2014年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)
理科综合能力测试(物理)
第Ⅰ卷(必做 共107分)
二、选择题(共7小题,每小题6分,共42分。第小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有
的有多个选项正确,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,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千。某次 维
修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后 A.F1不变,F2变大 B.F1不变,F2变小 C.F1变大,F2变大 D.F1变小,F2变小 v
15.一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图。在图中
标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有 t3t4A.t1 B.t2 C.t3 D.t4 0t1t2t
16、如图,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长
直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好。在向右导体棒I匀速通过M、N两区的过程中,导体棒所受安培力分别用FM、FN表示。
MN不计轨道电阻。以下叙述正确的是
RA.FM向右 B.FN向左 vC.FM逐渐增大 D.FM逐渐减小
17.如图,将额定电压为60V的用电器,通过一理想变压器接在正弦交变电源
S上。闭合开关S后,用电器正常工作,交流电压表和交流电流表(均为理想n1n2用电表)的示数分别为220V和2.2A。以下判断正确的是 电VA.变压器输入功率为484W 器B.通过原线圈的电流的有效值为6.6A AC.通过副线圈的电流的最大值为2.2A
D.变压器原、副线圈匝数比n1:n211:3
18.如图,场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场中有一矩形区域abcd,水平边
bab长为s,竖直边ad长为h。质量均为m、带电量分别为+q和-q的两粒子,av0sq由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率v0进入矩形区(两粒子不同时出现在
h电场中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切,则v0等于
s2qEsqEs2qEsqEA. B. C. D.
2mh2mh4mh4mh
19.如图,半径为R的均匀带正电的薄球壳,其上有一小孔A。已知壳内的场强处处
为零;壳外空间的电场,与将球壳上的全部电荷集中于球心O时在壳外产生的电场一样。一带正电的试探电荷(不计重力)从球心以初动能Ek0沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能Ek与离开球心的距离r的关系,可能正确的是
EkEk00RdEv0cqAOEkEk0Ek0EkEk0Ekr0Rr0R
20.2013年我国相继完成“神十”与“天宫”对接、“嫦娥”携“玉兔”落月两大航天工程。某航天受好
者提出“玉兔”回家的设想:如图,将携带“玉兔”的返回系统由月球表面发射到h高度的轨道上,
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ABCr0RrD 与在该轨道绕月球做圆周运动的飞船对接,然后由飞船送“玉兔”返回地球。设“玉兔”质量为m,月球为R,月面的重力加速度为g月。以月面为零势能面。“玉兔”在h高度的引力势能可表示为
GMmh,其中G为引力常量,M为月球质量,若忽略月球的自转,从开始发射到对接完成
R(Rh)需要对“玉兔”做的功为 hmgRmg月R(h2R) B.月(h2R) A.月球RhRhmgRmg月R12C.(hR) D.月(hR)
Rh2Rh2Ep必做部分
21.(8分)某实验小组利用弹簧秤和刻度尺,测量滑块在木板上运动的最大速度。实验步骤:
①用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力,记作G;
②将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上,通过水平细绳和固定弹簧秤相连,如图甲所示。在A端向右拉动木板,等 弹簧秤求数稳定后,将计数记叙F;
③改变尚志上橡皮泥的质量,重复步骤①②;实验数据如下表所示: G/N 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 F/N 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 ④如图乙所示,将木板固定在水平桌面上,滑块置于木板上左端C处,细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物P连接,保持滑块静止,测量重物P离地面的高度h;
⑤滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的D点(未与滑轮碰撞),测量C、D间的距离S。 完成下列作图和填空:
(1)根据表中数据在给定的坐标纸(见答题卡)上作出F—G图线。
(2)由图线求得滑块和木板间的坳摩擦因数=____________(保留2位有效数字) (3)滑块最大速度的大小v=____________(用h、s、和重力加速度g表示。)
F/N1.8滑块木板弹簧秤细线橡皮泥ArCDPh1.61.41.21.00.80.60.40.2
22.(10分)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学
首先测得导线横截面积为1.0mm2,查得铜的电阻率为1.710m,再利用图甲所示电路测出铜导
线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。 RxR021可供使用的器材有:
30电流表:量程0.6A,内阻约为0.2;
VA电压表:量程3v,内阻约9K; Vab滑动变阻器R1:最大阻值5; 滑动变阻器R2:最大阻值20;
SE定值电阻:R0=3; 图乙-8图甲图乙G/N1.01.52.02.53.03.54.04.5图甲电源:电动势6V,内阻可不计;
开关、导线若干。 回答下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选____________(填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至_________端(填“a”或“b”).
