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2016年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题


2016 年普通高等学校招生全国统一考试模拟试题
理科综合能力测试(物理)
班级: 测试时间:60 分钟 第I卷 一、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 1~5 题只有一 项符合题目要求,第 6~8 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。 1. 汶川大地震后, 为解决灾区群众

的生活问题, 党和国家派出大量直升机空投救灾物资. 有 一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受 的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比, 且运动过程中箱子始终保持图示姿态. 在箱子下 落过程中,下列说法正确的是( ) 姓名: 满分:110 分

A.箱内物体对箱子底部始终没有压力 B.箱子刚投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 解析:因为下落速度不断增大,而阻力 f∝v2,所以阻力逐渐增大,当 f=mg 时,物体 开始匀速下落.以箱和物体为整体:(M+m)g-f=(M+m)a,f 增大则加速度 a 减小.对 物体:Mg-FN=ma,加速度减小,则支持力 FN 增大.所以物体后来受到的支持力比 开始时要增大,不可能“飘起来”. 答案:C 2. 有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为 v 的大河。小明驾着小船渡河,去程时船头指 向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k,船在静水 中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( B )

A.

B.

C.

D.

[解析] 去程时船头垂直河岸如图所示,由合运动与分运动具有等时性并设河宽为 d,则去程

时 间 t1=

; 回 程 时 行 驶 路 线 垂 直 河 岸 , 故 回 程 时 间 t2=

,由题意有

=k, 则

k=

,得 v1=

=

,选项 B 正确。
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3. 如图所示,若有 4 个完全相同的篮球,并排放在倾角为 30°的固定斜面上,各篮球 依次标为“2、0、1、4”,其中 4 号篮球被竖直板挡住,不计所有接触处的摩擦,则 1 号篮 球跟 4 号篮球间与 4 号篮球跟挡板间的弹力之比为( B A. 3 4 3 3 4 B. )

3 3 8 9 8

C.

D.

解析:取标号为“2、0、1”的三个篮球为研究对象,由平衡条件可知,4 号篮球对 1 号篮球的弹力 F1=3mgsin30°=1.5mg;取标号为“2、0、1、4”的四个篮球为研究对象, 4 3 F1 3 3 由平衡条件可知,竖直挡板对 4 号篮球的弹力 F2=4mgtan30°= mg,所以 = ,B 3 F2 8 项正确。 4.如右图,轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连,下端与另一质量为 M 的木块 2 相 连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突 然抽出,设抽出后的瞬间,木块 1、2 的加速度大小分别为 a1 、 a2 。重力加速度大小 为 g。则有 A. a1 ? g , a2 ? g C. a1 ? 0 , a2 ? 【答案】C 【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对 1 的支持力和对 2 的压力并未改变。对 1 物体受重力和 支持力,mg=F,a1=0. 对 2 物体受重力和压力,根据牛顿第二定律 a ? B. a1 ? 0 , a2 ? g D. a1 ? g , a2 ?

m?M g M

m?M g M

F ? Mg M ? m ? g M M

5.如图所示, 在建筑工地, 民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速 度 a 竖直向上匀加速搬起,其中 A 的质量为 m,B 的质量为 3m,水平作用力为 F,A、B 之间 的动摩擦因数为 μ ,在此过程中,A、B 间的摩擦力为( A.μ F 3 C. m(g+a) 2 [答案] D [解析] 本题考查力和运动的关系, 意在考查学生对牛顿第二定律、 整体法和隔离法的
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)

B.2μ F D.m(g+a)

应用。由于 A、B 相对静止,故 A、B 之间的摩擦力为静摩擦力,A、B 错误。设民工兄弟对 A、 B 在竖直方向上的摩擦力为 f,以 A、B 整体为研究对象可知在竖直方向上有 2f-(m+3m)g =(m+3m)a,设 B 对 A 的摩擦力方向向下,大小为 f′,对 A 由牛顿第二定律有 f-f′-mg =ma,解得 f′=m(g+a),D 正确,C 错误。 6.水平路面上有甲、乙两辆小车,它们从同一地点沿着同一方向做匀变速直线运动。在如 图所示的图线中仅仅画出了两辆小车运动的前 1.00 s 的情况, 则下列说法正确的是( CD )

A. 甲车的加速度大小为 20 m/s2 B. 1.00 s 时刻两车相距最近 C. 相遇前两车在 1.00 s 时相距最远 D. 两车相遇时甲车的速度为零
2

解析:由图象可知,甲车加速度的大小 a=16 m/s ,A 错。1.00 s 时刻 20 两者速度相等,相距最远,B 错,C 对。甲车停止时运动的时间 t= s=1.25 s。运动的 16 20+0 1 1 2 2 位移 x 甲= ×1.25 m=12.5 m。而乙车运动的位移 x2= a′t = ×4×1.25 m=3.125 2 2 2 m<12.5 m,即乙是在甲停止后才追上甲的,故 D 正确。

