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2015 年新课标II 高考物理试卷
一、选择题：本题共8 小题，每小题6 分．在每小题给出的四个选项中，第1～4 题只有一项符
合题目要求，第5～8 题有多项符合题目要求．全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选
错的得0 分．
1．
（6 分）如图，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微
粒恰好保持静止状态．现将两板绕过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，再由a 点从静
止释放一同样的微粒，改微粒将（ ）
A．保持静止状态
B．向左上方做匀加速运动
C．向正下方做匀加速运动
D．向左下方做匀加速运动
解答：
解：在两板中间a 点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态，微粒受重力
和电场力平衡，故电场力大小F=mg，方向竖直向上；
将两板绕过a 点的轴（垂直于纸面）逆时针旋转45°，电场强度大小不变，方向逆时针旋转
45°，故电场力逆时针旋转45°，大小仍然为mg；
故重力和电场力的大小均为mg，方向夹角为135°，故合力向左下方，微粒的加速度恒定，向
左下方做匀加速运动；
故ABC 错误，D 正确；
故选：D．
2．（6 分）如图，直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于
ab 边向上．当金属框绕ab 边以角速度ω 逆时针转动时，a、b、c 三点的电势分别为Ua、Ub、Uc．
已知bc 边的长度为l．下列判断正确的是（ ）
A．Ua＞Uc，金属框中无电流
B．Ub＞Uc，金属框中电流方向沿a
b
c
a
﹣﹣﹣
C．Ubc=
Bl
﹣
2ω，金属框中无电流
D．Ubc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a
c
b
a
﹣﹣﹣
解答：
解：AB、导体棒bc、ac 做切割磁感线运动，产生感应电动势，根据右手定则，感应电
动势的方向从b 到c，或者说是从a 到c，故Ua=Ub＜Uc，磁通量一直为零，不变，故金属框中
无电流，故A 错误，B 错误；
CD、感应电动势大小
=Bl（
）=Bl2ω，由于Ub＜Uc，所以Ubc=
Bl
﹣
2ω，磁通量一直为
零，不变，金属框中无电流，故C 正确，D 错误；
故选：C．
3．
（6 分）由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地
球同步轨道．当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星
沿同步轨道运行．已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时
的速度为1.55×103m/s，此时卫星的高度与同步轨道的高度相同，转移轨道和同步轨道的夹角
为30°，如图所示，发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为（ ）
A．西偏北方向，1.9×103m/s
B．东偏南方向，1.9×103m/s
C．西偏北方向，2.7×103m/s
D．东偏南方向，2.7×103m/s
解答：
解：合速度为同步卫星的线速度，为：v=3.1×103m/s；
一个分速度为在转移轨道上的速度，为：v1=1.55×103m/s；
合速度与该分速度的夹角为30 度，根据平行四边形定则，另一个分速度v2如图所示：
该分速度的方向为东偏南方向，根据余弦定理，大小为：
=
=1.9×103
m/s．
故选：B．
4．（6 分）一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P 随时间t 的变化如
图所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度v 随时间t 变化的图线
中，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
解答：
解：在0
t
﹣1时间内，如果匀速，则v
t
﹣图象是与时间轴平行的直线，如果是加速，根
据P=Fv，牵引力减小；根据F
f=ma
﹣
，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0
时，即F1=f，汽车开始做匀速直线运动，此时速度v1=
=
．所以0
t
﹣1时间内，v
t
﹣图象先
是平滑的曲线，后是平行于横轴的直线；
在t1
t
﹣2时间内，功率突然增加，故牵引力突然增加，是加速运动，根据P=Fv，牵引力减小；再
根据F
f=ma
﹣
，加速度减小，是加速度减小的加速运动，当加速度为0 时，即F2=f，汽车开始
做匀速直线运动，此时速度v2=
=
．所以在t1
t
﹣2时间内，即v
t
﹣图象也先是平滑的曲线，
后是平行于横轴的直线．
故A 正确，BCD 错误；
故选：A
