1、2016年普通高等学校招生全国统一考试 (浙江卷 )物理 一、选择题 1.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 解析 ： A、根据电场线的性质可知，在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低；故 A正确； B、功率等于功与时间的比值，做功多但如果用时很长，功率可能较小；故 B错误； C、电容器电容与电容器所带电量以及两极板间的电压无关；故 C错误； D、在超重和失重现象中，地球对物体的吸引力大小不变，只是物体对外界的压
2、力或拉力发生了变化；故 D错误 。 答案 ： A 2.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 解析 ： A、物体 C靠近 A附近时，由于静电感应， A端带上负电， B端带上正电；故 A错误； B、此时 AB为等势体，两端电势相等；故 B错误； C、移去 C后，由于电荷间相互作用，重新中和，达电中性状
3、态，两金属箔均闭合；故 C正确； D、先把 AB 分开，则 A 带负电， B带正电，移去 C 后，电荷不能再进行中和，故两金属箔仍然张开；故 D错误 。 答案 ： C 3.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 解析 ： A、根据楞次定律可知，原磁场向里增大，则感应电流的
4、磁场与原磁场方向相反，因此感应电流为逆时针；故 A错误； B、根据法拉第电磁感应定律可知， E= = ；而 S=l2； 因此电动势之比为 9： 1；故 B 正确； C、线圈中电阻 R= ，而导线长度 L=n4l ；故电阻之比为： 3： 1；由欧姆定律可知， I=；则电流之比为： 3： 1；故 C 错误； D、电功率 P= ，电动势之比为 9： 1；电阻之比为 3： 1；则电功率之比为 27： 1；故 D错误 。 答案 ： B 4.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
5、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)， U B. v(t0 t)， U C.v(t0 t)， (U U0) D. v(t0 t)， (U U0) 解析 ：高度： h= = 输出电压与作用在其上的压力成正比知： U0=KM0g 又 U=K(M0+M)g 由以上两式可得： M= (U U0)，则 D正确， ABC错误 。 答案 ： D 二、选择题 5.如图所示为一滑草场 。 某条滑道由上下
6、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， sin37=0.6 ， cos37=0.8 )。 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 g 解析 ： A、对整个过程，由动能定理得： 2mgh mgcos45 mgcos37=0 解得： = 。 故 A正确 。 B、滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，设为 v，
7、由动能定理得： mgh mgcos45= 解得： v= 。 故 B 正确 。 C、对整个过程，由动能定理得： 2mgh Wf=0，解得，载人滑草车克服摩擦力做功为： Wf=2mgh。 故 C错误 。 D、载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为： a= = g，故 D错误 。 答案 ： AB 6.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 8.010 4kg，带电小球可视为点电荷，重力加速度 g=10m
8、/s2，静电力常量 k=9.010 9Nm2/C2，则 ( ) A.两球所带电荷量相等 B.A 球所受的静电力为 1.010 2N C.B 球所带的电荷量为 4 10 8C D.A、 B两球连线中点处的电场强度为 0 解析 ： A、用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，与 A球接触后 A带正电，而 B不带电，所以两球接触后所带电荷量相等且都带正电，故 A正确； B、平衡后，两球都处于平衡状态，对 A球受力分析，设悬挂 A的细线与竖直方向的夹角为 ，如图所示： 根据几何关系得： sin= ， 则 tan= ， 根据平衡条件得： tan= ， 带入数据解得： F=6.010 3N， q=4 10 8C，故
9、B错误， C正确； D、 A、 B两球带等量同种电荷，则 A、 B两球连线中点处的电场强度为 0，故 D 正确 。 答案 ： ACD 7.如图所示为赛车场的一个水平梨形赛道，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 )。 则赛车 ( ) A.在绕过小圆弧弯道后加速 B.在大圆弧弯
10、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 解析 ： A.在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，由 BC分析可知，在绕过小圆弧弯道后加速，故 A正确； B.设经过大圆弧的速度为 v，经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由 2.25mg=m 可知，代入数据解得： v=45m/s，故 B正确； C.设经过小圆弧的速度为 v0，经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力，由 2.25mg=m 可知，代入数据解得： v0=30m/s，由几何关系可得直道的长度为： x=50
11、m，再由 v2 =2ax代入数据解得： a=6.50m/s，故 C错误； D.设 R与 OO的夹角为 ，由几何关系可得： cos= = ， =60 ，小圆弧的圆心角为：120 ，经过小圆弧弯道的时间为 t=2r =2.79s，故 D错误 。 答案 ： AB 三、非选择题 8.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)若弹簧秤 a、 b间夹角为 90 ，弹簧秤 a的读数是 N(图中所示 )，则弹簧秤 b的读数可能为 N。 解析：根
