2015年山东省高考物理试卷9745.pdf
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1、 第 1 页(共 29 页)2015 年山东省高考物理试卷 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。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 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。)1(6 分)距地面高 5m 的水平直轨道上 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 4m/s 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 g=10m/s2可求得 h 等于()A1.25m B2.25
2、m C3.75m D4.75m 2(6 分)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 a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是()Aa2a3a1 Ba2a1a3 Ca3a1a2 Da3a2a1 3(6 分)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
3、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()第 2 页(共 29 页)A B C D 4(6 分)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()A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 5(6 分)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
4、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,沿 y 轴正向 B,沿 y 轴负向 第 3 页(共 29 页)C,沿 y 轴正向 D,沿 y 轴负向 6(6 分)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,a、b 间的电压 uab为正,下列 uabt 图象可能正确的是()A B C D 7(6 分)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,
5、质量为 m 的带电微粒以初速度为 v0沿中线射入两板间,0时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属板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 0T 时间内运动的描述,正确的是()A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向 C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为 mgd 第 4 页(共 29 页)二、非选择题:必做题 8(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: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 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标记为
6、 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,部分数据如表所示:F(N)0 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 l(cm)l0 10.97 12.02 13.00 13.98 15.05 找出中 F=2.50N 时橡皮筋两端的位置,重新标记为 O、O,橡皮筋的拉力记为 FOO 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,将两笔尖的位置为 A、B,橡皮筋 OA 段的拉力记为 FOA,OB 段的拉力记为 FOB 完
7、成下列作图和填空:(1)利用表中数据在给出的坐标系上(见答题卡)画出 Fl 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 9(8 分)如图甲所示的电路中,恒流源可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 第 5 页(共 29 页)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 UI 关系图线 回答下列问题:(1)滑动触
8、头向下移动时,电压表示数 (填“增大”或“减小”)(2)I0=A(3)RL消耗的最大功率为 W(保留一位有效数字)10(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 60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
9、 g,求:(1)物块的质量;(2)从释放到运动至最低位置的过程中,小球克服空气阻力所做的功 11(20 分)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(区)和小圆内部(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,上级板开有一小孔一质量为 m,电量为+q 的粒子由小孔下方处静止释放,第 6 页(共 29 页)加速后粒子以竖直向上的速度 v 射出电场,由 H 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)若区、区磁
10、感应强度的大小分别为、,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 【物理 3-3】12(4 分)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀关于该现象的分析正确的是()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 13(8 分)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
11、,其内部气体压强立刻减为 p0,温度仍为 303K,再经过一段时间内,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:()当温度上升到 303K 且尚未放气时,封闭气体的压强;()当温度恢复到 300K 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力 第 7 页(共 29 页)【物理 3-4】14 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(2.5t)mt=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 g=10m/s2以下判断正确的是()Ah=1
12、.7m B简谐运动的周期是 0.8s C0.6s 内物块运动的路程是 0.2m Dt=0.4s 时,物块与小球运动方向相反 15 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 点射入,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 点恰好发生反射求 A、B 两点间的距离 【物理 3-5】1614C 发生放射性衰变成为14N,半衰期约 5700 年已知植物存活期间,其体内14C 与12C 的比例不变;生命活动结束后,14C 的比例持续减小现通过测量得知,某古木样品中14C
13、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()A该古木的年代距今约 5700 年 第 8 页(共 29 页)B12C、13C、14C 具有相同的中子数 C14C 衰变为14N 的过程中放出 射线 D增加样品测量环境的压强将加速14C 的衰变 17 如图,三个质量相同的滑块 A、B、C,间隔相等地静置于同一水平直轨道上 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 A、B 分别以v0、v0的速度向右运动,B 再与 C 发生碰撞,碰后 B、C 粘在一起向右运动滑块 A、B 与轨道间的动摩擦因数为同一恒定值两次碰撞时间均极短求B、C 碰后瞬间共同速度的大小 第