5．（6 分）指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说明正确的是（ ）
A．指南针可以仅具有一个磁极
B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场
C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转
解答：
解：A、不存在单独的磁单极子，指南针也不例外，故A 错误；
B、指南针能够指向南北，说明地球具有磁场，地磁场是南北指向的，故B 正确；
C、指南针的指向会受到附近铁块的干扰，是由于铁块被磁化后干扰了附近的地磁场，故C 正
确；
D、在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，电流的磁场在指南针位置是东西方向的，
故导线通电时指南针偏转90°，故D 错误；
故选：BC．
6．
（6 分）有两个匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，I 中的磁感应强度是Ⅱ中的k 倍，两个速率相同的电子
分别在两磁场区域做圆周运动．与Ⅰ中运动的电子相比，Ⅱ中的电子（ ）
A．运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍
B．加速度的大小是Ⅰ中的k 倍
C．做圆周运动的周期是Ⅰ中的k 倍
D．做圆周运动的角速度是Ⅰ中的k 倍
解答：
解：设Ⅱ中的磁感应强度为B，则Ⅰ中的磁感应强度为kB，
A、根据电子在磁场中运动的半径公式r=
可知，Ⅰ中的电子运动轨迹的半径为
，Ⅱ中
的电子运动轨迹的半径为
，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍，所以A 正确；
B、电子在磁场运动的洛伦兹力作为向心力，所以电子的加速度的大小为a=
，所以Ⅰ中的
电子加速度的大小为
，Ⅱ中的电子加速度的大小为
，所以Ⅱ的电子的加速度大小是
Ⅰ中的倍，所以B 错误；
C、根据电子在磁场中运动的周期公式T=
可知，Ⅰ中的电子运动周期为
，Ⅱ中的
电子运动周期为
，所以Ⅱ中的电子运动轨迹的半径是Ⅰ中的k 倍，所以Ⅱ中的电子运动
轨迹的周期是Ⅰ中的k 倍，所以C 正确；
D、做圆周运动的角速度ω=
，所以Ⅰ中的电子运动角速度为
，Ⅱ中的电
子运动角速度为
，在Ⅱ的电子做圆周运动的角速度是Ⅰ中的倍，所以D 错误；
故选：AC．
7．（6 分）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉
着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小
为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍
为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（ ）
A．8
B．10
C．15
D．18
解答：
解：设PQ 两边的车厢数为P 和Q，
当机车在东边拉时，根据牛顿第二定律可得，F=Pm•a，
当机车在西边拉时，根据牛顿第二定律可得，F=Qm•a，
根据以上两式可得，
，
即两边的车厢的数目可能是2 和3，或4 和6，或6 和9，或8 和12，等等，
所以总的车厢的数目可能是5、10、15、20，
所以可能的是BC．
故选：BC．
8．（6 分）如图，滑块a、b 的质量均为m，a 套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b 放在
地面上，a、b 通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动．不计摩擦，a、b 可视为质点，重力加
速度大小为g．则（ ）
A．a 落地前，轻杆对b 一直做正功
B．a 落地时速度大小为
C．a 下落过程中，其加速度大小始终不大于g
D．a 落地前，当a 的机械能最小时，b 对地面的压力大小为mg
解答：
解：A、当a 到达底端时，b 的速度为零，b 的速度在整个过程中，先增大后减小，动能
先增大后减小，所以轻杆对b 先做正功，后做负功．故A 错误．
B、a 运动到最低点时，b 的速度为零，根据系统机械能守恒定律得：mAgh=mAvA
2，解得vA=
．故B 正确．
C、b 的速度在整个过程中，先增大后减小，所以a 对b 的作用力先是动力后是阻力，所以b 对
a 的作用力就先是阻力后是动力，所以在b 减速的过程中，b 对a 是向下的拉力，此时a 的加
速度大于重力加速度，故C 错误；
D、a、b 整体的机械能守恒，当a 的机械能最小时，b 的速度最大，此时b 受到a 的推力为零，b
只受到重力的作用，所以b 对地面的压力大小为mg，故D 正确；
故选：BD．
三、非选择题：包括必考题和选考题两部分．第9 题～第12 题为必做题，每个考题考生都必
须作答，第13 为选考题，考生格局要求作答．
9．
（6 分）
（2015 春•南昌校级期末）某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面的动摩擦
