普通高等学校招生全国统一考试.docx
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普通高等学校招生全国统一考试
2016年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试(物理)
注意事项:
1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.
2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.
3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效.
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回.
第一部分(选择题共120分)
本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
14.下列说法正确的是
A.电磁波在真空中以光速c传播
B.在空气中传播的声波是横波
C.声波只能在空气中传播
D.光需要介质才能传播
15.如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。
以平衡位置O为原点,建立Ox轴。
向右为x的轴的正方向。
若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为学.科.网
16.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。
磁感应强度B随时间均匀增大。
两圆坏半径之比为2:
1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb,不考虑两圆环间的相互影响。
下列说法正确的是学.科.网
A.Ea:
Eb=4:
1,感应电流均沿逆时针方向
B.Ea:
Eb=4:
1,感应电流均沿顺时针方向
C.Ea:
Eb=2:
1,感应电流均沿逆时针方向
D.Ea:
Eb=2:
1,感应电流均沿顺时针方向
17.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:
“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。
”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。
结合上述材料,下列说法不正确的是
A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B.地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近
C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D.地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
18.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。
下列说法正确的是
A.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同
B.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度
D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
19.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。
为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是
A.一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器
B.一个伏特表和多个定值电阻
C.一个安排表和一个电阻箱
D.两个安培表和一个滑动变阻器
20.雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。
雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。
某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。
据此材料,以下叙述正确的是
A. PM10表示直径小于或等于1.0×10-6m的悬浮颗粒物
B. PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
C. PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动
D. PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
第II卷
21(18分)
(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。
图1为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。
由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更(选填“敏感”或“不敏感”)。
(2)利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的。
A. 动能变化量与势能变化量
B. 速度变化量和势能变化量
C. 速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。
在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。
设重物的质量为m。
从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量= ,动能变化量= 。
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是。
A.利用公式计算中午速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D.没有采用多次试验去平均值的方法
22.(16分)
如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。
不计带电粒子所受重力。
(1) 求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
(2) 为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小。
23.(18分)
如图所示,电子由静止开始经加速电场加速后,沿平行于版面的方向射入偏转电场,并从另一侧射出。
已知电子质量为m,电荷量为e,加速电场电压为,偏转电场可看做匀强电场,极板间电压为U,极板长度为L,板间距为d。
(1)忽略电子所受重力,求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy;
(2)分析物理量的数量级,是解决物理问题的常用方法。
在解决
(1)问时忽略了电子所受重力,请利用下列数据分析说明其原因。
已知,,,,。
(3)极板间既有电场也有重力场。
电势反映了静电场各点的能的性质,请写出电势的定义式。
类比电势的定义方法,在重力场中建立“重力势”的概念,并简要说明电势和“重力势”的共同特点。
24.(20分)
(1)动量定理可以表示为Δp=FΔt,其中动量p和力F都是矢量。
在运用动量定理处理二维问题时,可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。
例如,质量为m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后弹出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是υ,如图1所示。
碰撞过程中忽略小球所受重力。
a.分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy;
b.分析说明小球对木板的作用力的方向。
(2)激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。
激光照射到物体上,在发生反射、折射和吸收现象的同时,也会对物体产生作用。
光镊效应就是一个实例,激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。
一束激光经S点后被分成若干细光束,若不考虑光的反射和吸收,其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示,图中O点是介质小球的球心,入射时光束①和②与SO的夹角均为θ,出射时光束均与SO平行。
请在下面两种情况下,分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。
a.光束①和②强度相同;
2016北京卷理综物理部分参考答案
13C14A15A16B17C18B19D20C
21,
(1)增强;敏感
(2)①A②AB③④C⑤该同学的判断依据不正确
22,
(1)洛伦兹力提供向心力,有
带电粒子做匀速圆周运动的半径
匀速圆周运动的周期
(2)粒子受电场力,洛伦兹力,粒子做匀速直线运动,则
