2015年北京市高考物理試卷

2015年北京市高考物理試卷一、選擇題（共8小題，每小題6分，滿分48分，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。）1．（6分）下列說(shuō)法正確的是（）A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小 B．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小 C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加 D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變 2．（6分）下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是（）A．N+He→O+H B．U→Th+He C．H+H→He+n D．Th→Pa+e 3．（6分）周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波（）A．沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s B．沿x軸正方向傳播，波速v=10m/s C．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/s D．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s 4．（6分）假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期 B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度 C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度 D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度 5．（6分）實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖．則（）A．軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B．軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C．軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D．軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 6．（6分）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列分析正確的是（）A．繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小 B．繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小 C．繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大 D．人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力 7．（6分）如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A，R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍．若用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值，則下列分析正確的是（）A．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.04A B．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02A C．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.06A D．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A 8．（6分）利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相關(guān)問(wèn)題．IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路．公交車上的讀卡機(jī)（刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器）向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波．刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸．下列說(shuō)法正確的是（）A．IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池 B．僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作 C．若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流D．IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息 二、非選擇題9．“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖所示，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“×”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察并依次插上P3和P4．在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使（）A．P3只擋住P1的像 B．P4只擋住P2的像 C．P3同時(shí)擋住P1、P2的像 D．在bb′下方豎直插針P3、P4，使P1P2所在直線與P3P4所在直線平行 10．（18分）用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用（選填選項(xiàng)前的字母）．A．長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線B．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球（2）測(cè)出懸點(diǎn)O至小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g=（用L、n、t表示）．（3）如表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理．組次123擺長(zhǎng)L/cm80.0090.00100.0050次全振動(dòng)時(shí)間t/s90.095.5100.5振動(dòng)周期T/s1.801.91重力加速度g/（m?s﹣2）9.749.73請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=s，g=m/s2．（4）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出T2﹣L圖象，也可以求出重力加速度g，已知三位同學(xué)做出的T2﹣L圖線的示意圖如圖2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是（選填選項(xiàng)前的字母）．A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值（5）某同學(xué)在家里測(cè)重力加速度，他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)單擺，如圖3所示，由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度小于刻度尺量程．保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變O、A間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)O、A間細(xì)線的長(zhǎng)度分別為l1、l2時(shí)，測(cè)得相應(yīng)單擺的周期為T1、T2．由此可得重力加速度g=（用l1、l2、T1、T2表示）．圖1圖2圖311．（16分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接解良好．導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s．求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I；（2）在0.1s時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量IF的大?。唬?）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U．12．（18分）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)，物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量。（1）請(qǐng)畫(huà)出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)F﹣x圖象求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中彈力所做的功。（2）物塊由x1向右運(yùn)動(dòng)到x3，然后由x3返回到x2，在這個(gè)過(guò)程中，a．求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量；b．求滑動(dòng)摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩擦力勢(shì)能”的概念。13．（20分）真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運(yùn)動(dòng)，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變，a和b為接線柱．已知單位時(shí)間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N，電子逸出時(shí)的最大動(dòng)能為Ekm．元電荷為e．（1）求A板和B板之間的最大電勢(shì)差Um，以及將a、b短接時(shí)回路中的電流I短．（2）圖示裝置可看作直流電源，求其電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r．（3）在a和b之間連接一個(gè)外電阻時(shí)，該電阻兩端的電壓為U．外電阻上消耗的電功率設(shè)為P；單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)B板的電子，在從A板運(yùn)動(dòng)到B板的過(guò)程中損失的動(dòng)能之和設(shè)為△Ek．請(qǐng)推導(dǎo)證明：P=△Ek．（注意：解題過(guò)程中需要用到、但題目沒(méi)有給出的物理量，要在解題中做必要的說(shuō)明）2015年北京市高考物理試卷參考答案與試題解析一、選擇題（共8小題，每小題6分，滿分48分，在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。）1．（6分）下列說(shuō)法正確的是（）A．物體放出熱量，其內(nèi)能一定減小 B．物體對(duì)外做功，其內(nèi)能一定減小 C．物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能增加 D．物體放出熱量，同時(shí)對(duì)外做功，其內(nèi)能可能不變 【考點(diǎn)】8F：熱力學(xué)第一定律．【專題】548：熱力學(xué)定理專題．