山东省理综(物理部分)(有答案)-2015年普通高等学校招生统一考试

12015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14．距地面高5m的水平直轨道A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图。小车始终以4ms的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小210gms。可求得h等于A．1.25mB．2.25mC．3.75mD．4.75m15．如图,拉格朗日点L1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。据此,科学家设想在拉格朗日点L1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。以1a、2a分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,3a表示地球同步卫星向心加速度的大小。以下判断正确的是A．231aaaB．213aaaC．312aaaD．321aaa16．如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑。已知A与B间的动摩擦因数为1,A与地面间的动摩擦因数为2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。A与B的质量之比为A．121B．12121C．12121D．1212217.如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。在圆盘减速过程中,以下说法正确的是BA地球月球1L2A．处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B．所加磁场越强越易使圆盘停止转动C．若所加磁场反向,圆盘将加速转动D．若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动18．直角坐标系xOy中，M、N两点位于x轴上，G、H两点坐标如图，M、N两点各固定一负点电荷，一电量为Q的正点电荷置于O点时，G点处的电场强度恰好为零。静电力常量用k表示。若将该正点电荷移到G点，则H点处场强的大小和方向分别为A.243akQ，沿y轴正向B.243akQ，沿y轴负向C.245akQ，沿y轴正向D.245akQ，沿y轴负向OyxH(0，a)G(0，—a)NM19.如图甲，R0为定值电阻，两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上，经二极管整流后，通过R0的电流i始终向左，其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时，间的电压为uab正，下列uab-t图像可能正确的是图甲R0i~ubaO0.5T0T01.5T0t图乙i320.如图甲，两水平金属板间距为d，板间电场强度的变化规律如图乙所示。t=0时刻，质量为m的带电微粒以初速度v0沿中线射入两板间，3~0T时间内微粒匀速运动，T时刻微粒恰好经金属边缘飞出。微粒运动过程中未与金属板接触。重力加速度的大小为g。关于微粒在T~0时间内运动的描述，正确的是图乙T32T3TtO2E0E0E图甲v0dA.末速度大小为02vB.末速度沿水平方向C.重力势能减少了mgd21D.克服电场力做功为mgd21.(10分)某同学通过下述实验验证力的平行四边形定则。实验步骤：①将弹簧秤固定在贴有白纸的竖直木板上，使其轴线沿竖直方向。②如图甲所示，将环形橡皮筋一端挂在弹簧秤的秤钩上，另一端用圆珠笔尖竖直向下拉，直到弹簧秤示数为某一设定值时，将橡皮筋两端的位置记为O1、O2，记录弹簧秤的示数F，测量并记录O1、O2间的距离（即橡皮筋的长度l）。每次将弹簧秤示数改变0.50N，测出所对应的l，部分数据如下表所示：F(N)00.501.001.052.002.50l(cm)l010.9712.0213.0013.9815.05③找出②中F=2.50N时橡皮筋两端的位置，重新记为O、O，橡皮筋的拉力记为OOF。④在秤钩上涂抹少许润滑油，将橡皮筋搭在秤钩上，如图乙所示。用两圆珠笔尖成适当角度同时拉橡皮筋的两端，使秤钩的下端达到O点，将两笔尖的位置标记为A、B，橡皮筋OA段的拉力记为FOA，OB段的拉力记为FOB。ABCDuabuabuabuabt2T0ttt0.5T01.5T0T0T03T0T00.5T01.5T0T02T03T04FOBFOABAOO＇图乙图甲O2O1完成下列作图和填空：（1）利用表中数据在给出的坐标纸上（见答题卡）画出F—l图线，根据图线求得l0=_____cm。（2）测得OA=6.00cm，OB=7.60cm，则FOA的大小为________N。（3）根据给出的标度，在答题卡上作出FOA和FOB的合力F的图示。（4）通过比较F与________的大小和方向，即可得出实验结论。22.（8分）如图甲所示的电路图中，恒流源可作为电路提供恒定电流I0，R为定值电阻，电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值，记录多组电流、电压的数值，得到如图乙所示的U-I关系图线。回答下列问题：（1）滑动触头向下滑动时，电压表示数将（填“增大”或“减小”）。（2）I0=A。（3）RL消耗的最大功率W（保留一位有效数字）。23.(18分)如图甲所示，物块与质量为m的小球通过不可伸长的轻质细绳跨过两等高定滑轮连接。物块置于左侧滑轮正下方的表面水平的压力传感装置上，小球与右侧滑轮的距离为l。开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值。现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳与竖直方向成60o角，如图乙所示，此时传感装置的示数为初始值的1.25倍；再将小球由静止释放，当运动至最低位置时，传感装置的示数为初始值的0.6倍.不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g。求：5（1）物块的质量；（2）从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功。24.如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域（Ⅰ区）和小圆内部（Ⅱ区）均存在垂直圆面向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔。一质量为m，电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。