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絕密啟封并使用完畢前2016年普通高等學校招生全國統(tǒng)一考試(卷)理科綜合能力測試(物理部分)(河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、廣東、安徽、福建、山東)第卷(選擇題共126分)二、選擇題:本大題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個選項中,第1417題只有一項是符合題目要求,第1821題有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分。有選錯的得0分。14一平行板電容器兩極板之間充滿云母介質,接在恒壓直流電源上,若將云母介質移出,則電容器A極板上的電荷量變大,極板間的電場強度變大B極板上的電荷量變小,極板間的電場強度變大C極板上的電荷量變大,極板間的電場強度不變D極板上的電荷量變小,極板間的電場強度不變【答案】D【解析】由可知,當云母介質抽出時,變小,電容器的電容變??;因為電容器接在恒壓直流電源上,故不變,根據(jù)可知,當減小時,減小。再由,由于與都不變,故電場強度不變,正確選項:D【考點】電容器的基本計算。15現(xiàn)代質譜儀可用來分析比質子重很多的離子,其示意圖如圖所示,其中加速電壓恒定。質子在入口處從靜止開始被加速電場加速,經(jīng)勻強磁場偏轉后從出口離開磁場。若某種一價正離子在入口處從靜止開始被同一加速電場加速,為使它經(jīng)勻強磁場偏轉后仍從同一出口離開磁場,需將磁感應強度增加到原來的12倍。此離子和質子的質量比約為A11 B12 C121 D144【答案】D【解析】設質子的質量數(shù)和電荷數(shù)分別為、,一價正離子的質量數(shù)和電荷數(shù)為、,對于任意粒子,在加速電場中,由動能定理得:故: 在磁場中應滿足由題意,由于兩種粒子從同一入口垂直進入磁場,從同一出口垂直離開磁場,故在磁場中做勻速圓周運動的半徑應相同由式聯(lián)立求解得勻速圓周運動的半徑,由于加速電壓不變,故其中,可得故一價正離子與質子的質量比約為144【考點】帶電粒子在電場、磁場中的運動、質譜儀。16一含有理想變壓器的電路如圖所示,圖中電阻R1,R2和R3的阻值分別為3,1,4,為理想交流電流表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。當開關S斷開時,電流表的示數(shù)為I;當S閉合時,電流表的示數(shù)為4I該變壓器原、副線圈匝數(shù)比為A2 B3 C4 D5【答案】B【解析】解法一:當S斷開時,電路如右圖所示由閉合電路歐姆定律,原線圈兩端電壓得 根據(jù)變壓器原副邊電壓關系:副線圈中的電流: 聯(lián)立得: 當S閉合時,電路如右圖所示由閉合電路歐姆定律,原線圈兩端電壓得根據(jù)變壓器原副邊電壓關系:副線圈中的電流得:聯(lián)立得 聯(lián)立解得解法二:設開關斷開前后,變壓器的等效電阻為和,由于變壓器輸入功率與輸出功率相同,閉合前:,得閉合后:,得根據(jù)閉合電路歐姆定律:閉合前:閉合后:根據(jù)以上各式得:解得,【考點】變壓器的計算【難點】由于原邊回路有電阻,原線圈兩端電壓不等于電源電壓17利用三顆位置適當?shù)牡厍蛲叫l(wèi)星,可使地球赤道上任意兩點之間保持無線電通訊,目前地球同步衛(wèi)星的軌道半徑為地球半徑的6.6倍,假設地球的自轉周期變小,若仍僅用三顆同步衛(wèi)星來實現(xiàn)上述目的,則地球自轉周期的最小值約為A1h B4h C8h D16h【答案】B【解析】地球自轉周期變小,衛(wèi)星要與地球保持同步,則衛(wèi)星的公轉周期也應隨之變小,由可得,則衛(wèi)星離地球的高度應變小,要實現(xiàn)三顆衛(wèi)星覆蓋全球的目的,則衛(wèi)星周期最小時,由數(shù)學幾何關系可作右圖。由幾何關系得,衛(wèi)星的軌道半徑為由開普勒第三定律,代入題中數(shù)據(jù),得由解得【考點】衛(wèi)星運行規(guī)律;開普勒第三定律的應用?!