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高考山东物理试卷及答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是()
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg
B.t1~t2 时间内,v减小,FN
C.t2~t3 时间内,v增大,FN
D.t2~t3时间内,v减小,FN>mg
答案D
解析根据s-t图像的斜率表示速度可知,0~t1时间内v增大,t2~t3时间内v减小,t1~t2时间内v不变,故B、C错误;0~t1时间内速度越来越大,加速度向下,处于失重状态,则FN
2.氚核发生β衰变成为氦核.假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2×104 s时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A.已知电子电荷量为1.6×10-19 C,在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为()
A.5.0×1014 B.1.0×1016
C.2.0×1016 D.1.0×1018
答案B
解析由题意知,3.2×104 s内氚核发生β衰变产生的电子的电荷量为Q=It=5.0×10-8×3.2×104 C=1.6×10-3 C,对应的电子数n===1.0×1016(个);由→+可知,一个核发生一次β衰变产生一个电子,故这段时间内发生β衰变的核的个数为1.0×1016,选项B正确.
3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示.光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点.光源S发出的波长为λ的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为Δt.玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射.以下判断正确的是()
A.Δt= B.Δt=
C.Δt= D.Δt=
答案A
解析无玻璃片时,光传播10λ所用时间为t1=①
有玻璃片时,光传播10λ所用时间为t2=②
且v==③
联立①②③式得Δt=t2-t1=,选项A正确.
4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=λ处质点的振动方程为y=Acos (t),则t=T时刻的波形图正确的是()
答案D
解析由题意知,t=0时,x=λ处的质点位于波峰(y=A),则x=0处质点恰好位于y=0的平衡位置,其波形如图中实线所示.
经t=T时,x=0处质点恰振动到最低点,t=T时的波形如图中虚线所示,选项D正确.
5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V.定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω, 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()
A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
答案A
解析由题图乙可得U1=220 V,由=得U2=30 V,
灯泡正常工作时,UL=24 V,I== A=1.6 A
R1两端电压UR1=U2-UL=30 V-24 V=6 V
通过R1的电流I1==0.6 A
通过R的电流IR=I-I1=1 A
由欧姆定律得R+R2== Ω=6 Ω
可解得R=1 Ω,选项A正确.
6.一定质量的理想气体从状态a开始,经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a,其p-V图像如图所示.已知三个状态的坐标分别为a(V0, 2p0)、 b(2V0,p0)、c(3V0, 2p0).以下判断正确的是()
A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功
B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量
C.在c→a过程中,外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量
D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量
答案C
解析由W=Fx=pSx=p·ΔV知,p-V图线与V轴所围面积代表气体状态变化所做的功,由题图知,a→b和b→c过程中,气体对外界做的功相等,故A错误.由=C知,a、b两状态温度相等,内能相同,ΔU=0;由ΔU=W+Q知,Qab=-W;由=C知,c状态的温度高于b状态的温度,则b→c过程中,ΔU>0,据ΔU=W+Q知,Qbc>|W|,故B错误.由=C知,C状态温度高于b状态温度,则c→a过程内能减少,ΔU<0,外界对气体做正功,W>0,属于放热过程,由ΔU=Q+W知,W<|Q|,故C正确.由于a、b状态内能相等,故c→a内能减少量等于b→c内能增加量,故D错误.
7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务.质量为m的着陆器在着陆火星前,会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程.已知火星的质量约为地球的0.1倍,半径约为地球的0.5倍,地球表面的重力加速度大小为g,忽略火星大气阻力.若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动,此过程中着陆器受到的制动力大小约为()
A.m B.m
C.m D.m
答案B
解析着陆器向下做匀减速直线运动时的加速度大小a=.在天体表面附近,有mg=G,则=·()2,整理得g火=0.4g,由牛顿第二定律知,着陆器减速运动时有F-mg火=ma,则制动力F=m(0.4g+),选项B正确.
