海南省高考物理试题及答案

绝密★启用前 2016 年普通高等学校招生全国统一考试 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。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填 写在答题卡上。 2.回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干 净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3.回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共 6 小题，每小题 3 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1.在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中 A.速度和加速度的方向都在不断变化 B.速度与加速度方向之间的夹角一直减小 C.在相等的时间间隔内，速率的该变量相等 D.在相等的时间间隔内，动能的改变量相等 2.如图，在水平桌面上放置一斜面体 P，两长方体物块 a 和 b 叠放在 P 的斜面上，整个系统处于静止状态。 若将 a 和 b、b 与 P、P 与桌面之间摩擦力的大小分别用 f1、f2 和 f3 表示。则 A． f1=0，f2≠0，f3≠0 B．f1≠0，f2=0，f3=0 C．f1≠0，f2≠0，f3=0 D． f1≠0，f2≠0，f3≠0 3.如图，光滑圆轨道固定在竖直面内，一质量为 m 的小球沿轨道做完整的圆周运动。已知小球在最低点时 对轨道的压力大小为 N1，在高点时对轨道的压力大小为 N2.重力加速度大小为 g，则 N1–N2 的值为 A.3mg B.4mg C.5mg D.6mg 4.如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径 小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流。若 A．金属环向上运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 B. 金属环向下运动，则环上的感应电流方向为顺时针方向 C. 金属环向左侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 D.金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为逆时针 5.沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力 F 的作用，其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物 体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在 0~5s，5~10s，10~15s 内 F 的大小分别为 F1、F2 和 F3，则 A．F1F3 C.F1>F3D.F1=F3 6.如图，平行班电容器两极板的间距为 d，极板与水平面成 45°角，上极板带正电。一电荷量为 q（q>0） 的粒子在电容器中靠近下极板处。以初动能 Ek0 竖直向上射出。不计重力，极板尺寸足够大，若粒子能打 到上极板，则两极板间电场强度的最大值为 A. k0 4 E qd B. k0 2 E qd C. k02 2 E qd D. k02E qd 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求 的。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 7.通过观察冥王星的卫星，可以推算出冥王星的质量。假设卫星绕冥王星做匀速圆周运动，除了引力常量外， 至少还需要两个物理量才能计算出冥王星的质量。这两个物理量可以是 A.卫星的速度和角速度 B.卫星的质量和轨道半径 C.卫星的质量和角速度 D.卫星的运行周期和轨道半径 8．如图（a）所示，扬声器中有一线圈处于磁场中，当音频电流信号通过线圈时，线圈带动纸盆振动，发 出声音。俯视图（b）表示处于辐射状磁场中的线圈（线圈平面即纸面）磁场方向如图中箭头所示，在图（b） 中 A．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 B．当电流沿顺时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 C．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向里 D．当电流沿逆时针方向时，线圈所受安培力的方向垂直于纸面向外 9．