倦y點】做出最小周期時的衛(wèi)星空間關系圖18一質點做勻速直線運動,現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質點上的力不發(fā)生改變,則A質點速度的方向總是與該恒力的方向相同B質點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【解析】質點一開始做勻速直線運動,處于平衡狀態(tài),施加恒力后,則該質點的合外力為該恒力。若該恒力方向與質點原運動方向不共線,則質點做曲線運動,質點速度方向時刻與恒力方向不同,A錯誤;若的方向某一時刻與質點運動方向垂直,之后質點作曲線運動,力與運動方向夾角會發(fā)生變化,例如平拋運動,B正確;由牛頓第二定律可知,質點加速度方向與其所受合外力方向相同,C正確;根據(jù)加速度的定義,相等時間內(nèi)速度變化量相同,速率變化量不一定相同,D錯誤?!究键c】牛頓運動定律;力和運動的關系;加速度的定義?!疽族e點】B選項易錯誤地以“勻速圓周運動”作為反例來推翻結論19如圖,一光滑的輕滑輪用細繩OO懸掛于O點;另一細繩跨過滑輪,其一端懸掛物塊a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b外力F向右上方拉b,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變,大小在一定范圍內(nèi)變化,物塊b仍始終保持靜止,則A繩OO的張力也在一定范圍內(nèi)變化B物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化C連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化D物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化【答案】BD【解析】由題意,在保持方向不變,大小發(fā)生變化的過程中,物體、均保持靜止,各繩角度保持不變;選受力分析得,繩的拉力,所以物體受到繩的拉力保持不變。由滑輪性質,滑輪兩側繩的拉力相等,所以受到繩的拉力大小、方向均保持不變,C選項錯誤; 、受到繩的拉力大小方向均不變,所以的張力不變,A選項錯誤;對進行受力分析,并將各力沿水平方向和豎直方向分解,如圖所示。由受力平衡得:,。和始終不變,當大小在一定范圍內(nèi)變化時;支持力在一定范圍內(nèi)變化,B選項正確;摩擦力也在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化,D選項正確?!究键c】考查動態(tài)平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。20如圖,一帶負電荷的油滴在勻強電場中運動,其軌跡在豎直平面(紙面)內(nèi),且相對于過軌跡最低點P的豎直線對稱。忽略空氣阻力。由此可知AQ點的電勢比P點高B油滴在Q點的動能比它在P點的大C油滴在Q點的電勢能比它在P點的大D油滴在Q點的加速度大小比它在P點的小【答案】AB【解析】由于勻強電場中的電場力和重力都是恒力,所以合外力為恒力,加速度恒定不變,所以D選項錯。由于油滴軌跡相對于過的豎直線對稱且合外力總是指向軌跡彎曲內(nèi)側,所以油滴所受合外力沿豎直方向,電場力豎直向上。當油滴得從點運動到時,電場力做正功,電勢能減小,C選項錯誤;油滴帶負電,電勢能減小,電勢增加,所以點電勢高于點電勢,A選項正確;在油滴從點運動到的過程中,合外力做正功,動能增加,所以點動能大于點,B選項正確;所以選AB?!究键c】帶電粒子在復合場中運動、曲線運動中物體受力特點、帶電粒子電場力做功與電勢能的關系、電勢能變化與電勢變化的關系。21甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時并排行駛,則A在t=1s時,甲車在乙車后B在t=0時,甲車在乙車前7.5mC兩車另一次并排行駛的時刻是t=2sD甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m【答案】BD【解析】甲、乙都沿正方向運動。