2008年高考真题 物理（山东卷)（含解析版）.pdf

1 20082008 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合物理部分试题（山东卷）理科综合物理部分试题（山东卷）二、选择题二、选择题(本题包括本题包括 7 7 小题，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，全部选小题，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，全部选对的得对的得 4 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 0 分分)16.用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为 2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为 30，如图所示。则物体所受摩擦力 A.等于零 B.大小为,方向沿斜面向下 12mgC.大于为，方向沿斜面向上 32mgD.大小为mg,方向沿斜面向上 17.质量为 1 500 kg 的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示。由此可求 A.前 25s 内汽车的平均速度 B.前 10 s 内汽车的加速度 C.前 10 s 内汽车所受的阻力 D.1525 s 内合外力对汽车所做的功 18.据报道，我国数据中继卫星“天链一号 01 星”于 2008 年 4 月 25 日在西昌卫星发射中心发射升空，经过 4 次变轨控制后，于 5 月 1 日成功定点在东经 77 赤道上空的同步轨道。关于成功定点后的“天链一号 01 星”，下列说法正确的是 A.运行速度大于 7.9 km/s B.离地面高度一定，相对地面静止 C.绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度大 D.向心加速度与静止在赤道上物体的向心加速度大小相等 19.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是 A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”20.图 1、图 2 分别表示两种电压的波形，其中图 1 所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是 A.图 1 表示交流电，图 2 表示直流电 B.两种电压的有效值相等 C.图 1 所示电压的瞬时值表达式为u=311sin100 V tD.图 1 所示电压经匝数比为 10:1 的变压器变压后，频率变为原来的 11021.如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q,且CO=OD,ADO60.下列判断正确的是 2 A.O 点电场强度为零 B.O 点电场强度为零 C.若将点电荷+q从O移向C,电势能增大 D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大 22.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻 R 外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g B.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为ab C.金属棒的速度为v时，所受的按培力大小为F=22B L vRD.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 第卷第卷(必做必做 120120 分分+选做选做 3232 分，共分，共 152152 分分)【必做部分】【必做部分】23.（12 分）2007 年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家。材料的电阻随磁场的增加而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度。若图 1 为某磁敏电阻在室温下的电阻-磁感应强度特性曲线，其中 RB、RO分别表示有、无磁敏电阻的阻值。为了测量磁感应强度 B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值 RB。请按要求完成下列实验。（1）设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，在图 2 的虚线框内画出实验电路原理图（磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为 0.61.0T，不考虑磁场对电路其它部分的影响）。要求误差较小。提供的器材如下：A.磁敏电阻，无磁场时阻值 0150R B.滑动变阻器 R，全电阻约 20 C.电流表，量程 2.5mA,内阻约 30 D.电压表，量程 3V，内阻约 3k E.直流电源 E，电动势 3V，内阻不计 F.开关 S，导线若干（2）正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：1 2 3 4 5 6 U（V）0.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 I（mA）0.00 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 3 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB=，结合图 1 可知待测磁场的磁感 应强度 B T。（3）试结合图 1 简要回答，磁感应强度 B 在 00.2T 和 0.41.0T 范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？（4）某同学查阅相关资料时看到了图 3 所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻-磁感应强度特性曲线（关于纵轴对称），由图线可以得到什么结论？（1）如右图所示 （2）1500 0.90（3）在 00.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）;在 0.41.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变。25.（15 分）某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内（所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多），底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体（可视为质点）以 va=5m/s 的水平初速度由 a 点弹出，从 b 点进入轨道，依次经过“8002”后从 p 点水平抛出。小物体与地面 ab 段间的动摩擦因数 u=0.3,不计其它机械能损失。已知 ab 段长 L1.5m，数字“0”的半径 R0.2m，小物体质量 m=0.01kg,g=10m/s2。