2014年全国高考山东卷物理

1、2014年全国高考山东卷物理2014 山东卷(物理课标)14. 2014山东卷如图所示，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，F 1 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. Fi不变，F2变大B. Fi不变，F2变小C. Fi变大，F2变大D. Fi变小，F2变小14 A 解析 本题考查受力分析、物体的平衡 在轻绳被剪短前后，木板都处于静止状态，所以木板所受的合力都为零，即 Fi = 0 N.因两根轻绳等长，且悬挂点等高，故两根轻绳对木板的拉力相等，均为F 2.对木

2、板进行受力分析，如图所示，则竖直方向平衡方程：2F2cos 0=G, 轻绳剪去一段后，e增大，cos e减小，故F2 变大选项A 正确15. 2014山东卷一质点在外力作用下做直线运动，其速度 v 随时间 t 变化的图像如图所示 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()A t1 B t2 C t3 D t415 AC 解析 本题考查的是速度图像速度图像中某点的切线的斜率表示加速度t1 时刻速度为正，加速度也为正，合外力与速度同向；t2时刻速度为正，加速度为负，合外力与速度反 向；t3时刻速度为负，加速度也为负，合外力与 速度同向；t4时刻速度为负，加速度为正，合外力与速度

3、反向选项A、 C 正确16 2014山东卷如图所示，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，在向右匀速通过M、 N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用第 3 页 共 36 页Fm、Fn表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是（）A. Fm向右 B. Fn向左C. Fm逐渐增大 D. Fn逐渐减小16. BCD 解析根据安培定则可判断出， 通电导线在M区产生竖直向上的磁场，在 N区 产生竖直向下的磁场.当导体棒匀速通过 M区 时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力向 左.当导体棒匀速通过 N区时，由楞次定律可 知导体棒受

4、到的安培力也向左.选项B正确.设 导体棒的电阻为r,轨道的宽度为L,导体棒产 生的感应电流为I ；则导体棒受到的安培力F安 = BI' L=BBLVL = B；L-V,在导体棒从左到右R+rR+r匀速通过M区时）磁场由弱到强）所以Fm逐渐增大；在导体棒从左到右匀速通过N 区时，磁场由强到弱，所以Fn逐渐减小.选项C、D正 确17. 2014山东卷如图所示，将额定电压为 60 V 的用电器通过一理想变压器接在正弦交变电源上闭合开关S 后，用电器正常工作，交流电压表和交流电流表（均为理想电表）的示数分别为220 V和2.2 A.以下判断正确的是（）A.变压器输入功率为484 WB.通过原线

5、圈的电流的有效值为 0.6 AC,通过副线圈的电流的最大值为2.2 AD.变压器原、副线圈匝数比ni : n2=11 ： 317 BD 解析 理想电流表没有电阻，显示的2.2 A是理想变压器的输出电流的有效值，理想电压表的电阻无穷大，显示的 220 V 是理想变压器的输入电压的有效值.用电器正常工作， 所以，理想变压器的输出电压的有效值为60V.根据理想变压器的电压与匝数成正比，可得 ni : n2=Ui : U2=11 : 3 ,选项D正确,理想变 压器的输入功率等于输出功率， P入=出= 60X2.2 W=132 W ,选项A错误.根据理想变 压器的电流与匝数成反比，即 Ii ： I2=n

6、2： ni,可得通过原线圈的电流的有效值为. n2.I1，2"6A ,选项B正确.通过变压器的是正弦交流电， 所以副线圈的电流的最大值为Im = A/2l2 = 2.2V2 A,选项C错误.18 2014山东卷如图所示，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ab长为s,竖直边ad长为h.质量 均为m、带电荷量分别为+ q和一q的两粒子， 由a、c两点先后沿ab和cd方向以速率vo进入 矩形区（两粒子不同时出现在电场中）.不计重力.若两粒子轨迹恰好相切，则 vo等于（）第7页共36页C.4 mh18. B 解析两个粒子都做类平抛运动.两个粒子在竖直方向上

7、都做加速度大小相等 的匀加速直线运动，因为竖直位移大小相等，所 以它们的运动时间相等.两个粒子在水平方向上 都做速度大小相等的匀速直线运动，因为运动时 间相等，所以水平位移大小相等.综合判断，两个粒子运动到轨迹相切点的水平位移都为s,竖直位移都为2,由 3=Eqt2, s=vot 得 v0=2mh，选项B正确.19. 2014山东卷如图所示，半径为 R的 均匀带正电薄球壳，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Eko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

8、r的关系图线，可能 正确的是()第 9 页 共 36 页CD19 A解析 壳内场强处处为零，试探电荷从球心运动到球壳处不受任何力作用，动能不变 正的试探电荷从球壳处向外运动时，受到类似于球壳的全部电荷集中于球心的正点电荷在壳外产生电场的电场力作用，要加速运动，动能增大 沿半径方向取相等的两段距离，离球心越远，电场力的等效值越小，电场力做的功越小，动能的增加量就越小，选项A 正确20. 2014山东卷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爱好者提出“玉兔”回家的设想：如图所示，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，与在该第 1

