2015年江苏省高考物理试卷-解析

江苏省2015年普通高等学校统一招生考试

物理试题

哈尔滨师范大学附属中学 张波 150080

第I 卷（选题题部分，共计31分）

一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意．

[2015·江苏卷，1]一电器中的变压器可视为理想变压器，它将220V 交变电流改变为110V ．已知变压器原线圈匝数为800，则副线圈匝数为 A ．200 B ．400 C ．1600 D ．3200 【答案】B

[解析] 理想变压器原、副线圈电压与匝数成正比，有2

800

110220n ，所以2n =400，B 正确。

【考点分类】第十章 交变电流，传感器

考点2．变压器、电能的输送 【试题难度】低档题.

[2015·江苏卷，2]静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载．《春秋纬·考异邮》中有“玳瑁吸”之说，但下列不属于．．．

静电现象的是 A ．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B ．带电小球移至不带电金属球附近，两者相互吸引

C ．小线圈接近通电电线过程中，小线圈中产生电流

D ．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉 【答案】C

[解析] 静电现象是静止的电荷之间通过电场发生相互作用而产生的现象。带电体吸引轻小物体是静电现象，A 不选。带电小球与发生了静电感应的不带电金属球上的感应电荷总体相互吸引，是静电现象，B 不选。小线圈接近通电电线过程中，小线圈中产生电流是电磁感应现象，C 选。与地毯摩擦使人体带电和手与金属把手的静电放电都是静电现象，D 不选。

【考点分类】第六章 静电场

考点1．电场力的性质 【试题难度】低档题.

[2015·江苏卷，3]过去几千年来，人类对行星的认识与研究仅限于太阳系内，行星“51 peg b ”的发现拉开了研究太阳系外行星的序幕．“51 peg b ”绕其中心恒星做匀速圆周运动，周期约为4天，轨道半径约为地球绕太阳运动半径的

20

1

．该中心恒星与太阳的质量比约为 A ．10

1 B ．1

C ．5

D ．10

【答案】B

[解析] 对绕中心天体做匀速圆周运动的星体有：2224T r m r Mm G π=，整理有2

3

24GT r M π=

即143652012

32

3

≈??

? ?????

??=???? ?????

? ??=行星地球地球行星太阳恒星T T r r M M

，B 正确。 【考点分类】第四章 曲线运动，万有引力和航天 考点4．万有引力和航天 【试题难度】中档题.

[2015·江苏卷，4]如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度．下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长MN 相等，将它们分别挂在天平的右臂下方．线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态．若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是 ( )

【答案】A

[解析] 每个线圈都有三段边受安培力，A 中两段侧边所受安培力恰好平衡，B 、C 、D 中两段侧边所受安培力的水平分力都平衡，而B 、C 中两端侧边所受安培力的竖直分力抵消了与它们在MN 边上的射影等长的边受的安培力，且B 中的侧边的射影长所以抵消得多。D 中的两段侧边所受的安培力的竖直分力也与它们在水平面上的射影的长度相等的边所受的安培力且与线圈底边所受的安培力同向，但总的等效的受力边长比MN 边短，所以A 正确。

【考点分类】第八章 磁场

考点1．磁场的描述，磁场对电流的作用 【试题难度】中档题.

[2015·江苏卷，5]如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8 m 设计有一个关卡，各关卡同步放行和关

闭．放行和关闭的时间分别为5s 和2s ．关卡刚放行时，一同学立即在关卡1处以加速度2m/s 2由静止加速到2m/s ，然后匀速向

A ．

B ．

C ．

D ．

8m 8m 8m 8m

关卡5

关卡1 关卡2 关卡3 关卡

4

前，则最先挡住他前进的关卡是 A ．关卡2 B ．关卡3

C ．关卡4

D ．关卡5

【答案】C

[解析] 该同学加速过程12

2

1===a v t s 1221==a v s m 到达关卡2的时间5.421812=-+

=t s 小于5s 可以通过。到达关卡3的时间5.82

8

5.43=+=t s 大于7s 小于12s 可以通过。到达关卡4的时间5.1228

5.84=+=t s 大于12S 小于14s 不能通过，C 正

确。

【考点分类】第一章 运动的描述，匀变速直线运动的研究

考点1．匀变直线运动规律及其应用 【试题难度】中档题.

