2014年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理(廣東卷)

年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理試題(廣東卷)說明:理科綜合能力測試廣東卷物理試題共12題,共100分。其中單項(xiàng)選擇題包括第13~16題,共4題,16分;雙項(xiàng)選擇題包括第17~21題,共5題,30分;實(shí)驗(yàn)題包括第34題,共1題,18分;解答題包括第35、36題,共2題,36分。本試卷共10頁,36小題,滿分300分?？荚囉脮r150分鐘。一、單項(xiàng)選擇題(本大題共16小題,每小題4分,共64分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,只有一個選項(xiàng)符合題目要求,選對的得4分,選錯或不答的得0分。)13.(2014·廣東理綜,13)圖6如圖6是物體做直線運(yùn)動的vt圖象。由圖可知,該物體()A.第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動方向相反B.第3s內(nèi)和第4s內(nèi)的加速度相同C.第1s內(nèi)和第4s內(nèi)的位移大小不相等D.0~2s和0~4s內(nèi)的平均速度大小相等答案:B解析:由題圖可知,物體在第1s內(nèi)和第3s內(nèi)的運(yùn)動方向相同,A項(xiàng)錯誤;由圖線的斜率表示加速度可知,物體在第3s內(nèi)和第4s內(nèi)加速度相同,B項(xiàng)正確;第1s內(nèi)和第4s內(nèi)圖線與坐標(biāo)軸所包圍的“面積”大小相等,即物體的位移大小相等,C項(xiàng)錯誤;0~2s和0~4s內(nèi)物體的位移相等,但時間不同,平均速度大小不相等,D項(xiàng)錯誤。14.(2014·廣東理綜,14)圖7如圖7所示,水平地面上堆放著原木,關(guān)于原木P在支撐點(diǎn)M、N處受力的方向,下列說法正確的是()A.M處受到的支持力豎直向上B.N處受到的支持力豎直向上C.M處受到的靜摩擦力沿MN方向D.N處受到的靜摩擦力沿水平方向答案:A解析:彈力方向與接觸面垂直指向被支持的物體,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;摩擦力方向沿接觸面的切線方向,C、D兩項(xiàng)錯誤。15.(2014·廣東理綜,15)圖8如圖8所示,上下開口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放置,小磁塊先后在兩管中從相同高度處由靜止釋放,并落至底部。則小磁塊()A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動B.在兩個下落過程中的機(jī)械能都守恒C.在P中的下落時間比在Q中的長D.落至底部時在P中的速度比在Q中的大答案:C解析:小磁塊在銅管P中下落時,銅管中產(chǎn)生感應(yīng)電流,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場阻礙小磁塊的下落,小磁塊的機(jī)械能不守恒,A、B兩項(xiàng)錯誤;小磁塊在塑料管Q中下落時不會產(chǎn)生感應(yīng)電流,小磁塊的機(jī)械能守恒,不難分析知,小磁塊在Q中的運(yùn)動時間短,落至底部時的速度大,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯誤。16.(2014·廣東理綜,16)圖9是安裝在列車車廂之間的摩擦緩沖器結(jié)構(gòu)圖。圖中①和②為楔塊,③和④為墊板,楔塊與彈簧盒、墊板間均有摩擦。在車廂相互撞擊使彈簧壓縮的過程中()圖9A.緩沖器的機(jī)械能守恒B.摩擦力做功消耗機(jī)械能C.墊板的動能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為動能答案:B解析:在彈簧壓縮過程中,摩擦力做功,緩沖器的機(jī)械能不守恒,A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;根據(jù)能量守恒可知,墊板的動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能以及克服摩擦力做功產(chǎn)生的內(nèi)能,C、D兩項(xiàng)錯誤。二、雙項(xiàng)選擇題(本大題共9小題,每小題6分,共54分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中,有兩個選項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得6分,只選1個且正確的得3分。