7.上图所示的装置中,两根细绳系住一个小球,两细绳间夹角为 θ ,细绳 AC 呈水平状态, 现将整个装置在纸面内顺时针缓缓地转动 90°角,在转动过程中,保持两绳夹角 θ 不变。 则在转动过程中,CA 绳中的拉力 FA 和 CB 绳中的拉力 FB 的大小发生的变化是( BCD A. FA 先减小,后增大 B. FA 先增大,后减小 C. FB 逐渐减小 D. FB 最后减到零 )

解析:如图所示,小球受到三个力作用而处于平衡状态,根据正弦 定理,有:

G
sinθ



FA
sinα



FB
sinβ



所以 FA=

Gsinα
sinθ

,FB=

Gsinβ
sinθ



装置在纸面内顺时针缓缓地转动 90°角的过程中, θ 不变, 由图可知, α 角由大于 90° 的钝角变成小于 90°的锐角, 而 β 角由 90°增大到 180°。由上式可得,FA 先增大后减小,
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FB 逐渐减小;当装置刚好转动 90°角时,FA=G,FB=0。故选项 B、C、D 正确。
答案:BCD 8.如图所示,在斜面顶端 a 处以速度 va 水平抛出一小球,经过时间 ta 恰好落在斜面底 端 P 处;今在 P 点正上方与 a 等高的 b 处以速度 vb 水平抛出另一小球,经过时间 tb 恰好落 在斜面的中点 Q 处。若不计空气阻力,下列关系式正确的是( A. va=vb C. ta=tb B. va= 2vb D. ta= 2tb )

1 2 L h 1 2 解析:对 a 球:L=vata,h= gta;对 b 球: =vbtb, = gtb, 2 2 2 2 联立可解得 ta= 2tb,va= 2vb。 答案:BD

第Ⅱ卷 二、实验题(把答案直接填在横线上) 9. (6 分)图(a)为测量物块与水平桌面之间动摩擦因数的实验装置示意图。实验步骤 如下: ①用天平测量物块和遮光片的总质量 M、重物的质量 m;用游标卡尺测量遮光片的宽度

d;用米尺测量两光电门之间的距离 s;
②调整轻滑轮,使细线水平; ③将物块从光电门 A 的左侧由静止释放,用数字毫秒计分 别测出遮光片经过光电门 A 和光电门 B 所用的时间 Δ tA 和 Δ tB, 求出加速度 a; ④多次重复步骤③,求 a 的平均值 a ; ⑤根据上述实验数据求出动摩擦因数 μ 。 回答下列问题: (1)测量 d 时,某次游标卡尺(主尺的最小分度为 1 mm)的示数如图(b)所示,其读数为 ________cm。

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(2)物块的加速度 a 可用 d、s、Δ tA 和 Δ tB 表示为 a=________。 (3)动摩擦因数 μ 可用 M、m、 a 和重力加速度 g 表示为 μ =________。 解析:本题考查基本仪器的读数及力学实验,意在考查考生的实验迁移能力。 (1)游标卡尺主尺读数为 0.9 cm,游标尺为 20 分度,读数为 12×0.05 mm=0.060 cm, 游标卡尺的读数为 0.9 cm+0.060 cm=0.960 cm。 (2)遮光片通过光电门 A 时的速度为 vA= , 通过光电门 B 时的速度为 vB= , 根据 Δ tA Δ tB 1 d 2 d 2 2 v2 [( ) -( ) ]。 B-vA=2as 可解得 a= 2s Δ tB Δ tA (3)设细线的拉力为 T,以物块为研究对象,水平方向上有 T-μ Mg=M a ,以重物为研

d

d

究对象,竖直方向上有 mg-T=m a ,两式联立解得 μ = 1 d 2 d 2 答案:(1)0.960 (2) [( ) -( )] 2s Δ tB Δ tA

mg-?M+m? a Mg


mg-?M+m? a
(3)

Mg

10. (9 分)用如图所示装置做“探究物体的加速度跟力的关系”的实验.实验时保持小车 的质量不变,用钩码所受的重力作为小车受到的合力,用打点计时器和小车后端拖动的 纸带测出小车运动的 加速度.

(1)实验时先不挂钩码,反复调整垫木的左右位置,直到小车做匀速直线运动,这样做 的目的是_____________________________________. (2)图 2 为实验中打出的一条纸带的一部分, 从比较清晰的点迹起, 在纸带上标出了连续 的 5 个计数点 A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间都有 4 个点迹没有标出,测出各计 数点到 A 点之间的距离,如图所示.已知打点计时器接在频率为 50 Hz 的交流电源两端, 则此次实验中小车运动的加速度的测量值 a=________ m/s .(结果保留两位有效数字)
2

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图2 (3)实验时改变所挂钩码的质量,分别测量小车在不同外力作用下的加速 度.根据测得的多组数据画出 a-F 关系图线,如右图所示. 此图线的 AB 段明显偏离直线,造成此现象的主要原因可能是________. (选填下列选项的序号) A.小车与平面轨道之间存在摩擦 B.平面轨道倾斜角度过大 C.所挂钩码的总质量过大 D.所用小车的质量过大