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分．每小题有多个选选项符合题意．全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，错选或不答的得0分．

[2015·江苏卷，6]一人乘电梯上楼，在竖直上

升过程中加速度a 随时间t 变化的图线如图所示，以竖直向上为a 的正方向，则人对地板的压

力 A ．t = 2s 时最大

B ．t = 2s 时最小

C ．t = 8.5s 时最大

D ．t = 8.5s 时最小 【答案】AD [

解

析

]

地

板

对

人

的

支

持

力

ma mg N +=

a 为正值最大时N 最大，a 为负值最大时N 最小，再依据牛顿第三定律N

N -='可知 A 、D 正确。

【考点分类】第三章 牛顿运动定律

考点1．牛顿运动定律，牛顿运动定律的应用 考点2．超重和失重 【试题难度】中档题.

[2015·江苏卷，7]一带正电的小球向右水平抛入范围足够大的匀强电场，电场方向水平向左．不计空气阻力，则小球 A ．做直线运动 B ．做曲线运动

C ．速率先减小后增大

D ．速率先增大后减小

2

10

a /m·s -2

t /s 0 2 4 6 8 – 1

1

0 – 2

– 3 v 0

E +

[解析] 带正电的小球受到的水平向左的电场力和竖直向下的重力都是恒力，合力也是恒力且斜向左下方，与初速度夹角为钝角，所以小球做匀变速曲线运动且速度先减小后增大，B 、C 正确。

【考点分类】第四章 曲线运动，万有引力和航天 考点1．曲线运动、运动的合成与分解 第六章 静电场

考点1．电场的力的性质 【试题难度】低档题.

[2015·江苏卷，8]两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示．c 是两负电荷连线的中点，d 点在正电荷的正上方，c 、d 到正电荷的距离相等，则 A ．a 点的电场强度比b 点的大<<< B ．a 点的电势比b 点的高 C ．c 点的电场强度比d 点的大 D ．c 点的电势比d 点的低 【答案】ACD

[解析] a 点附近的电场线比b 点附近的电场线密集，A 正确。c 点的场强由于两个负电荷在该点的电场抵消了而等于正电荷在c 点的场强，正电荷在d 点的场强与其在c 点的场强等大，但与两个负电荷在该处的场强矢量合成后合场强小于c 点的了，C 正确。作出过a 、b 、d 点的等势面（与电场线垂直）并结合电场线方向，就可以判断a ?

a ?<

b ? 同理

c ?<

d ?。

【考点分类】第六章 静电场

考点1．电场的力的性质 考点2．电场的能的性质 【试题难度】中档题.

[2015·江苏卷，9]如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC = h ．圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，恰好能回到A ．弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为g ．则圆环 ( )

A ．下滑过程中，加速度一直减小

B ．下滑过程中，克服摩擦力做的功为

4

1mv 2

C ．在C 处，弹簧的弹性势能为4

1

mv 2 – mgh

D ．上滑经过B 的速度大于下滑经过B 的速度

A B

C

h

m

[解析] 由于圆环在B 点速度最大，加速度为零，所以下滑过程中，其加速度至少是先减小再增大的，A 不对。下滑全程 有0=+--mgh W E f p 上滑全程 有

221

0mv mgh W E f P -=--

联立有241mv W f = 241

mv mgh E p -= B 正确C 错误。从A 到B 过程 有

02

12

-='+'-'-B f p mv h mg W E 得'-'-'=f p B W E h mg v 2222，从B 到A 过程 有

2

2

10'

-='-'-'B

f p mv h m

g W E 。得'

+'-'='f p B W E h mg v 2222

，D 正确。或者从B 到A

速度是零，之后，再从A 下滑到B 的运动过程与第一次下滑到B 过程相同，但从B 到A 再下滑到B 的运动过程中机械能一直在减少，所以D 正确。

【考点分类】第三章 牛顿运动定律

考点1．牛顿运动定律，牛顿运动定律的应用 第五章 机械能守恒定律 考点2．动能定理及其应用 【试题难度】高档题.