因数．已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图
（b）所示，图中标出了五个连续点之间的距离．
（1）物块下滑是的加速度a=
3.25
m/s2，打C 点时物块的速度v=
1.79
m/s；
（2）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量的物理量是
C
（填正确答案标
号）
A．物块的质量 B．斜面的高度 C．斜面的倾角．
解答：
解：（1）根据△x=aT2，有：
解得：a=
=
=3.25m/s2
打C 点时物块的速度：
v=
m/s=1.79m/s
（2）对滑块，根据牛顿第二定律，有：mgsinθ
μmgcosθ=ma
﹣
解得：μ=
故还需要测量斜面的倾角，故选：C；
故答案为：（1）3.25，1.79；（2）C．
10．（9 分）电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表的电流的两倍．某同学利用这一
事实测量电压表的内阻（半偏法）实验室提供材料器材如下：
待测电压表
（量程3V，内阻约为3000 欧），电阻箱R0（最大阻值为99999.9 欧），滑动
变阻器R1（最大阻值100 欧，额定电流2A），电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线
若干．
（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分，将电路图补充完整．
（2）根据设计的电路写出步骤： 移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分
压最小，闭合开关
S 1、
S 2，调节
R 1，使电压表的指针满偏，保证滑动变阻器的位置不变，断开
开关
S 2，调节电阻箱
R 0使电压表的指针半偏，读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压
表内阻； ．
（3）将这种方法测出的电压表内阻记为Rv′，与电压表内阻的真实值Rv相比，Rv′ ＞ Rv（填
“＞”“=”或“＜”），主要理由是 电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电
压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大 ．
解答：
解：（1）待测电压表电阻（3000 欧姆）远大于滑动变阻器R1的电阻值（100 欧姆），故
滑动变阻器R1采用分压式接法；
电路图如图所示：
（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小，闭合开关S1、S2，调节
R1，使电压表的指针满偏，保证滑动变阻器滑片的位置不变，断开开关S2，调节电阻箱R0使
电压表的指针半偏，读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；
（3）电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，
则会引起测量值的偏大，故Rv＜Rv′；
故答案为：
（1）如图所示；
（2）移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在支路分压最小，闭合开关S1、S2，调节
R1，使电压表的指针满偏，保证滑动变阻器的位置不变，断开开关S2，调节电阻箱R0使电压
表的指针半偏，读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；
（3）＞，电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算
值，则会引起测量值的偏大．
11．（12 分）如图，一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子在匀强电场中运动，A、B 为其运动
轨迹上的两点．已知该粒子在A 点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到
B 点时速度方向与电场方向的夹角为30°．不计重力．求A、B 两点间的电势差．
解答：
解：设带电粒子在B 点的速度大小为vB，粒子在垂直电场方向的分速度不变，故：
vBsin30°=v0sin60° ①
解得：
②
设A、B 间的电势差为UAB，由动能定理，有：
③
联立②③解得：
答：A、B 两点间的电势差为
．
12．（20 分）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害．某地有一倾角为θ=37°
（sin37°=）的山坡C，上面有一质量为m 的石板B，其上下表面与斜坡平行；B 上有一碎石堆
A（含有大量泥土），A 和B 均处于静止状态，如图所示．假设某次暴雨中，A 浸透雨水后总质
量也为m（可视为质量不变的滑块），在极短时间内，A、B 间的动摩擦因数μ1减小为，B、C 间
的动摩擦因数μ2减小为0.5，A、B 开始运动，此时刻为计时起点；在第2s 末，B 的上表面突然
