2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（山东卷带解析）.doc

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1、2014年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理（山东卷带解析） 选择题 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剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变。木板静止时， F1表示木板所受合力的大小， F2表示单根轻绳对木反拉力的大小，则维修后 A F1不变， F2变大 B F1不变， F2变小 C F1变大， F2变大 D F1变小， F2变小 答案： A 试题分析：前后两次木板始终处于静止状态，因此前后两次木板所受合力 F1都等于零，保持不变， C、 D错误；绳子剪去一段后长度变短，悬挂木板时绳子与竖直方向夹角 变大，将力沿水平方向和竖直

2、方向正交分解，在竖直方向上，而物体的重力不变，因此单根绳的拉力 变大， A正确， B错误。 考点：共点力的平衡，力的分解 一质点在外力作用下做直线运动，其速度 随时间 变化的图象如图。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 B C D 答案： AC 试题分析：如果质点所受合力的方向与速度方向相同，物体做加速运动；合力的方向与速度方向相反，物体做减速运动。在 、 时刻，速度都在不断增加，因此合力的方向与速度方向相同， A、 C正确；而在 、 时刻，速度在不断减小，合力的方向与速度方向相反， B、 D错误。 考点： 图象 如图，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，

3、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 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用 、 表示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是 向右 B 向左 C 逐渐增大 D 逐渐减小 答案： BCD 试题分析：根据楞次定律（来拒去留），导体棒在 M区和 N 区受安培力的方向都向左， B正确， A错误；根据法拉第电磁感应定律，可知导体棒所受安培力大小 ，由于距离导线越近，磁场的磁感强度 B越大，在 M区导体棒向右运动过程中，磁感强度逐渐增大，安培力 逐渐增大，在 N 区磁感强度逐渐减小，导至安培力也逐渐减小， C、 D都正确。 考点：楞次定律，法拉第电磁感应定律 如

4、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 0.6A C通过副线圈的电流的最大值为 2.2A D变压器原、副线圈的电流匝数比 答案： BD 试题分析：变压器为理想变压器，因此输入功率等于输出功率，即， A错误；根据 可知，变压器的匝数比为， D正确；根据 ，可得通过原线圈的电流的有效值， B正确；通过副线圈电流的有效值为 ，因此通过副线圈电流的最大值为 ， C错误。 考点：变压器，交变

5、电流的有效值 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 ，水平边 长为 ，竖直边 长为 。质量均为 、带电荷量分别为 和 的两粒子，由 两点先后沿 和 方向以速率 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 等于 A B C D 答案： B 试题分析：两个粒子都做类平抛运动，轨迹相切时，速度方向恰好相反，即在该点，速度方向与水平方向夹角相同 ，而 ，两个粒子都做类平抛运动，水平方向： ，竖直方向： ，由以上各式整理得： ，因此 B正确， ACD错误。 考点：平抛运动，牛顿第二定律 如图，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

6、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 Ek0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 r的关系图象，可能正确的是 答案： A 试题分析：由于在球壳内场强处处为零，因此从 O 向 A运动的过程中电荷不受电场力，做匀速直线运动，动能不发生变化，图象为一条水平直线， C、 D 错误；通过 A点后，电荷做加速运动，但场强逐渐减小，通过相同的位移，电场力做功逐渐减小，根据动能定理，试探电荷的动能的增量逐渐减小，即图象的斜率逐渐减小， A正确， B错误。 考点：动能定理，点电荷的电场 20

7、13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，将携带 “玉兔 ”的返回系统由月球表面发射到 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 ，月球半径为 ，月面的重力加速度为 。以月面为零势能面， “玉兔 ”在 高度的引力势能可表示为，其中 为引力常量， 为月球质量。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 A BCD答案： D 试题分析：在月球表面上， ，而在距离月球表面 h高处时， 在高 h 处玉兔的动能 ，而将玉

8、兔发送到该处时，对它做的功应等于它在该处的机械能，即对它做的功为 W=，因此 D正确， ABC错误。 考点：万有引力与航天，机械能守恒及其应用 一列简谐横波沿直线传播。以波源 O 为平衡位置开始振动为计时零点，质点 A的振动图象如图所示，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 0.4m/s d质点 A的动能在 时最大 答案： ab 试题分析：由于 OA平衡位置间的距离为 ，波从 O 传到 A点用时 t=3s，波速 ， c错误；由振动图象可知，质点的振动周期为 ，根据，可得波长 ， a