【分析】做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能；物體內(nèi)能的增量等于外界對(duì)物體做的功和物體吸收熱量的和，即：△U=Q+W．【解答】解：A、物體放出熱量，若外界對(duì)物體做更多的功大于放出的熱量，內(nèi)能可能增加，故A錯(cuò)誤；B、物體對(duì)外做功，如同時(shí)從外界吸收的熱量大于做功的數(shù)值，則內(nèi)能增加，故B錯(cuò)誤；C、物體吸收熱量，同時(shí)對(duì)外做功W，如二者相等，則內(nèi)能可能不變，若Q＞W(wǎng)，則內(nèi)能增加，若W＞Q，則內(nèi)能減少，故C正確；D、物體放出熱量，Q＜0，同時(shí)對(duì)外做功，W＜0，則△U＜0，故內(nèi)能一定減少，故D錯(cuò)誤。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】熱力學(xué)第一定律實(shí)質(zhì)是能量守恒定律的特殊情況，要在理解的基礎(chǔ)上記住公式：△U=W+Q，同時(shí)要注意符號(hào)法則的應(yīng)用．2．（6分）下列核反應(yīng)方程中，屬于α衰變的是（）A．N+He→O+H B．U→Th+He C．H+H→He+n D．Th→Pa+e 【考點(diǎn)】JA：原子核衰變及半衰期、衰變速度．【專題】54O：衰變和半衰期專題．【分析】α衰變是指原子核分裂并只放射出氦原子核的反應(yīng)過(guò)程，根據(jù)這一特定即可判斷．【解答】解：A、方程N(yùn)+He→O+H；是人工核反應(yīng)方程，是發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程。故A錯(cuò)誤；B、方程U→Th+He，是U原子核分裂并只放射出氦原子核的反應(yīng)過(guò)程，屬于α衰變。故B正確；C、方程H+H→He+n，是輕核的聚變反應(yīng)。故C錯(cuò)誤；D、方程Th→Pa+e，釋放出一個(gè)電子，是β衰變的過(guò)程。故D錯(cuò)誤。故選：B。【點(diǎn)評(píng)】該題考查α衰變的本質(zhì)與常見(jiàn)的核反應(yīng)方程，比較簡(jiǎn)單，在平時(shí)學(xué)習(xí)中要掌握衰變，裂變，聚變和幾種粒子發(fā)現(xiàn)的方程式．3．（6分）周期為2.0s的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，該波在某時(shí)刻的圖象如圖所示，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)P沿y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，則該波（）A．沿x軸正方向傳播，波速v=20m/s B．沿x軸正方向傳播，波速v=10m/s C．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=20m/s D．沿x軸負(fù)方向傳播，波速v=10m/s 【考點(diǎn)】F4：橫波的圖象；F5：波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系．【專題】51D：振動(dòng)圖像與波動(dòng)圖像專題．【分析】根據(jù)P點(diǎn)的速度方向可運(yùn)用波形平移法判斷波的傳播方向。由圖讀出波長(zhǎng)，由v=求出波速。【解答】解：由題，此時(shí)P點(diǎn)向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平移法可知，波形將向右平移，則知，該波沿x軸正方向傳播。由圖讀出波長(zhǎng)λ=20m，故波速v=m/s。故B正確。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題結(jié)合波形圖考查波長(zhǎng)、波速與周期之間的關(guān)系，其中根據(jù)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向判斷波的傳播方向、讀出波長(zhǎng)等是基本能力，要加強(qiáng)訓(xùn)練，熟練掌握。4．（6分）假設(shè)地球和火星都繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，那么（）A．地球公轉(zhuǎn)周期大于火星的公轉(zhuǎn)周期 B．地球公轉(zhuǎn)的線速度小于火星公轉(zhuǎn)的線速度 C．地球公轉(zhuǎn)的加速度小于火星公轉(zhuǎn)的加速度 D．地球公轉(zhuǎn)的角速度大于火星公轉(zhuǎn)的角速度 【考點(diǎn)】4F：萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用；4H：人造衛(wèi)星．【專題】528：萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用專題．【分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力=ma，解出線速度、周期、向心加速度以及角速度與軌道半徑大小的關(guān)系，據(jù)此討論即可?！窘獯稹拷猓篈、B、根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，得，．由此可知，軌道半徑越大，線速度越小、周期越大，由于地球到太陽(yáng)的距離小于火星到太陽(yáng)的距離，所以v地＞v火，T地＜T火．故AB錯(cuò)誤。C、據(jù)萬(wàn)有引力提供向心加速度，得：，可知軌道半徑比較小的地球的向心加速度比較大。故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)：T=，所以：，可知軌道半徑比較小的地球的公轉(zhuǎn)的角速度比較大。故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，要掌握萬(wàn)有引力提供向心力，并能夠根據(jù)題意選擇不同的向心力的表達(dá)式。5．