2016年普通高等学校招生全国统一考试理综物理部分.pdf

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1、2016 年普通高等学校招生全国统一考试 理综物理部分 第卷 二、选择题：本题共8 小题，每小题6 分在每小题给出的四个选项中，第1418 题只有 一项符合题目要求，第1921 题有多项符合题目要求全部选对的得6 分，选对但不 全的得 3 分，有选错的得0 分 14质量为m的物体用轻绳AB 悬挂于天花板上用水平向左的力 F缓慢拉动绳的中点O， 如图所示用T 表示绳 OA 段拉力的大小，在O 点向左移动的过程中 AF 逐渐变大， T 逐渐变大BF 逐渐变大， T 逐渐变小 CF 逐渐变小， T 逐渐变大DF 逐渐变小， T 逐渐变小 【答案】 A 【解析】动态平衡问题，F与T的变化情况如图： 可

2、得：FFF TTT 15如图， P 是固定的点电荷，虚线是以P 为圆心的两个圆带电粒子 Q 在 P的电场中运 动，运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c 为轨迹上的三个点若Q 仅受 P 的电场力 作用，其在a、b、c 点的加速度大小分别为 a a ， b a ， c a ，速度大小分别为 a v， b v ， c v ， 则 A abcacbaaavvv， B abcbca aaavvv， C bcabca aaavvv， D bcaacb aaavvv， 【答案】 D 【解析】由库仑定律可知，粒子在a、b、c 三点受到的电场力的大小关系为 bca FFF， 由 F a m 合 ，可知 bca

3、aaa 由题意可知，粒子Q 的电性与P 相同，受斥力作用 结合运动轨迹，得 acb vvv 16小球 P 和 Q 用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P 球的质量大于Q 球的质量，悬挂P 球的绳比悬挂Q 球的绳短将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由 静止释放，在各自轨迹的最低点 AP球的速度一定大于Q 球的速度 BP 球的动能一定小于Q 球的动能 CP 球所受绳的拉力一定大于Q 球所受绳的拉力 DP球的向心加速度一定小于Q 球的向心加速度 【答案】 C 【解析】 由动能定理可知， 21 0 2 mgLmv 2vgL 由 12 ll，则 PQ vv A 错 2kQQ Em gl 1kP

4、P Em gl大小无法判断B 错 受力分析 TmgF向 2 v Fm L 向 FFma 向合 由 得 3Tmg2ag 则 pQTTC 对 PQaaD 错 17阻值相等的四个电阻，电容器C 及电池 E（内阻可忽略）连接成如图所示电路开关 S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为 1 Q；闭合开关S，电流再次稳定后，C 所带的电 荷量为 2 Q 1 Q与 2 Q的比值为 A 2 5 B 1 2 C 3 5 D 2 3 【答案】 C 【解析】由已知可得： 11 Q = U C 22 Q = U C则 11 22 QU = QU S断开时等效电路如下 1 R R + R R + R+ R1 U =E

5、R R + R2 R + R + R+ R 1 E 5 S闭合时等效电路如下 2 R R 1 R + R U=E R R 3 R + R + R 则 11 22 QU3 = QU5 18一圆筒处于磁感应强度大小为B 的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面 如图所示图中直径MN 的两端分别开有小孔 筒绕其中心轴以角速度顺时针转动 在 该截面内，一带电粒子从小孔M 射入筒内，射入时的运动方向与MN 成30角当筒 转过90时，该粒子恰好从小孔N 飞出圆筒 不计重力 若粒子在筒内未与筒壁发生碰 撞，则带电粒子的比荷为 A 3B B 2B C B D 2 B 【答案】 A 【解析】如图所示，由几

6、何关系可知粒子的运动轨迹圆心为 O ，30MO N 由粒子在磁场中的运动规律可知 2 2 Fmr T 向 =FFqvB 向合 由 得 2 m T Bq 即比荷 2q mBT 由圆周运动与几何关系可知 tt 粒子筒 即 3090 360360 TT 粒子筒 则3TT 粒子筒 又有 2 T筒 由 得 3 q mB 19两实心小球甲和乙由同一种材料制成， 甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下 落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同 的距离，则 A甲球用的时间比乙球长 B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D甲球克服阻力

