2016年普通高等学校招生全国统一考试（新课标Ⅱ卷）物理.docx

1、2016年普通高等学校招生全国统一考试 (新课标卷 )物理 一、选择题 1.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 解析 ：以结点 O为研究对象受力分析如下图所示： 由题意知点 O缓慢移动，即在移动过程中始终处于平衡状态，则可知： 绳 OB的张力 TB=mg 根据平衡条件可知： Tcos TB=0 Tsin F=0 由此两式可得： F=TBt

2、an=mgtan T= 在结点为 O被缓慢拉动过程中，夹角 增大，由三角函数可知： F 和 T均变大，故 A正确， BCD错误 。 答案 ： A 2.如图， P为固定的点电荷，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 aa、 ab、 ac，速度大小分别为 va、 vb、 vc，则 ( ) A.aa ab ac， va vc vb B.aa ab ac， vb vc va C.ab ac aa， vb vc va D.ab ac aa，

3、va vc vb 解析 ：点电荷的电场强度的特点是离开场源电荷距离越小，场强越大，粒子受到的电场力越大，带电粒子的加速度越大，所以 ab ac aa， 根据轨迹弯曲方向判断出，粒子在运动的过程中，一直受静电斥力作用，离电荷最近的位置，电场力对粒子做的负功越多，粒子的速度越小，所以 va vc vb，所以 D正确， ABC错误 。 答案 ： D 3.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

4、.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 解析 ： AB、 从静止释放至最低点，由机械能守恒得： mgR= mv2，解得： v= 在最低点的速度只与半径有关，可知 vP vQ；动能与质量和半径有关，由于 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，所以不能比较动能的大小 。 故 AB错误； CD、 在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得： F mg=m ，解得， F=mg+m =3mg， a 向 = ， 所以 P球所受绳的拉力一定大于 Q 球所受绳的拉力，向心加速度两

5、者相等 。 故 C正确， D错误 。 答案 ： C 4.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 Q1，闭合开关 S，电流再次稳定后， C所带的电荷量为 Q2.Q1与 Q2的比值为 ( ) A. B. C. D. 解析 ： 当开关 S断开时，电路总阻值： R总 =R+ = ，则干路电流 I= ，电容的电压 U1= ； 当开关 S闭合时，电路总阻值： R总 =R+ = ，则干路电流 I= ，电容的电压 U2=E IR= ； 由 C= 可得： = ，故 C正确， ABD错误 。 答案 ： C 5.一圆筒处于磁感应强

6、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. B. C. D. 解析 ：粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹圆弧所对的圆心角为 30 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中匀速圆周运动的时间 圆筒转动 90 所用时间 粒子匀速圆周运动的时间和圆筒转动时间相等 t=t 解得： ，

7、A正确， BCD错误 。 答案 ： A 6.两实心小球甲和乙由同一种材质制成，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 解析 ：设小球的密度为 ，半径为 r，则小球的质量为： m= 重力： G=mg= 小球的加速度： a= 可知，小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大 。 所以甲的加速度比较大 。 A、两个小球下降的距离是相等的，根

8、据： x= 可知，加速度比较大的甲运动的时间短 。故 A 错误； B、根据： 2ax= 可知，加速度比较大的甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 。故 B 正确； C、小球的质量越大，半径越大，则下降的加速度越大 。 所以甲的加速度比较大 。 故 C错误； D、由题可知，它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，即： f=kr，所以甲的阻力大，根据 W=FS可知，甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 。 故 D正确 。 答案 ： BD 7.法拉第圆盘发电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 别于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

9、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.若从上往下看，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 2倍，则电流在 R上的热功率也变为原来的 2倍 解析 ： AB、铜盘转动产生的感应电动势为： ， B、 L、 不变， E 不变，电流：，电流大小恒定不变，由右手定则可知，回路中电流方向不变，若从上往下看，圆盘顺时针转动，由右手定则知，电流沿 a到 b的方向流动，故 AB 正确； C、若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向

10、方向不变，大小变化，故 C错误； D、若圆盘转动的角速度变为原来的 2倍，回路电流变为原来 2倍，根据 电流在 R上的热功率也变为原来的 4倍，故 D错误 。 答案 ： AB 8.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 M、 N两点处，弹簧对小球的弹 力大小相等，且 ONM OMN 。 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、

11、N两点的重力势能差 解析 ： A、由题可知， M、 N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，则在运动过程中 AM为压缩状态， N点为伸长状态；小球向下运动的过程中弹簧的长度先减小后增大，则弹簧的弹性势能先增大，后减小，再增大，所以弹力对小球先做负功再做正功，最后再做负功 。 故 A错误 。 B、在运动过程中 M点为压缩状态， N点为伸长状态，则由 M到 N有一状态弹力为 0且此时弹力与杆不垂直，加速度为 g；当弹簧与杆垂直时小球加速度为 g。 则有两处加速度为 g。故 B 正确 。 C、由图可知，弹簧长度最短时，弹簧与杆的方向相互垂直，则弹力的方向与运动的方向相互垂直，所以弹力对小球做功的功率为零

