2014年高考物理(广东卷)

绝密★启用前 试卷类型：A

2014年普通高等学校招生全国统一考试（广东卷）

理科综合（物理部分）

一、单项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选

项最符合题目要求。选对的得4分，错选或不答的得0分。

13.图6是物体做直线运动的v-t 图象，由图可知，该物体 A ．第1 s 内和第3 s 内的运动方向相反 B ．第3 s 内和第4 s 内的加速度相同 C ．第1 s 内和第4s 内的位移大小不等 D ．0~2s 内和0~4s 内的平均速度大小相等

【答案】B

【解析】 0～3 s 内物体一直沿正方向运动，故选项A 错误；v -t 图像的斜率表示加速度，第3 s 内和第4 s

内图像斜率相同，故加速度相同，选项B 正确；v -t 图像图线与时间轴包围的面积表示位移的大小，第1 s

内和第4 s 内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，选项C 错误；第3 s 内和第4 s 内对应的两个三角形面积相等，故位移大小相等，方向相反，所以0～2 s 和0～4 s 内位移相同，但时间不同，故平均速度不相等，选项D 错误。

14．如图7所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P 在支撑点M 、N 处受力的方向，下列说法正确的是 A ．M 处受到的支持力竖直向上 B ．N 处受到的支持力竖直向上 C ．M 处受到的摩擦力沿MN 方向 D ．N 处受到的摩擦力沿水平方向 【答案】A

【解析】M 处支持力方向与支持面（地面）垂直，即竖直向上，选项A 正确；N 处支持力与支持面（原木接触面）垂直，即垂直MN 向上，故选项B 错误；摩擦力与接触面平行，故选项C 、D 错误。

15．如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块 A ．在P 和Q 中都做自由落体运动 B ．在两个下落过程中的机械能都守恒 C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长

D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的长 【答案】C

【解析】磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P 中的下落时间比在Q 中的长，落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小，选项C 正确，选项D 错误。

16．图9是安装在列车车厢之间的摩擦缓冲器结构图，图中①和②为楔块，③和④为垫块，楔块与弹簧盒、

垫块间均有摩擦，在车厢相互撞击时弹簧压缩过程中 A ．缓冲器的机械能守恒 B ．摩擦力做功消耗机械能 C ．垫块的动能全部转化成内能 D ．弹簧的弹性势能全部转化为动能

【答案】B

【解析】由于楔块与弹簧盒、垫块间均有摩擦，摩擦力做负功，则缓冲器的机械能部分转化为内能，故选

图9

项A 错误，选项B 正确；车厢撞击过程中，弹簧被压缩，摩擦力和弹簧弹力都做功，所以垫块的动能转化为内能和弹性势能，选项C 、D 错误。

二、双项选择题：本大题共9个小题，每小题6分，共54分。每小题给出的四个选项中，有两个选项符合题目要求，全部选对者的得6分，只选1个且正确的得3分；有错选或不答的得0分。

17．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图10外界无热交换，则袋内气体

A ．体积减小，内能增大

B ．体积减小，压强减小

C ．对外界做负功，内能增大

D ．对外界做正功，压强减小 【答案】AC

【解析】充气袋被挤压时，气体体积减小，外界对气体做功，由于袋内气体与外界无热交换，故由热力学第一定律知，气体内能增加，故选项C 正确，选项D 错误；体积减小，内能增加，由理想气体状态方程可知压强变大，故选项A 正确，选项B 错误。

18. 在光电效应实验中，用频率为ν的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是 A ．增大入射光的强度，光电流增大 B ．减小入射光的强度，光电效应现象消失 C ．改变频率小于ν的光照射，一定不发生光电效应

D ．改变频率大于ν的光照射，光电子的最大初动能变大 【答案】AD

【解析】用频率为ν的光照射光电管阴极，发生光电效应，该用频率较小的光照射时，有可能发生光电效应，选项C 错误；据hν－W 逸=mv 2/2可知增加照射光频率，光电子最大初动能也增大，故选项D 正确；增大入射光强度，单位时间内照射到单位面积的光电子数增加，则光电流将增大，故选项A 正确；光电效应是否产生于照射光频率有关而与照射光强度无关，故选项B 错误。