第II 部分（非选择题部分，共计89分）

三、简答题：本题分必做题（第10、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分． 【必做题】 [2015·江苏卷，10]（8分）小明用如图10 – 1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻．

（1）题 10 – 1图中电流表的示数为 ______ A ．

（2）调节滑动变阻器，电压表和电流的示数记录如下： U /V 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06 I /A 0.12 0.20 0.28 0.36 0.44

请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U – I 图线．

由图线求得：电动势E = __________V ；内阻r = __________Ω．

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合

．其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为___________． 【答案】（1）0.44 （2）（U – I 图线见右图） 1.60（1.58 – 1.62都算对）

1.2（1.18

–

1.26都算对）（3）干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差变大．

[解析] 根据表格中的数据可知电流表的量程是0.60A ，精度0.02A ，所以示数 1.60A ，读到百分位。图线要画直线，让点尽量多的在线上，不在线上的点要在线的两侧均匀分布。纵截距1.60V 是电动

势，斜率的绝对值

23.10

490.060

.100.1=--=

r Ω是内阻，要注意，纵轴不是从零开始的，所以横截距不是短路

电流。用电池做电源的实验，都不应长时间通电，每次测量结束要立即断开电键。 【考点分类】第七章 恒定电流

考点2．闭合电路欧姆定律 考点3．电学实验 【试题难度】中档题.

[2015·江苏卷，11]（10分）某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律

．实验装置如题11–1图所示，打点计时器的电源为50Hz 的交流电．

（1）下列实验操作中，

不正确．．．的有

______________

A ．将铜管竖直固定在限位孔的正下方

B ．纸带穿过限位孔，压在复写纸下面

C ．用手捏紧磁铁保持静止，然后轻轻地松开让磁铁下落

D ．在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源 （2）该同学按正确的步骤进行实验（记为“实验①”

），将磁铁从管口处释放，打出一条纸带，取开始下落的一段，确定一合适的点为O 点，每

隔一个计时点取一个计数点，标为1，2，…，8．用刻度尺量出各计数点的相邻两计时点到O 点的距离，记录在纸上，如题 11–2图所示．

计算相邻计时点间的平均速度v ，粗略地表示各计数点的速度，抄入下表．请

位置 1 2 3 4 5 6 7 8 v （cm/s ） 24.5 33.8 37.8

39.5

39.8

39.8

39.8

（3）分析上表的实验数据可知：在这段纸带记录的时间内，磁铁运动速度的变化情

况是 ____________________；磁铁受到阻尼作用的变化情况是 _____________．

（4）该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管，重复上述实验操作（记为“实

验②”），结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同．请问实验②是为了说明什么？对比实验①和②的结果可得出什么结论？ 【

答

案

】

（1）CD （2）39.0（3）逐渐增大到39.8cm/s

逐渐增大到等于重力（4）为了说明磁铁在塑料管中几乎不受电磁阻尼作用．磁铁在铜管中受到的阻尼作用主要是电磁阻尼作用

[解析] （1）小磁铁带着纸带在铜管中下落，A 正确但不选。B 是正确的操作，不选。C 应该提住纸带的另一端使小磁铁靠近打点计时器并保持静止，可以减小纸带由于开始时向下弯折导致运动时受到摩擦力并防止小磁铁运动时将其拉断，C 错误但选。打点计时器应先接通电源待打点稳定后再释放纸带，D 错误所以选。（2）0.392

02.004

.460.54=?-=

v cm/s （3）变加速到39.8cm/s 。（4）对比试验表明了电磁阻

尼的大小。

【考点分类】第九章 电磁感应

考点1．电磁感应现象、楞次定律 考点4．电磁感应与力和能量的综合 【试题难度】中档题.

（题11 – 1） 铜管 限位孔

（题11 – 2）

12．【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内

．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

作答

．．．若多做，则按A、B两小题评分．

[2015·江苏卷，12A][选修3 – 3]（12分）

（1）对下列几种固体物质的认识，正确的有 ________

A．食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体

B．烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体

C．天然石英表现为各向异性，是由于该物质的微粒在空间的排列不规则

D．石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同（2）在装有食品的包装袋中充入氮气，可以起到保质作用．某厂家为检测包装袋的密封性，在包装中充满一定量的氮气，然后密封进行加压测试．测试时，对包

装袋缓慢地施加压力．将袋内的氮气视为理想气体，则加压测试过程中，包装

袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力_______（选填“增大”、“减小”或“

不变”），包装袋内氮气的内能_________（选填“增大”、“减小”或“不变”）．（3）给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为1个标准大气压、体积为

