山东卷

2012年普通高等学校招生全国统一考试(山东卷)

物理

14．以下叙述正确的是( )

A．法拉第发现了电磁感应现象

B．惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大

C．牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D．感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果

15．2011年11月3日，“神舟八号”飞船与“天宫一号”目标飞行器成功实施了首次交会

对接．任务完成后“天宫一号”经变轨升到更高的轨道，等待与“神舟九号”交会对接．变轨前和变轨完成后“天宫一号”的运行轨道均可视为圆轨道，对应的轨道半径分别为R1、R2，线速度大小分别为v1、v2.则{eq \\f(v1,v2)|等于( ) A.R31| R32

B.

R2| R1

R22C.2| R1

R2D.| R1

16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如

图所示．以下判断正确的是( )

A．前3 s内货物处于超重状态 B．最后2 s内货物只受重力作用

C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒

17．如图所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，

在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止．Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小．若挡板间的距离稍许增大后系统仍静止且O1、O2始终等高，则( )

A．Ff变小 C．FN变小

B．Ff不变 D．FN变大

18．图甲是某燃气炉点火装置的原理图．转换器将直流电压换为图乙所示的正弦交变电压，

并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2， 为交流电压表．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000 V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体．以下判断正确的是( )

A．电压表的示数等于5 V B．电压表的示数等于

5

|V 2

n2C．实现点火的条件是|>1000

n1n2D．实现点火的条件是|<1000

n1

19．图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点

电荷．一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子( ) A．带负电 B．在c点受力最大

C．在b点的电势能大于在c点的电势能

D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化

20．如图所示，相距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ，上端接有

定值电阻R，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B.将质量为m的导体棒由静止释放，当速度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率恒为P，导体棒最终以2v的速度匀速运动．导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为g.下列选项正确的是( )

A．P＝2mgvsin θ B．P＝3mgvsin θ

vg

C．当导体棒速度达到|时加速度大小为|sin θ

22

D．在速度达到2v以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功 21．(13分)(1)某同学利用图甲所示的实验装置，探究

物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.

图乙

①通过分析纸带数量，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．

②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为________m/s. (保留三位有效数字)

a

③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2，若用g|来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值________(填“偏大”或“偏小”)．

(2)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下： 待测金属丝：Rn(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)； 电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)； 电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)； A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)； 电源：E1(电动势3 V，内阻不计)； E2(电动势12 V，内阻不计)； 滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)； 螺旋测微器：毫米刻度尺：开关S；导线．

①用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为 ________mm.

②若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选________、电源应选________(均填器材代号)，在虚线框内(见答题卡)完成电路原理图．

22．(15分)如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨

道，BC段为一长度L＝0.5 m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块，其质量m＝0.2 kg，与BC间的动摩擦因数μ1＝0.4.工件质量M＝0.8 kg，与水平地面间的动摩擦因数μ2＝0.1.(取g＝10m/s2)

(1)若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h.

(2)若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动． ①求F的大小．

②当速度v＝5 m/s时，使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移)，物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．

23．(18分)如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂

直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔S1、S2两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小约为U0，周期为T0.在t＝0时刻将一个质量为m、电量为－q(q>0)的粒子由S1静止释放，粒子在电场力的T0作用下向右运动，在t＝|时刻通过S2垂直于边界进入右侧磁场区．(不计粒子重力，

2不考虑极板外的电场)

(1)求粒子到达S1时的速度大小v和极板间距d.

(2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件．

(3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在t＝3T0时刻再次到达S2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小． 36．(8分)(1)以下说法正确的是________．

a．水的饱和气压随温度的升高而增大 b．扩散现象表明，分子在永不停息地运动

c．当分子间距离增大时，分子间引力增大，分子间斥力减小

d．一定质量的理想气体，在等压膨胀过程中，气体分子的平均动能减小 (2)如图所示，粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置， 右端与大气相通，左端封闭气柱长l1＝20 cm(可视为理想气体)，两管中水银面等高．现将右端与一低压舱(未画出)接通，稳定后右管水银面高出左管水银面h＝10 cm.(环境温度不变，大气压强p0＝75 cmHg) ①求稳定后低压舱内的压强(用“cmHg”作单位)．

