高考真題(山東卷)物理試題詳盡解析(Word版)

1、.2015年普通高等學(xué)校招生全國(guó)統(tǒng)一考試（山東卷）理科綜合能力測(cè)試（物理）第卷（必做 共107分）二、選擇題（共7小題，每小題6分，共42分。第小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。）ABh14距地面高5m的水平直軌道A、B兩點(diǎn)相距2m，在B點(diǎn)用細(xì)線(xiàn)懸掛一小球，離地高度為h，如圖。小車(chē)始終以4m/s的速度沿軌道勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)將隨車(chē)攜帶的小球由軌道高度自由卸下，小車(chē)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)細(xì)線(xiàn)被軋斷，最后兩球同時(shí)落地。不計(jì)空氣阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2可求得h等于A1.25m B2.25m C3.75m D4

2、.75m【答案】A【解析】小車(chē)上的物體落地的時(shí)間；小車(chē)從A到B的時(shí)間，小球下落的時(shí)間由題意得時(shí)間關(guān)系：，即，解得：h=1.25m，選項(xiàng)A正確。地球月球L115如圖，拉格朗日點(diǎn)L1位于地球和月球連線(xiàn)上，處在該點(diǎn)的物體在地球和月球引力的共同作用下，可與月球一起以相同的周期繞地球運(yùn)動(dòng)。據(jù)此，科學(xué)家設(shè)想在拉格朗日點(diǎn)L1建立空間站，使其與月球同周期繞地球運(yùn)動(dòng)。以a1、a2分別表示該空間站和月球向心加速度的大小，a3表示地球同步衛(wèi)星向心加速度的大小。以下判斷正確的是Aa2>a3>a1 Ba2>a1>a3 Ca3>a1>a2 Da3>a2>a1【答案】D【解析

3、】由于，則，由題意可知月球的軌道半徑大于空間站的軌道半徑，而同步衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)周期小于空間站的周期，故空間站的軌道半徑大于同步衛(wèi)星的軌道半徑，所以a3>a2>a1選項(xiàng)D正確。BA16如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時(shí)A恰好不滑動(dòng)，B剛好不下滑。已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。A與B的質(zhì)量之比為A B C D【答案】B【解析】物體AB整體在水平方向受力平衡，則有；對(duì)于物體B在數(shù)值方向平衡有：，聯(lián)立解得：，選項(xiàng)B正確。O ××17. 如圖，一均勻金屬圓盤(pán)繞通過(guò)其圓心

4、且與盤(pán)面垂直的軸逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)施加一垂直穿過(guò)圓盤(pán)的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓盤(pán)開(kāi)始減速。在圓盤(pán)減速過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是A處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分，靠近圓心處電勢(shì)高B所加磁場(chǎng)越強(qiáng)越易使圓盤(pán)停止轉(zhuǎn)動(dòng)C若所加磁場(chǎng)反向，圓盤(pán)將加速轉(zhuǎn)動(dòng)D若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)，圓盤(pán)將勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 【答案】ABD【解析】由右手定則可知，處于磁場(chǎng)中的圓盤(pán)部分，靠近圓心處電勢(shì)高，選項(xiàng)A正確；根據(jù)E=BLv可知所加磁場(chǎng)越強(qiáng)，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，產(chǎn)生的電功率越大，消耗的機(jī)械能越快，則圓盤(pán)越容易停止轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)B正確；若加反向磁場(chǎng)，根據(jù)楞次定律可知安培力阻礙圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，故圓盤(pán)仍減速轉(zhuǎn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若所加磁場(chǎng)穿過(guò)整個(gè)圓盤(pán)則圓盤(pán)中無(wú)

5、感應(yīng)電流，不消耗機(jī)械能，圓盤(pán)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。選項(xiàng)D正確，選項(xiàng)ABD正確。 xy O M N H(0，a) G(0，a)18直角坐標(biāo)系xOy中，M、N兩點(diǎn)位于x軸上，G、H兩點(diǎn)坐標(biāo)如圖，M、N兩點(diǎn)各固定一負(fù)點(diǎn)電荷，一電量為Q的正點(diǎn)電荷置于O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度恰好為零。靜電力常量用k表示。若將該正點(diǎn)電荷移到G點(diǎn)，則H點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向分別為A，沿y軸正向 B，沿y軸負(fù)向C，沿y軸正向 D，沿y軸負(fù)向【答案】B【解析】因正電荷在O點(diǎn)時(shí)，G點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零，則兩負(fù)電荷在G點(diǎn)形成的電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為；若將正電荷移到G點(diǎn)，則正電荷在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為，因兩負(fù)電荷在G點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與在H點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等大反向，則H點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)為，方向沿

