摆要求摆线尽量长，摆球尽量选择较重较小的单摆。所以选择AD; ②利用单摆公式计算可得结果；

③T =t /50，利用单摆周期公式计算得出结果；

22T 4=④由公式，c 图像斜率偏小可知周期偏小或者摆长偏大，故选 B ；

⑤T 1=2

T 2=24π2（L 1-L 2）/T 12-T 22 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】

（1）根据动生电动势公式得E =BLv = 1T ×0.4m× 5m =2V 故感应电流I =E =2V =2A

（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I F =Ft =0.8 N× 0.1 s=0.08 N⋅s

（3）导体棒两端电压U = IR =

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

【解析】本题的主要考查的知识点十分明确而简单，就是以电磁感应中的单杆模型，考查电磁感应中的动生电动势，感应电流，安培力的计算等最基本的知识点和概念，并与冲量这一基本概念做一个最简单的综合，计算题第22题考查电磁感应这块知识点曾经在04 年高考题和08高考题中出现过，其中04 年考查的也是单杆模型，08 年以线框过磁场为情景，今年又重新出现，体现了隔几年便会循环出现的规律。而 22 题的宗旨是以最简单的模型和情景来考查学生对于基础知识点的识记和简单应用，该题中体现的比较明显和充分。 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。

（2）物块由x 1向右运动到 x 3，然后由x 3返回到 x 2，在这个过程中， 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。

123 【答案】（1）W =-1kx （2）a: ∆ E P

=1kx 2-1kx 1 b: W f =-μmg (2x 3-x 2-x 1) ；

2

2

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。 【解析】（1）弹簧弹力与位移的图像如图， 图像面积即为弹性做功:则W =-kx

2

2

（2）a:由图可知，物体由x 1-x 2的过程中，弹力做功：

1W =kx 12-kx 22，

22

由W = −∆ E P 得：

∆E P =kx 22-kx 12 22

b:在此过程中摩擦力做功由

f = μN W f = − fs

得 W f =-μmg (2x 3-x 2-x 1)

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，而只与初末位置有关，所以无“摩擦势能” 的概念。

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E km ，元电荷为e 。

b ( 1 ) 求A 板和B 板之间的最大电势差U m ，以及将a 、b 短接

时回路中的电流I 短 B ( 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

A

U ，外电阻上的消耗电功率设为 P ；单位时间内到达B 板的

a 电子，在从A 板运动到B 板的过程中损失的动能之和设为ΔE k 。

请推导证明：P =ΔE k 。

(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) U m =

E km

，I 短=Ne， e

E E

(2) E =km ，r =km

Ne 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 【解析】

(1) A 板中逸出的电子累积在B 板上，在 A 、B 两板间形成由 A 指向 B 的电场。从A 板后续逸出的电子在向B 板运动的过程中会受到电场力的作用而做减速运动。达到稳定状态时，从A 板逸出的最大动能的电子到B 板时动能恰好为零。 根据动能定理 0-E km =-U m e ① 从而得到 U m =

E km

② e

若将a 、b 短接，则两板间电势差为零，从而两板间无电场，从A 板逸出的电子均能完整通过整个回路，即短路电流 I 短=Ne③

(2)当外电路断路时，A 、B 两板间电压为该直流电源的电动势。

E km

④ E

电源内阻 r =E =km ⑤

短Ne 2E =U m =

(3)证明：设连接外电阻之后，单位时间内到达B 板的电子个数为N ′ 则回路中电流 I =N ′e ⑥

外电阻上消耗的电功率 P =UI ⑦

单位时间内到达B 板的电子，从A 板运动到B 板过程中损失的动能之和为∆E k =N ' Ue ⑧ 综合⑥⑦⑧式可得，P =∆E k ⑨