1L．将其缓慢压缩到压强为2个标准大气压时，气体的体积变为0.45L．请通过

计算判断该包装袋是否漏气．

【答案】（1）AD（2）增大不变（3）若不漏气，设加压后的体积为V1，由等温过程得

p0V0 = p1V1 代入数据解得V1 = 0.5L 因为0.45L < 0.5L，故包装袋漏气．[解析] （1）晶体有确定的熔点，A正确。B中的实验是表明云母具有各向异性，是晶体。而蜂蜡是非晶体，B错误。天然石英是晶体，离子是按照一定的规则排列的，C错误。碳原子能够按照不同的规则在空间分布，成为石墨或金刚石，D正确。（2）理想气体压强增大，是由于内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大。对包装袋缓慢地施加压力，气体温度不变，同一部分理想气体的内能只与温度有关所以不变。（3）依据玻意耳定律，假定不漏气求出末态气体体积与实际情况进行比较判断是否漏气。【考点分类】第十一章热学（选修3-3）

考点1．分子动理论、内能

考点2．热力学定律

考点3．气体的等温变化

考点4．固体

【试题难度】低档题.

[2015·江苏卷，12B][选修3 – 4]（12分）

（1）一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比 ________

A．波速变大B．波速不变C．频率变高

D．频率不变

（2）用2×106Hz的超声波检查胆结石，该超声波在结石和胆汁中的波速分别为2250m/ s和1500m/s，则该超声波在结石中的波长是胆汁中的

_______倍．用超声波检查胆结石是因为超声波的波长较短，遇到结石时

________（选填“容易”或“不容易”）发生衍射．

（3）人造树脂是常用的眼镜镜片材料．如图所示，光线射在一人造树脂立方体上，

经折射后，射在桌面上的P 点．已知光线的入射角为30°，OA = 5cm ，AB = 20cm ，BP = 12cm ，求该人造树脂材料的折射率n ． 【答案】（1）BC （2）1.5 不容易（3）设折射角为γ，则折射定律sin30° = n sin γ

由几何关系可知sin γ =

OP

OA PB －，且OP =2

2+AB OA PB ）－（

代入数据解得n =

14

449

（或n ≈ 1.5） [解析] （1）机械波的波速只与介质有关，B 正确。机械波传播时，波源与反射波的物体相互靠近时，观察到的频率增加，C 正确。（2）波长v vf ∝=λ所以

5.11500

2250

21==λλ。障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，波长较短的超声波不容易发生衍射。（3）依据折射定律和几何关系求折射率。

【考点分类】第十二章 机械振动和机械波、光、电磁波与相对论（选修3-4） 考点2．机械波 考点3．电磁波 【试题难度】低档题.

[2015·江苏卷，12C][选修3 – 5]（12分）

（1）波粒二象性是微观世界的基本特征，以下说法正确的有 __________

A ．光电效应现象揭示了光的粒子性

B ．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C ．黑体辐射的实验规律可用光的波动性解释

D ．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 （2）核电站利用原子核链式反应放出的巨大能量进行发电．

23592U 是核电站常用的核燃料．

23592

U 受一个中子轰击后裂变成

14456

Ba 和

8936

Kr 两部分，并产生

__________个中子．要使链式反应发生，裂变物质的体积要___________（选填“大于”或“小于”）临界体积． （3）取质子的质量m p = 1.6726×10 – 27kg ，中子的质量m n = 1.6749×10 –

27kg ，α粒子的质量m α = 6.6467×10 – 27kg ，光速c = 3.0×108m/s ．请计算α粒子的结合能．（计算结果保留两位有效数字） 【答案】（1）AB （2）3 大于

（3）组成α粒子的核子与α粒子的质量差Δm = (2m p + 2m n ) - m α

结合能ΔE = Δmc 2 代入数据得ΔE = 4.3×10 – 12J

[解析] 。（1）光电效应不能用光的波动性解释并导致建立了光子说，A 正确。衍射是波特有的现象，B 正确。光的波动性在解释黑体辐射时，要么在长波区不符要么在短波区

不符，C 错误。德布罗意波长p

h

=

λ，动能相等的质子和电子，由于质子的质量大，所以质子的动量大，故波长小，D 错误。

（2）裂变反应方程

23592

U+

10

n

→

14456

Ba+

8936

Kr+3

10

n

发生裂变反应的条件有两个，纯度足够高和大于临界体积。

（3）α粒子的质量亏损Δm = (2m p + 2m n ) - m α 结合能ΔE = Δmc 2 代入数据得ΔE = 4.3×10 – 12J

【考点分类】第十三章 波粒二象性、原子核（选修3-5） 【试题难度】低档题.