②此过程中左管内的气体对外界________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)，气体将________(填“吸热”或“放热”)．

37．(8分)(1)一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图所示，介质中质点P、

Q分别位于x＝2 m、x＝4 m处．从t＝0时刻开始计时，当t＝15 s时质点Q刚好第4次到达波峰．

①求波速．

②写出质点P做简谐运动的表达式(不要求推导过程)．

(2)如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM＝30°，求

①玻璃的折射率． ②球心O到BN的距离．

E138．(8分)(1)氢原子第n能级的能量为En＝2|，其中E1为基态能量．当氢原子由第4能级

n

跃迁到第2能级时，发出光子的频率为ν1；若氢原子由第2能级跃迁到基态，发出光ν1子的频率为ν2，则|________.

ν2

(2)光滑水平轨道上有三个木块A、B、C，质量分别为mA＝3m、mB＝mc＝m，开始时B、C均静止，A以初速度v0向右运动，A与B碰撞后分开，B又与C发生碰撞并粘在一起，此后A与B间的距离保持不变．求B与C碰撞前B的速度大小．

参考答案

14．AD 电磁感应定律是法拉第发现的，A正确．惯性的唯一决定因素是质量，与速度无关，B错误．理想斜面实验是由伽利略完成的，故C错．感应电流的大小和方向遵从能量守恒定律，D正确．

15．B 由牛顿第二定律知 v2Mm

G2|＝m|

RR故v＝ v1

|＝ v2

GMR|

R2|，故B正确． R1

16．AC 由v－t图象知前3 s内货物做匀加速运动，且a1＝2 m/s2,3－5 s匀速，a2＝0；5－7s匀减速运动，a3＝3 m/s2，A正确．

最后2 s内mg－F3＝ma3

F3＝mg－ma3＝0.7 mg，故B错误． 前3 s内的平均速度为v|1＝3 m/s

后2 s内的平均速度为v|3＝3 m/s，故C正确．

第3 s末至第5 s末的过程中动能不变，势能增大，机械能增大，D错误．

17．BD 选整个系统为研究对象，如图所示知在竖直方向受重力和摩擦力．故不论挡板间距离怎么变Ff是不变的，故A错、B对．选O点为研究对象则

2F1cos α＝Mg Mg

即F1＝|

2cos α再选m为研究对象则 FN＝F1sin α 1

＝|Mgtan α 2

当挡板间距离变大时，α变大，tanα也变大，故C错、D对． 18．BC 由图乙知电压的最大值为5 V，故有效值为A错误、B正确．

要想实现点火，则U2的最大值至少为5000 V

n1U1n1n251由|＝|知|<|＝|即|>1000.C对、D错． n2U2n250001000n119．CD 由运动轨迹知粒子带正电，故A错．

q·Q

由F＝k2|知在a、b、c三点中c点处受力最小，故B错．由b到c过程中静电力做

r正功，电势能减小，故C正确．由于虚线为一组间距相等的同心圆故Uab>Ubc、Wab>Wbc，由动能定理知Wab＝ΔEkab，Wbc＝ΔEkbc，故D正确．

20．AC 选导体棒为研究对象对其进行受力分析：在施加F前：

B2L2v则：mgsin θ＝R| v＝

mgR·sin θ

| 22BL

5

| V．电压表的读数为有效值，2

施加F后达2v时满足： B2L22v

F＋mgsin θ＝R|

B2L22vF＝|－mgsin θ＝mgsin θ

R

P＝F·2v＝2mgv·sin θ，故A对、B错误． v

当棒速度达|时，由牛顿第二定律知

2vB2L2

2

mgsin θ－R|＝ma 1

所以a＝|gsin θ，C正确

2

当速度达2v后由能量守恒知产生的焦耳热等于拉力和重力做功之和，故D错误． 21．答案：(1)①6；7【或7；6】 ②1.00；1.20 ③2.00；偏大

(2)①1.773【1.771～1.775均正确】 ②A1；E1；电路图如下．

22．解析：(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得 mgh－μ1mgL＝0① 代入数据得 h＝0.2m②