（6分）實(shí)驗(yàn)觀察到，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中A點(diǎn)的原子核發(fā)生β衰變，衰變產(chǎn)生的新核與電子恰在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)方向和軌跡示意如圖．則（）A．軌跡1是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 B．軌跡2是電子的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外 C．軌跡1是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 D．軌跡2是新核的，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里 【考點(diǎn)】CF：洛倫茲力；JA：原子核衰變及半衰期、衰變速度．【專題】54O：衰變和半衰期專題．【分析】靜止的原子核發(fā)生β衰變，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，發(fā)生衰變后粒子與反沖核的運(yùn)動(dòng)方向相反，動(dòng)量的方向相反，大小相等．由半徑公式r==，P是動(dòng)量，分析兩個(gè)粒子半徑軌跡半徑之比．【解答】解：原子核發(fā)生β衰變時(shí)，根據(jù)動(dòng)量守恒可知兩粒子的速度方向相反，動(dòng)量的方向相反，大小相等；由半徑公式r==（P是動(dòng)量），分析得知，r與電荷量成反比，β粒子與新核的電量大小分別為e和ne（n為新核的電荷數(shù)），則β粒子與新核的半徑之比為：ne：e=n：1．所以半徑比較大的軌跡1是衰變后β粒子的軌跡，軌跡2是新核的。新核沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，在A點(diǎn)受到的洛倫茲力向左，由左手定則可知，磁場(chǎng)的方向向里。由以上的分析可知，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】該題即使沒(méi)有說(shuō)明是β衰變也可根據(jù)粒子的速度的方向相反和兩個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)的軌跡由左手定則可以分析判斷粒子的帶電的情況．其中要注意的是電子的動(dòng)量與新核的動(dòng)量大小相等．6．（6分）“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，長(zhǎng)彈性繩的一端固定，另一端綁在人身上，人從幾十米高處跳下。將蹦極過(guò)程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng)。從繩恰好伸直，到人第一次下降至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列分析正確的是（）A．繩對(duì)人的沖量始終向上，人的動(dòng)量先增大后減小 B．繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功，人的動(dòng)能一直減小 C．繩恰好伸直時(shí)，繩的彈性勢(shì)能為零，人的動(dòng)能最大 D．人在最低點(diǎn)時(shí)，繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力 【考點(diǎn)】52：動(dòng)量定理；6B：功能關(guān)系．【專題】52F：動(dòng)量定理應(yīng)用專題．【分析】從繩子繃緊到人下降到最低點(diǎn)的過(guò)程中，開(kāi)始時(shí)人的重力大于彈力，人向下加速；然后再減速，直至速度為零；再反向彈回；根據(jù)動(dòng)量及功的知識(shí)可明確動(dòng)量、動(dòng)能和彈性勢(shì)能的變化?！窘獯稹拷猓篈、由于繩對(duì)人的作用力一直向上，故繩對(duì)人的沖量始終向上，由于人在下降中速度先增大后減??；故動(dòng)量先增大后減??；故A正確；B、在該過(guò)程中，拉力與運(yùn)動(dòng)方向始終相反，繩子的力一直做負(fù)功；但由分析可知，人的動(dòng)能先增大后減??；故B錯(cuò)誤；C、繩子恰好伸直時(shí)，繩子的形變量為零，彈性勢(shì)能為零；但此時(shí)人的動(dòng)能不是最大，故C錯(cuò)誤；D、人在最低點(diǎn)時(shí)，繩子對(duì)人的拉力一定大于人受到的重力；故D錯(cuò)誤。故選：A?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查變力作用下物體的運(yùn)動(dòng)情況分析，關(guān)鍵是明確人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，即可根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理進(jìn)行分析求解。7．（6分）如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個(gè)小格，每一小格表示0.02A，R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍．若用電流表A的表盤刻度表示流過(guò)接線柱1的電流值，則下列分析正確的是（）A．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.04A B．將接線柱1、2接入電路時(shí)，每一小格表示0.02A C．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.06A D．將接線柱1、3接入電路時(shí)，每一小格表示0.01A 【考點(diǎn)】NA：把電流表改裝成電壓表．【專題】535：恒定電流專題．【分析】對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，再根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律即可明確流過(guò)1的電流大小，再根據(jù)比例即可求出每一小格所表示的電流大?。