四、计算题：本题共3小题，共计47分．解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要

的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． [2015·江苏卷，13]（15分）做磁共振（MRI ）检查时，对人体施加的磁场发生变化时会在

肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响，将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径r = 5.0cm ，线圈导线的截面积A = 0.80cm 2，电阻率ρ = 1.5Ω?m ．如图所示，匀强磁场方向与线圈平面垂直，若磁感应B 在0.3s 内从1.5T 均匀地减为零．求：（计算保留一位有效数字） （1）该圈肌肉组织的电阻R ；

（2）该圈肌肉组织中的感应电动势E ；

（3）0.3s 内该圈肌肉组织中产生的热量Q ． 【答案】（1）由电阻定律得R = ρA

r

π2 代入数据得 R = 6×103Ω

（2）感应电动势E = t r πB Δ?Δ2

代入数据得 E = 4×10 – 2V

（3）由焦耳定律得Q =t R

E Δ2

代入数据得 Q = 8×10 – 8J

[解析] 要注意将一圈肌肉组织等效成单匝线圈是的各个对应量，区分线圈导线的截面积和线圈回路所围成的面积。

【考点分类】第七章 恒定电流

考点1．电阻定律、焦耳定律 考点2．闭合电路欧姆定律

第九章 电磁感应

考点2．法拉第电磁感应定律 考点3．电磁感应与电路的综合 【试题难度】中档题.

B

[2015·江苏卷，14]（16分）一转动装置如图所示，四根轻杆OA 、OC 、AB 和CB 与两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l ，球和环的质量均为m ，O 端固定在竖直的轻质转轴上．套在轴上的轻质弹簧连接在O 与小环之间，原长为L ．装置静止时，弹簧长

为2

3L

．转动该装置并缓慢增大转速，小球缓慢上升．弹簧始终在弹性限度内，忽略

一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g ．求： （1）弹簧的劲度系数k ；

（2）AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度ω0； （3）弹簧长度从23L 缓慢缩短为2

1

L 的过程中，外界对转动装置所做的功W ．

【答案】

l l l l O A B

C

m m

m L

3 2

—

[解析]（1）这是连接体的平衡问题，采用隔离—隔离法。（2）小环受的弹簧弹力与其重力平衡，小球则在重力和OA 杆的弹力作用下在水平面内做匀速圆周运动。（3）外界对转动装置做的功，导致其他能转化为环增加的重力势能和小球增加的重力势能以及增加的动能，弹簧初态伸长的长度和末态缩短的长度相等，弹性势能相同，所以弹力做功为零。 【考点分类】第二章 相互作用

考点1．力、重力、弹力、摩擦力 考点2．力的合成与分解、受力分析 第三章 牛顿运动定律

考点1．牛顿运动定律，牛顿运动定律的应用 考点3．连接体问题

第四章 曲线运动，万有引力和航天 考点3．圆周运动及其应用 第五章 机械能守恒定律 考点2．动能定理及其应用 【试题难度】高档题.

[2015·江苏卷，15]（16分）一台质谱仪的工作原理如图所示，电荷量均为+q 、质量不同的

离子飘入电压为U 0的加速电场，其初速度几乎为零．这些离子经加速后通过狭缝O 沿与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B 匀强磁场最后打在底片上．已知放置底片的区域MN = L ，且OM =

L ．某次测量发现MN 中左侧

3

2

区域MQ 损坏，检测不到离子，但右侧31区域QN 仍能正

常检测到离子．在适当调节加速电压后，原本打在MQ 的离子即可打在QN 检测到．

（1）求原本打在MN 中点P 的离子质量m ；

（2）为使原本打在P 的离子能打在QN 区域，求加速电压U 的调节范围；

（3）为了在QN 区域将原本打在MQ 区域的所有离子检测完整，求需要调节U 的最少次

数（取lg2 = 0.301，lg3 = 0.477，lg5 = 0.699）

【答案】

U 0

O

M

P Q N

L

L B

[解析] 质谱仪是利用电场加速、磁场回旋偏转研究带点离子的装置。注意题中各量的变化。第三问要注意审题，检测离子是在离子打在底片上的位置确定不变的情况下进行检测的，由于QN区域不够大，要分批检测。

【考点分类】第八章磁场

考点2．磁场对运动电荷的作用

考点3．带电粒子在匀强磁场中的运动

考点4．带电粒子在复合场中的运动

【试题难度】高档题.