9、正确；由于 A点起振的方向沿 x轴正方向，因此波源起振的方向也一定沿 x轴正方向， b正确，在 时，质点 A运动到最大位移处，此时动能为零， d错误。 【考点定位】；机械振动和机械波 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 答案： ab 试题分析：由于气缸导热良好，当环境温度升高时，理想气体的温度也会升高，内能增加， a正确，这时气缸内气体压强等于大气压与活塞产生的压强之和，保持不变，因此气体发生等压变化，压强不变，温度升高，气体膨胀，对外做功， b

10、正确； c错误；气体分子间距离增加，由于气体认为是理想气体，分子间即不存在引力也不存在斥力， d错误。 考点：气体等压变化，热力学第一定律 实验题 （ 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其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为 ，查得铜的电阻率为，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 ，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 0.2； 电压表：量程 3V，内阻约 9k； 滑动变阻器 R1：最大阻值 5； 滑动变阻器 R2：最大阻值 20； 定值电阻： R0=3； 电源：电动势 6V，内阻可不计；开关、导线若干。 回答下列问

11、题： （ 1）实验中滑动变阻器应选 （填 “ ”或 “ ”），闭合开关 S前应将滑片移至 端（填 “ ”或 “ ”）。 （ 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）调节滑动变阻器，当电流表的读数为 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）。 答案：（ 1） R2； a（ 2） （ 3） 2.30V（ 2.29、 2.31均正确） （ 4） 94（ 93、95均正确） 试题分析：（ 1）根据 ，可估算待测电阻约 2 ，这样 的总电阻约为 5 ，滑动变阻器采用限流式接法，阻值约等于待测电阻 35 倍时，测量较

12、准确，因此滑动变阻器选 R2，另外测量前应将滑动变压器调到最大值，以保护电路，因此触头应调到 a端； （ 2）根据电路图连接实物图，见答案： （ 3）电压表最小刻度是 0.1V，读数时应估读到 0.01V，因此读数为 2.30V； （ 4）这样测得电阻值为 ，而 ，可得测电阻为，根据 ，代入数据，可得电阻长度 考点：电阻定律，伏安法测电阻 （ 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： 用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力 ，记作 ； 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 端向右拉动木板，待弹簧秤示数稳定后，将读数记作

13、 ； 改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤 ； 实验数据如下表所示： 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 0.59 0.83 0.99 1.22 1.37 1.61 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 处，细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物 连接，保持滑块静止，测量重物 离地面的高度； 滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的 点（未与滑轮碰撞），测量 间的距离 。 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 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 （用 和重力加速度 表示

14、）。 答案：（ 1）如图所示 （ 2） 0.40（ 0.38、 0.39、 0.41、 0.42均正确）；（ 3）试题分析：（ 1）在坐标纸上，描出各点，然后用直线将各点连接起来，得到图象，见答案：。 （ 2）弹簧称的示数就是物体受到的摩擦力，根据 ，可知图象的斜率就是动摩擦因数，找特殊点代入可得 。 （ 3） P落地后，滑块又前进了 的距离才停止运动，在这段时间内，滑块做减速运动，根据 ，而滑块的加速度 ，代入数据整理得，最大速度为 。 考点：滑动摩擦力，匀变速直线运动位移与速度的关系， 填空题 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

15、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 答案： cd 试题分析：由于 n=3与 n=2间的能量差为 ，而 n=1与 n=2间的能量差为 ，根据 可知，氢原子从 n=2跃迁到 n=1的能级时辐射的波长 小于 656nm， a错误；同样从 n=1跃迁到 n=2能级需要的光子的波长也恰好为 ， b错误；一群处于 n=3能级

16、的氢原子向低能级跃迁时可能会出现 3种可能，因此会放出 3种不同频率的光子， c正确；电子发生跃迁时，吸收或放出的能量 一定等于这两个能级间的能量差，为一特定值，大于或小于这个特定的值都不能使之发生跃迁。因此 d正确。 考点：能级跃迁 计算题 （ 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） t0=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 v0=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=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