12、，故 C正确 。 D、因 M 点与 N点弹簧的弹力相等，所以弹簧的形变量相等，弹性势能相同，弹力对小球做的总功为零，则弹簧弹力对小球所做的正功等于小球克服弹簧弹力所做的功；小球向下运动的过程中只有重力做正功，所以小球到达 N点时的动能等 于其在 M、 N两点的重力势能差 。故 D 正确 。 答案 ： BCD 二、非选择题 9.某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物快接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接 。 向左推物快使弹簧压缩一段距离，由静止释放物快，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能 。 (1)实验中涉及

13、到下列操作步骤： 把纸带向左拉直 松手释放物快 接通打点计时器电源 向左推物快使弹簧压缩，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 )。 解析：实验中应先向物块推到最左侧，测量压缩量，再把纸带向左拉直；先接通电源，稳定后再释放纸带；故步骤为 。 答案： (2)图中 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 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 。 解析： 由 M纸带可知，右侧应为与物块相

14、连的位置；由图可知，两点间的距离先增大后减小；故 2.58段时物体应脱离弹簧；则由平均速度可求得，其速度 v= =1.29m/s； 因弹簧的弹性势能转化为物体的动能，则可知离开时速度越大，则弹簧的弹性势能越大；由图可知， M中的速度要大于 L 中速度；故说明 M纸带对应的弹性势能大 。 答案 ： 1.29 M 10.某同学利用图 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 99999.9 )，滑动变阻器 R1(最大阻值 50 )，滑动变阻器R2(最大阻值 5k )，直流电源 E(电动势 3V)。 开关 1个，导线若干 。 实验步骤

15、如下： 按电路原理图 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 中最左端所对应的位置，闭合开关S； 调节滑动变阻器没事电压表满偏； 保持滑动变阻器的滑片位置不变，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： (1)实验中应选择滑动变阻器 (填 R1或 R2)。 解析：调节电阻箱时需要滑动变阻器上的分压保持不变，需要电压表的电阻远大于变阻器的电阻，故变阻器选阻值小的，答案滑动变阻器 R1. 答案： R1 (2)根据 所示电路 图 将图中实物图连线 。 解析：实物图连接如图所示： 答案：如图所示： (3)实验步骤 中记录的电阻箱阻值为 6

16、30.0 ，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 )。 解析：电压表和电阻箱整体分压不变，故： U=U+ 代入数据，有： 2.5=2+ 解得： RV=2520 。 答案： 2520 (4)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.100A B.250A C.500A D.1mA. 解析： 该表头的满刻度电流为： I= =1.010 3A=1mA. 答案 ： D 11.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， t=0时，金属杆在水平

17、向右、大小为 F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0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： (1)金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小 。 解析：根据牛顿第二定律： F mg=ma 刚进磁场时的速度： 感应电动势为： 解得： 。 答案：金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小为 (2)电阻的阻值 。 解析： 匀速运动受力平衡： F=mg+bIl 回路电流为： 得： 。 答案： 电阻的阻值为 12.轻质弹簧原长为 2l，

18、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端与半径为 l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径 BD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，将弹簧压缩至长度 l，然后释放， P开始沿轨道运动，重力加速度大小为 g。 (1)若 P 的质量为 m，求 P到达 B点时速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到 AB上的位置与 B 点间的距离 。 解析：将弹簧竖直放置在地面上，物体下落压缩弹簧时

19、，由系统的机械能守恒得 Ep=5mgl 如图，根据能量守恒定律得 Ep=mg4l+ 联立解得 vB= 物体 P从 B到 D的过程，由机械能守恒定律得 mg2l+ = 解得 vD= 物体 P离开 D点后做平抛运动，则有 2l= x=vDt 解得 x=2 l 即落地点与 B点间的距离为 2 l。 答案： P到达 B点时速度的大小是 ，它离开圆轨道后落回到 AB上的位置与 B点间的距离是 2 l。 (2)若 P 能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求 P得质量的取值范围 。 解析： P刚好过 B点，有： Ep=m 1g4l，解得 m1= m P 最多到 C而不脱轨，则有 Ep=m 2g4l+m2gl，

20、解得 m2= m 所以满足条件的 P得质量的取值范围为： mm P m。 答案： P得质量的取值范围为： mm P m。 三、选考题 13.一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图象如图所示，其中对角线 ac的延长线过原点 O。 下列判断正确的是 ( ) 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

21、做的功 解析 ： A、根据气体状态方程 ，得 ， p T图象的斜率 ， a、 c 两点在同一直线上，即 a、 c两点是同一等容线上的两点，体积相等，故 A正确； B、理想气体在状态 a 的温度大于状态 c的温度，理想气体的内能只与温度有关，温度高，内能大，故气体在状态 a时的内能大于它在状态 c时的内能，故 B正确； C、在过程 cd中温度不变，内能不变 U=0 ，等温变化压强与体积成反比，压强大体积小，从 c到 d体积减小，外界对气体做正功 W 0，根据热力学第一定律 U=W+Q ， 所以 W=|Q|，所以在过程 cd 中气体向外界放出的热量等于外界对气体做的功，故 C错误； D、在过程 d