14、 9 页(共 29 页)2015 年山东省高考物理试卷 参考答案与试题解析 一、选择题(共 7 小题,每小题 6 分,共 42 分。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 6 分,选对但不全的得 3 分,有选错的得 0 分。)1(6 分)(2015 山东)距地面高 5m 的水平直轨道上 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 4m/s 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g=10m/s2可求得 h
15、等于()A1.25m B2.25m C3.75m D4.75m【分析】经过 A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下后,小球做平抛运动,小车运动至 B 点时细线被轧断,则 B 处的小球做自由落体运动,根据平抛运动及自由落体运动基本公式抓住时间关系列式求解【解答】解:经过 A 点,将球自由卸下后,A 球做平抛运动,则有:H=解得:,小车从 A 点运动到 B 点的时间,因为两球同时落地,则细线被轧断后 B 处小球做自由落体运动的时间为 t3=t1t2=10.5=0.5s,第 10 页(共 29 页)则 h=故选:A【点评】本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用,关键抓住同时落地求
16、出 B 处小球做自由落体运动的时间,难度不大,属于基础题 2(6 分)(2015山东)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 a1、a2分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,a3表示地球同步卫星向心加速度的大小以下判断正确的是()Aa2a3a1 Ba2a1a3 Ca3a1a2 Da3a2a1【分析】由题意知,空间站在 L1点能与月球同步绕地球运动,其绕地球运行的周期、角速度等于月球绕地球运行的周期、角速度,由 an=r,分析向心加速度
17、 a1、a2的大小关系根据 a=分析 a3与 a1、a2的关系【解答】解: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,根据向心加速度 an=r,由于拉格朗日点 L1的轨道半径小于月球轨道半径,所以 a2a1,同步卫星离地高度约为 36000 公里,故同步卫星离地距离小于拉格朗日点 L1的轨道半径,根据 a=得 a3a2a1,故选:D【点评】本题比较简单,对此类题目要注意掌握万有引力充当向心力和圆周运动向心加速度公式的联合应用 第 11 页(共 29 页)3(6 分)(2015山东)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
18、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 B C D【分析】对 A、B 整体和 B 物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可【解答】解:对 A、B 整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:F=2(m1+m2)g 再对物体 B 分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F=N 竖直方向:m2g=f 其中:f=1N 联立有:m2g=1F 联立解得:=故选:B【点评】本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象
19、,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力 4(6 分)(2015山东)如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴 第 12 页(共 29 页)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()A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【分析】将金属圆盘看成由无数金属幅条组成,根据右手定则判断感应电流的方向,从而判断电势的高低,形成感应电流,再根据左手定则,即可求解【解答】解:A、将金属圆盘看成由无数金属幅条
20、组成,根据右手定则判断可知:圆盘上的感应电流由边缘流向圆心,所以靠近圆心处电势高,所以 A 正确;B、根据右手定则可知,产生的电动势为 BLv,所以所加磁场越强,产生的电动势越大,电流越大,受到的安培力越大,越易使圆盘停止转动,所以B 正确;C、若所加磁场反向,只是产生的电流反向,根据楞次定律可知,安培力还是阻碍圆盘的转动,所以圆盘还是减速转动,所以 C 错误;D、若所加磁场穿过整个圆盘时,圆盘在切割磁感线,产生感应电动势,相当于电路断开,则不会产生“感应电流,没有安培力的作用,圆盘将匀速转动,所以D 正确;故选:ABD【点评】本题关键要掌握右手定则、安培定则,并能正确用来分析电磁感应现象,对
21、于这两个定则运用时,要解决两个问题:一是什么条件下用;二是怎样用 5(6 分)(2015山东)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()第 13 页(共 29 页)A,沿 y 轴正向 B,沿 y 轴负向 C,沿 y 轴正向 D,沿 y 轴负向【分析】根据点电荷的场强公式和场强叠加的原理,可以知道在 G 点的时候负电荷在 G 点产生的合场强与正电荷在 G 点产生的场强大小相等方向相反,
22、在 H点同样根据场强的叠加来计算合场强的大小即可【解答】解:G 点处的电场强度恰好为零,说明负电荷在 G 点产生的合场强与正电荷在 G 点产生的场强大小相等方向相反,根据点电荷的场强公式可得,正电荷在 G 点的场强为,负电荷在 G 点的合场强也为,当正点电荷移到 G 点时,正电荷与 H 点的距离为 2a,正电荷在 H 点产生的场强为,方向沿 y 轴正向,由于GH对称,所以负电荷在 G点和 H点产生的场强的相等方向相反,大小为,方向沿 y 轴负向,所以 H 点处场合强的大小为,方向沿 y 轴负向,所以 B 正确;故选:B【点评】本题是对场强叠加原理的考查,同时注意点电荷的场强公式的应用,本题的关
23、键的是理解 G 点处的电场强度恰好为零的含义 6(6 分)(2015山东)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,a、b 间的电压 uab为正,下列 uabt 图象可能正确的是()第 14 页(共 29 页)A B C D【分析】由图乙可知,电流为周期性变化的电流,故只需分析0.5T0内的感应电流即可;通过分析电流的变化明确磁场的变化,根据楞次定律即可得出电动势的图象【解答】解:在第一个 0.25T0时间内,通过大圆环的电流为顺
24、时针增加的,由楞次定律可判断内球内 a 端电势高于 b 端,因电流的变化率逐渐减小故内环的电动势逐渐减小,同理可知,在 0.25T00.5T0时间内,通过大圆环的电流为瞬时针逐渐减小;则由楞次定律可知,a 环内电势低于 b 端,因电流的变化率逐渐变大,故内环的电动势变大;故只有 C 正确;故选:C【点评】本题考查楞次定律的应用,要注意明确楞次定律解题的基本步骤,正确掌握并理解“增反减同”的意义,并能正确应用;同时解题时要正确审题,明确题意,不要被复杂的电路图所迷或!7(6 分)(2015山东)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
25、以初速度为 v0沿中线射入两板间,0时间内微粒匀速运动,T 时刻微粒恰好经金属板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 0T 时间内运动的描述,正确的是()第 15 页(共 29 页)A末速度大小为v0 B末速度沿水平方向 C重力势能减少了mgd D克服电场力做功为 mgd【分析】0时间内微粒匀速运动,重力和电场力相等,内,微粒做平抛运动,T 时间内,微粒竖直方向上做匀减速运动,水平方向上仍然做匀速直线运动,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解【解答】解:A、0时间内微粒匀速运动,则有:qE0=mg,内,微粒做平抛运动,下降的位移,T 时间内,微粒的加速度a=,方
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