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2016年高考真题——理科综合(全国Ⅱ卷)物理解析

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 C.F 逐渐变小,T 逐渐变大 【答案】A

B.F 逐渐变大,T 逐渐变小 D.F 逐渐变小,T 逐渐变小

考点:动态平衡的图解法 15.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

-1-

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 C.ab>ac>aa,vb>vc>va 【答案】D

B.aa>ab>ac,vb>vc>va D.ab>ac>aa,va>vc>vb

考点:点电荷的电场、带电粒子在电场中的运动 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】

-2-

试题分析:小球摆动至最低点由动能定理: 故 ,选项 A 错误;由 ,因

,可得:

,因



,则动能无法比较,选项 B 错误;在最

低点,

,可得

,选项 C 正确;

,两球的向心加速度相

等,选项 D 错误,故选 C。 考点:圆周运动、机械能、向心力 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 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. 【答案】C

B.

C.

D.

考点:闭合电路的欧姆定律、电容器 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 ω 顺时针转动。在该截面内,一带电 粒子从小孔 M
-3-

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. 【答案】A 【解析】

B.

C.

D.

试题分析:作出粒子的运动轨迹,由几何知识可得,轨迹的圆心角为

,两个

运动具有等时性,则 考点:带电粒子在磁场中的运动

,解得

,故选 A。

19.两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 【答案】BD

-4-

考点:牛顿第二定律、匀变速直线运动 20.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 分别与 圆盘的边缘和 铜轴接触,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 2 倍,则电流在 R 上的热功率也变为原来的 2 倍 【答案】AB 【解析】

试题分析:由电磁感应定律得



,故

一定时,电流大小恒定,

选项 A 正确;由右手定则知圆盘中心为等效电源正级,圆盘边缘为负极,电流经外电路从 a 经过 R 流到 b,选项 B 正确;圆盘转动方向不变时,等效电源正负极不变,电流方向不变,

故选项 C 错误; 考点:电磁感应定律

,角速度加倍时功率变成 4 倍,选项 D 错误,故选 AB。

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 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

-5-

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

考点:牛顿第二定律、能量守恒定律

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 须做答。第 33~40 题为选考题,考生根据要求做答。 (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,由静止释放物快,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。

-6-

(1)试验中涉及下列操作步骤: 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) 。 (2)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 50 Hz。由 M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应 的试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”)纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。

【答案】 (1)④①③② (2)1.29 M

考点:探究弹簧的弹性势能 23. (9 分)某同学利用图( a)所示电路测量量程为 2.5 V 的电压表 V 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 99 999.9 Ω) ,滑动变阻器 R1(最大阻值 50 Ω) ,滑动变阻 器 R2(最大阻 值 5 kΩ) ,直流电源 E(电动势 3 V) 。开关 1 个,导线若干。

实验步骤如下
-7-

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 2.00 V,记下电 阻箱的阻值。 回答下列问题: (1)试验中应选择滑动变阻器_______(填“ ”或“ ”) 。

(2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线。

(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为 630.0 Ω,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_______Ω(结果保留到个位)。 (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.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA

【答案】 (1)R1 (2)连线如下图 (3)2 520 (4)D

(2)滑动变阻器为分压式,连接实物电路如图所示:

-8-

(3)电压表的内阻



串联,分压为 2.00 V 和 0.50 V,则 ,故选 D。



(4)电压表的满偏电流 考点:半偏法测电压表的内阻

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。t=0 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,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 μ。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; (2)电阻的阻值。

【答案】 (1)

(2)

-9-

考点:电磁感应定律、牛顿第二定律 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 μ=0.5。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。

- 10 -

(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; (2)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。

【答案】 (1) 【解析】

(2)

vD 满足④式要求,故 P 能运动到 D 点,并从 D 点以速度 vD 水平射出。设 P 落回到轨道 AB 所 需的时间为 t,由运动学公式得



- 11 -

P 落回到 AB 上的位置与 B 点之间的距离为 s=vDt⑧ 联立⑥⑦⑧式得 ⑨ (2)为使 P 能滑上圆轨道,它到达 B 点时的速度不能小于零。由①②式可知 5mgl>μMg· 4l⑩ 要使 P 仍能沿圆轨道滑回,P 在圆轨道的上升高度不能超过半圆轨道的中点 C。由机械能守恒 定律有

? 联立①②⑩?式得

? 考点:能量守恒定律、平抛运动、圆周运动 (二)选考题:共 45 分。请考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任选 一题作答。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) (1) (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 1 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

- 12 -

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 【答案】ABE

考点:理想气体状态方程、热力学第一定律 (2) (10 分)一氧气瓶的容积为 0.08 m3,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 0.36 m3。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。

考点:气体实验定律 34.[物理——选修 3-4](15 分) (1) (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 1 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

- 13 -

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 【答案】ABC 【解析】 试题分析:电磁波在真空中的传播速度即为真空中的光速,与频率无关,选项 A 错误;根据 麦克斯韦的电磁场理论,选项 B 正确。电磁波是横波,其传播方向与电场强度、磁感应强度 两两垂直,选项 C 正确。电磁波可以通过全反射在光缆中传播,选项 D 错误。波源停止振动, 波会继续传播,直到能量为零,选项 E 错误。故选 ABC。 考点:电磁波的产生和传播 (2) (10 分)一列简谐横波在介质中沿 x 轴正向传播,波长不小于 10 cm。O 和 A 是介质中 平衡位置分别位于 x=0 和 x=5 cm 处的两个质点。 t=0 时开始观测, 此时质点 O 的位移为 y=4 cm,

质点 A 处于波峰位置;t= 平衡位置。求:

s 时,质点 O 第一次回到平衡位置,t=1 s 时,质点 A 第一次回到

(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】 (i)4 s 7.5 cm/s 30 cm (2)y=0.08cos(

+

)

- 14 -

(ii)设质点 O 的位移随时间变化的关系为 y=Acos( 将①式及题给条件代入上式得

+φ0)④



解得 φ0=

,A=8 cm⑥

质点 O 的位移随时间变化的关系为

y=0.08cos(

+

)(国际单位制)⑦

或 y=0.08sin(

+

)(国际单位制)

考点:机械振动和机械波 35.[物理——选修 3-5](15 分) (1) (5 分) 在下列描述的核过程的方程中, 属于 α 衰变的是_______, 属于 β 衰变的是_______, 属于裂变的是_______,属于聚变的是_______。 (填正确答案标号) A. C. E. 【答案】C AB E F B. D. F.

考点:核反应方程、核反应类型 (2) (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 3 m/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=0.3 m(h 小于斜面体的高度) 。 已知小孩与滑板的总质量为 m1=30 kg,冰块的质量为 m2=10 kg,小孩与滑板始终无相对运动。
- 15 -

取重力加速度的大小 g=10 m/s2。

(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? 【答案】 (i)20 kg (ii)不能 【解析】 试题分析: (i) 规定向右为速度正方向。 冰块在斜面体上运动到最大高度时两者达到共同速度, 设此共同速度为 v,斜面体的质量为 m3。由水平方向动量守恒和机械能守恒定律得 m2v20=(m2+m3)v①

② 式中 v20=–3 m/s 为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得 m3=20 kg③

考点:动量守恒定律、机械能守恒定律

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