高考真题——理综物理山东卷word解析版 10页

2012年普通高等学校招生全国统一（山东卷）理综 物理部分 本试卷分第I卷和第II卷两部分，共12页。满分240分。考试用时150分钟。答题前，考生 务必用0．5毫米黑色签字笔将自己的姓名、座号、考生号、县区和科类填写在试卷和答题卡 规定的位置。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第I卷（必做，共87分） 注意事项：1．第I卷共20小题。2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目 的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不涂在答题卡上，只 答在试卷上不得分。 二、选择题（本题包括7小题，每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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 14．以下叙述正确的是（ ） A．法拉第发现了电磁感应现象B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 14．AD解析：惯性是物体的固有属性，质量是决定物体惯性大下的唯一因素，选项A 错误；伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果，选项C错误。 15．2011年11月3日，“神州八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会对 接。任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神州九号”交会对接。变轨前和 变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度 大小分别为 1v 、 2v 。则 1 2 v v 等于（ ） A． 3 1 3 2 R R B． 2 1 R R C． 2 2 2 1 R R D． 2 1 R R 15．B解析：万有引力提供向心力有 2 2 Mm vG mR R  ，得 GMv R  ，所以 1 2 v v  2 1 R R ，选 项B正确。 16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最 高点的过程中，v t 图像如图所示。以下判断正确的是（ ） A．前3s内货物处于超重状态 B．最后2s内货物只受重力作用 C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒 16．AC解析：根据 v t 图像可知，前3s内货物向上做匀加速直线运动，加速度向上，处于 超重状态，选项A正确；最后2s内货物做匀减速直线运动，加速度大小为 23 /va m st   ， 受重力和拉力作用，选项B错误；根据匀变速直线运动平均速度公式 0 2 tv vv  ，前3s内与 最后2s内货物的平均速度相同，都为3 /m s ，选项C正确；第3s末至第5s末的过程中，货物 匀速上升，机械能不守恒，选项D错误。 17．如图所示，两相同轻质硬杆 1OO 、 2OO 可绕其两端垂直纸面的水平轴O 、 1O 、 2O 转动，在O 点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。 fF 表示木块与挡板间摩擦力的大小， NF 表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距 离稍许增大后，系统仍静止且 1O 、 2O 始终等高，则（ ） A． fF 变小 B． fF 不变 C． NF 变小 D． NF 变大 17．BD解析：把重物M和两木块m看成整体受力分析可得，竖 直方向合力为零，始终木块与挡板间摩擦力 2 2fF mg Mg  ， 选项A错误B正确；挡板间的距离稍许增大后，对结点O受力分析 可得，轻杆弹力增大，对木块受力分析得木块与挡板间正压力增大，选项C错误D正确。 18．图甲是某燃气炉点火装置的原理 图。转换器将直流电压转换为图乙所示的 正弦交变电压，并加在一理想变压器的原 线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为 1n 、 2n 。V为交流电压表。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属 板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（ ） A．电压表的示数等于5V B．电压表的示数等于 5 2 V C．实现点火的条件是 2 1 1000n n  D．实现点火的条件是 2 1 1000n n  18．BC解析：电压表的示数为有效值，所以等于 1 5 2 2 mEU V  ，选项A错误B正确； 实现点火的条件是 2 5000U V ，所以 2 2 1 1 1000n U n U   ，选项C正确D错误。 19．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以 一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚 线的交点。则该粒子（ ） A．带负电 B．在c点受力最大 C．在b点的电势能大于在c点的电势能 D．由a点到b点的动能变化大于有b点到c点的动能变化 19．CD 解析：根据粒子运动轨迹可知，粒子带正电，选项A正确；根据库仑定律可知， 离点电荷最近时最大，选项B错误；从b点到c点电场力做正功，电势能减小，选项C错误； 同心圆间距相等，所以a点到b点电势差大于b点到c点的电势差，所以由a点到b点的动能变化 大于有b点到c点的动能变化，选项D正确。 20．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨 与水平面的夹角为 ，上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨 平面，磁感应强度为B。将质量为m的导体棒由静止释放，当速 度达到v 时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下 的拉力，并保持拉力的功率为P，导体棒最终以 2v 的速度匀速运动。导体棒始终与导轨垂直 且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g，下列选项正确的是（ ） A． 