（1）求极板间电场强度的大小；（2）若粒子运动轨迹与小圆相切，求区磁感应强度的大小；（3）若Ⅰ区，Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv/qD，4mv/qD，粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程。37【物理-物理3-3】（1）墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是_____。（双选，填正确答案标号）a.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用b.混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动c.使用碳粒更小的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速d.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的（2）扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象；如图，截面积为S的热杯盖扣在水平桌面上，开始时内部封闭气体的温度为300K，压强为大气压强P0。当封闭气体温度上升至303K时，杯盖恰好被整体顶起，放出少许气体后又落回桌面，其内部压强立即减为P0，温度仍为303K。再经过一段时间，内部气体温度恢复到300K。整个过程中封闭气体均可视为理想气体。求：（ⅰ）当温度上升到303K且尚未放气时，封闭气体的压强；（ⅱ）当温度恢复到300K时，竖直向上提起杯盖所需的最小力。638.【物理-物理3-4】（1）如图，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动。以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m。t=0时刻，一小球从距物块h高处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度。取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______（双选，填正确答案标号）a.h=1.7mb.简谐运动的周期是0.8sc.0.6s内物块运动的路程是0.2md.t=0.4s时，物块与小球运动方向相反（2）半径为R、介质折射率为n的透明圆柱体，过其轴线OO’的截面如图所示。位于截面所在平面内的一细束光线，以角i0由O点入射，折射光线由上边界的A点射出。当光线在O点的入射角减小至某一值时，折射光线在上边界的B点恰好发生全反射。求A、B两点间的距离。39.【物理-物理3-5】（1）14C发生放射性衰变为14N，半衰期约为5700年。已知植物存活其间，其体内14C与12C的比例不变；生命活动结束后，14C的比例持续减少。现通过测量得知，某古木样品中14C的比例正好是现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是_____。（双选，填正确答案标号）a.该古木的年代距今约为5700年b.12C、13C、14C具有相同的中子数c.14C衰变为14N的过程中放出β射线d.增加样品测量环境的压强将加速14C的衰变（2）如图，三个质量相同的滑块ABC，间隔相等地静置于同一水平轨道上。现给滑块A向右的初速度v0，一段时间后A与B发生碰撞，碰后AB分别以018v、034v的速度向右运动，B再与C发生碰7撞，碰后BC粘在一起向右运动。滑块AB与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值。两次碰撞时间极短。求BC碰后瞬间共同速度的大小。答案14.A15.D16.B17.ABD18.B19.C20.BC21.（1）如图甲所示图甲10.00；（9.8、9.9、10.1均正确）（2）1.80；（1.70-1.90均正确）（3）如图乙所示图乙（4）FOO’22.（1）减小；（2）1.00（0.98、0.99、1.01均正确）（3）523.解：设开始时细绳的拉力大小为1T,传感装置的初始值为1F,物块质量为M,由平衡条件得对小球，1T=mg①对物块，1F+1T=mg②当细绳与竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为2T，传感装置的示数为2F，据题意可知，2F=1.251F，由平衡条件得8对小球，2T=cos60mg③对物块，2F+2T=Mg④联立①②③④式，代入数据得M=3m⑤设小球运动至最低位置时速度的大小为v,从释放到运动至最低位置的过程中，小球克服阻力所做的功为tW，有动能定理得21(1cos60)2tmglWmv⑥在最低位置，设细绳的拉力大小为3T,传感装置的示数为3F，据题意可知，3F=0.61F，对小球，由牛顿第二定律得3T-mg=2vml⑦对物块，由平衡条件得3F+3T=Mg⑧联立①②⑤⑥⑦⑧式，代入数据得tW=0.1mgl⑨24.解（1）设极板间电场强度的大小为E,对粒子在电场中的加速运动，由动能定理得2122dqEmv①由①式得2mvEqd②（2）设I区磁场感性强度的大小为B，粒子作圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得2vqvBmR③如图甲所示，粒子运动轨迹与小圆相切有两种情况。若粒子轨迹与小圆外切，由几何关系得4DR④联立③④式得4mvBqD⑤若粒子轨迹与小圆内切，有几何关系得34DR⑥联立③⑥式得943mvBqD⑦(3)设粒子在？I区和II区做圆周运动的半径分别为1R、2R,由题意可知I和II区磁感应强度的大小分别为12mvBqD、24mvBqD，由牛顿第二定律得211vqvBmR，222vqvBmR⑧代入数据得12DR,24DR⑨设粒子在I区和II区做圆周运动的周期分别为1T、2T,由运动学公式得112RTv，222RTv⑩据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图乙所示，根据对称可知，I区两段圆弧所对圆心角相同，设为1，II区内圆弧所对圆心角设为2，圆弧和大圆的两个切点与圆心o连线间的夹角设为，有几何关系得1120○112180○1260○13粒子重复上述交替运动回到H点，轨迹如图丙所示，设粒子I区和II区做圆周运动的时间分别为1t、2t，可得1112360360tT,222360360tT○14设粒子运动的路程为s，由运动学公式得12()svtt○15联立⑨⑩○11○12○13○14○15式得5.5sD○1637.（1）bc10（2）解（i