图（a）所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为 4:1，RT 为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1 为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压 u 随时间 t 按正弦规律变化，如图（b） 所示。下列说法正确的是 A．变压器输入。输出功率之比为 4:1 B．变压器原、副线圈中的电流强度之比为 1:4 C．u 随 t 变化的规律为 51sin(50π )u t （国际单位制） D．若热敏电阻 RT 的温度升高，则电压表的示数不变，电流表的示数变大 10．如图，一带正电的点电荷固定于Ｏ点，两虚线圆均以Ｏ为圆心，两实线分别为带电粒子Ｍ和Ｎ先后在 电场中运动的轨迹，ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是 Ａ．M 带负电荷，N 带正电荷 B．M 在 b 点的动能小于它在 a 点的动能 C．N 在 d 点的电势能等于它在 e 点的电势能 D．N 在从 c 点运动到 d 点的过程中客服覅按常理做功 第Ⅱ卷 本卷包括必考题和选考题两部分。第 11~14 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 15~17 题为选 考题，考生根据要求作答。 三、实验题：本题共 2 小题，第 11 题 6 分，第 12 题 9 分。把答案写在答题卡中指定的答题处， 不要求写出演算过程。 11.某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。物块放在桌面上，细绳的 一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率 为 50Hz。纸带穿过打点计时器连接在物块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作 用下拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图（b）所示(图中相邻两点间有 4 个点未画出)。 根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动。回答下列问题： （1）在打点计时器打出 B 点时，物块的速度大小为____m/s。在打出 D 点时，物块的速度大 小为_______m/s；（保留两位有效数字） （2）物块的加速度大小为_______m/s。（保留两位有效数字） 12.某同学改装和校准电压表的电路图如图所示，图中虚线框内是电压表的改装电路。 （1）已知表头 G 满偏电流为 100 uA，表头上标记的内阻值为 900Ω。R1、R2 和 R3 是定值电阻。 利用 R1 和表头构成 1 mA 的电流表，然后再将其改装为两个量程的电压表。若使用 a、b 两个 接线柱，电压表的量程为 1 V；若使用 a、c 两个接线柱，电压表的量程为 3 V。则根据题给条 件，定值电阻的阻值应选 R1=___Ω，R2=______Ω,R3=_______Ω。 （2）用量程为 3V，内阻为 2500Ω的标准电压表 对改装表 3V 挡的不同刻度进行校准。所用电池的电动 势 E 为 5V；滑动变阻器 R 有两种规格，最大阻值分别为 50Ω和 5kΩ。为了方便实验中调节电压，图 中 R 应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器。 （3）校准时，在闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑动端 P 应靠近_______（填“M”或“N”）端。 （4）若由于表头 G 上标记的内阻值不准，造成改装后电压表的读数比标准电压表的读数偏小，则表头 G 内阻的真实值_________（填“大于”或“小于”）900Ω。 四、计算题：本题共 2 小题，第 13 题 9 分，第 14 题 14 分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出 必要的文字说明、方程式和演算步骤。 13.水平地面上有质量分别为 m 和 4m 的物 A 和 B，两者与地面的动摩擦因数均为μ。细绳的一端固定，另一 端跨过轻质动滑轮与 A 相连，动滑轮与 B 相连，如图所示。初始时，绳出于水平拉直状态。若物块 Z 在水平向右的恒力 F 作用下向右移动了距离 s，重力加速度大小为 g。求 （1）物块 B 客服摩擦力所做的功； （2）物块 A、B 的加速度大小。 14.如图，A、C 两点分别位于 x 轴和 y 轴上，∠OCA=30°，OA 的长度为 L。在 △ OCA 区域内有垂直于 xOy 平面向里的匀强磁场。质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，以平行于 y 轴的方向从 OA 边射入磁场。 已知粒子从某点射入时，恰好垂直于 OC 边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为 t0。不计重力。 （1）求磁场的磁感应强度的大小； （2）若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从 OC 边上的同一点射出磁场，求该粒子这两 次在磁场中运动的时间之和； （3）若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与 AC 边相切，且在磁场内运动的时间为 0 4 3 t ，求粒子此次 入射速度的大小。 五、选考题：请考生从第 15~17 题中任选二题作答。如果多做，则按所做的第一、二题计分。 15.[选修 3-3]（12 分） （1）（4 分）一定量的理想气体从状态 M 可以经历过程 1 或者过程 2 到达状态 N，其 p-V 图像如图所示。 在过程 1 中，气体始终与外界无热量交换；在过程 2 中，气体先经历等容变化再经历等压变化。对于这两 个过程，下列说法正确的是____。（填入正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 3 分，选对 3 个得 4 分，有错选的得 0 分） A.气体经历过程 1，其温度降低 B.气体经历过程 1，其内能减少 C.气体在过程 2 中一直对外放热 D.气体在过程 2 中一直对外做功 E.气体经历过程 1 的内能该变量与经历过程 2 的相同 （2）（8 分）如图，密闭汽缸两侧与一 U 形管的两端相连，汽缸壁导热；U 形管内盛有密度为 2 3=7.5 10 kg / m  的液体。一活塞将汽缸分成左、右两个气室，开始时，左气室的体积是右气室的体积的 一半，气体的压强均为 3 0 =4.5 10 PaP  。外界温度保持不变。缓慢向右拉活塞使 U 形管两侧液面的高度差 h=40 cm，求此时左、右两气室的体积，取重力加速度大小 210m / sg  ，U 形管中气体的体积和活塞拉杆 的体积忽略不计。 16.【选修 3-4】（12 分） （1）（4 分）下列说法正确的是________________。（填入正确答案序号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 3 分，选对 3 个得 4 分：有选错的得 0 分） A.在同一地点，单摆做简谐振动的周期的平方与其摆长成正比 B.弹簧振子做简谐振动时，振动系统的势能与动能之和保持不变 C.在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐振动的周期越小 D.系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 E.已知弹簧振子初始时刻的位置及其振动周期，就可知振子在任意时刻运动速度的方向 （2）(8 分)如图，半径为 R 的半球形玻璃体置于水平桌面上，半球的上表面水平，球面与桌面相切于 A 点。 一细束单色光经球心 O 从空气中摄入玻璃体内（入射面即纸面） ，入射角为 45°，出射光线射在桌面上 B 点处。测得 AN 之间的距离为 2 R .现将 入射光束在纸面内向左平移，求摄入玻璃体的光线在球面上恰好发生全反射时，光束在上表面的 入射点到 O 点的距离。不考虑光线在玻璃体内的多次反射。 17.[选修 3-5]（12 分） （1）（4 分）下列说法正确的是_________。（填入正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 3 分，选对 3 个得 4 分；有选错的得 0 分） A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C.波尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D.卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E．德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 （2）（8 分）如图，物块 A 通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下，初始时静止；从发射器（图中未画出） 射出的物块 B 沿水平方向与 A 相撞，碰撞后两者粘连在一起运动，碰撞前 B 的速度的大小 v 及碰撞后 A 和 B 一起上升的高度 h 均可由传感器（图中未画出）测得。某同学以 h 为纵坐标，v2 为横坐标，利用实验数据 作直线拟合，求得该直线的斜率为 k=1.92 ×10-3s2/m。已知物块 A 和 B 的质量分别为 mA=0.400kg 和 mB=0.100kg，重力加速度大小 g=9.8m/s2。 （i）若碰撞时间极短且忽略空气阻力，求 h-v2 直线斜率的理论值 k0。 （ii）求 k 值的相对误差 0 0 k k k   （ = ）×100%，结果保留 1 位有效数字。 参考答案 一、单项选择题 1.B 2.C 3.D 4.D 5.A 6.B 二、多项选择题 7.AD 8.BC 9.BD 10.ABC 三、实验题 11.（6 分） （1）0.56 0.96 （4 分。每空 2 分） （2）2.0 （2 分） 12（9 分） （1）100 910 2 000（3 分。