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2016年高考物理(全国卷Ⅱ)试题及答案


绝密★启封并使用完毕前

试题类型:

2016 年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试
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。 2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。 4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。

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第Ⅰ卷(选择题共 126 分)
本卷共 21 小题,每小题 6 分,共 126 分。

二、选择题:本大题共 8 小题,每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中,第 14~17 题只有一 项是符合题目要求,第 18~21 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 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

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

1

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

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.

2 5

B.

1 2

C.

3 5

D.

2 3

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 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.

? 3B

B.

? 2B

C.

? B

D.

2? B

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 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 分别于圆盘的边缘和铜 轴接触,关于流过电阻 R 的电流,下列说法正确的是
2

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

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 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

第 II 卷(非选择题共 174 分)
三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第 22 题~第 32 题为必考题,每个试题考生都必须 做答。第 33 题~第 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,右端与一物快接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与五块连接。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) 试验中涉及到下列操作步骤: ① 把纸带向左拉直 ② 松手释放物快 ③ 接通打点计时器电源 ④ 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) 。
3

(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 50Hz 。由 M 纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的试验中物快脱离弹簧时的速度为 ______m/s。比较两纸带克制,________(填“M”或“L” )纸带对应的试验中弹簧被压缩后的弹性势能大。

23.(9 分) 某同学利用图(a)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 99999.9Ω ) ,滑动变阻器 R1(最大阻值 50Ω ) ,滑动变阻器 R2(最大阻值 5kΩ ) , 直流电源 E(电动势 3V)。开关 1 个,导线若干。 实验步骤如下 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) 试验中应选择滑动变阻器_______(填“ R1 ”或“ R2 ” ) 。 (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 630.0Ω ,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.100μ A B.250μ A C.500μ A
4

D.1mA

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。

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 简的动摩擦因数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; (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。

5

(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 题做答,并用 2B 铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必 须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所 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 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 (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。 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 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 (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 1 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= s 3 时,质点 O 第一次回到平衡位置,t=1 s 时,质点 A 第一次回到平衡位置。求 (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。

6

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 属于聚变的是 A. C. E. 。 (填正确答案标号) B. D. F. , 属于β 衰变的是 , 属于裂变的是 ,

(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 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。 (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?

7

理综物理试题答案
第Ⅰ卷 一、 选择题(本大题共 13 小题,每小题 6 分,共 78 分) 1.B 2.C 3.D 4.C 5.C 6.D 7.B 8.B 9.A 10.C 二、选择题(本大题共 8 小题,每小题 6 分,共 48 分) 14.A 15.D 16.C 17.C 18.A 19.BD 20.AB 21.BCD 第Ⅱ卷 二、 非选择题 (一) 必考题 22.(6 分) (1)④①③② (2)1.29 M 23.(9 分) (1)R1 (2)连线如图所示。 (3)2520 (4)D 11.B 12.C 13.D

24.(12 分) (1)设金属杆进入磁场前的而加速度大小为 a,由牛顿第二定律得 ma=F-μ mg① 设金属杆到达磁场左边界时的速度为 v,由运动学公式有 v=at0② 当金属杆以速度 v 在磁场中运动时,由法拉第电磁感应定律,杆中的电动势为 E=Blv③ 联立①②③式可得 E=Blt0 ④

(2)设金属杆在磁场区域中匀速运动时,金属杆的电流为 I,根据欧姆定律

I=



式中 R 为电阻的阻值。金属杆所受的安培力为 f=BIl ⑥ 因金属杆做匀速运动,由牛顿运动定律得 F-μ mg-f=0 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得

R=



25.(20 分) (1)依题意,当弹簧竖直放置,长度被压缩至 l 时,质量为 5m 的物体的动能为零,其重力势能转化为弹簧 的弹性势能。由机械能守恒定律,弹簧长度为 l 时的弹性势能为 Ep=5mgl①
8

设 P 的质量为 M,到达 B 点时的速度大小为 vB,有能量守恒定律得 ② 联立①②式,去 M=m 并代入题给数据得 ③ 若 P 能沿圆轨道运动到 D 点,其到达 D 点时的向心力不能小于重力,即 P 此时的速度大小 v 满足 ④ 设 P 滑到 D 点时的速度为 vP,由机械能守恒定律得 ⑤ 联立③⑤式得 ⑥ 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 ⑦ 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 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 ? (一) 选考题 33.[物理-选修 3-3](15 分) (1)ABE (2)设氧气开始时的压强为 p1,体积为 V1,压强变为 p2(两个大气压)时,体积为 V2,根据玻意耳定律得 p1V1=p2V2 ① 重新充气前,用去的氧气在 p2 压强下的体积为 V3=V2-V1② 设用去的氧气在 p0(1 个大气压)压强下的体积为 V0,则有 p2V3=p0V0 ③ 设实验室每天用去的氧气在 p0 下的体积为?V,则氧气可用的天数为 N=V0/?V④ 联立①②③④式,并代入数据得 N=4(天) ⑤ 34.[物理——选修 3-4](15 分) (1)ABC (2) (i)设振动周期为 T。由于质点 A 在 0 到 1 s 内由最大位移处第一次回到平衡位置,经历的是 个周期,由此 可知 T=4 s① 由于质点 O 与 A 的距离 5 m 小于半个波长,且波沿 x 轴正向传播,O 在 时回到平衡位置,而 A 在 t=1 s

9

时回到平衡位置,时间相差

。两质点平衡位置的距离除以传播时间,可得波的速度

v=7.5 m/s② 利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长 λ=30 cm③ (ii)设质点 O 的位移随时间变化的关系为 ④ 将①式及题给条件代入上式得 ⑤ 解得 ,A=8 cm⑥ (国际单位制) 或 (国际单位制) 35.[物理-选修 3-5](15 分) (1)C AB E F (2) (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 m2 = (m2+ m3)v2+m2gh②

式中 v20=-3m/s 为冰块推出时的速度。联立①②式并代入题给数据得 m3=20kg ③ (ii)设小孩推出冰块后的速度为 v1,由动量守恒定律有 m1v1+m2v20④ 代入数据得 v1=1 m/s⑤ 设冰块与斜面体分离后的速度分别为 v2 和 v3,由动量守恒和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2+m3v3⑥ ⑦

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