电场强度E的大小
23
(1)根据功能关系,可得,
电子射入偏转电场的初速度
在偏转电场中,电子的运动时间
偏转距离
(2)考虑电子所受重力和电场力的数量级,有重力
电场力
由于,因此不需要考虑电子所受的重力
(3)电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能与其电荷量q的比值即
由于重力做功与路径无关,可以类比静电场电势的定义,将重力场中物体在某点的重力势能与其质量m的比值,叫做重力势,即
电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量,仅仅由场自身的因素决定
24
(1)a、在沿x方向,动量变化为
在沿y方向上,动量变化为
方向沿y轴正方向
b、根据动量定理可知,木板对小球作用力沿y轴正方向,根据牛顿第三定律可得小球对木板作用力的方向沿y轴负方向
(2)a、仅考虑光的折射,设时间内没束光穿过小球的例子数为n,每个例子动量的大小为p。
这些粒子进入小球前的总动量为
从小球出射时的总动量为
、的方向均沿SO向右
根据动量定理可得
可知,小球对这些粒子的作用力F的方向沿SO向右;根据牛顿第三定律,两光束对小球的合力的方向沿SO向左
b、建立如图所示的Oxy直角坐标系
X方向:
根据
(2)a同理可知,两光束对小球的作用力沿x轴负方向。
Y方向:
设时间内,光束①穿过小球的粒子数为,光束②穿过小球的粒子数为,
这些粒子进入小球前的总动量为
从小球出射时的总动量为
根据动量定理:
可知,小球对这些粒子的作用力的方向沿y轴负方向,根据牛顿第三定律,两光束对小球的作用力沿y轴正方向,所以两光束对小球的合力的方向指向左上方
4.以下说法正确的是
A.在静电场中,沿着电场线方向电势逐渐降低
B.外力对物体所做的功越多,对应的功率越大
C.电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比
D.在超重和失重现象中,地球对物体的实际作用力发生了变化
15.如图所示,两个不带电的导体A和B,用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。
把一带正电荷的物体C置于A附近,贴在A、B下部的金属箔都张开,
A.此时A带正电,B带负电
B.此时A电势低,B电势高
C.移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
D.先把A和B分开,然后移去C,贴在A、B下部的金属箔都闭合
16.如图所示,a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成,匝数均为10匝,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,不考虑线圈之间的相互影响,则
A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B.a、b线圈中感应电动势之比为9:
1
C.a、b线圈中感应电流之比为3:
4
D.a、b线圈中电功率之比为3:
1
17.如图所示为一种常见的身高体重测量仪。
测量仪顶部向下发射波速为v的超声波,超声波经反射后返回,被测量仪接收,测量仪记录发射和接收的时间间隔。
质量为M0的测重台置于压力传感器上,传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。
当测重台没有站人时,测量仪记录的时间间隔为t0,输出电压为U0,某同学站上测重台,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学的身高和质量分别为
A.v(t0-t), B.v(t0-t),
C.v(t0-t), D. v(t0-t),
二、选择题(本大题共3小题。
在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分。
有选错的得0分。
)
18.如图所示为一滑草场。
某条滑道由上下两段高均为h,与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成,滑草车与草地之间的动摩擦因数为。
质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑,经过上、下两段滑道后,最后恰好静止于滑道的底端(不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失,)。
则
A.动摩擦因数
B.载人滑草车最大速度为
C.载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
19.如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。
用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定。
两球接触后分开,平衡时距离为0.12m。
已测得每个小球质量是,带电小球可视为点电荷,重力加速度,静电力常量
A.两球所带电荷量相等
B.A球所受的静电力为1.0×10-2N
C.B球所带的电荷量为
D.A、B两球连续中点处的电场强度为0
20.如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧,直道与弯道相切。
大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。
赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g=10m/s2,=3.14)。
A.在绕过小圆弧弯道后加速
B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s
C.在直道上的加速度大小为5.63m/s2
D.通过小圆弧弯道的时间为5.85s
非选择题部分(共180分)
非选择题部分共12题,共180分。
21.(10分)某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。
如图1所示,用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。
在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下,
(1)弹簧秤a、b间夹角为90°,弹簧秤a的读数是N(图2中所示),则弹簧秤b的读数可能为N。
(2)若弹簧秤a、b间夹角大于90°,保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧秤b与弹簧OC的夹角,则弹簧秤a的读数是、弹簧秤b的读数(填“变大”、“变小”或“不变”)。
22.(10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3V、内阻约为3kΩ的电压表和量程为0..6A、内阻约为0.1Ω的电流表。
采用分压电路接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5Ω。
(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接______(填a或b)、导线②连接______(填c或d)。
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为______Ω。
(3)已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边长是R1的,若测R2的阻值,则最优的连线应选_____(填选项)。
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
23.(16分)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。
P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。
高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h。
(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系。
24.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个0.05Ω的电阻。
在导轨间长d=0.56m的区域内,存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度B=2.0T。
质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上,用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。
CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。
一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆,CD棒由静止开始运动,上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。
当CD棒到达磁场上边界时健身者松手,触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度g=10m/s,sin53°=0.8,不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)。