12、据胡克定律可知， F=kx=5000.01=5N ； 根据弹簧秤的读数方法可知， a的读数为 3.00N；两弹簧秤夹角为 90 ，则可知， b的读数为： F= =4.00N。 答案： 3.00 4.00 (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 )。 解析 ：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；如图所示： 则可知两弹簧秤的示数均变大 。 答案 ：变大 变大 9.某同学用伏安法测
13、量导体的电阻，现有量程为 3V、内阻约为 3k 的电压表和量程为 0.6A、内阻约为 0.1 的电流表 。 采用分压电路接线， 如图 是实物的部分连线图，待测电阻为图中的 R1，其阻值约为 5 。 (1)测 R1阻值的最优连接方式为导线 连接 (填 a或 b)、导线 连接 (填 c或 d)。 解析：由题意可知，本实验采用分压接法，故导线 要与 d接通；由于电流表内阻与待测电阻阻值接近，因此只能采用电流表外接法，以减小实验误差；故导线 1应接 a。 答案： a 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 。 U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
14、I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53 解析：根据表中数据采用描点法可得出对应的图象如图所示： 图象的斜率为电阻的阻值，则 R= =4.55 。 答案： 4.55 (3)已知图中 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. 连接 a， 连接 c B. 连接 a， 连接 d C. 连接 b， 连接 c D. 连接 b， 连接 d 解析 ： R2与 R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，则根据 R= 可知，两电阻的阻值相等；因此测量方法与测 相同 。 答案 ： B
15、10.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 。 解析：打在中点的微粒 h= gt2 解得 t= 。 答案：若微粒打在探测屏 AB的中点，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 。 解析：打在 B点的微粒 v1= 2h= 解得 v1=L 同理，打在 A点的微粒初速度 v2=L 微粒初速度范围 L vL 。 答案：能被屏探测到的微
16、粒的初速度范围为 L vL 。 (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 。 解析 ：由能量关系 mv22+mgh= mv12+2mgh 代入 v1=L ， v2=L 两式可得： L=2 h。 答案： 若打在探测屏 A、 B两点的微粒的动能相等， L=2 h。 11.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=53 ，导轨上端串接一个 0.05 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
17、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/s2， 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 。 解析： CD棒进入磁场前，由牛顿第二定律得： a= =12m/s2 进入磁场时 CD棒的速度为： v= = =2.4m/s。 答案： CD棒进入磁场时速度 v的大小为 2.4m/s。
18、 (2)CD棒进入磁场时所受的安培力 FA的大小 。 解析： CD棒进入磁场时产生的感应电动势为： E=Blv 感应电流为： I= CD棒安培力为： FA=BIl 联立代入得： FA= =48N。 答案： CD棒进入磁场时所受的安培力 FA的大小是 48N。 (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。 解析 ：在拉升 CD 棒的过程中，健身者所做的功为： W=F(s+d)=64J 由于 F mgsin FA=0 所以 CD 棒进入磁场后做匀速运动，在磁场中运动时间为： t= 则电阻产生的焦耳热为： Q=I2Rt=26.88J 答案： 在拉升 CD 棒的过程中，健身
19、者所做的功 W是 64J，电阻产生的焦耳热 Q是 26.88J。 12.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 。 解析：峰区
20、内圆弧半径 旋转方向为逆时针方向。 答案：闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径 r为 ，离子旋转的方向是逆时针。 (2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角 ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期 T。 解析：由对称性，峰区内圆弧的圆心角 每个圆弧的长度 每段直线长度 周期 代入得 。 答案：轨道在一个峰区内圆弧的圆心角 是 ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期 T为。 (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 变为 90 ，求 B 和 B的关系 。 已知：sin() =sincoscossin ， cos=1 2sin2 。 解析 ：谷区内的圆心角 =120 90=30 谷区内的轨道圆弧半径 由几何关系 由三角关系 代入得 。 答案： 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 变为 90 ， B 和 B的关系是 。
