2014年高考真題物理山東卷

2014年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試（山東卷）理科綜合物理試題（110分/300分）二、選擇題(本題包括7小題，每小題給出四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分)14．（2014山東高考14）如圖，用兩根等長輕繩將木板懸掛在豎直木樁上等高的兩點(diǎn)，制成一簡易秋千，某次維修時將兩輕繩各剪去一小段，但仍能保持等長且懸掛點(diǎn)不變。木板靜止時，表示木板所受合力的大小，表示單根輕繩對木板拉力的大小，則維修后A．不變，變大B．不變，變小C．變大，變大D．變小，變?。?014山東高考15）一質(zhì)點(diǎn)在外力作用下做直線運(yùn)動，其速度隨時間變化的圖像如圖。在圖中標(biāo)出的時刻中，質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同的有A．B．C． D．16．（2014山東高考16）如圖，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)，通有恒定電流的長直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好。在向右勻速通過兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用、表示。不計軌道電阻，以下敘述正確的是向右B．向左C．逐漸增大D．逐漸減小17．（2014山東高考17）如圖，將額定電壓為60V的用電器，通過一理想變壓器接在正弦交變電源上。閉合開關(guān)S后，用電器正常工作，交流電壓表和交流電流表（均為理想電表）的示數(shù)分別為220V和2.2A。以下判斷正確的是A．變壓器輸入功率為484WB．通過原線圈的電流的有效值為6.6AC．通過副線圈的電流的最大值為2.2AD．變壓器原、副線圈的電流匝數(shù)比18．（2014山東高考18）如圖，場強(qiáng)大小為E、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場中有一矩形區(qū)域，水平邊長為，豎直邊長為.質(zhì)量均為、帶電量分別為和的兩粒子，由兩點(diǎn)先后沿和方向以速率進(jìn)入矩形區(qū)（兩粒子不同時出現(xiàn)在電場中）。不計重力，若兩粒子軌跡恰好相切，則等于A．B．C．D．19．（2014山東高考19）如圖，半徑為的均勻帶正電薄球殼，其上有一小孔。已知?dú)?nèi)的場強(qiáng)處處為零；殼外空間的電場與將球殼上的全部電荷集中于球心時在殼外產(chǎn)生的電場一樣。一帶正電的試探電荷（不計重力）才球心以初動能沿OA方向射出。下列關(guān)于試探電荷的動能與離開球心的距離的關(guān)系圖像，可能正確的是20．（2014山東高考20）2013年我國相繼完成“神十”與“天宮”對接、“嫦娥”攜“玉兔”落月兩大航天工程。某航天愛好者提出“玉兔”回家的設(shè)想：如圖，將攜帶“玉兔”的返回系統(tǒng)由月球表面發(fā)射到高度的軌道上，與在該軌道繞月球做圓周運(yùn)動的飛船對接，然后由飛船送“玉兔”返回地球。設(shè)“玉兔”質(zhì)量為，月球半徑為，月面的重力加速度為。以月面為零勢能面，“玉兔”在高度的引力勢能可表示為，其中為引力常量，為月球質(zhì)量。若忽略月球的自轉(zhuǎn)，從開始發(fā)射到對接完成需要對“玉兔”做的功為A．B．C．D．【必做部分】21.（2014山東高考21）（8分）某實驗小組利用彈簧秤和刻度尺，測量滑塊在木板上運(yùn)動的最大速度。實驗步驟：=1\*GB3①用彈簧秤測量橡皮泥和滑塊的總重力，記作；=2\*GB3②將裝有橡皮泥的滑塊放在水平木板上，通過水平細(xì)繩和固定彈簧秤相連，如圖甲所示。在端向右拉動木板，待彈簧秤示數(shù)穩(wěn)定后，將讀數(shù)記作；=3\*GB3③改變滑塊上橡皮泥的質(zhì)量，重復(fù)步驟=1\*GB3①=2\*GB3②；實驗數(shù)據(jù)如下表所示：1.502.002.503.003.504.000.590.830.991.221.371.61=4\*GB3④如圖乙所示，將木板固定在水平桌面上，滑塊置于木板上左端處，細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物連接，保持滑塊靜止，測量重物離地面的高度；=5\*GB3⑤滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動并最終停在木板上的點(diǎn)（未與滑輪碰撞），測量間的距離。