求：（1）小物体从 p 点抛出后的水平射程。（2）小物体经过数这“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。解：（1）设小物体运动到 p 点时的速度大小为 v，对小物体由 a 运动到 p 过程应用动能定理得 2211222amgLRmgmvmv 2122Rgts=vt 联立式，代入数据解得 s=0.8m （2）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为 F，取竖直向下为正方向 2mvFmgR联立式，代入数据解得 F0.3N 方向竖直向下 25.（18 分）两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图 1、图 2 所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在 t=0 时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重力）。若电场强度 E0、磁感应强度 B0、粒子的比荷均已知，且qm，两板间距。002 mtqB202010mEhqB（1）求粒子在 0t0时间内的位移大小与极板间距 h 的比值。（2）求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用 h 表示）。（3）若板间电场强度 E 随时间的变化仍如图 1 所示，磁场的变化改为如图 3 所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。4 解法一：（1）设粒子在 0t0时间内运动的位移大小为 s1 21012sat 0qEam又已知 200200102,mEmthqBqB联立式解得 115sh（2）粒子在 t02t0时间内只受洛伦兹力作用，且速度与磁场方向垂直，所以粒子做匀速圆周运动。设运动速度大小为 v1，轨道半径为 R1，周期为 T，则 10vat 21101mvqv BR 联立式得 15hR 又 02 mTqB即粒子在 t02t0时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在 2t03t0时间内，粒子做初速度为 v1的匀加速直线运动，设位移大小为 s2 221 0012svtat解得 235sh由于 s1+s2h,所以粒子在 3t04t0时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为 v2，半径为 R2 210vvat 22202mvqv BR11解得 225hR 12由于 s1+s2+R2h,粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。在 4t05t0时间内，粒子运动到正极板（如图 1 所示）。因此粒子运动的最大半径。225hR （3）粒子在板间运动的轨迹如图 2 所示。解法二：由题意可知，电磁场的周期为 2t0，前半周期粒子受电场作用做匀加速直线运动，加速度大小为 方向向上 0qEam 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为 T 002 mTtqB 粒子恰好完成一次匀速圆周运动。至第 n 个周期末，粒子位移大小为 sn 201()2nsa nt 又已知 202010mEhqB 由以上各式得 25nnsh5 粒子速度大小为 0nvant 粒子做圆周运动的半径为 0nnmvRqB 解得 5nnRh 显然 223sRhs （1）粒子在 0t0时间内的位移大小与极板间距 h 的比值 115sh （2）粒子在极板间做圆周运动的最大半径 225Rh （3）粒子在板间运动的轨迹图见解法一中的图 2。36.（8 分）【物理物理 3-3】喷雾器内有 10 L 水，上部封闭有 1atm 的空气2L。关闭喷雾阀门，用打气筒向喷雾器内再充入 1atm 的空气 3L（设外界环境温度一定，空气可看作理想气体）。（1）当水面上方气体温度与外界温度相等时，求气体压强，并从微观上解释气体压强变化的原因。（2）打开喷雾阀门，喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀，此过程气体是吸热还是放热？简要说明理由。解：（1）设气体初态压强为 p1,体积为 V1；末态压强为 p2,体积为 V2，由玻意耳定律 p1V1=p1V1 代入数据得 p2=2.5 atm 微观察解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。（2）吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。37（8 分）【物理物理 3-4】麦克斯韦在 1865 年发表的电磁场的动力学理论一文中揭示了电、磁现象与光的内在联系及统一性，即光是电磁波。（1）一单色光波在折射率为 1.5 的介质中传播，某时刻电场横波图象如图 1 所示，求该光波的频率。（2）图 2 表示两面平行玻璃砖的截面图，一束平行于 CD 边的单色光入射到 AC 界面上，a、b 是其中的两条平行光线。光线 a 在玻璃砖中的光路已给出。画出光线 B 从玻璃砖中管次出射的光路图，并标出出射光线与界面法线夹角的度数。解：（1）设光在介质中的传播速度为 v，波长为,频率为 f，则 f=v cvn联立式得 cfn从波形图上读出波长m，代入数据解得 74 10f=51014Hz（2）光路如图所示 38（8 分）【物理物理 3-5】（1）在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到 n=2 能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃过时发出的谱线中只有 2 条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发生 条不同频率的谱线。（2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为 M 的盒子，如图 1 所示。现给盒子初速度 v0，此后，盒子运动的 v-t 图象呈周期性变化，如图 2 所示。请据此求盒内物体的质量。解：（1）6（2）设物体的质量为 m,t0时刻受盒子碰撞获得速度 v，根据动量守恒定律 0Mvmv6 3t0时刻物体与盒子右壁碰撞使盒子速度又变为 v0，说明碰撞是弹性碰撞 2201122Mvmv联立解得 m=M (也可通过图象分析得出 v0=v,结合动量守恒，得出正确结果)7 2008 年普通高等学校招生全国同一考试理科综合物理部分试题+解析（山东卷）16A【解析解析】竖直挂时，当质量为 2m 放到斜面上时，因两次时长度mgk x 2sin30mgfk x 一样，所以也一样。解这两个方程可得，物体受到的摩擦力为零，A 正确。x17ABD【解析解析】通通过图像的面积就是物体的位移，所以能求出面积，还知道时间，所以能求出平均速vt度，A 对。图像的斜率就是物体的加速度，所以能得到秒内的加速度，B 对。不知道汽车的牵引力，所以vt得不出受到的阻力，C 错。15 到 25 汽车的初速度和末速度都知道，由动能定理，可以得出合外力做的功，D 对 18BC【解析解析】由题目可以后出“天链一号卫星”是地球同步卫星，运行速度要小于 7.9,而他的位置在/m s赤道上空，高度一定，A 错 B 对。由可知，C 对。由可知，D 错。