17、小 g=10m/s2。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。 答案：（ 1） ， ；（ 2） ；（ 3） 试题分析：（ 1）设减速过程中，汽车加速度的大小为 a，运动时间为 t， 由题可知初速度 ，末速度 ，位移 由运动学公式得： 由 式代入数据得 （ 2）设志愿者饮酒后反应时间的增加量为 ，由运动学公式得 联立 式代入数据得 （ 3）设志愿者力所受合外力的大小为 F，汽车对志愿者作用力的大小为 ，志愿者的质量为 m，由牛顿第二定律得 由平行四边形定则得 联立 式

18、，代入数据得 考点：牛顿第二定律，匀变速直线运动规律，力的合成 （ 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、带电荷量为 +q的粒子（不计重力），以初速度 由 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 和 取某些特定值时，可使 时刻入射的粒子经 时间恰能垂直打在 板上（不考虑粒子反弹）。上述 为已知量。 （ 1）若 ，求 ； （ 2）若 ，求粒子在磁场中运动时加速度的大小； （ 3） 若 ，为使粒子仍能垂直打在 板上，求 。 答案：（

19、 1） （ 2） ；（ 3） 或试题分析：（ 1）设粒子做匀速圆周运动的半径 ，由牛顿第二定律得 据题意由几何关系得 联立 式得 （ 2）设粒子做圆周运动的半径为 ，加速度大小为 ，由圆周运动公式得 据题意由几何关系得 联立 式得 （ 3）设粒子做圆周运动的半径为 ，周期为 ，由圆周运动公式得 由牛顿第二定律得 由题意知 ，代入 式得 粒子运动轨迹如图所示， 、 为圆心， 、 连线与水平方向夹角为 ，在每个 内，只有 A、 B 两个位置才有可能垂直击中 P 板，且均要求 ，由题意可知 设经历完整 的个数为 （ ， 1， 2， 3） 若在 A点击中 P板，据题意由几何关系得 当 n=0时，无解

20、当 n=1时联立 式得 或（ ） 联立 式得 当 时，不满足 的要求 若在 B点击中 P板，据题意由几何关系得 当 时无 一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示。将一质量 、体积的重物捆绑在开口朝下的浮筒上。向浮筒内冲入一定质量的气体，开始时筒内液面到水面的距离 ，筒内气体体积 。在拉力作用下浮筒缓慢上升，当筒内液面的距离为 时，拉力减为零，此时气体体积为 ，随后浮筒和重物自动上浮。求 和 。 已知 :大气压强 ，水的密度 ，重力加速度的大小。不计水温变化，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。 答案： ； 试题分析：当 时，由平衡条件得 代入数据得 设筒内气体初、末态的

21、压强分别为 、 ，由题意得 此过程中，筒内气体温度和质量不变，由玻意耳定律得 联立 式，代入数据得 考点：玻意耳定律 如图所示，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一束光线自 O 以角度 i入射，第一次到达 AB边恰好发生全反射。已知 ， BC 边长为 2L，该介质的折射率为 。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： 或 ）。 答案：（ i） ；（ ii） 试题分析：（ 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 代入数据得 设光线在 BC

22、 面上的折射角为 ，由几何关系得 根据光的折射定律 联立 式代入数据得 （ ii）在 中，根据正弦定理得 设所用时间为 t，光线在介质中的速度为 v，得 联立 式，代入数据得 考点：光的折射，正弦定律 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，开始时橡皮筋松弛， B静止，给 A向左的初速度 ，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。 答案：（ i） ；（ ii） 试题分析：（ i）以初速度 的方向为正方向，设 B的质量为 ， A、 B碰撞后共同速度为 v，由题意知；碰撞前瞬间 A的速度为 ，碰撞前瞬间， B的速度为 2v，由动量守恒定律得 则： 由 式得 得 （ ii）从开始到碰后的全过程，由动量守恒定律得 设碰撞过程 A、 B系统机械能的损失为 ，则 联立 式得 考点：动量守恒定律，能量守恒定律