2008年高考真题物理（山东卷)（含解析版）下载

第 1 页 共 17 页 2008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） 二、选择题(本题包括 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， 全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0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 1B.大小为 mg ,方向沿斜面向下 23C.大于为 mg ，方向沿斜面向上 2D.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.15~25 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 1第 2 页 共 17 页 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t V1D.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 10 21.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, ∠ADO＝60.下列判断正确的是 2第 3 页 共 17 页 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 a→b B2L2v C.金属棒的速度为 v 时，所受的按培力大小为 F= RD.电阻 R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 第Ⅱ卷(必做 120分+选做 32分，共 152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。 3第 4 页 共 17 页 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 0.6～1.0T，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 R0 150 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： 1234560.00 0.45 0.91 1.50 1.79 2.71 U（V） 4第 5 页 共 17 页 0.00 根据上表可求出磁敏电阻的测量值 RB= 应强度 B＝ T。 0.30 0.60 1.00 1.20 1.80 I（mA） ，结合图 1 可知待测磁场的磁感 （3）试结合图 1 简要回答，磁感应强度 B 在 0～0.2T 和 0.4～1.0T 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 0～0.2T 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. 4～1.0T 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 L＝1. 5m，数字“0”的半径 R＝0.2m，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。 5第 6 页 共 17 页 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 11mgL  2Rmg  mv2  mva2 ①2212R  gt2 ②③2s=vt 联立①②③式，代入数据解得 s=0.8m ④（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 mv2 F  mg  ⑤⑥R联立①⑤式，代入数据解得 F＝0.3N 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 q2m qB0 102mE0 比荷 均已知，且t0  ，两板间距 h  。mqB02 （1）求粒子在 0～t0 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）。 6第 7 页 共 17 页 解法一：（1）设粒子在 0～t0 时间内运动的位移大小为 s1 1s1  at02 ①②2qE0 a  m2m qB0 102mE0 又已知t0  ,h  qB02 联立①②式解得 s1 h15③（2）粒子在 t0~2t0 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 v1  at0 qv1B0  ④⑤mv12 R1联立④⑤式得 hR  ⑥⑦15 2m 又T  qB0 即粒子在 t0~2t0 时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在 2t0~3t0 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 7第 8 页 共 17 页 1s2  v1t0  at02 ⑧⑨23解得 s2  h 5由于 s1+s2＜h,所以粒子在 3t0~4t0 时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为 v2，半径为 R2 v2  v1  at0 ⑩mv22 qv2B0  R2 11 ○2h 5 12 ○解得 R2  由于 s1+s2+R2＜h,粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。在 4t0~5t0 时间内，粒子运动到正极 2h 板（如图 1 所示）。因此粒子运动的最大半径 R2  。5 （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 qE0 a  方向向上 m后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为 T 2m qB0 T   t0 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 1sn  a(nt0 )2 28第 9 页 共 17 页 102mE0 又已知 h  qB02 n2 由以上各式得 sn  h5粒子速度大小为 vn  ant0 mvn 粒子做圆周运动的半径为 Rn  qB0 n解得 显然 Rn  h5 s2  R2  h  s3 s1 h15（1）粒子在 0～t0 时间内的位移大小与极板间距 h 的比值 2（2）粒子在极板间做圆周运动的最大半径 R2  h5 （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 ①代入数据得 p2=2.5 atm ②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 9第 10 页 共 17 页 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λ,频率为 f，则 vf= ①②③cv  nc联立①②式得 f  n 从波形图上读出波长   4107 m，代入数据解得 f=5×1014Hz （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。 