三、计算与简答: (11 题 12 分,12 题 20 分,解答时要求写出必要的文字说明、方程式和 重要的演算步骤) 11.如图所示,A、B 两同学在直跑道上练习 4×100 m 接力,他们在奔跑时有相同的最大速 度.B 从静止开始全力奔跑需 25 m 才能达到最大速度, 这一过程可看做匀变速运动,现在 A 持棒以最大速度向

B 奔来, B 在接力区伺机全力奔出. 若要求 B 接棒时速度
达到最大速度的 80%,则: (1)B 在接力区需跑出的距离 s1 为多少?

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(2)B 应在离 A 的距离 s2 为多少时起跑?

12.如图所示,光滑水平面上有一块木板,质量 M = 1.0 kg,长度 L = 1.0 m.在木板的 最左端有一个小滑块(可视为质点) ,质量 m = 1.0 kg.小滑块与木板之间的动摩擦因数 μ = 0.30.开始时它们都处于静止状态.某时刻起对小滑块施加一个 F = 8.0 N 水平向右的恒力, 此后小滑块将相对木板滑动. (1)求小滑块离开木板时的速度; (2)假设只改变 M、m、μ、F 中一个物理量的大小,使得小滑块速度总是木板速度的 2 倍,请你通过计算确定改变后的那个物理量的数值(只要提出一种方案即可).
m F M 图 15

解: (1)小滑块受到 F=8.0 N 水平向右的恒力后,向右做匀加速直线运动,所受向左的摩 擦力 f = μmg 根据牛顿第二定律,小滑块的加速度 a1=

F? f = 5.0 m/s2 m
设经过时间 t 后小滑块离开木板。在这段时间内小滑块的位移

1 x1 ? a1t 2 2
木板所受向右的摩擦力 f ′ = f,向右做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律,木板的加 速度 a2=

f' = 3.0 m/s2 M

在时间 t 内木板的位移 1 x2 ? a2 t 2 2
F x2 L F

x1

由图可知 L = x1 – x2,解得 t = 1.0 s 则小滑块离开木板时的速度 v = a1t = 5.0 m/s (2)小滑块做匀加速直线运动的速度
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v1 ? a1t ? v2 ? a2 t ?

F ? ?mg t m

木板做匀加速直线运动的速度

?mg
M

t

任意时刻小滑块与木板速度之比 v1 ( F ? ?mg ) M ? v2 ?m 2 g 欲使小滑块速度是木板速度的 2 倍,应满足 ( F ? ?mg ) M ?2 ?m 2 g 若只改变 F,则 F = 9 N 若只改变 M,则 M = 1.2 kg 若只改变 μ,则 μ = 0.27 若只改变 m,则 m = 0.93 kg

(二)选考题 (1) 在物理学的探索和发现过程中,科学家们运用了许多研究方法。以下关于物理学研究 方法的叙述中正确的是( ABD) A. 在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法是理想模型法。 Δx Δx B. 根据速度定义式 v= ,当 Δ t→0 时, 就可以表示物体在 t 时刻的瞬时速度,该定 Δt Δt 义运用了极限思维法 C. 在探究加速度、力和质量三者之间的关系时,先保持质量不变研究加速度与力的关 系,再保持力不变研究加速度与质量的关系,这里运用了假设法 D. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近 似看作匀速直线运动,再把各小段位移相加,这里运用了微元法。 E.惯性是物体的固有属性,速度大的物体惯性一定大 (2) (10 分))如图所示,一名跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出, 经过 3 s 落到斜坡上的 A 点.已知 O 点是斜坡的起点,斜坡与水平面的夹角 θ =37°,运 动员的质量 m=50 kg.不计空气阻力(sin37°=0.6,cos37°=0.8;g 取 10 m/s).求: (1)A 点与 O 点的距离 L; (2)运动员离开 O 点时的速度大小; (3)运动员从 O 点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间. 解析 (1)运动员在竖直方向做自由落体运动,有

Lsin37°= gt2,L=

1 2

=75 m 2sin37°

gt2

(2)设运动员离开 O 点时的速度为 v0,运动员在水平方向的分运动为匀速直线运动,有

Lcos37°=v0t,即

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Lcos37° v0= =20 m/s t
(3) 方法一 运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀加速运动 ( 初速度为 v0cos

37°、加速度为 gsin37°)和垂直斜面方向的类竖直上抛运动(初速度为 v0sin37°、加速度 为 gcos37°). 当垂直斜面方向的速度减为零时,运动员离斜坡距离最远,有

v0sin37°=gcos37°·t,解得 t=1.5 s
方法二 当运动员的速度方向平行于斜坡或与水平方向成 37°角时,运动员与斜坡距 离最远,有 =tan37°,

gt v0

t=1.5 s

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