7、做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】 BD 【解析】由已知 设 f kR 则受力分析得 Fmgf 合 Fma 合 34 3 mR 由 得 24 3 k ag R 由mm 甲乙甲乙可知a a 甲乙C 错 由 v-t 图可知甲乙位移相同，则 vv 甲乙 B 对 tt 甲乙 A 错 由功的定义可知 =Wfx 克服 xx 甲乙 ff 甲乙 则WW 甲克服乙克服D 对 20法拉第圆盘发动机的示意图如图所示铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q 分别 与圆盘的边缘和铜轴接触圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B 中圆盘旋转时，关 于流过电阻R 的电流，下列说法正确的是 A若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

8、 B若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a 到 b 的方向流动 C若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 D若圆盘转动的角速度变为原来的两倍，则电流在R 上的热功率也变为原来的 2 倍 【答案】 AB 【解析】 将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势，出现感应电 流：根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心，则当圆盘顺时针转动时，流过电 阻的电流方向从a 到 b 由法拉第电磁感应定律得感生电动势 2 1 2 EBLVBL A 对， C 错 由 2 E P R 得 2421 4 B L P R 当变为 2 倍时， P 变为原来的4 倍 21如图，小球

9、套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O 点，另一端与小球相连现将 小球从 M 点由静止释放，它在下降的过程中经过了N 点，已知在M、N 两点处，弹簧 对小球的弹力大小相等且 2 ONMOMN ，在小球从M 点运动到 N 点的过程中 A弹力对小球先做正功后做负功 B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 D小球到达N 点时的动能等于其在 M、 N 两点的重力势能差 【答案】 BCD 【解析】由题意可知在运动过程中受力如下 小球的位移为MN 则从MA弹簧处于压缩态，则弹力做负功 从A B 弹簧从压缩变为原长，弹力做正功 从BN弹簧从原长到伸长，弹力做负功，

10、则A 错 在 A 点受力如下 则Fmg 合即 ag，B 对 在 B 点弹簧处于原长则受力如下 在 A 点时，F弹 垂直于杆，则 =cos =0PF V 弹弹，C 对 从 M 到 N 小球与弹簧机械能守恒，则 kP EE 增减即 0 kNPMPNPNPM EEEEE 重重弹弹 由于 M、 N 两点弹簧弹力相同， 由胡克定律可知， 弹簧形变量相同， 则 PNPM EE 弹弹 ， 即 KNPMPN EEE 重重，D 对. 第卷 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分第2232 题为必考题每个试题考生都 必须作答第3340 题为选考题，考生根据要求作答 （一）必考题（共129 分） 22 （6 分

11、） 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水 平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连 接向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压 缩后的弹性势能 图 a ?实验中涉及到下列操作步骤： 把纸带向左拉直 松手释放物块 接通打点计时器电源 向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量 上述步骤正确的操作顺序是（填入代表步骤的序号） ?图（ b）中 M 和 L 纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果打点计 时器所用交流电的频率为50Hz由 M 纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的

12、实验中 物块脱离弹簧时的速度为m / s比较两纸带可知，（填 “M ” 或“L”） 纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大 图 b 【答案】 ? ? 1.29 M 【解析】：? 略 ? 脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则 22.582.57 101.29/ 0.04 vms 由能量守恒可知，物体的末动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大， 则 PMPL EE 23 （9 分） 某同学利用图（ a）所示电路测量量程为2.5V 的电压表 V 的内阻（内阻为数千欧姆），可供 选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9） ，滑动变阻器 1R（最大阻值50） ，滑动变 阻器 2 R（最大阻值5k

13、） ，直流电源E（电动势3V） ，开关 1 个，导线若干 图 a 实验步骤如下： 按电路原理图（ a）连接线路； 将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭 合开关 S； 调节滑动变阻器，使电压表满偏 保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻 箱的阻值 回答下列问题： ?实验中应选择滑动变阻器（填“ 1 R” 或“2 R” ） ?根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线 图 b ?实验步骤中记录的电阻箱阻值为 630.0 ，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不 变，计算可得电压表的内阻为（结果保留到个位） ?如果