有選錯或不答的得0分。)17.(2014·廣東理綜,17)圖10用密封性好、充滿氣體的塑料袋包裹易碎品,如圖10所示。充氣袋四周被擠壓時,假設(shè)袋內(nèi)氣體與外界無熱交換,則袋內(nèi)氣體()A.體積減小,內(nèi)能增大B.體積減小,壓強(qiáng)減小C.對外界做負(fù)功,內(nèi)能增大D.對外界做正功,壓強(qiáng)減小答案:AC解析:充氣袋被擠壓時,體積減小,外界對氣體做功(氣體對外界做負(fù)功),氣體內(nèi)能增大,根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律可知,氣體壓強(qiáng)增大,綜上分析知,A、C兩項(xiàng)正確。18.(2014·廣東理綜,18)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用頻率為ν的光照射光電管陰極,發(fā)生了光電效應(yīng)。下列說法正確的是()A.增大入射光的強(qiáng)度,光電流增大B.減小入射光的強(qiáng)度,光電效應(yīng)現(xiàn)象消失C.改用頻率小于ν的光照射,一定不發(fā)生光電效應(yīng)D.改用頻率大于ν的光照射,光電子的最大初動能變大答案:AD解析:增大入射光的強(qiáng)度,單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目增多,光電流增大,A項(xiàng)正確;光電效應(yīng)的發(fā)生與入射光的強(qiáng)度無關(guān),B項(xiàng)錯誤;入射光頻率小于ν時,若仍大于金屬的截止頻率,仍能發(fā)生光電效應(yīng),C項(xiàng)錯誤;增大入射光的頻率時,由愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ek=hν-W0可知,光電子的最大初動能變大,D項(xiàng)正確。19.(2014·廣東理綜,19)圖11如圖11所示的電路中,P為滑動變阻器的滑片,保持理想變壓器的輸入電壓U1不變,閉合開關(guān)S,下列說法正確的是()A.P向下滑動時,燈L變亮B.P向下滑動時,變壓器的輸出電壓不變C.P向上滑動時,變壓器的輸入電流變小D.P向上滑動時,變壓器的輸出功率變大答案:BD解析:P向上或向下滑動時,由變壓器的電壓特點(diǎn)U1U2=n1n2可知,U2是不變的,燈L亮度也不變,A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;P向上滑動時,滑動變阻器的阻值減小,由P=U2R可知,變壓器的輸出功率P2變大,又理想變壓器的輸入功率等于輸出功率,則輸入功率P1也變大,由P1=U120.(2014·廣東理綜,20)圖12如圖12所示,光滑絕緣的水平桌面上,固定著一個帶電荷量為+Q的小球P。帶電荷量分別為-q和+2q的小球M和N。由絕緣細(xì)桿相連,靜止在桌面上,P與M相距L,P、M和N視為點(diǎn)電荷。下列說法正確的是()A.M與N的距離大于LB.P、M和N在同一直線上C.在P產(chǎn)生的電場中,M、N處的電勢相同D.M、N及細(xì)桿組成的系統(tǒng)所受合外力為零答案:BD解析:若P、M和N不在同一直線上,則M或N受的合力不可能為零,就不會靜止,B項(xiàng)正確;設(shè)M和N間距為x,桿產(chǎn)生的拉力大小為F,對M有kQqL2=k·2q2x2+F,對N有kQ·2q(L+x)2=k·2q2x21.(2014·廣東理綜,21)圖13如圖13所示,飛行器P繞某星球做勻速圓周運(yùn)動。星球相對飛行器的張角為θ。下列說法正確的是()A.軌道半徑越大,周期越長B.軌道半徑越大,速度越大C.若測得周期和張角,可得到星球的平均密度D.若測得周期和軌道半徑,可得到星球的平均密度答案:AC解析:根據(jù)星球?qū)︼w行器的萬有引力提供向心力,有GMmr2=m4π2T2r=mv2r,解得,T=2πr3GM,v=GMr,半徑越大,周期越長,速度越小,A項(xiàng)正確,B項(xiàng)錯誤;設(shè)星球的半徑為R,由幾何關(guān)系得,Rr=sinθ三、非選擇題(本大題共11小題,共182分。按題目要求作答。解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)34.(2014·廣東理綜,34)(1)(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)的可調(diào)電源電路如圖22(a)所示。R0為保護(hù)電阻,P為滑動變阻器的滑片,閉合開關(guān)S。圖22(a)圖22(b)①用電壓表測量A、B兩端的電壓:將電壓表調(diào)零,選擇0~3V擋,示數(shù)如圖22(b),電壓值為V。

