2015-2020年全国理综全国123卷( 物理试卷含详解答案)

绝密★启用前2020年普通高等学校招生全国统一考试（全国Ⅲ卷）（含答案）理科综合能力测试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。

回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。

14.如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。

圆环初始时静止。

将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A.拨至M端或N端，圆环都向左运动B.拨至M端或N端，圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动15.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。

已知甲的质量为1 kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为A.3 JB.4 JC.5 JD.6 J16.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍。

已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g.则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为A.RKgQPB.RPKgQC.RQgKPD.RPgQK17.如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙 相连。

甲、乙两物体质量相等。

系统平衡时，O 点两侧绳与竖 直方向的夹角分别为α和β。

2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试卷全国1（新课标版）物理部分14. 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。

一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的 A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小 C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小 【答案】D考点：磁场中带电粒子的偏转15. 如图，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为M φ、N φ、P φ、P φ。

一电子有M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A.直线a 位于某一等势面内，Q M φφ>B.直线c 位于某一等势面内，N M φφ>C.若电子有M 点运动到Q 点，电场力做正功D.若电子有P 点运动到Q 点，电场力做负功 【答案】B 【解析】试题分析：电子带负电荷，从M 到N 和P 做功相等，说明电势差相等，即N 和P 的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP 和MQ 分别是两条等势线，从M 到N ，电场力对负电荷做负功，说明MQ 为高电势，NP 为低电势。

所以直线c 位于某一等势线内，但是M N φφ=，选项A 错，B 对。

若电子从M 点运动到Q 点，初末位置电势相等，电场力不做功，选项C 错。

电子作为负电荷从P 到Q 即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项D 错。

考点：静电场16. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3:1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220V 的正弦交流电源上，如图所示。

设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则A. 9166==k ,V UB. 9122==k ,V UC. 3166==k ,V UD. 3122==k ,V U 【答案】A 【解析】试题分析：原副线圈电压比等于匝数比，根据副线圈负载电阻的电压u ，可知副线圈电压为u ，原线圈电压为3u ，副线圈电流u I R =，原副线圈电流与匝数成反比，所以原线圈电流13uI R=，那么原线圈输入电压22033uv u R R=+⨯，整理可得66u v =；原副线圈电阻消耗的功率根据2p I R =，电阻相等，电流为1:3，可得功率比为1:9，19k =，对照选项A 对。

b绝密★启封前试题类型：全国1卷普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理试题二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。

14．高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。

在启动阶段，列车的动能A ．与它所经历的时间成正比B ．与它的位移成正比C ．与它的速度成正比D ．与它的动量成正比15．如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P ，系统处于静止状态。

现用一竖直向上的力F 作用在P 上，使其向上做匀加速直线运动。

以x 表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是16．如图，三个固定的带电小球a 、b 和c ，相互间的距离分别为ab=5cm ，bc=3cm ，ca =4cm 。

小球c 所受库仑力的合力的方向平行于a 、b 的连线。

设小球a 、b 所带电荷量的比值的绝对值为k ，则 A ．a 、b 的电荷同号，169k = B ．a 、b 的电荷异号，169k = C ．a 、b 的电荷同号，6427k =D ．a 、b 的电荷异号，6427k =17．如图，导体轨道OPQS 固定，其中PQS 是半圆弧，Q 为半圆弧的中点，O 为圆心。

轨道的电阻忽略不计。

OM 是有一定电阻、可绕O 转动的金属杆，M 端位于PQS 上，OM 与轨道接触良好。

空间存在与半圆所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B 。

现使OM 从OQ 位置以恒定的角速度逆时针转到OS 位置并固定（过程I ）；再使磁感应强度的大小以一定的变化率从B 增加到B '（过程II ）。

在过程I 、II 中，流过OM 的电荷量相等，则B B'等于 A ．54B ．32 C ．74D ．218．如图，abc 是竖直面内的光滑固定轨道，ab 水平，长度为2R ；bc 是半径为R的四分之一圆弧，与ab 相切于b 点。

2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、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，第问题只有一个符合题目要求，第问题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，先对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.【题文】如图，两平行的带电金属板水平放置。

