2014年山东理综物理及答案

2014年山东高考理综物理试题
一、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，F
1
表示木板所受合力的大小，F
2
表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（ ）
A、F
1
不变，F
2
变大 B、F
1
不变，F
2
变小
C、F
1
变大，F
2
变大 D、F
1
变小，F
2
变小
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（ ）
A、t
1
B、t
2
C、t
3
D、t
4

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。在向右匀速通过M、N两 区的过程中，导体棒所受安培力
分别用F
M
、F
N
表示。不计轨道电 阻。以下叙述正确的是（ ）
A、F
M
向右 B、F
N
向左
C、F
M
逐渐增大 D、F
M
逐渐减小
R
导体棒
v
t
3
t< br>2
t
4
0
t
1
t
I
N
M< br>v
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220V和2.2A。 以下判断正确的
是（ ）
A、变压器输入功率为484W
B、通过原线圈的电流的有效值为6.6A
C、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
n
1
:n
2
?11:3

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ab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，
由a、c两点先后沿ab和 cd方向以速率v
0
进入矩形区（两粒子不同时出现在电场
d
?q
n
1
V
n
2
S
用
电
器
A
a
h
v
0
s
b
中）。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切，则v
0
等于（ ）
A、
v
0
c
E
?q
s2qEsqEs2qEsqE
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E
k0
沿OA方向射出。下列关于试探 电荷的动
能E
k
与离开球心的距离r的关系，可能正确的是（ ）

O
A
2014年山东高考理综物理试题 第 1 页 共 10 页

E
k
E
k0
0
R
E
k
E
k0
E
k0
E
k
E
k0E
k



R
r
0
R
r0
R
AB
C
r
0
r
D

< br>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，
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< br>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
E
p
?
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需
R(R?h)
h
要对“玉兔”做的功为
mg
月
R
mg
月
R
(h?2R)(h?2R)
A、 B、
R?h
R?h
C、
月球
mgR
m g
月
R
1
2
(h?R)
D、
月
(h?R)

R?h2
R?h2
二、实验题（共18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：
GN 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00
FN 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。
FN
1.8
滑块





GN
弹簧秤
细线
橡皮泥
木板
A
r
C
D
P
h
1.6
1.4
1.2
1.0
图甲

图乙
0.8
0.6
0.4
0.2


1. 0
1.52.02.53.03.54.04.5
2014年山东高考理综物理试题 第 2 页 共 10 页

（2）由图线求得滑块和木板间的坳摩擦因数< br>?
＝____________（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。）
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1.0mm
2
，查得铜的电阻率为
R
xV
R
0
A
1.7?10
－8
??m
，再利用图 甲所示电路测出铜导线的电阻R
x
，从而确定导线的实际
长度。
可供使用的器材有：
电流表：量程0.6A，内阻约为0.2
?
；
电压表：量程3v，内阻约9K
?
；
滑动变阻器R
1
：最大阻值5
?
；
滑动变阻器R
2
：最大阻值20
?
；
定值电阻：
R
0
＝3?
；
电源：电动势6V，内阻可不计；
开关、导线若干。
回答下列问题：
0
a
E
b
S
图甲
0
5
1
V
10
15
2
3
0
0
5
1
A
10< br>15
2
3
1
0
2
3
V
图乙
（1）实验中滑动变阻器应选____________（填“R
1
”或“R
2
”），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。
（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）
三、计算题（38分） 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）
t
0
?0.4s
，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
v
0
?72kmh
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=10ms
2
。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。







2014年山东高考理综物理试题 第 3 页 共 10 页
反应过程
减速过程
发现情况
开始减速
汽车 停止
0
25
sm
图乙
72
v(km?h
?1
)
图甲

2 4、（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v
0
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B
0
和T
B
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、v
0
为已知量。
（1）若
?t＝T
B
，求B
0
；
B
P< br>d
v
0
图甲
Q
1
2
B
0
0
3
（2）若
?t＝T
B
，求粒子在磁场中运动时加速度的大小； < br>2
T
B
2
T
B
3T
B
2
2 T
B
t
-B
0
4mv
0
（3）若
B
0
＝
，为使粒子仍能垂直打在P板上，求T
B
。
qd




















图乙
2014年山东高考理综物理试题 第 4 页 共 10 页

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
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
M＝3?10
3
kg
、体积
V
0
＝0.5m
3
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
h
1
?40m
，筒内
气体体积
V
1
＝1m
3
。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面到水面的距离为< br>h
2
时，拉力减为零，此时
气体体积为
V
2
，随后浮 筒和重物自动上浮。求
V
2
和
h
2
。
已知大气压 强
p
0
＝
1?10
3
kgm
3
，重力加< br>1?10
5
Pa
，水的密度
?
＝
速度的大小
g?10ms
2
。不计水温度变化，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。








38.（12分）【物理－物理3－4】
（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.以下判断正
确的是___________.（双选，填正确答案标号）
a、波长为1.2m b、波源起振方向沿y轴正方向
c、波速大小为0.4ms d、质点A的动能在
t?4s
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，可能
用到
sin75?
?
?
0.2
p
0
h
2
水面
h
1
V
2
V
0
V
1
浮筒
重物
V
0
ym

0
?0 .2
12
3
4
5
67
89
ts
A
?
?
C
LL
i
O
B
n
?
4
3
2
EeV
0
?0.85
?1.51
?3.4
? 13.6
6?2
?
或
tan15?2?3
）。
4
1
2014年山东高考理综物理试题 第 5 页 共 10 页