变为光滑，μ2保持不变．已知A 开始运动时，A 离B 下边缘的距离l=27m，C 足够长，设最大
静摩擦力等于滑动摩擦力．取重力加速度大小g=10m/s2．求：
（1）在0～2s 时间内A 和B 加速度的大小
（2）A 在B 上总的运动时间．
解答：
解：（1）在0～2s 时间内，A 和B 的受力如图所示，
其中f1、N1是A 与B 之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是B 与C 之间的摩擦力和正压力
的大小，方向如图所示．
由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得
f1=μ1N1 ①
N1=mgcosθ ②
f2=μ2N2 ③
N2=N1+mgcosθ ④
规定沿斜面向下为正，设A 和B 的加速度分别为a1和a2，
由牛顿第二定律得
mgsinθ
f
﹣1=ma1 ⑤
mgsinθ+f1
f
﹣2=ma2 ⑥
联立①②③④⑤⑥式，并代入题给的条件得
a1=3m/s2 ⑦
a2=1m/s2⑧
（2）在t1=2s 时，设A 和B 的速度分别为v1和v2，则
v1=a1t1=6m/s ⑨
v2=a2t1=2m/s ⑩
t＞t1时，设A 和B 的加速度分别为a1′和a2′，此时A 与B 之间摩擦力为零，同理可得
a1′=6m/s2⑪
a2′=
2m/s
﹣
2⑫
即B 做减速运动．
设经过时间t2，B 的速度减为零，则有
v2+a2′t2=0⑬
联立⑩
式得
⑫⑬
t2=1s
在t1+t2时间内，A 相对于B 运动的距离为
s=
=12m＜27m
此后B 静止不动，A 继续在B 上滑动．
设再经过时间t3后A 离开B，则有
l
s=
﹣
可得
t3=1s（另一解不合题意，舍去）
设A 在B 上总的运动时间为t 总，有
t 总，=t1+t2+t3=4s
（利用下面的速度图线求解也可）
答：（1）在0～2s 时间内A 和B 加速度的大小分别为3m/s2和1m/s2；
（2）A 在B 上总的运动时间为4s．
（二）选考题，共45 分。请考生从给出的3 题中任选一题作答
[物理——选修3-3]（15 分）
13．（5 分）（2015 春•莱芜校级期末）关于扩散现象，下来说法正确的是（ ）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
解答：
解：A、温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，故A 正确；
B、扩散现象是分子热运动引起的分子的迁移现象，没有产生新的物质，是物理现象，故B 错
误；
CD、扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的分子迁移现象，可以在固体、液体、气体中
产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故CD 正确；
E、液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的，故E 错误．
故选：ACD．
14．（10 分）如图，一粗细均匀的U 形管竖直放置，A 侧上端封闭，B 侧上端与大气相通，下端
开口处开关K 关闭，A 侧空气柱的长度为l=10.0cm，B 侧水银面比A 侧的高h=3.0cm．现将开
关K 打开，从U 形管中放出部分水银，当两侧水银面的高度差为h1=10.0cm 时将开关K 关闭．
已知大气压强p0=75.0cmHg．
（i）求放出部分水银后A 侧空气柱的长度；
（ii）此后再向B 侧注入水银，使A、B 两侧的水银面达到同一高度，求注入的水银在管内的长
度．
解答：
解：（i）以cmHg 为压强单位．设A 侧空气柱长度l=10.0cm 时压强为p，当两侧的水
银面的高度差为h1=10.0cm 时，空气柱的长度为l1，压强为p1，由玻意耳定律，有：
pl=p1l1 ①
由力学平衡条件，有：
p=p0+h ②
打开开关放出水银的过程中，B 侧水银面处的压强始终为p0，而A 侧水银面处的压强随空气
柱长度的增加逐渐减小，B、A 两侧水银面的高度差也随着减小，直至B 侧水银面低于A 侧水
银面h1为止，由力学平衡条件，有：
p1=p0
h
﹣1 ③
联立①②③，并代入题目数据，有：
l1=12cm ④
（ii）当A、B 两侧的水银面达到同一高度时，设A 侧空气柱的长度为l2，压强为P2，由玻意耳
定律，有：
pl=p2l2 ⑤
由力学平衡条件有：
p2=p0 ⑥
联立②⑤⑥式，并代入题目数据，有：
l2=10.4cm ⑦
设注入水银在管内的长度为△h，依题意，有：
h=2
△
（l1
l
﹣2）+h1 ⑧
联立④⑦⑧式，并代入题目数据，有：
h=13.2cm
△
答：（i）放出部分水银后A 侧空气柱的长度为12cm；
（ii）注入的水银在管内的长度为13.2cm．
[物理——选修3-4]（15 分）
15．如图，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为θ，经折
射后射出a、b 两束光线．则（ ）
A．在玻璃中，a 光的传播速度小于b 光的传播速度
B．在真空中，a 光的波长小于b 光的波长
C．玻璃砖对a 光的折射率小于对b 光的折射率