若在两板中间a点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，该微粒将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【答案】D15.【题文】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U a、U b、U c。

已知bc边的长度为l。

下列判断正确的是A.U a>U c，金属框中无电流B.U b>U c，金属框中电流方向沿a-b-c-aC.，金属框中无电流D.，金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C16.【题文】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/sB.东偏南方向，1.9×103m/sC.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×103m/s【答案】17.【题文】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。

2015·全国卷Ⅰ(物理)14．K2[2015·全国卷Ⅰ] 两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行．一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A ．轨道半径减小，角速度增大( )B ．轨道半径减小，角速度减小C ．轨道半径增大，角速度增大D ．轨道半径增大，角速度减小14．D [解析] 根据r ＝m v qB，B 减小，则r 增大；v ＝ωr ，由于磁场不会改变v 的大小，r 增大导致角速度ω减小，D 正确．图1-115．I2[2015·全国卷Ⅰ] 如图1-1所示，直线a 、b 和c 、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M 、N 、P 、Q 是它们的交点，四点处的电势分别为φM 、φN 、φP 、φQ .一电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则( )A ．直线a 位于某一等势面内，φM >φQB ．直线c 位于某一等势面内，φM >φNC ．若电子由M 点运动到Q 点，电场力做正功D ．若电子由P 点运动到Q 点，电场力做负功15．B [解析] 电子由M 点分别运动到N 点和P 点的过程中，电场力做功相等，表明N 、P 两点电势相等，直线d 是等势线，与d 平行的c 也是等势线，电子由M 到N ，电场力做负功，电势能增大，则φM >φN ，A 错误，B 正确；电子由M 点运动到Q 点，电场力不做功，C 错误；电子由P 点运动到Q 点，电场力做正功，D 错误．16．M2[2015·全国卷Ⅰ] 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为3∶1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为220 V 的正弦交流电源上，如图1-2所示．设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率的比值为k ，则( )图1-2A ．U ＝66 V ，k ＝19B ．U ＝22 V ，k ＝19C ．U ＝66 V ，k ＝13D ．U ＝22 V ，k ＝1316．A [解析] 根据题意，副线圈电流是原线圈电流的3倍，设副线圈回路中电阻两端的电压为U ，则原线圈回路中电阻两端的电压为13U ，因为原线圈两端电压是副线圈两端电压的3倍，所以220 V ＝13U ＋3U ，解得U ＝66 V ，原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为I 2R （3I ）2R ＝19，A 正确． 17．E2[2015·全国卷Ⅰ] 如图1-3所示，一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置，直径POQ 水平．一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落，恰好从P 点进入轨道．质点滑到轨道最低点N 时，对轨道的压力为4mg ，g 为重力加速度的大小．用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功．则( )图1-3A ．W ＝12mgR ，质点恰好可以到达Q 点 B ．W >12mgR ，质点不能到达Q 点 C ．W ＝12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 D ．W <12mgR ，质点到达Q 点后，继续上升一段距离 17．C [解析] 在N 点，由牛顿第二定律得4mg －mg ＝m v 2R ，解得质点在N 点的动能为32mgR ，根据动能定理，有mg · 2R －W ＝32mgR ，得W ＝12mgR ，NQ 段与PN 段相比，质点运动的速率小，受到的支持力小，摩擦力小，质点克服摩擦力做功W ′<W ，到达Q 点时的动能为32mgR －mgR －W ′＝12mgR －W ′>0，故质点会从Q 点继续上升，所以C 正确． 18．D2[2015·全国卷Ⅰ] 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图1-4所示．