窘獯稹拷猓篈B、當(dāng)接線柱1、2接入電路時(shí)，電流表A與R1并聯(lián)，根據(jù)串并聯(lián)電路規(guī)律可知，R1分流為1.2A，故量程為1.2A+0.6A=1.8A；故每一小格表示0.06A；故AB錯(cuò)誤；CD、當(dāng)接線柱1、3接入電路時(shí)，A與R1并聯(lián)后與R2串聯(lián)，電流表的量程仍為1.8A；故每一小格表示0.06A；故C正確，D錯(cuò)誤；故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電表的改裝，關(guān)鍵在于明確電路結(jié)構(gòu)；特別是CD中要注意R2對(duì)電流表的量程沒(méi)有影響！8．（6分）利用所學(xué)物理知識(shí)，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相關(guān)問(wèn)題．IC卡內(nèi)部有一個(gè)由電感線圈L和電容C構(gòu)成的LC振蕩電路．公交車上的讀卡機(jī)（刷卡時(shí)“嘀”的響一聲的機(jī)器）向外發(fā)射某一特定頻率的電磁波．刷卡時(shí)，IC卡內(nèi)的線圈L中產(chǎn)生感應(yīng)電流，給電容C充電，達(dá)到一定的電壓后，驅(qū)動(dòng)卡內(nèi)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和傳輸．下列說(shuō)法正確的是（）A．IC卡工作所需要的能量來(lái)源于卡內(nèi)的電池 B．僅當(dāng)讀卡機(jī)發(fā)射該特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作 C．若讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波偏離該特定頻率，則線圈L中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流 D．IC卡只能接收讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，而不能向讀卡機(jī)傳輸自身的數(shù)據(jù)信息 【考點(diǎn)】DB：楞次定律；G2：電磁波的產(chǎn)生．【分析】明確題意，根據(jù)電磁感應(yīng)及電諧振規(guī)律進(jìn)行分析，即可明確能量及IC卡的工作原理，即可解答本題．【解答】解：A、由題意可知，該能量來(lái)自于電磁感應(yīng)，即人刷卡的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能；故A錯(cuò)誤；B、為了使IC卡中的感應(yīng)電流達(dá)最大，應(yīng)使LC電路產(chǎn)生電諧振，故只有發(fā)射特定頻率的電磁波時(shí)，IC卡才能有效工作；故B正確；C、若電磁波的頻率偏離該頻率，L中仍可出現(xiàn)感應(yīng)電流，但不會(huì)達(dá)到電諧振；故C錯(cuò)誤；D、IC卡接收到讀卡機(jī)發(fā)射的電磁波，同時(shí)將自身數(shù)據(jù)信息發(fā)送給讀卡機(jī)進(jìn)行處理；故D錯(cuò)誤。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題取材于我們身邊最常用的IC卡考查電磁感應(yīng)現(xiàn)象，要注意在學(xué)習(xí)中注意掌握物理規(guī)律在生活中的應(yīng)用．二、非選擇題9．“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)中，在白紙上放好玻璃磚，aa′和bb′分別是玻璃磚與空氣的兩個(gè)界面，如圖所示，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，用“×”表示大頭針的位置，然后在另一側(cè)透過(guò)玻璃磚觀察并依次插上P3和P4．在插P3和P4時(shí)，應(yīng)使（）A．P3只擋住P1的像 B．P4只擋住P2的像 C．P3同時(shí)擋住P1、P2的像 D．在bb′下方豎直插針P3、P4，使P1P2所在直線與P3P4所在直線平行 【考點(diǎn)】O3：測(cè)定玻璃的折射率．【專題】13：實(shí)驗(yàn)題；23：實(shí)驗(yàn)探究題；31：定性思想；46：實(shí)驗(yàn)分析法；54D：光的折射專題．【分析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，連接P1、P2表示入射光線，連接P3、P4表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光線．【解答】解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，連接P1、P2表示入射光線，連接P3、P4表示出射光線，連接兩光線與玻璃磚的交點(diǎn)，即為折射光線。實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，要先在白紙上放好玻璃磚，在玻璃磚的一側(cè)插上兩枚大頭針P1和P2，然后在玻璃磚另一側(cè)觀察，調(diào)整視線使P1的像被P2的像擋住，接著在眼睛所在一側(cè)相繼又插上兩枚大頭針P3、P4，使P3擋住P1、P2的像，使P4擋住P3和P1、P2的像。即在bb′下方豎直插針P3、P4，使P1P2所在直線與P3P4所在直線平行：故AB錯(cuò)誤，CD正確。故選：CD?！军c(diǎn)評(píng)】明確實(shí)驗(yàn)原理，知道用插針?lè)y(cè)定玻璃磚折射率時(shí)，大頭針間的距離和入射角都應(yīng)適當(dāng)大些，可減小角度引起的相對(duì)誤差，提高精度．10．（18分）用單擺測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．（1）組裝單擺時(shí)，應(yīng)在下列器材中選用AD（選填選項(xiàng)前的字母）．A．長(zhǎng)度為1m左右的細(xì)線B．長(zhǎng)度為30cm左右的細(xì)線C．直徑為1.8cm的塑料球D．