時并排行駛,由圖可知:內(nèi)位移,故時,甲乙相距,即甲在乙前方,B正確。內(nèi),說明甲、乙初相遇。A、C錯誤。乙兩次相遇地點之間的距離為,所以D正確;【考點】圖的解讀和位移的計算、追擊相遇問題?!倦y點】根據(jù)位移判斷兩車在不同時刻的位置關系。第II卷(非選擇題共174分)三、非選擇題:包括必考題和選考題兩部分。第22題第32題為必考題,每個試題考生都必須做答。第33題第40題為選考題,考生根據(jù)要求做答。(一)必考題(共129分)22(5分)某同學用圖(a)所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律,其中打點計時器的電源為交流電源,可以使用的頻率有20Hz、30Hz和40Hz,打出紙帶的一部分如圖(b)所示。 該同學在實驗中沒有記錄交流電的頻率,需要用實驗數(shù)據(jù)和其他條件進行推算。(1)若從打出的紙帶可判定重物勻加速下落,利用和圖(b)中給出的物理量可以寫出:在打點計時器打出B點時,重物下落的速度大小為_,打出C點時重物下落的速度大小為_,重物下落的加速度的大小為_(2)已測得s1=8.89cm,s2=9.50cm,s3=10.10cm;當重力加速度大小為9.80m/,試驗中重物受到的平均阻力大小約為其重力的1%。由此推算出為_Hz【答案】,;40【解析】由于重物勻加速下落,各相鄰點之間時間間隔相同,因此點應是從運動到的過程的中間時刻,由勻變速直線運動的推論可得: 點的速度等于段的平均速度,即由于,故同理可得勻加速直線運動的加速度故重物下落的過程中,由牛頓第二定律可得: 由已知條件由得代入得:,代入數(shù)據(jù)得【考點】利用運動學公式和推論處理紙帶問題。23(10分)現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng),當要求熱敏電阻的溫度達到或超過60C時,系統(tǒng)報警。提供的器材有:熱敏電阻,報警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過Ic時就會報警),電阻箱(最大阻值為999.9),直流電源(輸出電壓為U,內(nèi)阻不計),滑動變阻器R1(最大阻值為1000),滑動變阻器R2(最大阻值為2000),單刀雙擲開關一個,導線若干。在室溫下對系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),已知U約為18V,Ic約為10mA;流過報警器的電流超過20mA時,報警器可能損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,在60C時阻值為650.0(1)在答題卡上完成待調(diào)節(jié)的報警系統(tǒng)原理電路圖的連線。(2)在電路中應選用滑動變阻器_(填“R1”或“R2”)。(3)按照下列步驟調(diào)節(jié)此報警系統(tǒng):電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一定的阻值,根據(jù)實驗要求,這一阻值為_;滑動變阻器的滑片應置于_(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是_。將開關向_(填“c”或“d”)端閉合,緩慢移動滑動變阻器的滑片,直至_。(4)保持滑動變阻器滑片的位置不變,將開關向另一端閉合,報警系統(tǒng)即可正常使用?!敬鸢浮?1)如圖(2)(3)650.0,b, 接通電源后,流過報警器的電流會超過20mA,報警器可能損壞c,報警器開始報警【解析】熱敏電阻工作溫度達到時,報警器報警。故需通過調(diào)節(jié)電阻箱使其電阻為時的熱敏電阻的阻值,即調(diào)節(jié)到阻值650.0,光使報警器能正常報警,電路圖如上圖,當通過報警器的電流,故電路中總電阻,故滑動變阻器選。熱敏電阻為時,報警器開始報警,模擬熱敏電阻的電阻器阻值也應為為防止通過報警器電流過大,造成報警器燒壞,應使滑動變阻器的滑片置于b端【考點】滑動變阻器在電路中的作用及其規(guī)格選擇、串并聯(lián)電路相關計算、等效替代思想【難點】獲取題中信息并轉化為解題所需條件、理解電路設計原理、理解調(diào)節(jié)電阻箱和滑動變阻器的意義24(14分)如圖,兩固定的絕緣斜面傾角均為,上沿相連。