14、此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为（填 正确答案标号） A100 AB250 AC500 AD1mA 【答案】? 1 R ? ?2520 ?D 【解析】实验原理类比于半偏法测电表内阻 电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，即滑动变阻器选最大阻值小的即选 1 R 略 近似认为电压表所在电路的总电压不变，且流过电压表与变阻箱的电流不变， 22.52 V RR 则 42520 V RR 由欧姆定律可知， U 2.5 =1mA 2520 I R 满 满 24 （12 分） 如图，水平面（纸面）内间距为l 的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l 的金属 杆置于导轨上0

15、t时， 金属杆在水平向右、 大小为 F 的恒定拉力作用下由静止开始运动 0 t 时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中 恰好能保持匀速运动杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之 间的动摩擦因数为重力加速度大小为g求 ?金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； ?电阻的阻值 【答案】 0 Blt EFmg m 22 0 B l t R m 【解析】由题意可知 0 0 t时间内受力分析如下 FFf 合 fmg 物体做匀加速直线运动Fma 合 物体匀加进入磁场瞬间的速度为 v，则 0 vat 由法拉第电磁感应定律可知 EBlv 由 可得

16、 0Blt EFmg m 金属杆在磁场中的受力如下即 由杆在磁场中匀速直线运动可知 0FFf 安 fmg 由安培力可知FBIl 安 由欧姆定律可知 E I R 由 可知 22 0 B l t R m 25 （20 分） 轻质弹簧原长为2l， 将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m 的物体由静止释放， 当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l，现将该弹簧水平放置，一端固定在A 点，另一端与 物块 P 接触但不连接AB 是长度为5l 的水平轨道， B 端与半径l 的光滑半圆轨道BCD 相 切，半圆的直径RD 竖直， 如图所示， 物块 P 与 AB 间的动摩擦因数 0.5用外力推动物 块 P，将弹

17、簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为 g ?若P 的质量为m，求 P 到达 B 点时的速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB 上的 位置与 B点之间的距离； ?若P 能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P 的质量的取值范围 【解析】 ? 地面上， P E 重转化为 P E 弹，E机守恒 PP EE 重弹 5 P mglE ，此时弹簧长度为l AB ：能量守恒：PKB EEQ 即 21 546 2 BB mglmvmglvgl BD：动能定理： 22 11 22 22 DBD mglmvmvvgl 此后，物体做平抛运动： 2 14 2 2 l ylgtt g 2 2 D

18、 xv tl B 点速度6 Bvgl ，落点与 B 点距离为 2 2l ? 假设物块质量为m 则A B：能量守恒： pKB EEQ 2 1 54 2 B mglm vm gl 解得： 2 5 2 B mgl vgl m 若要滑上圆弧，则 0 B v ，即 2 0 B v，解得 5 2 mm 若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下，则最高不能超过C 点 此时假设恰好到达C 点，则根据能量守恒： ppc EQE 54mglm glm gl 解得： 5 3 mm 故若使物块不超过C 点， 5 3 mm 综上： 55 32 mmm （二）选考题：共45 分请考生从3 道物理题， 3 道化学题， 2 道生物题中，每

19、科任选一 道作答，如果多做则每科按所做的第一题计分 33 【物理 选修 3-3】 （ 15 分） ?（ 5 分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da 回到原状 态，其 p-T 图像如图所示其中对角线ac 的延长线过原点O下列判断正确的是 （填正确答案标号选对1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错一个扣3 分，最低得分为0 分） A气体在a、c 两状态的体积相等 B气体在状态a时的内能大于它在状态c 时的内能 C在过程cd 中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D在过程da 中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功 E在过

20、程bc 中外界对气体做的功等于在过程 da 中气体对外界做的功 ?（ 10 分）一氧气瓶的容积为 3 0.08m ，开始时瓶中氧气的压强为20 个大气压某实验室每 天消耗 1 个大气压的氧气 3 0.36m 当氧气瓶中的压强降低到2 个大气压时，需重新充气 若 氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天 【答案】（1）ABE （2）4 天 【解析】 ? A： PVnRT nR PT V PkT 即体积 V 不变， ac VV B：理想气体内能是温度T 的函数 而 ac TT故 ac EE C：cd 过程为恒温升压过程，外界对系统做正功，但系统内能不变，故放热，放热 量QW外