完成下列作圖和填空：=1\*GB2⑴根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定坐標(biāo)紙上作出圖線。=2\*GB2⑵由圖線求得滑塊和木板間的動摩擦因數(shù)（保留2位有效數(shù)字）。=3\*GB2⑶滑塊最大速度的大?。ㄓ煤椭亓铀俣缺硎荆?2．（2014山東高考22）(10分)實驗室購買了一捆標(biāo)稱長度為100m的銅導(dǎo)線，某同學(xué)想通過實驗測其實際長度。該同學(xué)首先測得導(dǎo)線橫截面積為，查得銅的電阻率為，再利用圖甲所示電路測出銅導(dǎo)線的電阻，從而確定導(dǎo)線的實際長度。可供使用的器材有：電流表：量程，內(nèi)阻約；電壓表：量程，內(nèi)阻約；滑動變阻器：最大阻值；滑動變阻器：最大阻值；定值電阻：電源：電動勢，內(nèi)阻可不計；開關(guān)、導(dǎo)線若干。回答下列問題：=1\*GB2⑴實驗中滑動變阻器應(yīng)選（填“”或“”），閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至端（填“”或“”）。=2\*GB2⑵在實物圖中，已正確連接了部分導(dǎo)線，請根據(jù)圖甲電路完成剩余部分的連接。=3\*GB2⑶調(diào)節(jié)滑動變阻器，當(dāng)電流表的讀數(shù)為時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，讀數(shù)為V。=4\*GB2⑷導(dǎo)線實際長度為m（保留2位有效數(shù)字）。23．（2014山東高考23）(18分)研究表明，一般人的剎車反應(yīng)時間（即圖甲中“反應(yīng)過程”所用時間），但飲酒會導(dǎo)致反應(yīng)時間延長。在某次試驗中，志愿者少量飲酒后駕車以的速度在試驗場的水平路面上勻速行駛，從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止，行駛距離。減速過程中汽車位移與速度的關(guān)系曲線如圖乙所示，此過程可視為勻變速直線運(yùn)動。取重力加速度的大小。求：=1\*GB2⑴減速過程汽車加速度的大小及所用時間；=2\*GB2⑵飲酒使志愿者的反應(yīng)時間比一般人增加了多少；⑶減速過程汽車隊志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值。24．（2014山東高考24）(20分)如圖甲所示，間距為、垂直于紙面的兩平行板間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻，一質(zhì)量為、帶電量為的粒子（不計重力），以初速度由板左端靠近板面的位置，沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時，可使時刻入射的粒子經(jīng)時間恰能垂直打在板上（不考慮粒子反彈）。上述為已知量。=1\*GB2⑴若，求；=2\*GB2⑵若，求粒子在磁場中運(yùn)動時加速度的大?。虎侨?，為使粒子仍能垂直打在板上，求。（2014山東高考36）．(12分)【物理——物理3—3】(1)如圖，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的氣缸中用活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。當(dāng)環(huán)境溫度升高時，缸內(nèi)氣體。（雙選，填正確答案標(biāo)號）a．內(nèi)能增加b．對外做功c．壓強(qiáng)增大d．分子間的引力和斥力都增大=2\*GB2⑵一種水下重物打撈方法的工作原理如圖所示。將一質(zhì)量、體積的重物捆綁在開口朝下的浮筒上。向浮筒內(nèi)沖入一定質(zhì)量的氣體，開始時筒內(nèi)液面到水面的距離，筒內(nèi)氣體體積。在拉力作用下浮筒緩慢上升，當(dāng)筒內(nèi)液面的距離為時，拉力減為零，此時氣體體積為，隨后浮筒和重物自動上浮。求和。已知大氣壓強(qiáng)，水的密度，重力加速度的大小。不計水溫變化，筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，浮筒質(zhì)量和筒壁厚度可忽略。(2014山東高考38)（1）一列簡諧波沿直線傳播，以波源O由平衡位置開始振動為計時零點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)A的振動圖象如圖所示，已知O，A的平衡位置相距0.9m，以下判斷正確的是（）（2）如圖，三角形ABC為某透明介質(zhì)的橫截面，O為BC邊的中點(diǎn)，位于面所在平面內(nèi)的一束光線自O(shè)以角I入射，第一次到達(dá)AB邊恰好發(fā)生全反射，已知θ=15°，BC邊長為2L，該介質(zhì)的折射率為，求：

