2015年全国统一高考理综试卷（北京卷）物理部分

下列说法正确的是（）

下列核反应方程中，属于$\alpha$衰变的是（）

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（）

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（）

实验观察到，静止在匀强磁场中 $A$ 点的原子核发生 $\beta$ 衰变，衰变产生的新核与电子恰在纸面内匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，则（）

"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（）

如图所示，其中电流表$A$的量程为0.6$A$，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02$A$；$R_1$的阻值等于电流表内阻的$\frac{1}{2}$；$R_2$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（）

利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（$IC$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$LC$的振荡电路。公交卡上的读卡机（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（）

"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，并依次插上大头针$P_3$和$P_4$，在插$P_3$和$P_4$时，应使（选填选项前的字母）

用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。
①组装单摆时，应在下列器材中选用（选填选项前的字母）

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）
③下表是某同学记录的3组实验数据，并做了部分计算处理。


请计算出第3组实验中的$T$=$s$，$g$=$m/s^2$

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
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，如图所示，由于家里只有一根量程为30$cm$的刻度尺，于是他在细线上的$A$点做了一个标记，使得悬点$O$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$l_1$和$l_2$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）

如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度$L=0.4m$一端连接$R=1\Omega$的电阻。导线所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度$B=1T$。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$v=5m/s$。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$I_f$的大小；
（3）若将MN换为电阻$r=1\Omega$的导体棒，其他条件不变，求导体棒两端的电压$U$。

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$x$轴转动，与桌面间的动摩擦因数为$\mu$，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$F-x$图像，求物块沿$x$轴从$0$点运动到位置$x$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。

真空中放置的平行金属板可以用作光电转换装置，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$e$。

（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$I_M$。
（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$U$，外电阻上消耗的电功率设为$P$;单位时间内到达$B$板的电子，在从$A$板运动到$B$板的过程中损失的动能之和设为$∆E_k$，请推导证明：$P=∆E_k$.( 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)