6、y軸負(fù)向，選項(xiàng)B正確。19如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T(mén)0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過(guò)R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，a、b間的電壓為uab正，下列uabt圖像可能正確的是uR0iab tiO0.5T0T01.5T0 圖甲 圖乙tuabO0.5T0T01.5T0tuabOT02T03T0tuabO0.5T0T01.5T0tuabOT02T03T0 A B C D【答案】C【解析】在第一個(gè)0.25T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸增加，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)高于b端，而電流的變化率

7、逐漸減小，所以?xún)?nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸減??；同理在第0.25T00.5T0時(shí)間內(nèi)，通過(guò)大圓環(huán)的電流為瞬時(shí)針逐漸減小，由楞次定律可判斷內(nèi)環(huán)內(nèi)a端電勢(shì)低于b端，而電流的變化率逐漸變大，所以?xún)?nèi)環(huán)的電動(dòng)勢(shì)逐漸變大，由題所給選項(xiàng)圖判定，選項(xiàng)C正確。 tE O E0 2E0v0d圖甲圖乙20如圖甲，兩水平金屬板間距為d，板間電場(chǎng)強(qiáng)度的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻，質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線(xiàn)射入兩板間，0T/3時(shí)間內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，T時(shí)刻微粒恰好經(jīng)金屬邊緣飛出。微粒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中未與金屬板接觸。重力加速度的大小為g。關(guān)于微粒在0T時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的描述，正確的是A末速度大小為 B末速度沿水平方向C重力勢(shì)能減少了mg

8、d/2 D克服電場(chǎng)力做功為mgd【答案】BC【解析】因0T/3內(nèi)微粒勻速運(yùn)動(dòng)，則qE0=mg；在T/32T/3時(shí)間內(nèi)，微粒只受重力作用，做平拋運(yùn)動(dòng)，在2T/3時(shí)刻的豎直分速度vy1=gT/3，水平分速度為v0；在2T/3T時(shí)間內(nèi)有2qE0mg=ma，得a=g，方向向上，在T時(shí)刻，微粒的豎直分速度減小到0，水平分速度仍為v0，A錯(cuò)誤，B正確；微粒的重力勢(shì)能減小了Ep=mgd/2，C正確；從射入到離開(kāi)，由動(dòng)能定理得：mgd/2+W電=0，克服電場(chǎng)力做功mgd/2，D錯(cuò)誤，選項(xiàng)BC正確。第II卷（必做157分+選做36分，共193分）【必做部分】O1O2圖甲21. （10分）某同學(xué)通過(guò)下述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證力

9、的平行四邊形定則。實(shí)驗(yàn)步驟：將彈簧秤固定在貼有白紙的豎直木板上，使其軸線(xiàn)沿豎直方向。如圖甲所示，將環(huán)形橡皮筋一端掛在彈簧秤的秤鉤上，另一端用圓珠筆尖豎直向下拉，直到彈簧秤示數(shù)為某一設(shè)定值時(shí)，將橡皮筋兩端的位置記為O1、O2，記錄彈簧秤的示數(shù)F，測(cè)量并記錄O1、O2間的距離（即橡皮筋的長(zhǎng)度l）。每次將彈簧秤示數(shù)改變0.50N，測(cè)出所對(duì)應(yīng)的l，部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示：F(N)00.501.001.052.002.50l (cm)l010.9712.0213.0013.9815.05OA圖乙BFOAFOBO找出中F=2.50N時(shí)橡皮筋兩端的位置，重新記為O、O，橡皮筋的拉力記為FOO在秤鉤上涂抹少許潤(rùn)滑

10、油，將橡皮筋搭在秤鉤上，如圖乙所示。用兩圓珠筆尖成適當(dāng)角度同時(shí)拉橡皮筋的兩端，使秤鉤的下端達(dá)到O點(diǎn)，將兩筆尖的位置標(biāo)記為A、B，橡皮筋OA段的拉力記為FOA，OB段的拉力記為FOB。完成下列作圖和填空：（1）利用表中數(shù)據(jù)在給出的坐標(biāo)紙上（見(jiàn)答題卡）畫(huà)出Fl圖線(xiàn)，根據(jù)圖線(xiàn)求得l0=_cm（2）測(cè)得OA=6.00cm，OB=7.60cm，則FOA的大小為_(kāi)N（3）根據(jù)給出的標(biāo)度，在答題卡上作出FOA和FOB的合力的圖示。（4）通過(guò)比較與_的大小和方向，即可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論?！敬鸢浮浚?）10.00（9.8、9.9、10.1均正確） （2）1.80（1.70-1.90均正確） （3）如圖 （4）FOO【