直徑為1.8cm的鐵球（2）測(cè)出懸點(diǎn)O至小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L及單擺完成n次全振動(dòng)所用的時(shí)間t，則重力加速度g=（用L、n、t表示）．（3）如表是某同學(xué)記錄的3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并做了部分計(jì)算處理．組次123擺長(zhǎng)L/cm80.0090.00100.0050次全振動(dòng)時(shí)間t/s90.095.5100.5振動(dòng)周期T/s1.801.91重力加速度g/（m?s﹣2）9.749.73請(qǐng)計(jì)算出第3組實(shí)驗(yàn)中的T=2.01s，g=9.76m/s2．（4）用多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)做出T2﹣L圖象，也可以求出重力加速度g，已知三位同學(xué)做出的T2﹣L圖線的示意圖如圖2中的a、b、c所示，其中a和b平行，b和c都過(guò)原點(diǎn)，圖線b對(duì)應(yīng)的g值最接近當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹担畡t相對(duì)于圖線b，下列分析正確的是B（選填選項(xiàng)前的字母）．A．出現(xiàn)圖線a的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球下端的距離記為擺長(zhǎng)LB．出現(xiàn)圖線c的原因可能是誤將49次全振動(dòng)記為50次C．圖線c對(duì)應(yīng)的g值小于圖線b對(duì)應(yīng)的g值（5）某同學(xué)在家里測(cè)重力加速度，他找到細(xì)線和鐵鎖，制成一個(gè)單擺，如圖3所示，由于家里只有一根量程為30cm的刻度尺，于是他在細(xì)線上的A點(diǎn)做了一個(gè)標(biāo)記，使得懸點(diǎn)O到A點(diǎn)間的細(xì)線長(zhǎng)度小于刻度尺量程．保持該標(biāo)記以下的細(xì)線長(zhǎng)度不變，通過(guò)改變O、A間細(xì)線長(zhǎng)度以改變擺長(zhǎng)．實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)O、A間細(xì)線的長(zhǎng)度分別為l1、l2時(shí)，測(cè)得相應(yīng)單擺的周期為T1、T2．由此可得重力加速度g=（用l1、l2、T1、T2表示）．圖1圖2圖3【考點(diǎn)】MF：用單擺測(cè)定重力加速度．【專題】13：實(shí)驗(yàn)題．【分析】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，擺長(zhǎng)1m左右，體積較小的實(shí)心金屬球；（2）根據(jù)單擺周期公式T=2π求解g的表達(dá)式．（3）單擺完成N次全振動(dòng)的時(shí)間為t，所以T=，根據(jù)g=即可計(jì)算出重力加速度；（4）根據(jù)單擺的周期公式變形得出T2與L的關(guān)系式，再分析T2﹣L圖象中g(shù)與斜率的關(guān)系，得到g的表達(dá)式．根據(jù)重力加速度的表達(dá)式，分析各圖線與b之間的關(guān)系．（5）根據(jù)單擺的周期公式T=2π分兩次列式后聯(lián)立求解即可．【解答】解：（1）單擺在擺動(dòng)過(guò)程中．阻力要盡量小甚至忽略不計(jì)，所以擺球選鋼球；擺長(zhǎng)不能過(guò)小，一般取1m左右．故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．故選：AD．（2）單擺完成N次全振動(dòng)的時(shí)間為t，所以T=，測(cè)得懸點(diǎn)O至小球球心的距離（擺長(zhǎng)）L，根據(jù)T=2π解得：g=；（3）單擺完成N次全振動(dòng)的時(shí)間為t，所以T==s，根據(jù)公式：g=（4）根據(jù)單擺的周期公式T=2得，T2=，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，T2﹣L圖象的斜率k=，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=．A、若測(cè)量擺長(zhǎng)時(shí)忘了加上擺球的半徑，則擺長(zhǎng)變成擺線的長(zhǎng)度l，則有T2=，根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，對(duì)T2﹣L圖象來(lái)說(shuō)，T2=與b線T2=斜率相等，兩者應(yīng)該平行，是截距；故做出的T2﹣L圖象中a線的原因可能是誤將懸點(diǎn)到小球上端的距離記為擺長(zhǎng)L．故A錯(cuò)誤；B、實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)記為50次，則周期的測(cè)量值偏小，導(dǎo)致重力加速度的測(cè)量值偏大，圖線的斜率k偏?。蔅正確；C、由圖可知，圖線c對(duì)應(yīng)的斜率k偏小，根據(jù)T2﹣L圖象的斜率k=，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=可知，g值大于圖線b對(duì)應(yīng)的g值．故C錯(cuò)誤．故選：B．（5）根據(jù)單擺的周期公式T=2π，設(shè)A點(diǎn)到鎖頭的重心之間的距離為l0，有：第一次：T1=2π第二次：T2=2π聯(lián)立解得：g=故答案為：（1）AD；（2）；（3）2.01，9.76；（4）B；（5）．【點(diǎn)評(píng)】該題全面考查重力加速度的測(cè)量、數(shù)據(jù)的處理以及誤差的分析，要掌握單擺的周期公式，從而求解重力加速度，擺長(zhǎng)、周期等物理量之間的關(guān)系．11．（16分）如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻．導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T．