2 sinP mgv  B． 3 sinP mgv  C．当导体棒速度达到 2 v 时加速度为 sin2 g  D．在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 20．AC解析：当速度达到 v 时开始匀速运动，受力分析可得 2 2 sin B l vmg R   ，导体棒最 终以 2v 的速度匀速运动时，拉力为 sinF mg  ，所以拉力的功率为 2 sinP mgv  ，选 项A正确B错误。当导体棒速度达到 2 v 时安培力 1 sin2F mg  ，加速度为 sin2 ga  ，选 项C正确。在速度达到 2v 以后匀速运动的过程中，根据能量守恒定律，R上产生的焦耳热等 于拉力所做的功加上重力做的功，选项D错误， 【必做部分】 21．（13分）（1）某同学利用图甲所示的实验装置， 探究物块在水平桌面上的运动规律。物块在重物的牵引 下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌 面上（尚未到达滑轮处）。从纸带上便于测量的点开始， 每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图议所示。 打点计时器电源的频率为50Hz。 （1）通过分析纸带数据，可判断物块在相邻计数点 和 之间某时刻开始 减速。②计数点5对应的速度大小为 m/s，计数点6对应的速度大小为 m/s。 （保留三位有效数字）。③物块减速运动过程中加速度的大小为 a = m/s2，若用 a g 来计 算物块与桌面间的动摩擦因数（g为重力加速度），则计算结果比动摩擦因数的真实值 （填“偏大”或“偏小”）。 21．（1）①6；7【或7；6】 ②1.00；1.20 ③2.00；偏大 解析：①根据匀加速直线运动的推论，相邻相等时间内位移之差是常数 2x aT  ，可 知开始位移之差为2cm，所以6和7之间某时刻开始减速。②计数点5对应的速度大小为 0.2001 / 1.00 /0.2v m s m s  ，计数点6对应的速度大小为 0.2329 / 1.17 /0.2v m s m s  。③物块减速运动过程中加速度 的大小为 2 24 3 2 1 2 2 0.1060 0.0861 0.660 0.0460 / 2.00 /4 4 0.1 x x x xa m s m sT         ，由 于纸带与打点计时器之间有摩擦阻力,则计算结果比动摩擦因数的真实值偏大. （2）在测量金属丝电阻率的试验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝： xR（阻值约 4 ，额定电流约 0.5A ）；电压表：V（量程 3V ，内阻约 3k ） 电流表： 1A （量程 0.6A ，内阻约 0.2 ）； 2A （量程 3A ，内阻约 0.05 ）； 电源： 1E （电动势3V，内阻不计） 2E （电动势12V，内阻不计） 滑动变阻器： R （最大阻值约 20 ） 螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。 ①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 mm。 ②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选 、电源应选 （均填器材代号），在虚线框中（间答题卡）完成电路原理图。 21．（2）①1．773【1．771～1．775均正确】 ②A1；E1； 电路图如右。 解析：②电压表量程3V，所以电源应选E1，通过待测金属丝 的最大电流约为 3 0.754I A A  ，所以电流表应选A1。 22．（15分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB 段为一半径 1.0R m 的光滑圆弧轨道，BC段为一长度 0.5L m 的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨 道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量 0.2m kg ，与BC 间的动摩擦因数 1 0.4  。工件质 0.8M kg ，与地面间的动摩擦因数 2 0.1  。（取 210 / )g m s （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的 高度差h。 （2）若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀 加速直线运动 ①求F的大小 ②当速度时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时 间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。 22．解：（1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得 1 0mgh mgL  ① 代入数据得 0.2h m ② （2）①设物块的加速度大小为 a ，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为 ，由几何 关系可得 cos R h R   ③ 根据牛顿第二定律，对物体有 tanmg ma  ④ 对工件和物体整体有 2( ) ( )F M m g M m a    ⑤ 联立②③④⑤式，代入数据得 8.5NF  ⑥ ②设物体平抛运动的时间为 t ，水平位移为 1x ，物块落点与B间的距离为 2x ， 由运 动学公式可得 21 2h gt ⑦ 1x vt ⑧ 2 1 sinx x R   ⑨ 联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得 2 0.4x m ⑩ 23．(18分)如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向 垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔 1S 、 2S ，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的 大小均为 0U ，周期为 0T 。在 0t  时刻将一个质量为 m 、 电量为 q （ 0q  ）的粒子由 1S 静止释放，粒子在电场力 的作用下向右运动，在 0 2 Tt  时刻通过 2S 垂直于边界进入 右侧磁场区。