（i）入射角i；

（ii）從入射角到發(fā)生第一次全反射所用的時間（設(shè)光在真空中的速度為v，可能用到或sin15°=2）(2014山東高考39)（1）氫原子能級如圖，當(dāng)氫原子從n=3躍遷到n=2的能級時，輻射光的波長為656nm，以下判斷正確的是（）（2）如圖二所示，光滑水平直軌道上兩滑塊A、B用橡皮筋連接，A的質(zhì)量為m，開始時橡皮筋松弛，B靜止，給A向左的初速度v0，一段時間后，B與A同向運(yùn)動發(fā)生碰撞并黏在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬間A的速度的兩倍，也是碰撞前瞬間B的速度的一半，求：

（i）B的質(zhì)量；

（ii）碰撞過程中A、B系統(tǒng)機(jī)械能的損失．14、【答案】A【解析】木板靜止，所受合力為零，所以F1不變，將兩輕繩各減去一小段，木板再次靜止，兩繩之間的夾角變大，木板重力沿繩方向的分力變大，故F2變大，正確選項B。15、【答案】AC【解析】當(dāng)物體做加速運(yùn)動時，加速度的方向和速度方向相同，合外力的方向與加速度的方向相同，圖中t1和t3時刻質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相同，正確選項AC。16、【答案】BCD【解析】由安培定則可知，通電導(dǎo)線在M、N區(qū)產(chǎn)生的磁場方向分別為垂直紙面向外、垂直紙面向里，導(dǎo)體棒向右通過M區(qū)時，由右手定則可知產(chǎn)生的電流方向向下，由左手定則可知，F(xiàn)M向左，同理可以判斷，F(xiàn)N向左，越靠近通電導(dǎo)線磁場越強(qiáng)，導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動，由可知，F(xiàn)M逐漸增大，，F(xiàn)N逐漸減小，正確選項BCD。17、【答案】BD【解析】用電器正常工作，輸出變壓器輸出電壓為60V，理想變壓器輸入功率等于輸出功率：；通過原線圈的電流為：；通過副線圈的電流最大值為：；變壓器原副線圈匝數(shù)比為：，正確選項為BD。18、【答案】B【解析】粒子軌跡恰好相切，由對稱性可知，切點(diǎn)為矩形的幾何中心，由，可得，，正確選項B。19、【答案】A【解析】殼內(nèi)場強(qiáng)處處為零，試探電荷在殼內(nèi)運(yùn)動時動能不變，排除選項CD；假設(shè)試探電荷在勻強(qiáng)電場中由靜止開始運(yùn)動，由動能定理可得，，則，Ek圖像的斜率數(shù)值上等于電場力的大小，距離球殼越遠(yuǎn)試探電荷所受電場力越小，圖像的斜率越小，正確選項為A。20、【答案】D【解析】設(shè)玉兔在h高度的速度為v，則由可知，玉兔在該軌道上的動能為：，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可知對玉兔做的功為：，結(jié)合在月球表面：，整理可知正確選項為D。21、【答案】(1)如右圖所示：（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正確）（3）【解析】（1）如圖（2）由可知，(3)滑塊運(yùn)動h達(dá)到最大速度v，之后繼續(xù)滑行直到停到D點(diǎn)，由動能定理可得：解得：。22、【答案】（1）R2；a（2）如圖所示（3）2.30（2.29、2.31均正確）（4）94（93、95均正確）【解析】（1）由（3）中電流表的讀數(shù)為0.50A時，電壓表的讀數(shù)為2.30v可知，Rx和R0的總阻值約為4.60歐姆，若選用滑動變阻器R1，電源電壓為6伏特，電流表的量程只有0.6A，會把電流表燒壞，故滑動變阻器應(yīng)該選R2。（2）如圖（3）2.30v（4）Rx的阻值為1.60歐姆，由可知，。