(2)在实物图(见答题卡)中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
5001V1015230051A101523http://blog.sina.com.cn/hfwq 第2页(共7页) http:// hfwq.cersp.net
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.50A时,电压表示数如图乙所示,读数为____V。 (4)导线实际长度为_______m(保留2位有效数字) 23.(18分)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4s,但饮酒会
导致反应时间延长,在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v072km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系
曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求: (1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;
(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少?
(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。
s/m
发现情况25汽车停止开始减速
减速过程反应过程 0图甲72v/(kmh1) 图乙 24.(20分)如图甲所示,间距为d垂直于纸面的两平行板P、Q间存在匀强磁场。
取垂直于纸面向里为磁场的正方向,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。t=0时刻,一质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0由Q板左d端靠近板面的位置,沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区。当B0和TB取某些特定值时,可使t=0时刻入射的粒子经t时间恰能垂直打在P板上(不考虑粒子反弹)。上述m、q、d、v0为已知量。
Pv0图甲Q123(2)若t=TB,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
24mv0(3)若B0=,为使粒子仍能垂直打在P板上,求TB。
qd(1)若t=TB,求B0;
BB00TB2TB3TB22TBt-B0图乙选做部分
37.(12分)【物理-物理3-3】
(1)如图,内壁光滑、导热良好的气缸中用活塞封闭有一定质量的理想气体。当环境温度升高时,缸内气体______________。(双选,填正确答案标号) a.内能增加 b.对外做功
p0水面c.压强增大 d.分子间的引力和斥力都增大
(2)一种水平重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量
h2M=3103kg、体积V=0.5m3的重物捆绑在开口朝下的
0浮筒上。向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h140m,筒内气体体积V1=1m。在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮。求V2和h2。
333h1V2V0V1浮筒重物2V0已知大气压强p0=110kg/m,重力加速度的大小g10m/s。不计1105Pa,水的密度=水温度变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略。
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38.(12分)【物理-物理3-4】
y/m(1)一列简谐横波沿直线传播。以波源O由平衡位置开始振动为计时
零点,质点A的振动图像如图所示,已知O、A的平衡位置相距0.9m.0.2 以下判断正确的是___________.(双选,填正确答案标号)
0123a.波长为1.2m b.波源起振方向沿y轴正方向
0.2c.波速大小为0.4m/s d.质点A的动能在t4s时最大
(2)如图,三角形ABC为某透明介质的横截面,O为BC边的中点,
位于截面所在平面内的束光线自O以角入射,第一次到达AB边恰好发生全反射。
已知15,BC边长为2L,该介质的折射率为2。求: (ⅰ)入射角i;
(ⅱ)从入射到发生第一次全反射手忙脚乱的时间(设光在真空中的速度为c,可
4567t/sA62能用到sin75或tan1523)。
4CLLiOB 39.(12分)【物理-物理3-5】
E/eV(1)氢原子能级如图,当氢原子从n3跃迁到n2的能级时,辐射光的波n0长为656nm。以下判断正确的是________.(双选,填正确答案标号)
0.854a.氢原子从n2跃迁到n1的能级时,辐射光的波长大于656nm 1.513b.用波长为325nm的光照射,可使氢原子从n1跃迁到n2的能级
3.42c.一群处于n3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
d.用波长为633nm的光照射,不能使氢原子从n2跃迁到n3的能级