每空 1 分） （2）50 （2 分） （3）M（2 分） （4）大于（2 分） 四、计算题 13.（19 分） （1）物块 A 移动了距离 s，则物块 B 移动的距离为 1 1 2s s ① 物块 B 受到的摩擦力大小为 4f μmg ② 物块 B 克服摩擦力所做的功为 1 2W fs μmgs  ③ （2）设物块 A、B 的加速度大小分别为 aA、aB，绳中的张力为 T。有牛顿第二定律得 AF mg T ma   ④ 2 4 4 BT mg ma  ⑤ 由 A 和 B 的位移关系得 A B2a a ⑥ 联立④⑤⑥式得 A 3= 2 F mga m  ⑦ B 3= 4 F mga m  ⑧ 评分参考：第（1）问 3 分，①②③式各 1 分；第（2）问 6 分，④⑤式各 1 分，⑥式 2 分，⑦⑧式各 1 分。 14.（14 分） （1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间 t0 内其速度方向改变了 90°，故其周期 T=4t0① 设磁感应强度大小为 B，粒子速度为 v，圆周运动的半径为 r。由洛伦兹力公式和牛顿定律得 2 = vqvB m r ② 匀速圆周运动的速度满足 2 rv T  ③ 联立①②③式得 02 mB qt  π ④ （2）设粒子从 OA 变两个不同位置射入磁场，能从 OC 边上的同一点 P 射出磁场，粒子在磁场中运动的轨 迹如图（a）所示。设两轨迹所对应的圆心角分别为θ1 和θ2。由几何关系有 θ1=180°-θ2⑤ 粒子两次在磁场中运动的时间分别为 t1 与 t2，则 1 2 022 Tt t t   ⑥ （3）如图（b），由题给条件可知，该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为 150°。设 O'为圆弧的圆 心，圆弧的半径为 r0，圆弧与 AC 相切与 B 点，从 D 点射出磁场，由几何关系和题给条件可知，此时有 ∠O O'D=∠B O'A=30°⑦ 0 0 cos cos r B Ar OO D LO    ⑧ 设粒子此次入社速度的大小为 v0，由圆周运动规律 0 0 2πrv T  ⑨ 联立①⑦⑧⑨式得 0 0 3π 7 Lv t  ⑩ 评分参考：第（1）问 6 分，①式 1 分，②③式各 2 分，④式 1 分；第（2）问 4 分，⑤⑥式各 2 分；第（3） 问 4 分，⑦⑧式各 1 分，⑩式 2 分。 五、选考题 15.（1）ABE（4 分。选对一个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分；有选错的给 0 分） （2）（8 分） 设初始状态时汽缸左气室的体积为 V01，右气室的体积为 V02；当活塞至汽缸中某位置时，左、右气室的压 强分别为 p1、p2，体积分别为 V1、V2，由玻意耳定律得 p0V01=p1V1 ① p0V02=p2V2② 依题意有 V01+V02=V1+V2③ 由力的平衡条件有 p2–p1=ρgh④ 联立①②③④式，并代入题给数据得 2 2 1 01 1 012 3 9V V V V  ⑤ 由此解得 1 01 3 2V V （另一解不合题意，舍去）⑥ 由③⑥式和题给条件得 V1:V2=1:1⑦ 评分参考：①②③④式各 1 分，⑤式 2 分，⑥⑦式各 1 分。 16.(1)ABD(4 分。选对 1 个给 2 分，选对 2 个给 3 分，选对 3 个给 4 分；有选错的给 0 分) （2）（8 分） 当光线经球心 O 入射时，光路图如图（a）所示。设玻璃的折射率为 n，由折射定律有 sin sin in  ① 式中，入射角 i=45°， 为折射角。 △OAB 为直角三角形因此 2 2 ABsin OA +AB   ② 发生全反射时，临界角 C 满足 在玻璃体球面上光线恰好发生全反射时，光路图如图（b）所示。设此时光线入射点为 E，折射光线射到玻 璃体球面的 D 点。由题意有 EDO C  ④ 在 EDO 内，根据正弦定理有 sin(90 ) sin OD OE C  ⑤ 联立以上各式并利用题给条件得 评分参考：①②式各 1 分，③式 2 分，④式 1 分，⑤式 2 分，⑥式 1 分。 17.（1）ACD(4 分。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 3 分，选对 3 个得 4 分，有错选的得 0 分) （2）（8 分） （i）设物块 A 和 B 碰撞后共同运动的速度为 'v ,由动量守恒定律有 ' B A B( )m v m m v  ① 在碰撞后 A 和 B 共同上升的过程中，由机械能守恒定律有 '2 A B A B 1 ( ) =( )2 m m v m m gh  ② 联立①②式得 2 2B 2 A B2 ( ) mh vg m m   ③ 由题意得 2 B 0 2 A B2 ( ) mk g m m   ④ 代入题给数据得 -3 2 0 2.04 10 s / mk   ⑤ （ii）按照定义 0 0 = 100%k k k    ⑥ 由⑤⑥式和题给条件得 =6% ⑦ 评分参考：第（i）问 7 分，①②式各 2 分，③④⑤式各 1 分；第（ii）问 1 分，⑦式 1 分。