9、0 页 共 36 页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 球半径为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 Ep= D 'Tm、， 其中 G 为引力常量， M 为R (R+h)月球质量.若忽略月球的自转，从开始发射到对 接完成需要对“玉兔”做的功为()mg月Rmg月RA.R77 (h + 2R) B：Rh (h + 42R)mg 月 RV2mg 月 R1C.R+h h+ 2 R “R+h h + 2R20. D 解析本题以月面为零势面，开始发射时，“玉兔”“玉兔”的机械能为零，对接完成时，

10、的动能和重力势能都不为零，该过程对“玉兔”做的功等于“玉兔”机械能的增加,忽 略月球的自转，月球表面上，“玉兔”所受重力 等于地球对“玉兔”的引力，即GMR?=mg月, 对于在h高处的“玉兔”，月球对其的万有引力2提供向心力，即G2=m', “玉兔”（R+h）R+h的动能Ek = 1mv2,由以上可得，Ek = 2 gR：）.对“玉兔”做的功 W=Ek+Ep = mgR h + 1R.R+ h2选项D正确.21. （8分）2014山东卷某实验小组利用弹 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：用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记 作G;将装有橡皮泥的滑块放在水平木板上

11、，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，待弹簧秤示数稳定后，将读改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤；实验数据如下表所示：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;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.第13页共36页图甲图乙完成下列作图和填空：(1)根据表中数据在给定坐标纸上作出F-G图线.(2)由图线求得滑块和木板间的动摩擦因数(保留2 位有效数字)(3)滑块最大速度的大小v=保I h、第 14 页 共 36 页

12、s、N和重力加速度g表示).22. 答案(1)略(2)0.40(0.38、0.39、0.41、0.42 均正确) (3)2(1g (s- h)解析(1)根据实验步骤 给出的实验数据 描点、连线即可.(2)上问所得图线的斜率就是滑块与木板间 的动摩擦因数.(3)重物下落h时，滑块的速度最大.设滑 块的质量为m,细绳拉力对滑块所做的功为 Wf, 对该过程由动能定理得.1 一Wf mgh=2mv2 0滑块从C点运动到D点，由动能定理得Wf mg s= 0 0由以上两式得v = 2 . g (s h).23. 2014山东卷实验室购买了一捆标称 长度为100 m的铜导线，某同学想通过实验测定 其实际长

13、度.该同学首先测得导线横截面积为 1.0 mm2,查得铜的电阻率为1.7X 10 8 Q m, 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.可供使用的器材有：图甲图乙电流表：量程0.6 A,内阻约0.2 Q;电压表：量程3 V）内阻约9 k Q ;滑动变阻器Ri:最大阻值5 Q;滑动变阻器R2：最大阻值20 Q;定值电阻：Ro=3 Q;电源：电动势6 V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(选填Ri”或R2”)，闭合开关S前应将滑片移至端(选填a”或b").(2)在实物图中，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(3)

14、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)22 答案 (1) R2 a(2)如右图所示第 19 页 共 36 页(3)2.30(2.29、2.31 均正确).(4)94(93、95 均正确).解析根据电阻定律估算得铜导线的电阻大约为 Rx= pS=1.7 Q,而 R0+Rx = 4.7 Q, 根据电路图，电压表的量程是 3 V,电源的电动 势为6V,所以滑动变阻器连入电路的电阻最小 为4.7 Q.为了多测几组数据，以保证实验结果 的准确性，滑动变阻器应选R2.略.1(3)电压表最小刻度表示0.1 V,应该按照

15、10 估读进行读数，所以读数为2.30 V.(4)因为 Rx=U-R0=所以 1=:一R0S=94 m.24. （18分）2014山东卷研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时间）t0=0.4 s,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vo=72km/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 = 39 m,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取10 m/s2.求：图甲图乙(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

16、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.23.答 案(1)8 m/s22.5 s (2)0.3 s一415-解析(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vo=20 m/s, 末速度vt=0,位移s= 25 m,由运动学公式得v2= 2as(Dt=第 23 页 共 36 页联立式，代入数据得a = 8 m/s2 t=2.5 s®(2)设志愿者反应时间为 匕反应时间的增加 量为At,由运动学公式得L = vot' + sA t= t' to联立式，代入数据得 t= 0.3 S7)(3)设志愿者所受合外力的大小为 F

17、 ,汽车对 志愿者作用力的大小为 Fo,志愿者质量为 m, 由牛顿第二定律得F = ma 由平行四边形定则得F0= F2+(mg)2 联立式，代入数据得Fo 41G mg 525. (20分)2014山东卷如图甲所示，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、 带电荷量为q 的粒子（不计重力），以初速度V0.由Q板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁场且平行于板面的方向射入磁场区.当Bo和Tb取某些特定值时，可使t= 0时刻 入射的粒子经A t时间恰能垂直打在P板上（不考 虑粒子反弹）.上