求
(1)CD棒进入磁场时速度v的大小;
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力的大小;
(3)在拉升CD棒的过程中,健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
25.(22分)为了进一步提高回旋加速器的能量,科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。
在扇形聚焦过程中,离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。
扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示,圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域,其中三个为峰区,三个为谷区,峰区和谷区相间分布。
峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,谷区内没有磁场。
质量为m,电荷量为q的正离子,以不变的速率v旋转,其闭合平衡轨道如图中虚线所示。
(1)求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r,并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针;
(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T;
(3)在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B' ,新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°,求B'和B的关系。
已知:
sin(α±β)=sinαcosβ±cosαsinβ,cosα=1-2
浙江卷理综物理答案
14.A 15.C 16.B 17.D 18.AB 19.ACD 20.AB
非选择题部分共12题,共180分。
21(10分)
(1)3.00~3.02,3.09~4.1(有效数不作要求)
(2)变大,变大
22(10分)
(1)a、d
(2)作图见右,4.4~4.7
(3)B
23.(16分)
(1)打在中点的微粒①
②
(2)打在B点的微粒③
④
同理,打在A点的微粒初速度⑤
微粒初速度范围⑥
(3)由能量关系⑦
代入④、⑤式⑧
24.(20分)
(1)由牛顿定律 ①
进入磁场时的速度②
(2)感应电动势③
感应电流④
安培力⑤
代入得⑥
(3)健身者做功⑦
由牛顿动量⑧
在磁场中运动时间⑨
焦耳热⑩
25.(22分)
(1)封区内圆弧半径①
旋转方向为逆时针方向②
(2)由对称性,封区内圆弧的圆心角③
每个圆弧的长度④
每段直线长度⑤
周期⑥
代入得⑦
(3)谷区内的圆心角⑧
谷区内的轨道圆弧半径⑨
由几何关系⑩
由三角关系
代入得⑪
二、选择题:
本大题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项是符合题目要求,第18~21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.关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是
A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律
B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律
C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因
D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律
15.关于静电场的等势面,下列说法正确的是
A.两个电势不同的等势面可能相交
B.电场线与等势面处处相互垂直
C.同一等势面上各点电场强度一定相等
D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功
16.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。
该质点的加速度为
A. B. C. D.
17.如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:
一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。
在a和b之间的细线上悬挂一小物块。
平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。
不计所有摩擦。
小物块的质量为
A. B. C.m D.2m
18.平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。
一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。
粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。
已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。
不计重力。
粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为
A. B. C. D.
19.如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。
当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。
下列说法正确的是
A.原、副线圈砸数之比为9:
1 B.原、副线圈砸数之比为1:
9
C.此时a和b的电功率之比为9:
1 D.此时a和b的电功率之比为1:
9
20.如如,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则
A. B.
C. D.
21.如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。
现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周日T逆时针匀速转动,则
A.两导线框中均会产生正弦交流电
B.两导线框中感应电流的周期都等于T
C.在时,两导线框中产生的感应电动势相等
D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等
第II卷(非选择题共174分)
三、非选择题:
包括必考题和选考题两部分。
第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须做答。
第33题~第40题为选考题,考生根据要求做答。
(一)必考题(共129分)
22.(5分)
某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。
学.科.网
(1)在图中画出连线,完成实验电路。
要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.换一根更长的金属棒
C.适当增大金属棒中的电流
其中正确的是(填入正确选项前的标号)
23.(10分)
某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。
途中,置于试验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:
轻绳跨过滑轮,一段与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。
本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为0.010kg。
实验步骤如下:
(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车9(和钩码)可以在木板上匀速下滑。
(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。
释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。
(3)对应于不同的n的a值见下表。
n=2时的s-t图像如图(b)所示:
由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。
n 1 2 3 4 5
0.20 0.58 0.78 1.00
(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。
从图像可以看出:
当物体质量一定是=时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。
(5)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=9.8m•s–2)。
(6)若以“保持木板水平”来代替步骤
(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项钱的标号)
A.a–n图