22、a中，等压变化，温度升高，内能增大 U 0，体积变大，外界对气体做负功即W 0，根据热力学第一定律 U=W+Q ， Q |W|，所以在过程 da中气体从外界吸收的热量大于气体对外界做的功，故 D错误； E、在过程 bc中，等压变化，温度降低，内能减小 U 0，体积减小，外界对气体做功，根据 ，即 pV=CT， da过程中，气体对外界做功 ，因为 ，所以 ，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，故 E 正确 。 答案 ： ABE 14.一氧气瓶的容积为 0.08m3，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 0.36m3.当氧气

23、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 。 解析 ：设氧气开始时的压强为 ，体积为 ，压强变为 (2个大气压 )时，体积为 。 根据玻意耳定律得 重新充气前，用去的氧气在 压强下的体积为 设用去的氧气在 (1个大气压 )压强下的体积为 ，则有 设实验室每天用去的氧气在 下的体积为 V ，则氧气可用的天数为 联立 上 式，并代入数据得 N=4天 。 答案： 这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用 4天 。 15.关于电磁波，下列说法正确的是 ( ) 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

24、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 解析 ： A、电磁波在真空中的传播速度均相等，与电磁波的频率无关，故 A正确； B、周期性变化的磁场产生周期性变化电场，周期性变化的电场产生周期性变化磁场，相互激发，形成电磁波 。 故 B正确； C、变化的电场与变化的磁场共同产生电磁场，电磁波的电场强度与磁感应强度总是相互垂直，且与传播方向垂直 。 所以电磁波是横波；故 C正确； D、电磁波可以通过电缆、光缆进

25、行有线传输，也可以实现无线传输；故 D错误； E、电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波继续传播，不会随即消失；故 E错误 。 答案 ： ABC 16.一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 x=0和 x=5cm处的两个质点 。 t=0时开始观测，此时质点 O的位移为 y=4cm，质点 A处于波峰位置： t= s 时，质点 O第一次回到平衡位置， t=1s时，质点 A第一次回到平衡位置 。 求 ： (1)简谐波的周期、波速和波长 。 解析： t=0s时， A点位于波峰位置， t=1s时， A点第一次回到平衡位置，可的

26、： =1s，解得 T=4s。 当 t= s时， O点第一次到平衡位置 t=1s时， A第一次到达平衡位置 所以可知波从 O点传到 A点用时 s，传播距离为 x=5cm 所以波速为： v= = =7.5cm/s=0.075m/s 波长为： =vT=7.5m/s4s=30cm=0.3m 。 答案：简谐波的周期为 4s，波速为 0.075m/s，波长为 0.3m。 (2)质点 O的位移随时间变化的关系式 。 解析： 设 y=Asin(t+ 0) 可得： = = rad/s 再由 t=0时， y=4cm； t= s时， y=0 代入得： A=8cm=0.08m 再结合 t=1s和当 t= s时，质点的

27、位移，可得： 0 = 所以质点 O的位移随时间变化的关系式为： y=0.08sin( )或 y=0.08cos( +)。 答案： 质点 O的位移随时间变化的关系式为 y=0.08sin( )或 y=0.08cos( +)。 17.在下列描述的核过程的方程中，属于 衰变的是 ，属于 衰变的是 ，属于裂变的是 ，属于聚变的是 。 (填正确答案的标号 ) A. C N+ e B. P S+ e C. U Th+ He D. N+ He O+ H E. U+ n Xe+ Sr+2 n F. H+ H He+ n。 解析 ： A和 B的反应生成物里都有电子，属于 衰变， C的反应生成物里有 粒子，是 衰

28、变， 裂变是重核裂变成轻核，属于裂变的是 E， 聚变是轻核生成重核，属于聚变的是 F。 答案 ： C AB E F 18.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面前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=0.3m(h小于斜面体的高度 )。 已知小孩与滑板的总质量为 m1=30kg，冰块的质量为 m2=10kg，小孩与滑板始终无相对运动 。 取重力加速度的大小 g=10m/s2. (1)求斜面体的质量 。 解析：对于冰块和斜面体组成的系统，根据动量守恒可得， m2v2=(m2+M)v 根据系统的机械能守恒，可得， m2gh+ (m2+M)v2= m2v22 解得： M=20kg。 答案：斜面体的质量为 20kg。 (2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？ 解析： 小孩与冰块组成的系统，根据动量守恒可得， m1v1=m2v2， 解得 v1=1m/s(向右 ) 冰块与斜面： m2v2=m2v2+Mv 3 ， 根据机械能守恒，可得， m2v22= m2v2 2+ Mv32 解得： v2= 1m/s(向右 ) 因为 =v1，所以冰块不能追上小孩 。 答案： 冰块与斜面体分离后不能追上小孩 。