(2)①设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，由几何关系可得

R－h

cos θ＝R|③

根据牛顿第二定律，对物块有 mgtan θ＝ma④ 对工件和物块整体有 F－μ2(M＋m)g＝(M＋m)α⑤ 联立②③④⑤式，代入数据得

F＝8.5N⑥

②设物块平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B点间的距离为x2，由运动学公式可得

1

h＝|gt2⑦

2x1＝vt⑧ x2＝x1－Rsin θ⑨

联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得 x2＝0.4m⑩

答案：(1)0.2 m (2)①8.5N ②0.4m

23．解析：(1)粒子由S1至S2的过程，根据动能定理得 1

qU0＝|mv2①

2由①式得 v＝

2qU0|② m

设粒子的加速度大小为a，由牛顿第二定律得 q

U0|＝ma③ d

由运动学公式得 1T0d＝|a(|)2④ 22联立③④式得 T0d＝|

4

2qU0m|⑤

(2)设磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，由牛顿第二定律得

v2

qvB＝m|⑥

R

要使粒子在磁场中运动时不与极板相撞，须满足 L2R>|⑦

2联立②⑥⑦式得 4B2mU0q|⑧

(3)设粒子在两边界之间无场区向左匀速运动的过程用时为t1，有d＝vt1⑨ 联立②⑤⑨式得

T0t1＝|⑩

4

若粒子再次到达S2时速度恰好为零，粒子回到极板间应做匀减速运动，设匀减速运动的时间为t2，根据运动学公式得

v

d＝|t2⑪

2联立⑨⑩⑪式得 T0t2＝|⑫

2

设粒子在磁场中运动的时间为t T0t＝3T0－|－t1－t2⑬

2联立⑩⑫⑬式得 t＝7T0|⑭ 4

设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期为T，由⑥式结合运动学公式得 T＝

2πm

|⑮ qB

由题意可知 T＝t⑯

联立⑭⑮⑯式得 B＝

8πm

|⑰ 7qT0

2qU0T0| |m42mU0| q

2qU0| m

答案：(1) 4(2)B<|

L8πm(3)| 7qT0

36．解析：(2)①设U型管横截面积为S，右端与大气相通时左管中封闭气体压强为p1，右端与一低压舱接通后左管中封闭气体压强为p2，气柱长度为l2，稳定后低压舱内的压强为p.左管中封闭气体发生等温变化，根据玻意耳定律得

p1V1＝p2V2① p1＝p0② p2＝p＋ph③ V1＝l1S④ V2＝l2S⑤ 由几何关系得

h＝2(l2－l1)⑥

联立①②③④⑤⑥式，代入数据得 p＝50 cmHg⑦ ②做正功；吸热．

答案：(1)ab (2)①50 cmHg ②做正功；吸热．

37．解析：(1)①设简谐横波的波速为v，波长为λ，周期为T，由图像知，λ＝4 m．由题意知

3

t＝3T＋|T①

4λv＝|②

T

联立①②式，代入数据得 v＝1 m/s③

②质点P做简谐运动的表达式为 y＝0.2sin(0.5πt)m④

(2)①设光线BM在M点的入射角为i，折射角为γ，由几何知识可知，i＝30°，γ＝60°，根据折射定律得

n＝

sin γ

|⑤ sin i

代入数据得 n＝3|⑥

②光线BN恰好在N点发生全反射，则∠BNO为临界角C 1

sin C＝n|⑦

设球心到BN的距离为d，由几何知识可知 d＝Rsin C⑧ 联立⑥⑦⑧式得 d＝

3

|R⑨ 3

3|R 3

答案：(1)①1 m/s ②y＝0.2sin(0.5πt)m (2)①3| ②E1E13

38．解析：(1)由hν1＝E4－E2＝2|－2|＝－|E1

42163

hν2＝E2－E1＝－|E1

4ν11所以|＝|

ν24

(2)设A与B碰撞后，A的速度为vA，B与C碰撞前B的速度为vB，B与C碰撞后粘

在一起的速度为v，由动量守恒定律得

对A、B木块：mAv0＝mAvA＋mBvB① 对B、C木块：mBvB＝(mB＋mC)v② 由A与B间的距离保持不变可知 vA＝v③

联立①②③式，代入数据得 v6

B＝5

|v0④

答案：(1)14|

(2)6

5

|v0