11、解析】（1）做出F-l圖像，求得直線(xiàn)的截距即為l0，可得l0=10.00cm ；（2）可計(jì)算彈簧的勁度系數(shù)為；若OA=6.00cm，OB=7.60cm，則彈簧的彈力；則此時(shí)FOA=FOB=F=1.8N；l/cmF/N91011121314151600.51.01.52.02.53.0 OOBAF1N（3）如圖； （4）通過(guò)比較F和FOO的大小和方向，可得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。22. （8分）如圖甲所示的電路圖中，恒流源可作為電路提供恒定電流I0，R為定值電阻，電流表、電壓表均可視為理想電表。某同學(xué)利用該電路研究滑動(dòng)變阻器RL消耗的電功率。改變RL的阻值，記錄多組電流、電壓的數(shù)值，得到如圖乙所示的U-I關(guān)

12、系圖線(xiàn)。AVI0RRL連接恒流源圖甲 I/AU/V00.20.40.60.81.01.25101520圖乙回答下列問(wèn)題：（1）滑動(dòng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)將 （填“增大”或“減小”）。（2）I0= A（3）RL消耗的最大功率 W（保留一位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）減?。唬?）1.0（3）5【解析】（1）滑動(dòng)頭向下移動(dòng)時(shí)，RL阻值減小，則總電阻減小，電壓變小，則電壓表讀數(shù)變??；（2）由電路圖可知：，即：U=I0R-IR，由U-I圖線(xiàn)可知，I0R=20；而曲線(xiàn)的斜率為R的大小，則I0=1.0A；（3）RL消耗的功率為P=IU=20I20I2，當(dāng)I=0.5時(shí)，功率的最大值為Pm=5W圖乙ml600

13、圖甲ml23. （16分）如圖甲所示，物塊與質(zhì)量為m的小球通過(guò)不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)兩等高定滑輪連接。物塊置于左側(cè)滑輪正下方的表面水平的壓力傳感裝置上，小球與右側(cè)滑輪的距離為l開(kāi)始時(shí)物塊和小球均靜止，將此時(shí)傳感裝置的示數(shù)記為初始值?，F(xiàn)給小球施加一始終垂直于l段細(xì)繩的力，將小球緩慢拉起至細(xì)繩與豎直方向成60o角，如圖乙所示，此時(shí)傳感裝置的示數(shù)為初始值的1.25倍；再將小球由靜止釋放，當(dāng)運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)，傳感裝置的示數(shù)為初始值的0.6倍。不計(jì)滑輪的大小和摩擦，重力加速度的大小為g求：（1）物塊的質(zhì)量；（2）從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過(guò)程中，小球克服阻力所做的功?！敬鸢浮浚?）3m；（2）0.1mgl

14、【解析】（1）設(shè)開(kāi)始時(shí)細(xì)繩的拉力大小為，傳感裝置的初始值為，物塊質(zhì)量為M，由平衡條件得：對(duì)小球，=mg 對(duì)物塊，+=mg 當(dāng)細(xì)繩與豎直方向的夾角為時(shí)，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為，傳感裝置的示數(shù)為，據(jù)題意可知，=1.25，由平衡條件得對(duì)小球， 對(duì)物塊，+=Mg 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得 M=3m （2）設(shè)小球運(yùn)動(dòng)至最低位置時(shí)速度的大小為v，從釋放到運(yùn)動(dòng)至最低位置的過(guò)程中，小球克服阻力所做的功為，有動(dòng)能定理得 在最低位置，設(shè)細(xì)繩的拉力大小為，傳感裝置的示數(shù)為，據(jù)題意可知，=0.6對(duì)小球，由牛頓第二定律得mg= 對(duì)物塊，由平衡條件得 += Mg 聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得=0.1 ×××&#

15、215;××××××IIIOGHvd24. （20分）如圖所示，直徑分別為D和2D的同心圓處于同一豎直面內(nèi)，O為圓心，GH為大圓的水平直徑。兩圓之間的環(huán)形區(qū)域（區(qū)）和小圓內(nèi)部（區(qū)）均存在垂直圓面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。間距為d的兩平行金屬極板間有一勻強(qiáng)電場(chǎng)，上極板開(kāi)有一小孔。一質(zhì)量為m，電量為+q的粒子由小孔下方d/2處?kù)o止釋放，加速后粒子以豎直向上的速度v射出電場(chǎng)，由H點(diǎn)緊靠大圓內(nèi)側(cè)射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。（1）求極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大?。唬?）若粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切，求I區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。唬?）若區(qū)，區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為2mv/qD