2T2GMaR【高考考点】万有引力定律在航天中的应用。19C【解析解析】因为受到阻力，不是完全失重状态，所以对支持面有压力，A 错。由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，最终匀速运动，BD 错，C 对。20C【解析解析】交流电的概念，大小和方向都随时间变化，在 t轴的上方为正，下方为负，A 错。有效值只对正弦交流电使用，最大值一样，所以 B 错。由图可知，C 对。变压之后频率不变，D 错。2mEE 21BD【解析解析】电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则，由和几何关系可以得出，A 错 B 对。在2kQEr之间，合场强的方向向左，把负电荷从移动到 C，电场力做负功，电势能增加，C 错 D 对。OC22.AC【解析解析】在释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，A 对。由右手定则可得，电流的方向从 b 到 a，B 错。当速度为时，产生的电动势为，受到的安培力为，计算可得vEBlvFBIL22B L vFR,C 对。在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和内能的转化，D 错。23（1）见解析图 （2）1500；0.90（3）在 00.2T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在 0.41.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变。【解析解析】（1）当 B0.6T 时，磁敏电阻阻值约为 6150900，当B1.0T 时，磁敏电阻阻值约为 111501650由于滑动变阻器全电阻20 比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于，所以电流表应内接电路图如图所示 xVAxRRRR（2）方 法 一：根 据 表 中 数 据 可 以 求 得 磁 敏 电 阻 的 阻 值 分 别 为：，130.4515000.30 10R，230.911516.70.60 10R 331.5015001.00 10R，431.791491.71.20 10R 532.7115051.80 10R 故电阻的测量值为（15001503 都算正确）1234515035RRRRRR 由于，从图 1 中可以读出 B0.9T 0150010150RR方法二：作出表中的数据作出 UI 图象，图象的斜率即为电阻（略）（3）在 00.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在 0.41.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图 3 中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关 本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的 U、I 值求电阻第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题 24（1）0.8m（2）0.3N 方向竖直向下 【解析解析】（1）设小物体运动到 p 点时的速度大小为 v，对小物体由 a 运动到 p 过程应用动能定理得 2211222amgLRmgmvmv 2122Rgts=vt 联立式，代入数据解得 s=0.8m （2）设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为 F，取竖直向下为正方向 2mvFmgR8 联立式，代入数据解得 F0.3N 方向竖直向下 本题将匀变速直线运动、圆周运动、平抛运动三种高中物理中典型的运动模型相结合，全面考查了力学两大基本观点和一个基本方法分析圆周运动某一点的受力情况用牛顿第二定律，曲线运动全过程分析用动能定理，研究平抛运动的基本方法是运动的合成和分解本题题意较新颖，是一道中等难度的好题 25（1）1:5（2）2h:5（3）见解析【解析解析】解法一：（1）设粒子在 0t0时间内运动的位移大小为 s1 21012sat 0qEam又已知 200200102,mEmthqBqB联立式解得 115sh（2）粒子在 t02t0时间内只受洛伦兹力作用，且速度与磁场方向垂直，所以粒子做匀速圆周运动。设运动速度大小为 v1，轨道半径为 R1，周期为 T，则 10vat 21101mvqv BR 联立式得 15hR 又 02 mTqB即粒子在 t02t0时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在 2t03t0时间内，粒子做初速度为 v1的匀加速直线运动，设位移大小为 s2 221 0012svtat解得 235sh由于 s1+s2h,所以粒子在 3t04t0时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为 v2，半径为 R2 210vvat 22202mvqv BR11解得 225hR 12由于 s1+s2+R2h,粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。在 4t05t0时间内，粒子运动到正极板（如图 1 所示）。因此粒子运动的最大半径。225hR （3）粒子在板间运动的轨迹如图 2 所示。解法二：由题意可知，电磁场的周期为 2t0，前半周期粒子受电场作用做匀加速直线运动，加速度大小为 方向向上 0qEam 后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为 T 002 mTtqB 粒子恰好完成一次匀速圆周运动。至第 n 个周期末，粒子位移大小为 sn 201()2nsa nt 又已知 202010mEhqB9 由以上各式得 25nnsh 粒子速度大小为 0nvant 粒子做圆周运动的半径为 0nnmvRqB 解得 5nnRh 显然 223sRhs （1）粒子在 0t0时间内的位移大小与极板间距 h 的比值 115sh （2）粒子在极板间做圆周运动的最大半径 225Rh （3）粒子在板间运动的轨迹图见解法一中的图 2。本题设计巧妙，考查了带电粒子在交替的匀强电场中和匀强磁场中的运动有些考生看到题目过程复杂而望而生畏，不去做具体的分析，找不到解决问题的突破口本题过程虽复杂，但掌握了带电粒子在两种场中的运动规律，分析清楚粒子的运动过程（有电场时做匀加速直线运动，有磁场时做匀加速直线运动），即可正确求解本题字符太多，也是部分学生易丢分点 36（1）2.5atm；微观解释：温度不变，分子平均动能不变，单位体积内分子数增加，所以压强增加。（2）吸热。气体对外做功而内能不变，根据热力学第一定律可知气体吸热。【解析解析】本题注意应用气体实验定律的研究对象是一定质量的气体，要合理选择研究对象，保证应用定律的条件成立 37（1）51014Hz（2）光路图见解析【解析解析】本题考查了 34 部分的两个重要知识点：波的图象、波长周期频率的关系和几何光学题目难度不大，要注意基本知识的落实情况 38（1）6；（2）M【解析解析】本题为了照顾 35 课本知识的覆盖面，此题也是两部分知识的组合，考查了玻尔能级跃迁和动量守恒定律第（1）小题较基础，第（2）小题首先要从图象上分析出盒子和物体间的碰撞为弹性碰撞