兩細金屬棒ab(僅標出a端)和cd(僅標出c端)長度均為L,質量分別為2m和m;用兩根不可伸長的柔軟導線將它們連成閉合回路abdca,并通過固定在斜面上沿的兩光滑絕緣小定滑輪跨放在斜面上,使兩金屬棒水平。右斜面上存在勻強磁場,磁感應強度大小為B,方向垂直于斜面向上,已知兩根導線剛好不在磁場中,回路電阻為R,兩金屬棒與斜面間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g,已知金屬棒ab勻速下滑。求(1)作用在金屬棒ab上的安培力的大??;(2)金屬棒運動速度的大小?!敬鸢浮浚?)(2)【解析】(1)由、棒被平行于斜面的導線相連,故、速度時時刻刻相等,也做勻速直線運動;選為研究對象,受力分析如圖:由于勻速,其受力平衡,沿斜面方向受力平衡方程:垂直于斜面方向受力平衡方程:且,聯(lián)立可得:選為研究對象,受力分析如圖:其沿斜面方向受力平衡:垂直于斜面方向受力平衡:且,與為作用力與反作用力:,聯(lián)立可得:(2)設感應電動勢為,由電磁感應定律:由閉合電路歐姆定律,回路中電流:棒中所受的安培力:與聯(lián)立可得:【考點】物體平衡、磁場對電流的作用、電磁感應。25(18分)如圖,一輕彈簧原長為2R,其一端固定在傾角為37的固定直軌道AC的底端A處,另一端位于直軌道上B處,彈簧處于自然狀態(tài),直軌道與一半徑為的光滑圓弧軌道相切于C點,AC=7R,A、B、C、D均在同一豎直面內(nèi)。質量為m的小物塊P自C點由靜止開始下滑,最低到達E點(未畫出),隨后P沿軌道被彈回,最高點到達F點,AF=4R,已知P與直軌道間的動摩擦因數(shù),重力加速度大小為g(取,)(1)求P第一次運動到B點時速度的大小。(2)求P運動到點時彈簧的彈性勢能。(3)改變物塊P的質量,將P推至E點,從靜止開始釋放。已知P自圓弧軌道的最高點D處水平飛出后,恰好通過點。點在點左下方,與點水平相距、豎直相距R,求運動到點時速度的大小和改變后的質量?!敬鸢浮浚?) (2) (3)【解析】(1)選為研究對象,受力分析如圖:設加速度為,其垂直于斜面方向受力平衡:沿斜面方向,由牛頓第二定律得:且,可得:對段過程,由代入數(shù)據(jù)得點速度:(2)從點出發(fā),最終靜止在,分析整段過程;由到,重力勢能變化量:減少的重力勢能全部轉化為內(nèi)能。設點離點的距離為,從到,產(chǎn)熱:由,聯(lián)立、解得:;研究從點運動到點過程重力做功:摩擦力做功:動能變化量:由動能定理:代入得:由,到點時彈性勢能為。(3)其幾何關系如圖可知:,由幾何關系可得,點在左下方,豎直高度差為,水平距離為。設從點拋出時速度為,到點時間為其水平位移:豎直位移:解得:研究從點到點過程,設此時質量為,此過程中:重力做功:摩擦力做功:彈力做功:動能變化量:由動能定理:將代入,可得:【考點】物體平衡、牛頓運動定律、功和能、動能定理、能量守恒定律。(二)選考題:共45分。請考生從給出的3道物理題、3道化學題、2道生物題中每科任選一題做答,并用2B鉛筆在答題卡上把所選題目題號后的方框涂黑。注意所選題目的題號必須與所涂題目的題號一致,在答題卡選答區(qū)域指定位置答題。如果多做,則每學科按所做的第一題計分。33物理選修33(15分)(1)(5分)關于熱力學定律,下列說法正確的是_。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)A氣體吸熱后溫度一定升高B對氣體做功可以改變其內(nèi)能C理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體E如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡,那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定達到熱平衡【答案】BDE【解析】熱力學第一定律:,故對氣體做功可改變氣體內(nèi)能,B選項正確;氣體吸熱為,但不確定外界做功的情況,故不能確定氣體溫度變化,A選項錯誤;理想氣體等壓膨脹,由理想氣體狀態(tài)方程,不變,增大,氣體溫度升高,內(nèi)能增大。