16、，4mv/qD，粒子運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后再次經(jīng)過(guò)H點(diǎn)，求這段時(shí)間粒子運(yùn)動(dòng)的路程。【答案】（1） （2）或 （3）5.5D【解析】（1）設(shè)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E，對(duì)粒子在電場(chǎng)中的加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得 由式得 （2）設(shè)I區(qū)磁場(chǎng)感性強(qiáng)度的大小為B，粒子作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由牛頓第二定律得 如圖甲所示，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡與小圓相切有兩種情況。若粒子軌跡與小圓外切，由幾何關(guān)系得圖甲 聯(lián)立式得 若粒子軌跡與小圓內(nèi)切，有幾何關(guān)系得 聯(lián)立式得 （3）設(shè)粒子在？I區(qū)和II區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑分別為、，由題意可知I和II區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小分別為、，由牛頓第二定律得， 代入數(shù)據(jù)得， 設(shè)粒子在I區(qū)和II區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的周期分別

17、為、,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得， 圖乙112據(jù)題意分析，粒子兩次與大圓相切的時(shí)間間隔內(nèi)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示，根據(jù)對(duì)稱(chēng)可知，I區(qū)兩段圓弧所對(duì)圓心角相同，設(shè)為，II區(qū)內(nèi)圓弧所對(duì)圓心角設(shè)為，圓弧和大圓的兩個(gè)切點(diǎn)與圓心連線(xiàn)間的夾角設(shè)為，有幾何關(guān)系得 圖丙粒子重復(fù)上述交替運(yùn)動(dòng)回到點(diǎn)，軌跡如圖丙所示，設(shè)粒子I區(qū)和II區(qū)做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間分別為、，可得, 設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)的路程為，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 聯(lián)立式得 【選做部分】37【物理物理3-3】（1）墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是_。（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）a混合均勻主要是由于碳粒受重力作用b混合均勻的過(guò)程中，水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)c使用碳粒更小的墨汁

18、，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速d墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的【答案】bc【解析】根據(jù)分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，混合均勻主要是由于水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，碳粒的無(wú)規(guī)剛運(yùn)動(dòng)為布朗運(yùn)動(dòng)；由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳拉更小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)越明顯，則混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速，選項(xiàng)b、c正確。（2）扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為300K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0當(dāng)封閉氣體溫度上升至303K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部壓強(qiáng)立即減為p0，溫度仍為303K再經(jīng)過(guò)一段時(shí)

19、間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300K整個(gè)過(guò)程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：S（）當(dāng)溫度上升到303K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；（）當(dāng)溫度恢復(fù)到300K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力?！敬鸢浮浚╥） （）【解析】（i）以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度=300K,壓強(qiáng)為，末狀態(tài)溫度=303K，壓強(qiáng)設(shè)為，由查理定律得 代入數(shù)據(jù)得 （ii）設(shè)杯蓋的質(zhì)量為m，剛好被頂起時(shí)，由平衡條件得 放出少許氣體后，以杯蓋內(nèi)的剩余氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度=303K，壓強(qiáng)=，末狀態(tài)溫度=300K，壓強(qiáng)設(shè)為，由查理定律得 設(shè)提起杯蓋所需的最小力為F，由平衡條件得F+S=S+mg 聯(lián)立式，

20、代入數(shù)據(jù)得 38.【物理物理3-4】h（1）如圖，輕彈簧上端固定，下端連接一小物塊，物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向，物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sin(2.5t)mt=0時(shí)刻，一小球從距物塊h高處自由落下；t=0.6s時(shí)，小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小為g=10m/s2以下判斷正確的是_（雙選，填正確答案標(biāo)號(hào)）ah=1.7m b簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8s c0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2m dt=0.4s時(shí)，物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反【答案】ab【解析】t=0.6s時(shí)，物塊的位移為y=0.1sin(2.5×0.6)m=0.1m；而小球，解得h=1.7m，

21、a正確；簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)周期為，b正確；0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程為3A=0.3m，c錯(cuò)誤；t=0.4s=，此時(shí)物塊在平衡位置向下振動(dòng)與小球運(yùn)動(dòng)方向相同，d錯(cuò)誤，選項(xiàng)a、b正確。ROOi0（2）半徑為R、介質(zhì)折射率為n的透明圓柱體，過(guò)其軸線(xiàn)OO的截面如圖所示。位于截面所在平面內(nèi)的一細(xì)束光線(xiàn)，以角i0由O點(diǎn)入射，折射光線(xiàn)由上邊界的A點(diǎn)射出。當(dāng)光線(xiàn)在O點(diǎn)的入射角減小至某一值時(shí)，折射光線(xiàn)在上邊界的B點(diǎn)恰好發(fā)生全反射。求A、B兩點(diǎn)間的距離?！敬鸢浮縍OOi00dAdBCAB【解析】當(dāng)光線(xiàn)在O點(diǎn)的入射角為時(shí)，設(shè)折射角為，由折射定律得 設(shè)A點(diǎn)與左端面的距離為，由幾何關(guān)系得 若折射光線(xiàn)恰好發(fā)生全反射，則在B點(diǎn)的入射角恰好為臨界角C，設(shè)B點(diǎn)與左端面的距離