水平台面的长和宽分别为L 1和L 2，中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h .不计空气的作用，重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v 的最大取值范围是( )图1-4 A.L 12g 6h <v <L 1g 6h B.L 14g h <v <（4L 21＋L 22）g 6h C.L 12g 6h <v <12（4L 21＋L 22）g 6h D.L 14g h <v <12（4L 21＋L 22）g 6h18．D [解析] 当球落到右侧角上的时候，设飞行时间为t 1，则3h ＝12gt 21，t 1＝6h g ，t 1时间内的水平位移x 1＝L 21＋⎝⎛⎭⎫L 222＝L 21＋L 224，发射速度v 1＝x 1t 1＝12 （4L 21＋L 22）g 6h；当球刚好擦网落到台面中间线上的时候，设飞行时间为t 2，则3h －h ＝12gt 22，t 2＝2 h g ，t 2时间内的水平位移x 2＝L 12，发射速度v 2＝x 2t 2＝L 14 g h ，则v 2<v <v 1，所以D 正确． 19．L4[2015·全国卷Ⅰ] 1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”．实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图1-5所示，实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后．下列说法正确的是( )图1-5A．圆盘上产生了感应电动势B．圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C．在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D．圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动19．AB[解析] 小磁针在圆盘所在处形成的磁场是非匀强磁场，圆盘可以等效为许多环形闭合线圈，圆盘转动过程中，穿过每个环形闭合线圈的磁通量不断地发生变化，在每一环形线圈上产生电动势和涡电流，A正确；环形线圈随圆盘转动，由楞次定律可知，线圈会受到小磁针施加的阻碍相对运动的力，根据牛顿第三定律可知，小磁针会受到与线圈即圆盘转动方向相同的力的作用，此力来源于电磁感应形成的涡电流，而不是自由电子随圆盘转动形成的电流，B正确，D错误．从圆盘的整个盘面上看，圆盘转动过程中穿过整个圆盘的磁通量不变，C错误．20．C5[2015·全国卷Ⅰ] 如图1-6(a)所示，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示．若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()(a) (b)图1-6A ．斜面的倾角B ．物块的质量C ．物块与斜面间的动摩擦因数D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度20．ACD [解析] 上滑时设物块的加速度大小为a 1，对物块由牛顿第二定律得，mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，下滑时设物块的加速度大小为a 2，有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，由图(b)可得，a 1＝v 0t 1，a 2＝v 1t 1，联立可解得θ和μ，A 、C 正确；v -t 图像与坐标轴在第一象限所围成的图形的面积表示上滑的最大位移，进而可求得最大高度，D 正确．21．D5[2015·全国卷Ⅰ] 我国发射的“嫦娥三号”登月探测器靠近月球后，先在月球表面附近的近似圆轨道上绕月运行；然后经过一系列过程，在离月面4 m 高处做一次悬停(可认为是相对于月球静止)；最后关闭发动机，探测器自由下落．已知探测器的质量约为1.3×103 kg ，地球质量约为月球的81倍，地球半径约为月球的3.7倍，地球表面的重力加速度大小约为9.8 m/s 2.则此探测器( )A ．在着陆前的瞬间，速度大小约为8.9 m/sB ．悬停时受到的反冲作用力约为2×103 NC ．从离开近月圆轨道到着陆这段时间内，机械能守恒D ．在近月圆轨道上运行的线速度小于人造卫星在近地圆轨道上运行的线速度21．BD [解析] 设月球表面重力加速度为g ′，则g ′g ＝GM ′R ′2GM R 2＝M ′M ·⎝ ⎛⎭⎪⎫R R ′2，代入数据得g ′≈15.9g ≈1.66 m/s 2，探测器着陆瞬间的速度v ＝2g ′h ＝13.3 m/s ，A 错误；悬停时F ＝mg ′＝1.3×103×1.66 N≈2.2×103 N，B正确；发动机反冲力做负功，机械能不守恒，C错误；在近月轨道上的线速度v′＝g′R′，在近地轨道上的线速度v＝gR，很明显v>v′，D正确．22．D4[2015·全国卷Ⅰ] 某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验．所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R＝0.20 m)．