19. 如图11所示的电路中，P 为滑动变阻器的滑片，保持理想变压器的输入电压U 1不变，闭合电键S ，下列说法正确的是

A ．P 向下滑动时，灯L 变亮

B ． P 向下滑动时，变压器的输出电压不变

C ．P 向上滑动时，变压器的输入电流变小

D ．P 向上滑动时，变压器的输出功率变大

【答案】BD

【解析】由于理想变压器输入电压不变，则副线圈电压U 2不变，滑片P 滑动时，对灯泡两端的电压没有影响，故灯泡亮度不变，则选项A 错误；滑片P 下滑，电阻变大，但副线圈电压由原线圈电压决定，则副线圈电压不变，故选项B 正确；滑片P 上滑，电阻减小，副线圈输出电流I 2增大，则原线圈输入电流I 1也增大，故选项C 错误；此时变压器输出功率P 2＝U 2I 2将变大，故选项D 正确。

20．如图12所示，光滑绝缘的水平桌面上，固定着一个带电量为+Q 的小球P ，带电量分别为-q 和+2q 的小球M 和N ，由绝缘细杆相连，静止在桌面上，P 与M 相距L ，P 、M 和N 视为点电荷，下列说法正确的是 A ．M 与N 的距离大于L B ．P 、M 和N 在同一直线上 C ．在P 产生的电场中，M 、N 处的电势相同 D ．M 、N 及细杆组成的系统所受合外力为零

【答案】BD

【解析】M 、N 处于静止状态，则M 、N 和杆组成的系统所受合外力为0，则F PM ＝F PN ，即k Qq L 2＝k 2Qq

x

2，

则有x ＝2L ，那么M 、N 间距离为(2－1)L ，故选项A 错误，选项D 正确；由于M 、N 静止不动，P 对

充气囊

易碎品

P M

N 图12

P

R 0 L

U 1

U 2

S

图11

M和对N的力应该在一条直线上，故选项B正确；在P产生电场中，M

21．如图13所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的角度为θ，下列说法正确的是

A．轨道半径越大，周期越长

B．轨道半径越大，速度越长

C．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度

D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度

【答案】AC

【解析】根据

G

Mm

R2＝mR

4π2

T2，可知半径越大则周期越大，故选项A正确；根据G

Mm

R2＝m

v2

R，可知轨道半径越大则环绕速度越小，故选项B错误；若测得周期T，则有M＝

4π2R3

GT2，如果知道张角θ，则该星球半径为r＝R sin

θ

2，所以M＝

4π2R3

GT2＝

4

3

π(R sin

θ

2)

3ρ，可得到星球的平均密度，故选项C正确，而选项D无法计算星球半径，则无法求出星球的平均密度，选项D错误。

34．(1)(8分)某同学设计的可调电源电路如图22(a)所示，R0为保护电阻，P为滑动变阻器的滑片，闭合电键S．

①用电压表测量A、B两端的电压；将电压表调零，选择0-3V档，示数如图22(b)，电压值为V．

②在接通外电路之前，为了保证外电路的安全，滑片P应先置于端。

③要使输出电压U变大，滑片P应向端。

④若电源电路中不接入R0，则在使用过程中，存在的风险(填“断路”或“短路”)。

【答案】(1)①1.30②A③B④短路

【解析】①据十分之一估读法，应该为1.30 V；

②接通电路前，应该使滑片置于A端，用电器上的电压为0，这样才能起到保护外电路的作用；

③要增大外电路电压，需要使滑片滑向B端；

④若电源电路输出端短路，电源电路中没有接入保护电阻，则当滑片滑至B端时，电路就会短路，电

源被烧毁。

(2)(10分)某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。

①如图23(a)，将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部

分数据如下表，有数据算得劲度系数k= N/m，（g取9.8m/s2）

②取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图23(b)所示；调整导轨，是滑块自由滑动时，通过两

个光电门的速度大小。

③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，

弹簧的弹性势能转化为。

④重复③中的操作，得到v与x的关系如图23（c）。有图可知，v与x成关系，由上述实验可

得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的成正比。

图13

0 1 2

3

V

5 10

15

(b)

图22

【答案】①50 ②相等 ③滑块的动能 ④正比 压缩量的平方

【解析【根据F 1＝mg ＝k Δx 1，F 2＝2mg ＝k Δx 2，有ΔF ＝F 1－F 2＝k Δx 1－k Δx 2，则k ＝0.49

0.0099

N/m ＝49.5 N/m ，

同理可以求得k ′＝0.49

0.0097 N/m ＝50.5 N/m ，则劲度系数为k ＝k ＋k ′2

＝50 N/m.