10 第 11 页 共 17 页 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 Mv0  mv ①3t0 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 121Mv02  mv2 ②2联立①②解得 m=M ③(也可通过图象分析得出 v0=v,结合动量守恒，得出正确结果) 11 第 12 页 共 17 页 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） 16．A　【解析】竖直挂时 mg  kx，当质量为 2m 放到斜面上时， 2mg sin30 f  kx ，因两 次时长度一样，所以 x 也一样。解这两个方程可得，物体受到的摩擦力为零，A 正确。 17．ABD 【解析】通过 v t 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 出平均速度，A 对。 v t 图像的斜率就是物体的加速度，所以能得到１０秒内的加速度，B 对。不知道汽 车的牵引力，所以得不出受到的阻力，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 18．BC 【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 m / s ,而他 2 TGM R2 的位置在赤道上空，高度一定，A 错 B 对。由   可知，C 对。由 a  可知，D 错。 【高考考点】万有引力定律在航天中的应用。 19．C 【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。 20．C 【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 Em 效值 E  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。 2kQ r2 21．BD 【解析】电场是矢量，叠加遵循平行四边行定则，由 E  和几何关系可以得出，A 错 B 对。在O  C 之间，合场强的方向向左，把负电荷从Ｏ移动到 C，电场力做负功，电势能增加，C 错 D 对。 22.AC 【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 v 时，产生的电动势为 E  Blv ，受到的安培力为 F  BIL ，计算 B2L2v 可得 F  ,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。 R23．（1）见解析图 （2）1500；0.90 （3）在 0～0.2T 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. 4～1.0T 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】（1）当 B＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为 6×150Ω＝900Ω， 12 第 13 页 共 17 页 当 B＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为 11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻 20Ω 比磁敏电阻的阻值小得 Rx RV 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． RA Rx 0.45 0.30103 （2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为： R   1500 ，10.91 0.60103 1.50 1.00103 R2   1516.7 ，R3   1500 ，1.79 1.20103 2.71 1.80103 R4   1491.7 ，R5   1505 ，R  R2  R3  R4  R 1故电阻的测量值为 R  5  1503（1500－1503Ω 都算正确．） 5R1500 由于 10 ，从图 1 中可以读出 B＝0.9T R0 150 方法二：作出表中的数据作出 U－I 图象，图象的斜率即为电阻（略）． （3）在 0～0.2T 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 0.4～1.0T 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】 （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 11mgL  2Rmg  mv2  mva2 ①2212R  gt2 ②③2s=vt 联立①②③式，代入数据解得 13 第 14 页 共 17 页 s=0.8m ④（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 mv2 F  mg  ⑤⑥R联立①⑤式，代入数据解得 F＝0.3N 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:5π （3）见解析 【解析】解法一：（1）设粒子在 0～t0 时间内运动的位移大小为 s1 1s1  at02 ①②2qE0 a  m2m qB0 102mE0 又已知t0  ,h  qB02 联立①②式解得 s1 h15③（2）粒子在 t0~2t0 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 v1  at0 qv1B0  ④⑤mv12 R1联立④⑤式得 14 第 15 页 共 17 页 hR  ⑥15 2m qB0 又T  ⑦即粒子在 t0~2t0 时间内恰好完成一个周期的圆周运动。在 2t0~3t0 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 1s2  v1t0  at02 ⑧⑨23解得 s2  h 5由于 s1+s2＜h,所以粒子在 3t0~4t0 时间内继续做匀速圆周运动，设速度大小为 v2，半径为 R2 v2  v1  at0 ⑩mv22 qv2B0  R2 11 ○2h 5 12 ○解得 R2  由于 s1+s2+R2＜h,粒子恰好又完成一个周期的圆周运动。在 4t0~5t0 时间内，粒子运动到正极 2h 板（如图 1 所示）。因此粒子运动的最大半径 R2  。5 （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 qE0 a  方向向上 m后半周期粒子受磁场作用做匀速圆周运动，周期为 T 15 第 16 页 共 17 页 2m qB0 T   t0 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 1sn  a(nt0 )2 2102mE0 又已知 h  qB02 n2 由以上各式得 sn  h5粒子速度大小为 vn  ant0 mvn qB0 粒子做圆周运动的半径为 Rn  n解得 显然 Rn  h5 s2  R2  h  s3 s1 h15（1）粒子在 0～t0 时间内的位移大小与极板间距 h 的比值 2（2）粒子在极板间做圆周运动的最大半径 R2  h5 （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】 16 第 17 页 共 17 页 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）5×1014Hz （2）光路图见解析 【解析】 本题考查了 3－4 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】 本题为了照顾 3－5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． 17