(a)(b)图1-7完成下列填空：(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图1-7(a)所示，托盘秤的示数为1.00 kg；(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图(b)所示，该示数为________kg；(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：(4)根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N；小车通过最低点时的速度大小为________m/s.(重力加速度大小取9.80 m/s2，计算结果保留2位有效数字)22．(2)1.40(4)7.9 1.4[解析] 托盘秤的示数要估读一位，所以是1.40 kg；对表格的五个数据求平均值，为1.81 kg，所以小车把凹形桥模拟器的压力F＝(1.81－1.00)× 9.8 N＝7.9 N，小车在最低点时所受的支持力F′＝F，小车质量m＝1.40 kg－1.00 kg＝0.40 kg，小车在凹形桥最低点时，由牛顿第二定律，有F′－mg＝m v2R，解得v＝1.4 m/s.23．J10[2015·全国卷Ⅰ] 图1-8(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图，其中虚线框内是毫安表的改装电路．(a)(b)图1-8(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2为阻值固定的电阻．若使用a和b两个接线柱，电表量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱，电表量程为10 mA.由题给条件和数据，可求出R1＝________Ω，R2＝________Ω.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准，校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V，内阻忽略不计；定值电阻R0有两种规格，阻值分别为300 Ω和1000 Ω；滑动变阻器R有两种规格，最大阻值分别为750 Ω和3000 Ω.则R0应选用阻值为________Ω的电阻，R应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器．(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大，利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻．图(b)中的R′为保护电阻，虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路．则图中的d点应和接线柱________(填”b”或”c”)相连．判断依据是：________________________________________________________________________ ________________________．23．(1)1535(2)3003000(3)c闭合开关时，若电表指针偏转，则损坏的电阻是R1；若电表指针不动，则损坏的电阻是R2[解析] (1)分析电路结构，根据并联电路分流规律，得(R1＋R2)× 2＝100 Ω，9R1＝100 Ω＋R2，解得R1＝15 Ω，R2＝35 Ω.(2)根据电流表校准的刻度，可知电路中总阻值最大为1.5 V0.000 5 A＝3000 Ω，最小阻值为1.5 V＝500 Ω.若定值电阻选择1000 Ω，则无法校准3.0 mA，所以定值电阻选择300 Ω.0.003 A由于最大阻值要达到3000 Ω，所以滑动变阻器要选择3000 Ω.(3)若接在b端，则电路总是闭合的，不能具体判断哪一个电阻损坏了．24．K1[2015·全国卷Ⅰ] 如图1-9所示，一长为10 cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1 T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘．金属棒通过开关与一电动势为12 V的电池相连，电路总电阻为2 Ω.已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5 cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3 cm，重力加速度大小取10 m/s2.判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量．图1-924．竖直向下0.01 kg[解析] 依题意，开关闭合后，电流方向从b到a，由左手定则可知，金属棒所受的安培力方向竖直向下．开关断开时，两弹簧各自相对于其原长伸长为Δl1＝0.5 cm.由胡克定律和力的平衡条件得2kΔl1＝mg①式中，m为金属棒的质量，k是弹簧的劲度系数，g是重力加速度的大小．开关闭合后，金属棒所受安培力的大小为F＝IBL②式中，I是回路电流，L是金属棒的长度．两弹簧各自再伸长了Δl2＝0.3 cm，由胡克定律和力的平衡条件得2k(Δl1＋Δl2)＝mg＋F③由欧姆定律有E＝IR④式中，E是电池的电动势，R是电路总电阻．联立①②③④式，并代入题给数据得m＝0.01 kg⑤25．A2、C5[2015·全国卷Ⅰ] 一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图1-10(a)所示．t＝0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t＝1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)．碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板．已知碰撞后1 s 时间内小物块的v-t图线如图(b)所示．木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g 取10 m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离．(a)(b)图1-1025．(1)0.10.4(2)6.0 m(3)6.5 m[解析] (1)规定向右为正方向．木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有－μ1(m＋M)g＝(m＋M)a1①由图可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v1＝4 m/s，由运动学公式得v 1＝v 0＋a 1t 1②s 0＝v 0t 1＋12a 1t 21③ 式中，t 1＝1 s ，s 0＝4.5 m 是木板碰前的位移，v 0是小物块和木板开始运动时的速度． 联立①②③式和题给条件得μ1＝0.1④在木板与墙壁碰撞后，木板以－v 1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v 1的初速度向右做匀变速运动．设小物块的加速度为a 2，由牛顿第二定律有－μ2mg ＝ma 2⑤由图可知a 2＝v 2－v 1t 2－t 1⑥ 式中，t 2＝2 s ，v 2＝0，联立⑤⑥式和题给条件得μ2＝0.4⑦(2)设碰撞后木板的加速度为a 3，经过时间Δt ，木板和小物块刚好具有共同速度v 3，由牛顿第二定律及运动学公式得μ2mg ＋μ1(M ＋m )g ＝Ma 3⑧v 3＝－v 1＋a 3Δt ⑨v 3＝v 1＋a 2Δt ⑩碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移为s 1＝－v 1＋v 32Δt ⑪ 小物块运动的位移为s 2＝v 1＋v 32Δt ⑫ 小物块相对木板的位移为Δs ＝s 2－s 1⑬联立⑥⑧⑨⑩⑪⑫⑬式，并代入数值得Δs＝6.0 m⑭因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0 m.(3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3.由牛顿第二定律及运动学公式得μ1(m＋M)g＝(m＋M)a4⑮0－v23＝2a4s3⑯碰后木板运动的位移为s＝s1＋s3⑰联立⑥⑧⑨⑩⑪⑮⑯⑰式，并代入数值得s＝－6.5 m⑱木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m.33．[物理—选修3－3][2015·全国卷Ⅰ] (1)H2下列说法正确的是____________．A．将一块晶体敲碎后，得到的小颗粒是非晶体B．固体可以分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质C．由同种元素构成的固体，可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体D．在合适的条件下，某些晶体可以转变为非晶体，某些非晶体也可以转变为晶体E．在熔化过程中，晶体要吸收热量，但温度保持不变，内能也保持不变(2)H2如图1-11所示，一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成，两圆筒中各有一个活塞．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm2，小活塞的质量为m2＝1.50 kg，横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l＝40.0 cm，汽缸外大气的压强为p＝1.00×105 Pa，温度为T＝303 K．初始时大活塞与大圆筒底部相距l2，两活塞间封闭气体的温度为T1＝495 K．现汽缸内气体温度缓慢下降，活塞缓慢下移．忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：①在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，缸内封闭气体的温度；②缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时，缸内封闭气体的压强．图1-1133．(1)BCD[解析] 晶体被敲碎后，构成晶体的分子或原子的空间点阵结构没有发生变化，仍然是晶体，A 错误；有些晶体在光学性质方面是各向异性的，B 正确；同种元素构成的不同晶体互为该元素的同素异形体，C 正确；如果外界条件改变了物质分子或原子的排布情况，晶体和非晶体之间可以互相转化，D 正确；晶体熔化过程中，分子势能发生变化，内能发生了变化，E 错误．(2)①330 K ②1.01×105 Pa[解析] ①设初始时气体体积为V 1，在大活塞与大圆筒底部刚接触时，缸内封闭气体的体积为V 2，温度为T 2.由题给条件得V 1＝S 2⎝⎛⎭⎫l －l 2＋S 1⎝⎛⎭⎫l 2① V 2＝S 2l ②在活塞缓慢下移的过程中，用p 表示缸内气体的压强，由力的平衡条件得S 1(p 1－p )＝m 1g ＋m 2g ＋S 2(p 1－p )③故缸内气体的压强不变．由盖·吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2④ 联立①②④式并代入题给数据得T 2＝330 K ⑤②在大活塞与大圆筒底部刚接触时，被封闭气体的压强为p 1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中，被封闭气体的体积不变．