23、【答案】（1）；t=2.5s（2）（3）【解析】解：（1）設(shè)減速過程汽車加速度的大小為a，所用時間為t，由題可得初速度v0=20m/s，末速度vt=0，位移s=25m，由運(yùn)動學(xué)公式得：=1\*GB3①=2\*GB3②聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②式，代入數(shù)據(jù)得：=3\*GB3③t=2.5s=4\*GB3④（2）設(shè)志愿者反應(yīng)時間為，反應(yīng)時間的增量為，由運(yùn)動學(xué)公式得=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥聯(lián)立=5\*GB3⑤=6\*GB3⑥式，代入數(shù)據(jù)得=7\*GB3⑦（3）設(shè)志愿者所受合外力的大小為F，汽車對志愿者作用力的大小為F0，志愿者質(zhì)量為m，由牛頓第二定律得F=ma=8\*GB3⑧由平行四邊形定則得：=9\*GB3⑨聯(lián)立=3\*GB3③=8\*GB3⑧=9\*GB3⑨式，代入數(shù)據(jù)得：24、【答案】（1）（2）（3）；【解析】解：（1）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為R，由牛頓第二定律得=1\*GB3①據(jù)題意由幾何關(guān)系得R1=d=2\*GB3②聯(lián)立=1\*GB3①=2\*GB3②式得=3\*GB3③（2）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為R2，加速度大小為a，由圓周運(yùn)動公式得=4\*GB3④據(jù)題意由幾何關(guān)系得=5\*GB3⑤聯(lián)立=4\*GB3④=5\*GB3⑤式得=6\*GB3⑥（3）設(shè)粒子做圓周運(yùn)動的半徑為R，周期為T，由圓周運(yùn)動公式得=7\*GB3⑦由牛頓第二定律得=8\*GB3⑧由題意知，代入=8\*GB3⑧式得d=4R=9\*GB3⑨粒子運(yùn)動軌跡如圖所示，O1、O2為圓心，連線與水平方向的夾角為，在每個TB內(nèi)，只有A、B兩個位置才有可能垂直擊中P板，且均要求，由題意可知=10\*GB3⑩設(shè)經(jīng)歷完整TB的個數(shù)為n（n=0,1,2,3……）若在A點(diǎn)擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得eq\o\ac(○,11)當(dāng)n=0時，無解eq\o\ac(○,12)當(dāng)n=1時，聯(lián)立=9\*GB3⑨eq\o\ac(○,11)式得eq\o\ac(○,13)聯(lián)立=7\*GB3⑦=9\*GB3⑨=10\*GB3⑩eq\o\ac(○,13)式得eq\o\ac(○,14)當(dāng)時，不滿足的要求eq\o\ac(○,15)若在B點(diǎn)擊中P板，據(jù)題意由幾何關(guān)系得eq\o\ac(○,16)當(dāng)n=1時，無解eq\o\ac(○,17)當(dāng)n=1時，聯(lián)立=9\*GB3⑨eq\o\ac(○,16)式得eq\o\ac(○,18)聯(lián)立=7\*GB3⑦=9\*GB3⑨=10\*GB3⑩eq\o\ac(○,18)式得eq\o\ac(○,19)當(dāng)時，不滿足的要求eq\o\ac(○,20)37、【答案】（1）ab（2）h2=10m【解析】（1）當(dāng)環(huán)境溫度升高時，壓強(qiáng)不變，缸內(nèi)氣體膨脹對外做功，理想氣體不考慮分子力，內(nèi)能僅由物質(zhì)的量和溫度決定，溫度升高，氣體的內(nèi)能增加，正確選項ab。（2）解：當(dāng)F=0時，由平衡條件得=1\*GB3①代入數(shù)據(jù)得=2\*GB3②設(shè)筒內(nèi)氣體初態(tài)、末態(tài)的壓強(qiáng)分別為P1、P2，由題意得=3\*GB3③=4\*GB3④在此過程中筒內(nèi)氣體的溫度和質(zhì)量不變，由玻意耳定律得=5\*GB3⑤聯(lián)立=2\*GB3②=3\*GB3③=4\*GB3④=5\*GB3⑤式代入數(shù)據(jù)得h2=10m=6\*GB3⑥38、【答案】（1）ab（2）（i）i=450(ii)【解析】（1）由A的振動圖像可知，A經(jīng)過3s開始振動，OA間距0.9m，波速；振動的周期T=4s，所以波長；介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的起振方向和波源的起振方向相同，由A質(zhì)點(diǎn)的起振方向可以判斷波源的起振方向沿y軸的正方向；t=4s時A距離平衡位置最遠(yuǎn)，速度最小，動能最小，正確選項ab。（2）解：（i）根據(jù)全反射規(guī)律可知，光線在AB面上P點(diǎn)的入射角等于臨界角C，由折射定律得=1\*