8.如图所示,一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上,质量分别为m和2m的物块A、B,通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接,A、B间的接触面和轻绳均与木板平行.A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.当木板与水平面的夹角为45°时,物块A、B刚好要滑动,则μ的值为()
A. B. C. D.
答案C
解析A、B刚要滑动时受力平衡,受力如图所示.
对A:FT=mgsin 45°+μmgcos 45°
对B:2mgsin 45°=FT+3μmgcos 45°+μmgcos 45°
整理得,μ=,选项C正确.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求.全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.
9.(多选)截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示.DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB′C′C面的线状单色可见光光源,DE与三棱镜的ABC面垂直,D位于线段BC的中点.图乙为图甲中ABC面的正视图.三棱镜对该单色光的折射率为 ,只考虑由DE直接射向侧面AA′C′C的光线.下列说法正确的是()
A.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
B.光从AA′C′C面出射的区域占该侧面总面积的
C.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将增大
D.若DE发出的单色光频率变小,AA′C′C面有光出射的区域面积将减小
答案AC
解析根据sin C=,得光线在AC面上发生全反射的临界角C=45°,如图所示.从AC面上射出的光线为射到FC区域的光线,由几何关系得FC=AC,即有光线射出的区域占该侧面总面积的一半,故A正确,B错误;当单色光的频率变小时,折射率n变小,根据sin C=,知临界角C变大,图中的F点向A点移动,故有光射出的区域的面积变大,故C正确,D错误.
10.(多选)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等.一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示.以下说法正确的是()
A.a点电势低于O点
B.b点电势低于c点
C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
答案BD
解析作出两个固定点电荷分别在O点附近的电场线,由题意知,O点的场强EO=0,则两点电荷分别在O点处产生电场的电场线疏密相同,进而推知O点左侧的电场方向向右,O点右侧的电场方向向左.可以判定:a点电势高于O点,b点电势低于c点,故A错误,B正确;由Ep=φq可知,a点的电势高于b点,试探电荷(带负电)在a点的电势能比b点小,故C错误;c点电势高于d点,试探电荷(带负电)在c点的电势能小于d点,故D正确.
11.(多选)如图所示,质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上,右侧连接一固定于墙面的水平轻绳,左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连.现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端,当弹簧处于原长时,将B由静止释放,当B下降到最低点时(未着地),A对水平桌面的压力刚好为零.轻绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,物块A始终处于静止状态.以下判断正确的是()
A.M<2m
B.2m
C.在B从释放位置运动到最低点的过程中,所受合力对B先做正功后做负功
D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中,B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量
答案ACD
解析由题意知,B在开始位置到最低点之间做简谐运动,则最低点时弹簧弹力FT=2mg;对物块A,设左侧绳子与桌面间夹角为θ,依题意有:2mgsin θ=Mg,则M<2m,故A正确,B错误.B从释放到最低点过程中,开始时弹簧弹力小于重力,B加速,合力做正功;后来弹簧弹力大于重力,B减速,合力做负功,故C正确.对B,从释放到速度最大过程中,系统的机械能守恒,B机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,即等于B克服弹簧弹力所做的功,故D正确.
12.(多选)如图所示,平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场,图中虚线方格为等大正方形.一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动(不发生转动).从图示位置开始计时,4 s末bc边刚好进入磁场.在此过程中,导体框内感应电流的大小为I, ab边所受安培力的大小为Fab,二者与时间t的关系图像可能正确的是()
答案BC
解析设虚线方格的边长为x,根据题意知abcde每经过1 s运动的距离为x.在0~1 s内,感应电动势E1=2Bxv,感应电流I1=恒定;在1~2 s内,切割磁感线的有效长度均匀增加,故感应电动势及感应电流随时间均匀增加,2 s时感应电动势E2=3Bxv,感应电流I2=;在2~4 s内,切割磁感线的有效长度均匀减小,感应电动势和感应电流均匀减小,4 s时感应电动势E3=Bxv,感应电流I3=,故A错误,B正确.由题意可知,在0~4 s内,ab边进入磁场的长度l=vt,根据F=BIl,在0~1 s内,I=恒定,则Fab=BI1·vt=t∝t;在1~2 s内,电流I随时间均匀增加,切割磁感线的有效长度l′=2x+v(t-2)=vt,据F=IlB可知Fab与t为二次函数关系,图线是抛物线的一部分,且t=2 s时,Fab=;在2~4 s内,I随时间均匀减小,切割磁场的有效长度l″=3x-v(t-2)=5x-vt随时间均匀减小,故Fab与t为二次函数关系,有极大值,当t=4 s时,Fab=,故C正确,D错误.