设达到热平衡时被封闭气体的压强为p ′，由查理定律，有p ′T ＝p 1T 2⑥ 联立③⑤⑥式并代入题给数据得p ′＝1.01×105 Pa ⑦34．[物理—选修3－4][2015·全国卷Ⅰ] (1)N2在双缝干涉实验中，分别用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距Δx 1与绿光的干涉条纹间距Δx 2相比，Δx 1________Δx 2(填“＞”“＝”或“＜”)．若实验中红光的波长为630 nm ，双缝到屏幕的距离为1.00 m ，测得第1条到第6条亮条纹中心间的距离为10.5 mm ，则双缝之间的距离为________mm.(2)G2甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿x 轴正向和负向传播，波速均为v ＝25 cm/s.两列波在t ＝0时的波形曲线如图1-12所示．求：①t ＝0时，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标；②从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间．图1-1234．(1)＞ 0.300[解析] 双缝干涉条纹间距Δx ＝Lλd，红光波长较长，所以红光的双缝干涉条纹间距较大，即Δx 1>Δx 2.根据题中数据可得条纹间距Δx ＝10.5 mm 5＝2.1 mm ＝2.1×10－3 m ，根据Δx ＝L λd可得d ＝L λΔx ＝1.00 ×630×10－92.1×10－3 m ＝3.00×10－4 m ＝0.300 mm. (2)①x ＝(50＋300n ) cm ，n ＝0，±1，±2，… ②0.1 s[解析] ①t ＝0时，在x ＝50 cm 处两列波的波峰相遇，该处质点偏离平衡位置的位移为16 cm ，两列波的波峰相遇处的质点偏离平衡位置的位移均为16 cm.从图线可以看出，甲、乙两列波的波长分别为λ1＝50 cm ，λ2＝60 cm ①甲、乙两列波波峰的x 坐标分别为x 1＝50＋k 1λ1，k 1＝0，±1，±2，…②x 2＝50＋k 2λ2，k 2＝0，±1，±2，…③由①②③式得，介质中偏离平衡位置位移为16 cm 的所有质点的x 坐标为x ＝(50＋300n ) cm ，n ＝0，±1，±2，…④②只有两列波的波谷相遇处的质点的位移为－16 cm.t ＝0时，两波波谷间的x 坐标之差为Δx ′＝⎣⎡⎦⎤50＋（2m 2＋1）λ22－⎣⎡⎦⎤50＋（2m 1＋1）λ12⑤ 式中，m 1和m 2均为整数．将①式代入⑤式得Δx ′＝10(6m 2－5m 1)＋5⑥由于m 1、m 2均为整数，相向传播的波谷间的距离最小为Δx ′0＝5 cm ⑦从t ＝0开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为－16 cm 的质点的时间为t＝Δx′0 2v⑧代入数值得t＝0.1 s⑨图1-1335．[物理—选修3－5][2015·全国卷Ⅰ] (1)O1在某次光电效应实验中，得到的遏止电压U c与入射光的频率ν的关系如图1-13所示．若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为__________________，所用材料的逸出功可表示为________________．(2)F3如图1-14，在足够长的光滑水平面上，物体A、B、C位于同一直线上，A位于B、C之间．A的质量为m，B、C的质量都为M，三者都处于静止状态．现使A以某一速度向右运动，求m和M之间应满足什么条件，才能使A只与B、C各发生一次碰撞．设物体间的碰撞都是弹性的．图1-1435．(1)ek －eb[解析] 在光电效应现象中，入射光子能量为hν，这些能量的一部分用于克服逸出功W 0，多余的能量转化为电子的最大初动能，由动能定理得eU c ＝h ν－W 0，整理得U c ＝h e ν－W 0e.图线斜率k ＝h e，所以普朗克常量h ＝ek ；截距为b ，即eb ＝－W 0，所以逸出功W 0＝－eb . (2)(5－2)M ≤m <M[解析] A 向右运动与C 发生第一次碰撞，碰撞过程中，系统的动量守恒、机械能守恒．设速度方向向右为正，开始时A 的速度为v 0，第一次碰撞后C 的速度为v C 1，A 的速度为v A 1.由动量守恒定律和机械能守恒定律得m v 0＝m v A 1＋M v C 1①12m v 20＝12m v 2A 1＋12M v 2C 1② 联立①②式得v A 1＝m －M m ＋Mv 0③ v C 1＝2m m ＋Mv 0④ 如果m >M ，第一次碰撞后，A 与C 速度同向，且A 的速度小于C 的速度，不可能与B 发生碰撞；如果m ＝M ，第一次碰撞后，A 停止，C 以A 碰前的速度向右运动，A 不可能与B 发生碰撞；所以只需考虑m <M 的情况．第一次碰撞后，A 反向运动与B 发生碰撞．设与B 发生碰撞后，A 的速度为v A 2，B 的速度为v B 1，同样有v A 2＝m －M m ＋M v A 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫m －M m ＋M 2v 0⑤ 根据题意，要求A 只与B 、C 各发生一次碰撞，应有v A 2≤v C 1⑥联立④⑤⑥式得m2＋4mM－M2≥0⑦解得m≥(5－2)M⑧另一解m≤－(5＋2)M舍去．所以，m和M应满足的条件为(5－2)M≤m<M⑨。