D．若改变光束的入射方向使θ 角逐渐变大，则折射光线a 首先消失
E．分别用a、b 光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距大于b 光
的干涉条纹间距
解答：
解：AC、光线a 的偏折程度大，根据折射定律公式n=
，光线a 的折射率大；再
根据公式v=，光线a 在玻璃中的传播速度小，故A 正确，C 错误；
B、光线a 的折射率大，说明光线a 的频率高，根据c=λf，光线a 在真空中的波长较短，故B 正
确；
D、若改变光束的入射方向使θ 角逐渐变大，则折射光线a 的折射角先达到90°，故先发生全
反射，先消失，故D 正确；
E、光线a 在真空中的波长较短，根据双缝干涉条纹间距公式
，分别用a、b 光在同一
个双缝干涉实验装置上做实验，a 光的干涉条纹间距小于b 光的干涉条纹间距，故E 错误；
故选：ABD．
16．平衡位置位于原点O 的波源发出的简谐横波在均匀介质中沿水平x 轴传播，P、Q 为x 轴
上的两个点（均位于x 轴正向），P 与O 的距离为35cm，此距离介于一倍波长与二倍波长之间．
已知波源自t=0 时由平衡位置开始向上振动，周期T=1s，振幅A=5cm．当波传到P 点时，波源
恰好处于波峰位置；此后再经过5s，平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置．求：
（i）P、Q 间的距离；
（ii）从t=0 开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的
路程．
解答：
解：（i）由题意，O、P 两点间的距离与波长λ 之间满足
OP=
①
波速v 与波长的关系为
v=
②
在t=5s 的时间间隔内，波传播的路程为vt．
由题意有
vt=PQ+λ ③
式中，PQ 为P、Q 间的距离．
由①②③式和题给数据，得
PQ=133cm
（ii）Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源运动的时间为
t1=t+T
波源从平衡位置开始运动，每经过T，波源运动的路程为A．
有题给条件得
t1=25×T
故t1时间内，波源运动的路程为
s=25A=125cm
答：（i）P、Q 间的距离为133cm；
（ii）从t=0 开始到平衡位置在Q 处的质点第一次处于波峰位置时，波源在振动过程中通过的
路程为125cm．
[物理——选修3-5]（15 分）
17．实物粒子和光都具有波粒二象性．下列事实中突出体现波动性的是（ ）
A．电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样
B．β 射线在云室中穿过会留下清晰的径迹
C．人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构
D．人们利用电子显微镜观测物质的微观结构
E．光电效应实验中，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，与入射光的强度无关
解答：
解：A、干涉是波具有的特性，电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样，说明
电子具有波动性，所以A 正确；
B、β 粒子在云室中受磁场力的作用，做的是圆周运动，与波动性无关，所以B 错误；
C、可以利用慢中子衍射来研究晶体的结构，说明中子可以产生衍射现象，说明具有波动性，
所以C 正确；
D、人们利用电子显微镜观测物质的微观结构，说明电子可以产生衍射现象，说明具有波动性，
所以D 正确；
E、光电效应实验，说明的是能够从金属中打出光电子，说明的是物质的粒子性，所以E 错误；
故选：ACD．
18．两滑块a、b 沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后两者粘在一起运动；经过一
段时间后，从光滑路段进入粗糙路段．两者的位置x 随时间t 变化的图象如图所示．求：
（i）滑块a、b 的质量之比；
（ii）整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比．
解答：
解：（i）设a、b 的质量分别为m1、m2，a、b 碰撞前地速度为v1、v2．
由题给的图象得
v1=
2m/s
﹣
①
v2=1m/s ②
a、b 发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块的共同速度为v．
由题给的图象得
v=m/s ③
由动量守恒定律得
m1v1+m2v2=（m1+m2）v ④
联立①②③④式得
m1：m2=1：8
（ii）由能量守恒得，两滑块因碰撞损失的机械能为
E=
△
由图象可知，两滑块最后停止运动，
由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做的功为
W=
联立⑥⑦式，并代入数据得
W：△E=1：2
答：（i）滑块a、b 的质量之比为1：8；
（ii）整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做的功与因碰撞而损失的机械能之比为1：2．
