2016年高考新课标Ⅱ卷理综物理试题解析.doc

‎2016年普通高等学校招生全国统一考试 理综物理部分 第Ⅰ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14~18题只有一项符合题目要求，第19~21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．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 A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小 ‎【答案】A ‎【解析】动态平衡问题，与的变化情况如图： ‎ 可得：‎ ‎ ‎ ‎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，，，速度大小分别为，，，则 A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎【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，由，可知 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 ‎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．‎ A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能 C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P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，‎ ‎ ①‎ 由 ，则 A错 ‎ 大小无法判断 B错 受力分析 ‎ ②‎ ‎ ③‎ ‎ ④‎ 由①②③④得 ‎ 则 C对 ‎ D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；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为．与的比值为 A． B． C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】由已知可得： 则 S断开时等效电路如下 S闭合时等效电路如下 则 ‎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成角．当筒转过时，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． B． C． D．‎ ‎【答案】A ‎【解析】如图所示，由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为， ‎ 由粒子在磁场中的运动规律可知 ‎ ①‎ ‎ ②‎ 由①②得即比荷 ③‎ 由圆周运动与几何关系可知 即 则 ④‎ 又有 ⑤‎ 由③④⑤得 ‎ ‎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．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 ‎【答案】BD ‎【解析】由已知 设 ① 则受力分析得 ‎ ②‎ ‎ ③‎ ‎ ④‎ 由①②③④得 ‎ 由 可知 C错 由v-t图可知甲乙位移相同，则 ‎ B对 ‎ A错 由功的定义可知 ‎ 则 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 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 A对，C错 由 得 当 变为2倍时，P变为原来的4倍 ‎21．如图，小球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，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 弹簧处于压缩态，则弹力做负功 从 弹簧从压缩变为原长，弹力做正功 从 弹簧从原长到伸长，弹力做负功，则A错 在A点受力如下 则 即，B对 在B点弹簧处于原长则受力如下 在A点时， 垂直于杆，则 ，C对 从M到N小球与弹簧机械能守恒，则 ‎ 即 ‎ 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，即，D对.‎ 第Ⅱ卷 三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分．第22~32题为必考题．每个试题考生都必须作答．第33~40题为选考题，考生根据要求作答．‎ ‎（一）必考题（共129分）‎ ‎22．（6分）‎ 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 ⑴ 实验中涉及到下列操作步骤：‎ ‎①把纸带向左拉直 ‎②松手释放物块 ‎③接通打点计时器电源 ‎④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）．‎ ⑵ 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实验中物块脱离弹簧时的速度为 ．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】⑴④①③②‎ ‎⑵1.29 M ‎【解析】：⑴略 ‎⑵脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则 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 ‎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 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），滑动变阻器（最大阻值），滑动变阻器（最大阻值），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：‎ ‎①按电路原理图（a）连接线路；‎ ‎②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；‎ ‎③调节滑动变阻器，使电压表满偏 ‎④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：‎ ⑴实验中应选择滑动变阻器 （填“”或“”）．‎ ⑵根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．‎ 图b ⑶实验步骤④中记录的电阻箱阻值为，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）．‎ ⑷如果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）．‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】⑴‎ ⑵ ‎ ⑶ 2520‎ ⑷ D ‎【解析】⑴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 ⑵ 略 ⑶ 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，‎ ‎ 则 ⑷ 由欧姆定律可知，‎ ‎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．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．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 ⑴ 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；‎ ⑵ 电阻的阻值．‎ ‎【答案】⑴‎ ⑵ ‎ ‎【解析】⑴ 由题意可知 时间内受力分析如下 ‎ ①‎ ‎ ②‎ 物体做匀加速直线运动 ③‎ 物体匀加进入磁场瞬间的速度为，则 ④‎ 由法拉第电磁感应定律可知 ⑤‎ 由①②③④⑤可得 ‎ ⑥‎ ⑵ 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 ‎ ⑦‎ ‎ ⑧‎ 由安培力可知 ⑨‎ 由欧姆定律可知 ⑩‎ 由⑥⑦⑧⑨⑩可知 ‎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．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．‎ ⑴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；‎ ⑵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】⑴地面上，转化为，守恒 ‎∴‎ ‎，此时弹簧长度为l ‎：能量守恒：‎ 即 ‎：动能定理：‎ 此后，物体做平抛运动：‎ ‎∴B点速度，落点与B点距离为 ⑵假设物块质量为 则：能量守恒：‎ 解得：‎ 若要滑上圆弧，则，即，解得 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：‎ 解得：‎ 故若使物块不超过C点，‎ 综上：‎ ‎（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）‎ ⑴（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 ⑵（10分）一氧气瓶的容积为，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．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】⑴‎ A：‎ ‎ ‎ 即体积V不变，‎ B：理想气体内能是温度T的函数 而 故 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 ‎ 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 故 E：bc过程恒压降温，体积减小 ‎ da过程 因为 故 ⑵瓶中气体量 剩余气体量 每天用量 ‎ ‎（天）‎ ‎34．【物理——选修3-4】（15分）‎ ⑴（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 ⑵（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm．O和A是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点．时开始观测，此时质点O的位移为，质点A处于波峰位置；时，质点O第一次回到平衡位置，时，质点A第一次回到平衡位置．求 ‎（ⅰ）简谐波的周期、波速和波长；‎ ‎（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式．‎ ‎【答案】 ⑴ABC ⑵（i） ‎ ‎（ii）或者 ‎【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）（i）时，A处质点位于波峰位置 时，A处质点第一次回到平衡位置 可知，‎ 时，O第一次到平衡位置 时，A第一次到平衡位置 可知波从O传到A用时，传播距离 故波速，波长 ‎（ii）设 ‎ 可知 又由时， ；，，‎ 代入得 ，再结合题意得 ‎ 故或者 ‎ ‎35．【物理——选修3-5】（15分）‎ ⑴（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． B．‎ C． D．‎ E． F．‎ ⑵（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的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为，冰块的质量为，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小．‎ ‎（ⅰ）求斜面体的质量；‎ ‎（ⅱ）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？‎ ‎【解析】⑴衰变C 衰变AB 裂变E 聚变F ⑵（ⅰ）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：‎ 由能量守恒：‎ 解得 ‎ ‎（ii）由动量守恒 由能量守恒 联立解得 ‎ 对小孩和冰块组成的系统：‎ 解得 ‎ 即两者速度相同 故追不上