2015年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅱ）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，该微粒将（）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U a、U b、U c．已知bc边的长度为l．下列判断正确的是（）A．U a＞U c，金属框中无电流B．U b＞U c，金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC．U bc=﹣Bl2ω，金属框中无电流D．U bc=Bl2ω，金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3．（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/sC．西偏北方向，2.7×103m/s D．东偏南方向，2.7×103m/s4．（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。

2015年普通高等学校招生全国统一考试(新课标2卷)理科综合能力测试第I卷二、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，第问题只有一个符合题目要求，第问题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，先对但不全的得3分，有选错的得0分。

14.【题文】如图，两平行的带电金属板水平放置。

若在两板中间a点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，该微粒将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【答案】D15.【题文】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U a、U b、U c。

已知bc边的长度为l。

下列判断正确的是A.U a>U c，金属框中无电流B.U b>U c，金属框中电流方向沿a-b-c-aC.，金属框中无电流D.，金属框中电流方向沿a-c-b-a【答案】C16.【题文】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/sB.东偏南方向，1.9×103m/sC.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×103m/s【答案】17.【题文】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。

2015年普通高等学校招生全国统一考试（新课标2卷）理科综合 物理部分一、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14～17题只有一项符合题目要求，第18～21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) 14.如图，两平行的带电属板水平放置，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 点从静止释放同样的微粒，该微粒将( )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15.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ω逆时针转动时，a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 已知bc 边的长度为l ，下列判断正确的是( )A.U a >U c ，金属框中无电流B.U b >U c ，金属框中电流方向沿abca.C.U bc =212Bl ω-，金属框中无电流 D.U bc =212Bl ω，金属框中电流方向沿acba 16.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/sB.东偏南方向，1.9×103m/sC.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×103m/s 17.汽车在平直公路上行驶，。

2020年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试物理部分物理试题一、选择题：本题共8题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，第14—17题只有一项符合题目要求，第18—21题有多项符合题目要求。

全部选对6分，选对但不全的得3分，有选错的0分。

14. 氦原子被电离出一个核外电子，将会形成类氢结构的氦离子。

已知基态的氦离子能量为E1＝－54.4 eV，氦离子能级的示意图如图1所示。

在具有下列能量的光子中，不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是A．40.8 eVB．43.2 eVC．51.0 eV 图1D．54.4 eV[解析] 根据玻尔理论可以知道，处于基态的氦离子在吸收光子能量时只能吸收一个特定频率的光子且不能积累。

因此当其他能级与基态间的能量差和光子能量相等时，该光子才能被吸收。

由能级示意图可知：第2能级和基态间的能量差ΔE 1＝E2－E1＝－13.6 eV－(－54.4 eV)＝40.8 eV，故A选项中的光子能量能被吸收，没有能级之间的能量差和B选项中光子的能量相等，第4能级和基态间的能量差ΔE2＝E4－E1＝－3.4 eV－(－54.4 eV)＝51.0 eV，故C选项中光子能量能被吸收，当光子能量大于或等于基态能量的绝对值时，将被处于基态的离子吸收并发生电离，故选项D中的光子能量能被吸收。

[答案] B15. 为了测量某行星的质量和半径，宇航员记录了登陆舱在该行星表面做圆周运动的周期T，登陆舱在行星表面着陆后，用弹簧测力计称量一个质量为m的砝码，读数为F。

已知引力常量为G。

则下列错误的是A．该行星的质量为F3T4 16π4Gm3B．该行星的半径为4π2FT2mC ．该行星的密度为3πGT 2D ．该行星的第一宇宙速度为FT 2πm解析 据F ＝mg 0＝m 4π2T 2R ，得R ＝FT 24π2m ，B 错误。

由G Mm R 2＝m 4π2T 2R ，得M ＝4π2R 3GT 2，又R ＝FT 24π2m ，则M ＝F 3T 416π2Gm 3，A 正确。