18、述m、q、d、vo为已知量.图甲图乙1. _(1)若A t=TB,求 B0；3(2)若A t=TB,求粒子在磁场中运动时加速 度的大小；(3)若Bo=4m,为使粒子仍能垂直打在P板上)求Tb.mvo小、3v024 .答案(1)前(2)石小 JL - 1_d_ 2 + arcsin 4 2vo解析(1)设粒子做圆周运动的半径为Ri,由牛顿第二定律得mv2“ qvoBo = _RCl据题意由几何关系得R1=d联立式得mvoBo=.qd(2)设粒子做圆周运动的半径为R2,加速度第25页共36页大小为a,由圆周运动公式得a=v0R2第29页共36页据题意由几何关系得3R2=d联立式得(3)设粒子做圆周

19、运动的半径为 R,周期为T, 由圆周运动公式得2兀R由牛顿第二定律得qv0B0 =mv2R由题意知Bo = 4mV代入式得qdd = 4R 粒子运动轨迹如图所示，Oi、O2为圆心，O1O2连接与水平方向的夹角为 e,在每个Tb内, 只有A、B两个位置才有可能垂直击中 P板，且均要求0V长万，由题意可知设经历完整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 R+2(R+Rsin 0)n = d?当n = 0时，无解？当n = 1时)联立？式得联立？式得T B=3vo当n2时，不满足0V 0< 90°的要求？ 若在B点击中P板，据题意由几何关系得R+

20、2Rsin 0+2(R+Rsin 0 )n = d?当n = 0时，无解？当n = 1时，联立？式得0= arcsin；(或 sin 9 =4)?联立？式得Tb=4 + arcsin 1 d?24 2v0当nm2时，不满足0V 0<90°的要求.？37. (12分)【物理一3-312014山东卷(1)如图所示，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c.压强增大d.分子间的引力和斥力都增大(2)一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M =3X103 kg、体积V0=0.5

21、 m3的重物捆绑在开口朝下的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hi = 40 m,筒内气体体积 Vi=1 m3.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.已知大气压强P0=1X105 Pa,水的密度P = 1X103 kg/m3,重力加速度的大小 g=10 m/s2. 不计水温变化，筒内气体质量不变且可视为理想第 # 页 共 36 页气体，浮筒质量和筒壁厚度可忽略37 答案 (1)ab (2)2.5 m3 10 m解析 (1)根据理想气体状态方程，缸内气体压强不变，温度升高，体积增大

22、，对外做功理想气体不计分子间的作用力，温度升高，内能增加选项a、 b 正确(2)当F=0时，由平衡条件得Mg= p (V0+V2)代入数据得V2 = 2.5 m3 设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、 p2，由题意得pi= po+ p ghDp2= po+ p gihD在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻第 28 页 共 36 页意耳定律得piVl = p2V2 联立 式，代入数据得h2 = 10 m 38 （12 分 ）【物理物理3-4】2014山东卷（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.

23、9 m 以 下 判 断 正 确 的 是 （双选，填正确答案标号）a.波长为1.2 mb.波源起振方向沿y轴正方向c.波速大小为0.4 m/sd.质点A的动能在t=4 s时最大第 29 页 共 36 页(2)如图所示，三角形ABC为某透明介质的 横截面，。为BC边的中点，位于截面所在平面 内的一束光线自。以角i入射，第一次到达AB 边恰好发生全反射.已知0= 15° , BC边长为2L,该介质的折射率为V2.求：(i )入射角i;(ii )从入射到发生第一次全反射所用的时间 (设光在真空中的速度为c,可能用到：sin 75° =祀:亚或 tan 15° = 2-V3

24、.,、6238.答案(1)ab(2)( i )45°(ii ) 2cL解析(1)以波源O由平衡位置开始振动计 时，到质点A开始振动历时3 s, O、A平衡位置相距0.9 m,所以可得波速为 丫二'"m/s= 0.3 m/s, c错误.由图得知，振动周期T = 4 s,所以 波长为入=vT=1.2 m, a正确.A点沿y轴正向 起振，所以波源起振方向也沿y轴正向，b正确. t =4 s时，质点位于正向最大位移处，动能为零， 所以d错误.(2)( i )根据全反射规律可知，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_ sin C=n代入数据得C = 45

25、° 设光线在BC面上的折射角为r,由几何关系得由折射定律得r = 30° sin isin r联立式，代入数据得i = 45° (ii )在 OPB中，根据正弦定理得OP L 公 sin 75 sin 45设所用时间为3光线在介质中的速度为v, 得OP = vt v联立式，代入数据得6+ 22c39. （12分）【物理一物理3-5】2014山东卷（1）氢原子能级如图所示，当 氢原子从n = 3跃迁到n = 2的能级时，辐射光的 波长为656 nm.以下判断正确的是 .（双 选，填正确答案标号）第39页共36页a.氢原子从n = 2跃迁到n = 1的能级时， 辐射光的波长