三、非选择题:本题共6小题,共60分.
13.2020年5月,我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量,其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度,进而间接测量海拔高度.某同学受此启发就地取材设计了如下实验,测量当地重力加速度的大小.实验步骤如下:
①如图甲所示,选择合适高度的垫块,使木板的倾角为53°,在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺(图中未画出).
②调整手机使其摄像头正对木板表面,开启视频录像功能.将小物块从木板顶端释放,用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况.然后通过录像的回放,选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点,得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据.
③该同学选取部分实验数据,画出了-t图像,利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s2.
④再次调节垫块,改变木板的倾角,重复实验.
回答以下问题:
(1)当木板的倾角为37°时,所绘图像如图乙所示.由图像可得,物块过测量参考点时速度的大小为________ m/s;选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点,利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为________ m/s2.(结果均保留2位有效数字)
(2)根据上述数据,进一步分析得到当地的重力加速度大小为________ m/s2.(结果保留2位有效数字,sin 37°=0.60,cos 37°=0.80 )
答案(1)0.32或0.333.1(2)9.4
解析(1)根据匀变速直线运动的位移公式得L=v0t+at2,
所以=2v0+at,
即-t图像的纵截距为2v0,斜率为加速度a,由图像知2v0=65×10-2 m/s,
所以初速度v0≈0.33 m/s
加速度a= m/s2≈3.1 m/s2
(2)当θ=53°时,a0=5.6 m/s2
当θ=37°时,a=3.1 m/s2
根据牛顿第二定律得a0=gsin 53°-μgcos 53°
a=gsin 37°-μgcos 37°
联立两式并代入数据解得g≈9.4 m/s2.
14.实验方案对实验测量的精度有直接的影响,某学习小组对“测量电源的电动势和内阻”的实验方案进行了探究.实验室提供的器材有:
干电池一节(电动势约1.5 V,内阻小于1 Ω);
电压表V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表A(量程0.6 A,内阻约1 Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20 Ω);
定值电阻R1(阻值2 Ω);
定值电阻R2(阻值5 Ω);
开关一个,导线若干.
(1)该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,结果发现电压表示数的变化范围比较小,出现该现象的主要原因是________.(单选,填正确答案标号)
A.电压表分流
B.干电池内阻较小
C.滑动变阻器最大阻值较小
D.电流表内阻较小
(2)针对电压表示数的变化范围比较小的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,重新测量得到的数据如下表所示.
序号1234567
I/A0.080.140.200.260.320.360.40
U/V1.351.201.050.880.730.710.52
请根据实验数据,回答以下问题:
①图中已标出后3组数据对应的坐标点,请标出前4组数据对应的坐标点并画出U-I图像.
②根据实验数据可知,所选的定值电阻为________(填“R1”或“R2”).
③用笔画线代替导线,请按照改进后的方案,将下图所示实物图连接成完整电路.
答案(1)B(2)①见解析图(a)②R1③见解析图(c)
解析(1)电压表示数的变化范围小,原因是外电阻的阻值远大于电源内阻,选项B正确.
(2)①根据数据描点并连成一条直线,如图(a)所示.
②由图像可知E=1.55 V,U=0时I=0.59 A,故r′=≈2.63 Ω,
由于2 Ω
又r′=r+R(r为电源内阻,R为定值电阻),
故定值电阻只能是R1.
③先画出原理图,如图(b),然后依据原理图将各仪器依次连接起来,如图(c).