由,氣體過程中一定吸熱,C選項錯誤;由熱力學第二定律,D選項正確;根據(jù)平衡性質,E選項正確;【考點】理想氣體狀態(tài)方程,熱力學第一定律,熱力學第二定律,熱平衡的理解?!倦y點】等壓膨脹氣體溫度升高,內(nèi)能增大;氣體又對外做功,所以氣體一定吸熱。(2)(10分)在水下氣泡內(nèi)空氣的壓強大于氣泡表面外側水的壓強,兩壓強差p與氣泡半徑r之間的關系為p=,其中=0.070 N/m現(xiàn)讓水下10m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升,已知大氣壓強p0=1.0105 Pa,水的密度=1.0103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2(i)求在水下10 m處氣泡內(nèi)外的壓強差;(ii)忽略水溫隨水深的變化,在氣泡上升到十分接近水面時,求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值?!敬鸢浮克绿帤馀莸膲簭姴钍?,氣泡在接近水面時的半徑與原來半徑之比為?!窘馕觥浚╥)由公式得,水下處氣泡的壓強差是。(ii)忽略水溫隨水深的變化,所以在水深處和在接近水面時氣泡內(nèi)溫度相同。由理想氣體狀態(tài)方程,得其中,由于氣泡內(nèi)外的壓強差遠小于水壓,氣泡內(nèi)壓強可近似等于對應位置處的水壓,所以有將帶入得,【考點】理想氣體狀態(tài)方程【難點】當氣體內(nèi)部壓強遠大于氣泡內(nèi)外壓強差時,計算氣體內(nèi)部壓強時可忽略掉壓強差,即氣體壓強等于對應位置的水壓。34物理選修34(15分)(1)(5分)某同學漂浮在海面上,雖然水面波正平穩(wěn)地以1.8 m./s的速率向著海灘傳播,但他并不向海灘靠近。該同學發(fā)現(xiàn)從第1個波峰到第10個波峰通過身下的時間間隔為15 s。下列說法正確的是_。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每選錯1個扣3分,最低得分為0分)學科&網(wǎng)A水面波是一種機械波B該水面波的頻率為6 HzC該水面波的波長為3 mD水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時能量不會傳遞出去E水面波沒有將該同學推向岸邊,是因為波傳播時振動的質點并不隨波遷移【答案】ACE【解析】水面波是一種典型機械波,A對;從第一個波峰到第十個波峰中經(jīng)歷了九個波形,時間間隔為15秒,所以其振動周期為,頻率為0.6Hz,B錯;其波長,C對;波中的質點都上下振動,不隨波遷移,但是能傳遞能量,D錯E對?!究键c】機械波及其特性、波長和波速頻率間關系。(2)(10分)如圖,在注滿水的游泳池的池底有一點光源A,它到池邊的水平距離為3.0 m。從點光源A射向池邊的光線AB與豎直方向的夾角恰好等于全反射的臨界角,水的折射率為。(i)求池內(nèi)的水深;(ii)一救生員坐在離池邊不遠處的高凳上,他的眼睛到地面的高度為2.0 m。當他看到正前下方的點光源A時,他的眼睛所接受的光線與豎直方向的夾角恰好為45。求救生員的眼睛到池邊的水平距離(結果保留1位有效數(shù)字)?!敬鸢浮浚╥) (ii)0.7m【解析】 (i)光由A射向B發(fā)生全反射,光路如圖:由反射公式可知:得:;由,由幾何關系可得:所以水深。(ii)光由A點射入救生員眼中光路圖如圖:由折射率公式:可知:,設,得帶入數(shù)據(jù)得:,由幾何關系得,救生員到池邊水平距離為【考點】全反射、折射定律。35.【物理選修3-5】(1)(5分)現(xiàn)用一光電管進行光電效應的實驗,當用某一頻率的光入射時,有光電流產(chǎn)生。下列說法正確的是。(填正確答案標號。選對1個得2分,選對2個得4分,選對3個得5分。每

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