（不计粒子重力，不考虑极板外的电场） （1）求粒子到达 2S 时的速度大小 v 和极板距离d （2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应 满足的条件。 （3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在 03t T 时刻再次到达 2S ，且速度恰 好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小 23．解：（1）粒子由 1S 至 2S 的过程中，根据动能定理得 2 0 1 2qU mv ① 由①式得 02qUv m  ② 设粒子的加速度大小为 a ，由牛顿第二定律得 0Uq mad  ③ 由运动学公式得 201 ( )2 2 Td a ④ 联立③④式得 0 02 4 T qUd m  ⑤ (2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律 得 2vqvB m R  ⑥ 要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足 2 2 LR  ⑦ 联立②⑥⑦式得 024 mUB L q  ⑧ （3）设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为 1t ，有 1d vt ⑨ 联立②⑤⑨式得 0 1 4 Tt  ⑩ 若粒子再次达到 2S 时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时 间为 2t ，根据运动学公式得 22 vd t ⑾ 联立式得 0 2 2 Tt  ⑿ 设粒子在磁场中运动的时间为 t 0 0 1 23 2 Tt T t t    ⒀ 联立⑩⑿⒀式得 07 4 Tt  ⒁ 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由式结合运动学公式得 2 mT qB  ⒂ 由题意得 T t ⒃ 联立⒁⒂⒃式得 0 8 7 mB qT  ⒄ 【选做题】36．（8分）【物理—物理3-3】 （1）以下说法正确的是 。 a．水的饱和汽压随温度的升高而增大 b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动 c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小 d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 （2）如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置， 右端与大气相通，左端封闭气柱长 20l cm （可视为理想气体），两管中水 银面等高。先将右端与一低压舱（未画出）接通，稳定后右管水银面高出左 管水银面 10h cm （环境温度不变，大气压强 0 75p cmHg ） ①求稳定后低压舱内的压强（用“cmHg”做单位） ②此过程中左管内的气体对外界 （填“做正功”“做负功”“不做功”），气体 将 （填“吸热”或放热“）。 36．（1）ab解析： 当分子间距离增大时，分子间引力减小，分子间斥力也减小，选项c 错误；一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，温度升高，气体分子的平均动能增大，选 项d错误。 （2）①设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为 1p ，右端与一 低压舱接通后左管中封闭气体压强为 2p ，气柱长度为 2l ，稳定后低压舱内的压强为 p 。左 管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得 1 1 2 2pV p V ① 1 0p p ② 2 hp p p  ③ 1 1V l S ④ 2 2V l S ⑤ 由几何关系得 2 12( )h l l  ⑥ 联立①②③④⑤⑥式，代入数据得 50p cmHg ⑦ ②做正功；吸热 37．（8分）【物理—物理3-4】（1）一列简谐横波沿 x 轴正方向 传播， 0t  时刻的波形如图所示，介质中质点 P 、Q 分别位于 2x m 、 4x m 处。从 0t  时刻开始计时，当 15t s 时质点刚 好第4次到达波峰。①求波速。②写出质点 P 做简谐运动的表达式（不要求推导过程） 。 （2）如图所示，一玻璃球体的半径为 R ，O 为球心， AB 为直径。来自 B 点的光线 BM 在 M 点射出。出射光线平行于 AB ，另一光线 BN 恰好在 N 点发生全反射。已知 30ABM   ，求 （1）玻璃的折射率。（2）球心O到BN的距离 。 37．解：（1）①设简谐横波的波速为 v ，波长为  ，周期为T ，有图像知， 4m  。 由题意得 33 4t T T  ① v T  ② 联立①②式，代入数据得 1 /v m s ③ ②质点P做简谐运动的表达式为 0.2sin(0.5 )y t m ④ （2）设光线BM在M点的入射角为 i ，折射角为 r ，由几何关系可知， 30i   ， 60r   ，根 据折射定律得 sin sin rn i  ⑤ 代入数据得 3n  ⑥ 光线BN恰好在N点发生全反射，则 BNO 为临界角C 1sinC n  ⑦ 设球心到BN的距离为d，由几何关系可知 sind R C ⑧ 联立⑥⑦⑧式得 3 3d R ⑨ 38．（8分）【物理—物理3-5】（1）氢原子第 n能级的能量为 1 2n EE n  ，其中 1E 为基态 能量。当氢原子由第4能级跃迁到第2能级时，发出光子的频率为 1 ；若氢原子由第2能级跃 迁到基态，发出光子的频率为 2 ，则 1 2    。 （2）光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为 3Am m 、 B Cm m m  ， 开始时B、C均静止，A以初速度向右运动，A与B相撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一 起，此后A与B间的距离保持不变。求B与C碰撞前B的速度大小。 38．（1） 1 4 解析：根据跃迁公式 nm EEh  即可解得。 （2）设AB碰撞后，A的速度为，B与C碰撞前B的速度为，B与V碰撞后粘在一起 的速度为，由动量守恒定律得 对A、B木块： 0A A A B Bm v m v m v  ① 对B、C木块： ( )B B B Cm v m m v  ② 由A与B间的距离保持不变可知 Av v ③ 联立①②③式，代入数据得 0 6 5Bv v ④