1、2014年普通高等学校招生全国统一考试 （山东卷） 理科综合 物理试题（110分/300分） 第卷（必做，共42分）二、选择题(本题包括7小题，每小题6分，共42分。每小题给出四个选项中，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，表示木板所受合力的大小，表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后A不变，变大 B不变，变小C变大，变大 D变小，变小15.一质点在外力作用下做直线运动，其速度随时间变化的图像
2、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 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 A 向右 B向左C逐渐增大 D逐渐减小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484WB通过原线圈的电流的有效值为0.6AC通过副线
3、圈的电流的最大值为2.2AD变压器原、副线圈的匝数比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，水平边长为，竖直边长为。质量均为、带电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 D19如图，半径为的均匀带正电薄球壳，其上有一小孔。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）从球心以初动能沿OA方向射出。下列关于试探电荷的动能与离开球心的距离的关系图线，可能正确的是202013年我国相继完成“神十”与“天宫”对
4、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 B C D第卷 （必做56分+选做12分，共68分）【必做部分】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： 用弹簧秤测量橡皮泥和滑块的总重力，记作； 将装有橡
5、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；改变滑块上橡皮泥的质量，重复步骤； 实验数据如下表所示：1.502.002.503.003.504.000.590.830.991.221.371.61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： 根据表中数据在给定坐标纸上作出图线。 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）。 滑块最
6、大速度的大小（用和重力加速度表示）。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，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，内阻约；电压表：量程，内阻约；滑动变阻器：最大阻值；滑动变阻器：最大阻值；定值电阻：电源：电动势，内阻可不计；开关、导线若干。回答下列问题： 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“”）。 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。 调节滑动变阻器，当电流
7、表的读数为时，电压表示数如图乙所示，读数为 V。 导线实际长度为 m（保留2位有效数字）。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），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。减速过程中汽车位移与速度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。求： 减速过程汽车加速度的大小及所用时间； 饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少； 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。24(20分)如图甲所示，间距为、垂直于纸面的两平行板间存在匀强
8、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。时刻，一质量为、带电量为的粒子（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。 若，求； 若，求粒子在磁场中运动时加速度的大小； 若，为使粒子仍能垂直打在板上，求。 【选做部分】37(12分)【物理物理33】(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
9、大 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。向浮筒内充入一定量的气体，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，当筒内液面到水面的距离为时，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。38.（12分）【物理物理34】（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
10、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一束光线自O以角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：（）入射角i；（）从入射角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。39.（12分）【物理物理35】（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65