21、 D：da 过程为恒压升温过程，体积增加，对外做功，故吸热 但吸热量 QWE 外內 故QW外 E：bc 过程恒压降温，体积减小 bc WP VnR T da过程 da WPVnR T 因为 bcda TT 故WW ? 瓶中气体量 33 200.081.6PVatmmatm m 剩余气体量 33 20.080.16P Vatmmatm m 剩剩 每天用量 33 10.360.36P Vatmmatm m 用用 1.60.16 4 0.36 n（天） 34 【物理 选修 3-4】 （ 15 分） ?（ 5 分）关于电磁波，下列说法正确的是 （填正确答案标号，选对1 个得 2 分， 选对 2 个得

22、4 分，选对3 个得 5 分每选错一个扣3 分，最低得分为0 分） A电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波 C电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 ?（ 10 分）一列简谐横波在介质中沿x 轴正向传播，波长不小于10cmO 和 A 是介质中平 衡位置分别位于0x和5cmx处的两个质点0t时开始观测，此时质点O 的位移为 4cmy，质点 A 处于波峰位置； 1 s 3 t

23、时，质点O 第一次回到平衡位置， 1st 时，质 点 A 第一次回到平衡位置求 （）简谐波的周期、波速和波长； （）质点 O的位移随时间变化的关系式 【答案】 ABC （ i）=4sT7.5cm / sv30cm （ii） 5 0.08sin(t) 26 y 或者 1 0.08cos(t) 23 y 【解析】（1）A 选项，电磁波在真空中传播速度不变，与波长/频率无关 B 选项，电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到 C 选项，电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直 D 选项，光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播 E 选项，电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播 （2）

24、（i）0st时， A 处质点位于波峰位置 1st 时， A 处质点第一次回到平衡位置 可知1s 4 T ， =4sT 1 s 3 t 时， O 第一次到平衡位置 1st 时， A 第一次到平衡位置 可知波从 O 传到 A 用时 2 s 3 ，传播距离5cmx 故波速7.5cm / s x v t ，波长 30cmvT （ii ）设 0 sin(t)yA 可知 2 rad/s 2T 又由0st时，4cmy； 1 s 3 t， 0y， 代入得8 c mA，再结合题意得 0 5 6 故 5 0.08sin(t) 26 y 或者 1 0.08cos(t) 23 y 35 【物理 选修 3-5】 （ 1

25、5 分） ?（ 5 分）在下列描述核过程的方程中，属于衰变的是，属于衰变的是，属 于裂变的是，属于聚变的是 （填正确答案标号） A 14140 671 CN +e B 32320 15161 PS+e C 2382344 92902 UTh + He D 144171 7281 N + HeO + H E 2351140941 92054380 U + nXe +Sr+ 2 n F 3241 1120 H + HHe + n ?（ 10 分）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的 小孩和其前面的冰块均静止于冰面上某时刻小孩将冰块以相对冰面 3m / s的速度向斜面

26、 体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为0.3mh（h 小于斜面体 的高度）已知小孩与滑板的总质量为 1 30kgm ，冰块的质量为2 10kgm ，小孩与滑板 始终无相对运动取重力加速度的大小 2 10m/ sg （）求斜面体的质量； （）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 【解析】 ?衰变 C 衰变 AB 裂变 E 聚变 F ? （ ）规定水平向左为正 对小冰块与鞋面组成的系统 由动量守恒：=+m vmMv 冰冰冰共 由能量守恒： 2211 =+ 22 m vmM vm gh 冰冰冰共冰 解得1m/sv共20kgM （ii）由动量守恒 + Mm mMvMvm v 冰共冰 由能量守恒 222 111 = 222 Mm m vMvm v 冰冰冰 联立解得2m/s M v1m/ s m v 对小孩和冰块组成的系统： 0m vm v 小小冰冰 解得1m/ sv小1m / s m vv小 即两者速度相同故追不上