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
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
中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( ) A 、
s 2qE s qE s 2qE s qE
B 、 C 、 D 、
2m h 2mh 4m h 4mh
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( )
E E E k E
A B C
D
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 )
要对“玉兔”做的功为
m g 月R m g 月R
(h +2R ) (h +2R ) A 、 B 、R +h R +h
C 、
m g R mg 月R 12
(h +R ) D 、月(h +R )
R +h 2R +h 2
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:
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。
1.
N
1. 1. 1. 1.
0000
(2)由图线求得滑块和木板间的坳摩擦因数μ=____________(保留2位有效数字) (3)滑块最大速度的大小v =____________(用h 、s 、μ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 R 1. 7⨯10-8Ω⋅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0.2Ω; 电压表:量程3v ,内阻约9K Ω; 滑动变阻器R 1:最大阻值5Ω; 滑动变阻器R 2:最大阻值20Ω; 定值电阻:R 0=3Ω;
电源:电动势6V ,内阻可不计; 开关、导线若干。 回答下列问题:
图甲
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=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。
发现情况
开始减速
汽车停止
图乙
⋅h -1)
图甲
24、(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;
图甲
1
2
3
(2)若∆t =T B ,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
2
-4m v 0
(3)若B 0=,为使粒子仍能垂直打在P 板上,求T B 。
qd
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⨯103kg 、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⨯103kg /m 3,重力加1⨯105Pa ,水的密度ρ=速度的大小g =10m /s 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0.4m/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θ=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sin 75=
0.
-0. n
∞
432
E /eV 0
-0. 85-1. 51-3. 4-13. 6
6+2
或tan 15=2-3)。
4
1
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。
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)2μg (s -h )
111110000
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)
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=20m /s ,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 =8m /s 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 0t ' +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 041
⑩ =
mg 5
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 0B 0=0 ①
R 1
2
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 =
2πR
⑦ v 0
2
mv 0
由牛顿第二定律得 :qv 0B 0= ⑧
R
由题意知B 0=
4m v 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 1O 2连线与水平方向夹角为θ,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
π
2
,由题意可知
π
+θT T =B ⑩ 2π2
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 +R sin θ)n =d ○11
当n=0时,无解 ○12 当n=1时,联立⑨○11式得
1
θ=(或sin θ=) ○13
62
联立⑦⑨⑩○13式得 T =
π
O πd
3v 02
○14
当n ≥2时,不满足0
π
的要求 ○15
若在B 点击中P 板,据题意由几何关系得:R +2R sin θ+2(R +R sin θ) n =d ○16 当n=0时,无解 ○17
当n=1时,联立⑨○16式得: θ=arcsin 联立⑦⑨⑩○18式得: T B =
11
(或sin θ=) ○18 44
π
1d
○19 +arcsin )
242v 0
的要求 ○20
当n ≥2时,不满足0
π
2
(2)解:当F =0时,由平衡条件得:Mg =ρg (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+ρgh 1 ③ P 2=P 0+ρgh 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 1V 1=P 2V 2 ⑤ 联立②③④⑤式,代入数据得: h 2=10m ⑥ 38、(1)ab
sin C =(2)解:(ⅰ)根据全反射定律可知,光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C ,由折射定律得:
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
sin i
④ sin r
③
联立③④式,代入数据得: i =45 ⑤ (ⅱ)在∆OPB 中,根据正弦定理得
OP L
= ⑥
sin 75sin 45
设所用时间为t ,光线在介质中的速度为v ,得
C
OP =vt ⑦
v =
c
⑧ n
联立⑥⑦⑧式,代入数据得
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 =
12m (v 2) 2+12m 1
B (2v ) 2-2(m +m B ) v 2 ④ 联立②③④式得
∆E =
16
mv 2
0 ⑤ ③
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
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
中)。不计重力。若两粒子轨迹恰好相切,则v 0等于( ) A 、
s 2qE s qE s 2qE s qE
B 、 C 、 D 、
2m h 2mh 4m h 4mh
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( )
E E E k E
A B C
D
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 )
要对“玉兔”做的功为
m g 月R m g 月R
(h +2R ) (h +2R ) A 、 B 、R +h R +h
C 、
m g R mg 月R 12
(h +R ) D 、月(h +R )
R +h 2R +h 2
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:
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。
1.
N
1. 1. 1. 1.
0000
(2)由图线求得滑块和木板间的坳摩擦因数μ=____________(保留2位有效数字) (3)滑块最大速度的大小v =____________(用h 、s 、μ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 R 1. 7⨯10-8Ω⋅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0.2Ω; 电压表:量程3v ,内阻约9K Ω; 滑动变阻器R 1:最大阻值5Ω; 滑动变阻器R 2:最大阻值20Ω; 定值电阻:R 0=3Ω;
电源:电动势6V ,内阻可不计; 开关、导线若干。 回答下列问题:
图甲
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=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。
发现情况
开始减速
汽车停止
图乙
⋅h -1)
图甲
24、(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;
图甲
1
2
3
(2)若∆t =T B ,求粒子在磁场中运动时加速度的大小;
2
-4m v 0
(3)若B 0=,为使粒子仍能垂直打在P 板上,求T B 。
qd
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⨯103kg 、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⨯103kg /m 3,重力加1⨯105Pa ,水的密度ρ=速度的大小g =10m /s 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0.4m/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θ=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sin 75=
0.
-0. n
∞
432
E /eV 0
-0. 85-1. 51-3. 4-13. 6
6+2
或tan 15=2-3)。
4
1
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。
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)2μg (s -h )
111110000
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)
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=20m /s ,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 =8m /s 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 0t ' +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 041
⑩ =
mg 5
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 0B 0=0 ①
R 1
2
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 =
2πR
⑦ v 0
2
mv 0
由牛顿第二定律得 :qv 0B 0= ⑧
R
由题意知B 0=
4m v 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 1O 2连线与水平方向夹角为θ,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
π
2
,由题意可知
π
+θT T =B ⑩ 2π2
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 +R sin θ)n =d ○11
当n=0时,无解 ○12 当n=1时,联立⑨○11式得
1
θ=(或sin θ=) ○13
62
联立⑦⑨⑩○13式得 T =
π
O πd
3v 02
○14
当n ≥2时,不满足0
π
的要求 ○15
若在B 点击中P 板,据题意由几何关系得:R +2R sin θ+2(R +R sin θ) n =d ○16 当n=0时,无解 ○17
当n=1时,联立⑨○16式得: θ=arcsin 联立⑦⑨⑩○18式得: T B =
11
(或sin θ=) ○18 44
π
1d
○19 +arcsin )
242v 0
的要求 ○20
当n ≥2时,不满足0
π
2
(2)解:当F =0时,由平衡条件得:Mg =ρg (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+ρgh 1 ③ P 2=P 0+ρgh 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 1V 1=P 2V 2 ⑤ 联立②③④⑤式,代入数据得: h 2=10m ⑥ 38、(1)ab
sin C =(2)解:(ⅰ)根据全反射定律可知,光线在AB 面上P 点的入射角等于临界角C ,由折射定律得:
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
sin i
④ sin r
③
联立③④式,代入数据得: i =45 ⑤ (ⅱ)在∆OPB 中,根据正弦定理得
OP L
= ⑥
sin 75sin 45
设所用时间为t ,光线在介质中的速度为v ,得
C
OP =vt ⑦
v =
c
⑧ n
联立⑥⑦⑧式,代入数据得
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 =
12m (v 2) 2+12m 1
B (2v ) 2-2(m +m B ) v 2 ④ 联立②③④式得
∆E =
16
mv 2
0 ⑤ ③