15.中医拔罐的物理原理是利用玻璃罐内外的气压差使罐吸附在人体穴位上,进而治疗某些疾病.常见拔罐有两种,如图所示,左侧为火罐,下端开口;右侧为抽气拔罐,下端开口,上端留有抽气阀门.使用火罐时,先加热罐中气体,然后迅速按到皮肤上,自然降温后火罐内部气压低于外部大气压,使火罐紧紧吸附在皮肤上.抽气拔罐是先把罐体按在皮肤上,再通过抽气降低罐内气体压强.某次使用火罐时,罐内气体初始压强与外部大气压相同,温度为450 K,最终降到300 K,因皮肤凸起,内部气体体积变为罐容积的.若换用抽气拔罐,抽气后罐内剩余气体体积变为抽气拔罐容积的,罐内气压与火罐降温后的内部气压相同.罐内气体均可视为理想气体,忽略抽气过程中气体温度的变化.求应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值.
答案
解析设火罐内气体初始状态参量分别为p1、T1、V1,温度降低后状态参量分别为p2、T2、V2,罐的容积为V0,由题意知
p1=p0、T1=450 K、V1=V0、T2=300 K、V2=①
今天小编精心为大家整理了一些高考山东物理试卷及答案的相关内容,希望能帮助到大家,欢迎大家阅读和参考。
高考山东物理试卷及答案
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.
1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是()
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg
B.t1~t2 时间内,v减小,FN
C.t2~t3 时间内,v增大,FN
D.t2~t3时间内,v减小,FN>mg
答案D
解析根据s-t图像的斜率表示速度可知,0~t1时间内v增大,t2~t3时间内v减小,t1~t2时间内v不变,故B、C错误;0~t1时间内速度越来越大,加速度向下,处于失重状态,则FN
2.氚核发生β衰变成为氦核.假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动,在3.2×104 s时间内形成的平均电流为5.0×10-8 A.已知电子电荷量为1.6×10-19 C,在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为()
A.5.0×1014 B.1.0×1016
C.2.0×1016 D.1.0×1018
答案B
解析由题意知,3.2×104 s内氚核发生β衰变产生的电子的电荷量为Q=It=5.0×10-8×3.2×104 C=1.6×10-3 C,对应的电子数n===1.0×1016(个);由→+可知,一个核发生一次β衰变产生一个电子,故这段时间内发生β衰变的核的个数为1.0×1016,选项B正确.
3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示.光源S到S1、S2的距离相等,O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点.光源S发出的波长为λ的光,经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点,经S2出射后直接传播到O点,由S1到O点与由S2到O点,光传播的时间差为Δt.玻璃片厚度为10λ,玻璃对该波长光的折射率为1.5,空气中光速为c,不计光在玻璃片内的反射.以下判断正确的是()
A.Δt= B.Δt=
C.Δt= D.Δt=
答案A
解析无玻璃片时,光传播10λ所用时间为t1=①
有玻璃片时,光传播10λ所用时间为t2=②
且v==③
联立①②③式得Δt=t2-t1=,选项A正确.
4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播,已知x=λ处质点的振动方程为y=Acos (t),则t=T时刻的波形图正确的是()
答案D
解析由题意知,t=0时,x=λ处的质点位于波峰(y=A),则x=0处质点恰好位于y=0的平衡位置,其波形如图中实线所示.
经t=T时,x=0处质点恰振动到最低点,t=T时的波形如图中虚线所示,选项D正确.
5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=22∶3,输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示.灯泡L的电阻恒为15 Ω,额定电压为24 V.定值电阻R1=10 Ω、R2=5 Ω, 滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω.为使灯泡正常工作,滑动变阻器接入电路的电阻应调节为()
A.1 Ω B.5 Ω C.6 Ω D.8 Ω
答案A
解析由题图乙可得U1=220 V,由=得U2=30 V,
灯泡正常工作时,UL=24 V,I== A=1.6 A
R1两端电压UR1=U2-UL=30 V-24 V=6 V
通过R1的电流I1==0.6 A