39.（12分）【物理－物理3－5】
（1）氢原子能级如图，当氢原子从
n?3
跃迁到
n?2
的能级时，辐射光的波长为656nm。以下判断正确的是________.（双选，填正确答案标号）
a、氢原子从
n?2
跃迁 到
n?1
的能级时，辐射光的波长大于656nm
b、用波长为325nm的光照射 ，可使氢原子从
n?1
跃迁到
n?2
的能级
c、一群处于
n?3
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
n?2
跃迁到
n?3
的
能级
（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。


v
0
m
A
B
















2014年山东高考理综物理试题 第 6 页 共 10 页

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
（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）
（3）
2
?
g(s?h)

5
FN
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4< br>0.2
GN
1.0
1.52.02.53.03.54.04.5
22 、
（1）R
2
；a。
（2）如右图所示
（3）2.30（2.29、2.31均正确）。
（4）94（93、95均正确）
0
0
1
V
10
15
2
3
0
0< br>5
1
10
A
2
15
3
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
v
0
?20ms，末速
度
v
t
?0
，位移
s?25m
，由运动 学公式得
v
0
?2as
①
t?
v
0
②
a
2
联立①②式，代入数据得
a?8ms
2
③
t?2.5s
④
ｔ'
,反应时间的增加量为
?t
，由运动学公式得 （2）设志愿者反应时间为
L?v
0
t'?s
⑤
?t?t'?t
0
⑥
联立⑤⑥式，代入数据得
?t?0.3s
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F
0
，志愿者质量为m，由牛顿第二
定律得:
F?ma
⑧
由平行四边形定则得:
F
0
?F
2
?(mg)
2
⑨
联立③⑧⑨式,代入数据得:
2
F
0
41
⑩
?
mg5
24、解：（1）设粒子做圆周运动的半径为R
1
，由 牛顿第二定律得
mv
qv
0
B
0
?
0
①
R
1
2
2014年山东高考理综物理试题 第 7 页 共 10 页

据题意由几何关系得:
R
1
?d
②
联立①②式得:
B
0
?
mv
0
③
qd
（2）设粒子做圆周运动的半径为R
2
，加速度大小为a，由圆周运 动公式得：
v
a?
0
④
R
2
据题意由几何关系得:
3R
2
?d
⑤
2
3v
联立④⑤式得 :
a?
0
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
2
T＝
2
?
R
⑦
v
0
2
mv
0
由牛顿第二定律得 :
qv
0
B
0
?
⑧
R
由题意知
B
0
?
4mv
0
，代入⑧式得
qd
d?4R
⑨
粒子运动轨 迹如图所示，O
1
、O
2
为圆心，O
1
O
2
连线与水平方向夹角为
?
，在第个T
B
内，只有A、B两
个位置才 有可能垂直击中P板，且均要求
0?
?
?
?
2
，由题意可知
?
?
?
T
2
T?
B
⑩
2
?
2
设经历整个完整T
B
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?（2R?Rsin
?
）n?d

○
11
当n=0时，无解
○
12
当n=1时，联立⑨
○
11式得
v
0
B
?
A
O
2
1
?
?(或sin
?
?)

○
13
62
联立⑦⑨⑩
○
13式得
T?
?
O
1
R
?
?
d
3v
0
2
v
0

○
14
当
n?2
时，不满足
0?
?
?
?
的要求
○
15
2014年山东高考理综物理试题 第 8 页 共 10 页

若在B点击中P板，据题意由几何关系得:
R?2Rsin
?
?2(R?Rsin
?
)n?d

○
16
当n=0时，无解
○
17
当n=1时，联立⑨
○
16式得:
?
?arcsin
联立⑦⑨⑩
○
18式得:
T
B
?
11
(或sin
?
?)

○
18
44
?
1d

○
19
?arcsin)
242v
0
的要求
○
20 当
n?2
时，不满足
0?
?
?
37、（1）ab
?
2
（2）解：当F＝0时，由平衡条件得:
Mg?
?
g(V
0
?V
2
)
①
代入数据得:
V
2
?2.5m
3
②
设筒内气体初态、末态的压强分别为P
1
、P
2
，由题意得
P＝P
10
?
?
gh
1
③
P
2
＝P
0
?
?
gh
2
④
在此过程中筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得:
P
1
V
1
?P
2
V
2
⑤
联立②③④⑤式，代入数据得:
h
2
?10m
⑥
38、（1）ab
sinC?
（2）解：（ⅰ）根据全反射定律可知，光线在A B面上P点的入射角等于临界角C，由折射定律得：
①
代入数据得:
C?45
②
设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得:
r?30

由折射定律得:
n?
?
?
1

n
sini
④
sinr
?
A
③
?
?
联立③④式，代入数据得:
i?45
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 C
L
i
r
C
L
O
B
OP?vt
⑦
v?
c
⑧
n
联立⑥⑦⑧式，代入数据得
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t?
6?2
L
⑨
2c
39、（1）cd
（2）解：（ⅰ）以初速度v
0
的方向 为正方向，设B的质量为m
B
，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
v
，碰撞前瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得
2
m
v
2
?2m
B
v?(m?m
B
)v
①
由①式得:
m
m
B
?
2
②
（ⅱ）从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得:
mv
0
?(m?m
B
)v

设碰撞过程A、B系统机械能的损失为
?E
，则
?E?
1
2
m(
v
2
)
2
?
1
2
m
1
B
(2v)
2
?
2
(m?m
B
)v< br>2
④
联立②③④式得
?E?
1
6
mv
2
0
⑤
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③