13.6(2)如图,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m。开1始时橡皮筋松驰,B静止,给A向左的初速度v0。一段时间后,B与A同向运动发生碰撞并粘在一起。碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。求: (ⅰ)B的质量;
(ⅱ)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。 v0m AB
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2014年山东高考理综试题物理部分答案
一、选择题
14、A 15、AC 16、BCD 17、BD 18、B 19、A 20、D 二、实验题 21、(1)如右图所示
F/N(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42均正确) (3)2g(sh) 0501V101523005110A21531.81.622、
1.4(1)R2;a。 1.2(2)如右图所示 1.00.8(3)2.30(2.29、2.31均正确)。
0.6(4)94(93、95均正确)
0.4 G/N0.21.01.52.02.53.03.54.04.5
23、解:(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v020m/s,末速度
vt0,位移s25m,由运动学公式得
v022as ①
vt0 ②
a联立①②式,代入数据得
a8m/s2 ③ t2.5s ④
(2)设志愿者反应时间为t,反应时间的增加量为t,由运动学公式得 Lv0t's ⑤
tt't0 ⑥
联立⑤⑥式,代入数据得
t0.3s ⑦
(3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得
Fma ⑧ 由平行四边形定则得
F02F2(mg)2 ⑨
联立③⑧⑨式,代入数据得
F041 ⑩ mg524、解:(1)设粒子做圆周运动的半径为R1,由牛顿第二定律得
mv02 ① qv0B0R1据题意由几何关系得R1d ②
mv0联立①②式得B0 ③
qd(2)设粒子做圆周运动的半径为R2,加速度大小为a,由圆周运动公式得:
v02 ④ aR2据题意由几何关系得3R2d ⑤
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3v02联立④⑤式得a ⑥
d(3)设粒子做圆周运动的半径为R,周期为T,由圆周运动公式得
T=2R ⑦ v0mv02由牛顿第二定律得qv0B0 ⑧
R4mv0由题意知B0,代入⑧式得
qdd4R ⑨
粒子运动轨迹如图所示,O1、O2为圆心,O1O2连线与水平方向夹角为,在第个TB内,只有A、B两个位置才有可能垂直击中P板,且均要求02,由题意可知
T2TB ⑩
22设经历整个完整TB的个数为n(n=0、1、2、3„„) 若在A点击中P板,据题意由几何关系得
v0BO1R(2RRsin)nd ○11
当n=0时,无解 ○12 当n=1时,联立⑨○11式得
AO2Rv01(或sin) ○13 62d联立⑦⑨⑩○13式得T ○14
3v0当n2时,不满足02的要求 ○15
若在B点击中P板,据题意由几何关系得
R2Rsin2(RRsin)nd ○16
当n=0时,无解 ○17 当n=1时,联立⑨○16式得
arcsin(或sin) ○18
1darcsin) ○19 242v0当n2时,不满足0的要求 ○20
2联立⑦⑨⑩○18式得TB37、(1)ab
(2)解:当F=0时,由平衡条件得
Mgg(V0V2) ①
代入数据得V22.5m ②
设筒内气体初态、末态的压强分别为P1、P2,由题意得 P=P10gh1 ③
31414P2=P0gh2 ④
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在此过程中筒内气体温度和质量不变,由玻意耳定律得 PV11PV22 ⑤ 联立②③④⑤式,代入数据得
h210m ⑥
38、(1)ab (2)解:(ⅰ)根据全反射定律可知,光线在AB面上P点的入射角等于临界角C,由折射定律得:
1 ① n代入数据得C45 ② sinC设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得
r30 ③
sini由折射定律得n ④
sinr联立③④式,代入数据得i45 ⑤ (ⅱ)在OPB中,根据正弦定理得 OPL ⑥
sin75sin45设所用时间为t,光线在介质中的速度为v,得
AOPvt ⑦
cv ⑧
n联立⑥⑦⑧式,代入数据得
CLirCLOBt62L ⑨ 2cv,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得 239、(1)cd (2)解:(ⅰ)以初速度v0的方向为正方向,设B的质量为mB,A、B碰撞后的共同速度为v,由题意知:碰撞前瞬间A的速度为
vm2mBv(mmB)v ① 2m由①式得mB ②
2(ⅱ)从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得 mv0(mmB)v ③ 设碰撞过程A、B系统机械能的损失为E,则
1v211m()mB(2v)2(mmB)v2 ④ 222212联立②③④式得Emv0 ⑤
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