導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接解良好．導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略不計(jì)．在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)，速度v=5m/s．求：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E和感應(yīng)電流I；（2）在0.1s時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量IF的大??；（3）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其它條件不變，求導(dǎo)體棒兩端的電壓U．【考點(diǎn)】BB：閉合電路的歐姆定律；CC：安培力；D9：導(dǎo)體切割磁感線時(shí)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．【專題】53C：電磁感應(yīng)與電路結(jié)合．【分析】（1）由E=BLv求出導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向；（2）由F=BIL求出導(dǎo)體棒受到的安培力，由左手定則判斷出安培力的方向，然后由平衡條件求出拉力，并確定拉力的方向，由I=Ft計(jì)算出拉力的沖量；（3）將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒時(shí)，由閉合電路的歐姆定律求出電流，然后由U=IR即可求出導(dǎo)體棒兩端的電壓．【解答】解：（1）由法拉第電磁感應(yīng)定律可得，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E=BLv=1×0.4×5V=2.0V感應(yīng)電流為：I==A=2A根據(jù)右手定則得導(dǎo)體棒MN中電流的流向?yàn)椋篘→M；（2）由左手定則判斷可知，MN棒所受的安培力方向向左．導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，安培力與拉力平衡，則有：F=BIL=1×2×0.4N=0.8N，拉力的沖量：IF=Ft=0.8×0.1=0.08N?s（3）將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，電路中的電流：I′==A=1A由歐姆定律：U=I′?R=1×1=1V答：（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是2.0V，感應(yīng)電流是2A，方向?qū)w棒MN中電流的流向?yàn)椋篘→M；（2）在0.1s時(shí)間內(nèi)，拉力的沖量IF的大小是0.08N?s；（3）若將MN換為電阻r=1Ω的導(dǎo)體棒，其它條件不變，導(dǎo)體棒兩端的電壓是1V．【點(diǎn)評(píng)】本題是電磁感應(yīng)知識(shí)與力平衡、歐姆定律簡(jiǎn)單的綜合，掌握電磁感應(yīng)的基本規(guī)律：法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律和安培力是關(guān)鍵，會(huì)根據(jù)右手定則判斷感應(yīng)電流的方向，由左手定則判斷安培力的方向．12．（18分）如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)，物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為m，在水平桌面上沿x軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，以彈簧原長(zhǎng)時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，當(dāng)彈簧的伸長(zhǎng)量為x時(shí)，物塊所受彈簧彈力大小為F=kx，k為常量。（1）請(qǐng)畫(huà)出F隨x變化的示意圖；并根據(jù)F﹣x圖象求物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中彈力所做的功。（2）物塊由x1向右運(yùn)動(dòng)到x3，然后由x3返回到x2，在這個(gè)過(guò)程中，a．求彈力所做的功，并據(jù)此求彈性勢(shì)能的變化量；b．求滑動(dòng)摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說(shuō)明為什么不存在與摩擦力對(duì)應(yīng)的“摩擦力勢(shì)能”的概念?！究键c(diǎn)】6B：功能關(guān)系．【分析】（1）由胡克定律可得出對(duì)應(yīng)的公式，則可得出對(duì)應(yīng)的圖象；再根據(jù)v﹣t圖象中面積表示移進(jìn)行遷移應(yīng)用，即可求得彈力做功；（2）a、根據(jù)（1）中求出功的公式可分別求出兩過(guò)程中彈力做功，即可求出總功，再由功能關(guān)系求解彈力做功情況；b、根據(jù)摩擦力的特點(diǎn)求解摩擦力的功，通過(guò)比較可明確能不能引入“摩擦力勢(shì)能”?！窘獯稹拷猓海?）F﹣x圖象如圖所示；物塊沿x軸從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置x的過(guò)程中，彈力做負(fù)功：F﹣x圖線下的面積等于彈力做功大??；故彈力做功為：W=﹣kx?x=﹣kx2（2）a、物塊由x1向右運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程中，彈力做功為：WT1=﹣（kx1+kx3）（x3﹣x1）=kx12﹣kx32；物塊由x3運(yùn)動(dòng)到x2的過(guò)程中，彈力做功為：WT2=（kx2+kx3）（x3﹣x2）=kx32﹣kx22；整個(gè)過(guò)程中彈力做功：WT=WT1+WT2=kx12﹣kx22；彈性勢(shì)能的變化量為：△EP=﹣WT=kx22﹣kx12；b、整個(gè)過(guò)程中，摩擦力做功：Wf=