②滑块离开弹簧后做匀速直线运动，故滑块通过两个光电门时的速度相等． ③在该过程中弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；

④图线是过原点的倾斜直线，所以v 与x 成正比；弹性势能转化为动能，即E 弹＝1

2

mv 2，即弹性势能

与速度平方成正比，则弹性势能与压缩量平方成正比。 35．(18分)

图24 的水平轨道中，AC 段的中点B 的正上方有一探测器，C 处有一竖直挡板，物体P 1沿轨道向右以速度v 1与静止在A 点的物体P 2碰撞，并接合成复合体P ，以此碰撞时刻为计时零点，探测器只在t 1=2s 至t 2=4s 内工作，已知P 1、P 2的质量都为m =1kg ，P 与AC 间的动摩擦因数为μ=0.1，AB 段长L =4m ，g 取10m/s 2，P 1、P 2和P 均视为质点，P 与挡板的碰撞为弹性碰撞。

（1）若v 1=6m/s ，求P 1、P 2碰后瞬间的速度大小v 和碰撞损失的动能ΔE ；

（2）若P 与挡板碰后，能在探测器的工作时间内通过B 点，求v

大动能E ． 【答案】(1)3 m/s 9 J (2)10 m/s ≤v 1≤14 m/s 17 J 【解析】 (1)P 1、P 2碰撞过程，动量守恒

mv 1=2mv ①

解得v= v 12=3m/s ②

碰撞损失的动能ΔE ＝12mv 21－12

(2m )v 2 ③ 解得ΔE ＝9J ④

(2) 由于P 与挡板的碰撞为弹性碰撞.故P 在AC 间等效为匀减速运动，设P 在AC 段加速度大小为a ，由运动学规律，得 μ(2m )g ＝2ma ⑤

3L=vt-1

2at 2⑥

v 2＝v-at ⑦

由①⑤⑥⑦解得v 1=t 2+24t v 2=24-t 2

2t

⑧

由于2s ≤t ≤4s 所以解得v 1的取值范围10m/s ≤v 1≤14m/s ⑨ v 2的取值范围1m/s ≤v 2≤7m/s

所以当v 2=7m/s 时，P 向左经过A 点时有最大动能 E=1

2(2m )v 22=49J ⑩

0.3 x /m

0.1

0.2 0.4 0.5 0.6 (A) (B) (C)

图23

图24

36．(18分)

如图25 所示，足够大的平行挡板A 1、A 2竖直放置，间距6L ．两板间存在两个方向相反的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，以水平面MN 为理想分界面，Ⅰ区的磁感应强度为B 0，方向垂直纸面向外。 A 1、A 2上各有位置正对的小孔S 1、S 2，两孔与分界面MN 的距离均为L .质量为m 、电量为+q 的粒子经宽度为d 的匀强电场有静止加速后，沿水平方向从S 1进入Ⅰ区，并直接偏转到MN 上的P 点，再进入Ⅱ区，P 点与A 1板的距离是L 的k 倍，不计重力，碰到挡板的粒子不予考虑。 (1)若k =1，求匀强电场的电场强度E ；

(2)若2

应强度B 与k 的关系式。

【答案】(1)qB 20L 22md (2)v ＝（k 2＋1）qB 0L 2m B ＝k 3－k B 0

【解析】（1）粒子在电场中，由动能定理有

qEd=12

mv 2

-0 ①

粒子在Ⅰ区洛伦兹力提供向心力

qvB 0＝m v 2

r

② 当k =1时，由几何关系得 r=L ③ 由①②③解得 E =qB 02L 2

2md

④

（2）由于2

2

L ⑥

由②⑥解得v =(k 2+1)qB 0L

2m ⑦

粒子在Ⅱ区洛伦兹力提供向心力 qvB ＝m v 2

r 1 ⑧

由对称性及几何关系可知

k (3-k )=r

r 1

⑨ 解得r 1=(3-k ) (k 2+1)

2k L ⑩

由⑧⑩解得 B ＝k

(3-k ) B 0

m +q 图25