②在接通外電路之前,為了保證外電路的安全,滑片P應(yīng)先置于端。

③要使輸出電壓U變大,滑片P應(yīng)向端滑動。

④若電源電路中不接入R0,則在使用過程中,存在的風(fēng)險(填“斷路”或“短路”)。

(2)(10分)某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢能與壓縮量的關(guān)系。圖23(a)圖23(b)①如圖23(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺,在上端的托盤中依次增加砝碼,測量相應(yīng)的彈簧長度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表。由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=N/m(g取9.80m/s2)砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長度(cm)8.627.636.66②取下彈簧,將其一端固定于氣墊導(dǎo)軌左側(cè),如圖23(b)所示;調(diào)整導(dǎo)軌,使滑塊自由滑動時,通過兩個光電門的速度大小。

③用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v。釋放滑塊過程中,彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為。

④重復(fù)③中的操作,得到v與x的關(guān)系如圖23(c)。由圖可知,v與x成關(guān)系。由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:對同一根彈簧,彈性勢能與彈簧的成正比。

圖23(c)答案:(1)①1.30②A③B④短路(2)①49.5~50.5②相等③滑塊的動能④正比x2解析:(1)①電壓表示數(shù)為1.30V;②接通電路之前,為使接入電路的電阻最大,滑片P應(yīng)置于A端;③當(dāng)滑片P向右滑動時,AP間電阻變大,電壓變大,故應(yīng)向B端滑動;④若不接入R0,當(dāng)滑片置于B端時,則有可能出現(xiàn)電源被短路的危險。(2)①根據(jù)題表中數(shù)據(jù)和胡克定律可得,彈簧的勁度系數(shù)k=(150-50)×10-3×9.8(8.62-6.66)×10-35.(2014·廣東理綜,35)圖24的水平軌道中,AC段的中點(diǎn)B的正上方有一探測器,C處有一豎直擋板,物體P1沿軌道向右以速度v1與靜止在A點(diǎn)的物體P2碰撞,并接合成復(fù)合體P,以此碰撞時刻為計(jì)時零點(diǎn)。探測器只在t1=2s至t2=4s內(nèi)工作。已知P1、P2的質(zhì)量都為m=1kg。P與AC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1。AB段長L=4m,g取10m/s2,P1、P2和P均視為質(zhì)點(diǎn)。P與擋板的碰撞為彈性碰撞。圖24(1)若v1=6m/s,求P1、P2碰后瞬間的速度大小v和碰撞損失的動能ΔE;(2)若P與擋板碰后,能在探測器的工作時間內(nèi)通過B點(diǎn),求v1的取值范圍和P向左經(jīng)過A點(diǎn)時的最大動能E。分析:(1)物體P1、P2碰撞瞬間,系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,可用動量守恒得出碰后的速度v,進(jìn)而求出碰撞中損失的動能。(2)碰后接合成的復(fù)合體P在水平面上做勻減速運(yùn)動,與擋板相碰后向左勻減速運(yùn)動,由勻變速運(yùn)動規(guī)律和動能定理可求出滿足題目條件的v1的取值范圍及P向左通過A點(diǎn)時的最大動能。答案:(1)3m/s9J(2)10m/s≤v1≤14m/s17J解析:(1)P1、P2碰撞,由動量守恒定律mv1=2mv①代入數(shù)據(jù)得,v=3m/s②損失的動能為ΔE=12mv12代入數(shù)據(jù)得,ΔE=9J④(2)根據(jù)牛頓第二定律,P做勻減速運(yùn)動,加速度為a=μ·設(shè)P1、P2碰撞后的共同速度為vA,則根據(jù)①得vA=v1把P與擋板碰撞前后運(yùn)動過程當(dāng)作物體運(yùn)動過程處理經(jīng)過時間t1,P運(yùn)動過的路程為s1,則s1=vAt1-12經(jīng)過時間t2,P運(yùn)動過的路程為s2,則s2=vAt2-12如果P能在探測器的工作時間內(nèi)通過B點(diǎn),必須滿足s1≤3L≤s2⑨聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨得10m/s≤v1≤14m/s。⑩v1的最大值為14m/s,此時vA為7m/s,根據(jù)動能定理-μ·2mg·4L=E-12·2mv代入數(shù)據(jù)得,E=17J36.(2014·廣東理綜,36)如圖25所示,足夠大的平行擋板A1、A2豎直放置,間距6L。兩板間存在兩個方向相反的勻強(qiáng)磁場區(qū)域Ⅰ和Ⅱ,以水平面MN為理想分界面,Ⅰ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0,方向垂直紙面向外,A1、A2上各有位置正對的小孔S1、S2,兩孔與分界面MN的距離均為L,質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子經(jīng)寬度為d的勻強(qiáng)電場由靜止加速后,沿水平方向從S1進(jìn)入Ⅰ區(qū),并直接偏轉(zhuǎn)到MN上的P點(diǎn),再進(jìn)入Ⅱ區(qū)。P點(diǎn)與A1板的距離是L的k倍。不計(jì)重力,碰到擋板的粒子不予考慮。圖25(1)若k=1,求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E;(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向從S2射出,求出粒子在磁場中的速度大小v與k的關(guān)系式和Ⅱ區(qū)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系式。分析:(1)若k=1,粒子在磁場區(qū)Ⅰ的運(yùn)動軌跡為14圓弧,粒子軌道半徑R=L,由此可求出粒子在磁場中運(yùn)動的速度,再結(jié)合動能定理可求出勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E(2)若2<k<3,且粒子沿水平方向從S2射出。這種情況下推理其運(yùn)動軌跡可知,粒子從Ⅰ區(qū)進(jìn)入Ⅱ區(qū),在Ⅱ區(qū)偏轉(zhuǎn)后再進(jìn)入Ⅰ區(qū),最終沿水平方向到達(dá)小孔S2。畫出粒子全過程運(yùn)動軌跡,由幾何關(guān)系可求出粒子在磁場區(qū)Ⅰ、Ⅱ中運(yùn)動的軌道半徑R1、R2,由R1和粒子在磁場中運(yùn)動規(guī)律可求出粒子速度v,再結(jié)合Ⅱ區(qū)軌跡半徑R2可求出Ⅱ區(qū)磁感應(yīng)強(qiáng)度B與k的關(guān)系。答案:(1)qB02