11、6nmb.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。开始时橡皮筋松弛，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：（）B的质量i；（）碰撞过程中A、B系统机械能的损失。2014年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）理科综合能力测试（物理）解析14、【答案】A【解析】
12、木板静止，所受合力为零，所以F1不变，将两轻绳各减去一小段，木板再次静止，两绳之间的夹角变大，木板重力沿绳方向的分力变大，故F2变大，正确选项B。15、【答案】AC【解析】当物体做加速运动时，加速度的方向和速度方向相同，合外力的方向与加速度的方向相同，图中t1和t3时刻质点所受合外力的方向与速度方向相同，正确选项AC。16、【答案】BCD【解析】由安培定则可知，通电导线在M、N区产生的磁场方向分别为垂直纸面向外、垂直纸面向里，导体棒向右通过M区时，由右手定则可知产生的电流方向向下，由左手定则可知，FM向左，同理可以判断，FN向左，越靠近通电导线磁场越强，导体棒匀速运动，由可知，FM逐渐增大，F
13、N逐渐减小，正确选项BCD。17、【答案】BD【解析】用电器正常工作，输出变压器输出电压为60V，理想变压器输入功率等于输出功率：；通过原线圈的电流为：；通过副线圈的电流最大值为：；变压器原副线圈匝数比为：，正确选项为BD。18、【答案】B【解析】粒子轨迹恰好相切，由对称性可知，切点为矩形的几何中心，由，可得，正确选项B。19、【答案】A【解析】壳内场强处处为零，试探电荷在壳内运动时动能不变，排除选项CD；假设试探电荷在匀强电场中由静止开始运动，由动能定理可得，则，Ek图像的斜率数值上等于电场力的大小，距离球壳越远试探电荷所受电场力越小，图像的斜率越小，正确选项为A。20、【答案】D【解析】设
14、玉兔在h高度的速度为v，则由可知，玉兔在该轨道上的动能为：，由能的转化和守恒定律可知对玉兔做的功为：，结合在月球表面：，整理可知正确选项为D。21、【答案】(1)如右图所示：（2）0.40（0.38、0.39、0.41、0.42均正确）（3）【解析】（1）如图（2）由可知，(3)滑块运动h达到最大速度v，之后继续滑行直到停到D点，由动能定理可得：解得：。22、【答案】（1）R2；a（2）如图所示（3）2.30（2.29、2.31均正确）（4）94（93、95均正确）【解析】（1）由（3）中电流表的读数为0.50A时，电压表的读数为2.30v可知，Rx和R0的总阻值约为4.60欧姆，若选用滑动变
15、阻器R1，电源电压为6伏特，电流表的量程只有0.6A，会把电流表烧坏，故滑动变阻器应该选R2。（2）如图（3）2.30v（4）Rx的阻值为1.60欧姆，由可知，。23、【答案】（1）； t=2.5s （2） （3）【解析】解：（1）设减速过程汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0=20m/s，末速度vt=0，位移s=25m，由运动学公式得： 联立 式，代入数据得： t=2.5s （2）设志愿者反应时间为，反应时间的增量为，由运动学公式得 联立式，代入数据得 （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F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得F=ma 由平行四边形
16、定则得： 联立式，代入数据得：24、【答案】（1）（2）（3）； 【解析】解：（1）设粒子做圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得 据题意由几何关系得R1=d 联立式得 （2）设粒子做圆周运动的半径为R2，加速度大小为a，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R，周期为T，由圆周运动公式得 由牛顿第二定律得 由题意知，代入式得d=4R 粒子运动轨迹如图所示，O1、O2为圆心，连线与水平方向的夹角为，在每个TB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TB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
17、当n=0时，无解 当n=1时，联立式得 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n=1时，无解 当n=1时，联立式得 联立式得 当时，不满足的要求 37、【答案】（1）ab （2）h2=10m【解析】（1）当环境温度升高时，压强不变，缸内气体膨胀对外做功，理想气体不考虑分子力，内能仅由物质的量和温度决定，温度升高，气体的内能增加，正确选项ab。（2）解：当F=0时，由平衡条件得 代入数据得 设筒内气体初态、末态的压强分别为P1、P2，由题意得 在此过程中筒内气体的温度和质量不变，由玻意耳定律得 联立式代入数据得h2=10m 38、【答案】（1）ab（2）（i）i=
18、450 (ii) 【解析】（1）由A的振动图像可知，A经过3s开始振动，OA间距0.9m，波速；振动的周期T=4s，所以波长；介质中质点的起振方向和波源的起振方向相同，由A质点的起振方向可以判断波源的起振方向沿y轴的正方向；t=4s时A距离平衡位置最远，速度最小，动能最小，正确选项ab。（2）解：（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 C=450 设光线在BC面上的折射角为r，由几何关系得r=300 由折射定律得 联立式，代入数据得i=450 (ii)在中，根据正弦定律得 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 39、【答案】（1）cd（2）（i）（ii）【解析】（1）能级间跃迁辐射的光子能量等于两能级间的能级差，能级差越大，辐射的光子频率越大，波长越小，a错误；由可知，b错误，d正确；根据可知，辐射的光子频率最多3种c正确；正确选项cd。（2）解（i）以初速度的方向为正方向，设B的质量为，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，碰撞瞬间B的速度为2v，由动量守恒定律得 由式得 （ii）从开始到碰撞后的全过程，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
