全国卷理科综合物理部分含答案.docx

绝密启封前试题类型：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1417题只有一项是符合题目要求，第1821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。14.一平行板电容器两极板之间充满云母介质，接在恒压直流电源上，若将云母介质移出，则电容器A.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大B.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大C.极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变D.极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变15.现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。此离子和质子的质量比约为A.11 B.12C.121 D.144 16.一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1，R2和R3的阻值分别为3 ，1 ，4 ，为理想交流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S断开时，电流表的示数为I；当S闭合时，电流表的示数为4I。该变压器原、副线圈匝数比为A.2 B.3 C.4 D.517.利用三颗位置适当的地球同步卫星，可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，假设地球的自转周期变小，若仍仅用三颗同步卫星来实现上述目的，则地球自转周期的最小值约为A.1h B.4h C.8h D.16h18.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A.质点速度的方向总是及该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是及该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是及该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变19.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b。外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态。若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则A.绳OO'的张力也在一定范围内变化B.物块b所受到的支持力也在一定范围内变化C.连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化D.物块b及桌面间的摩擦力也在一定范围内变化20.如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）内，且相对于过轨迹最低点P的竖直线对称。忽略空气阻力。由此可知A.Q点的电势比P点高B.油滴在Q点的动能比它在P点的大C.油滴在Q点的电势能比它在P点的大D.油滴在Q点的加速度大小比它在P点的小21.甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v-t图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则A.在t=1s时，甲车在乙车后B.在t=0时，甲车在乙车前7.5mC两车另一次并排行驶的时刻是t=2s D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m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.(5分)某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律，其中打点计时器的电源为交流电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz，打出纸带的一部分如图（b）所示。 该同学在实验中没有记录交流电的频率，需要用实验数据和其他条件进行推算。（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出B点时，重物下落的速度大小为_，打出C点时重物下落的速度大小为_，重物下落的加速度的大小为_.（2）已测得=8.89cm，=9.50cm，=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出为_Hz。23.（10分）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过60°C时，系统报警。提供的器材有：热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警），电阻箱（最大阻值为999.9），直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器（最大阻值为1000），滑动变阻器（最大阻值为2000），单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，约为10mA；流过报警器的电流超过20mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在60°C时阻值为650.0。（1） 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。（2）在电路中应选用滑动变阻器_（填“”或“”）。（3）按照下列步骤调节此报警系统： 电路接通前，需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求，这一阻值为_；滑动变阻器的滑片应置于_（填“a”或“b”）端附近，不能置于另一端的原因是_。 将开关向_（填“c”或“d”）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片，直至_。（4）保持滑动变阻器滑片的位置不变，将开关向另一端闭合，报警系统即可正常使用。24.（14分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为，上沿相连。两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒及斜面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑。求（1）作用在金属棒ab上的安培力的大小；（2）金属棒运动速度的大小。25.（18分）如图，一轻弹簧原长为2R，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态，直轨道及一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点，AC=7R，A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R，已知P及直轨道间的动摩擦因数，重力加速度大小为g。（取）（1）求P第一次运动到B点时速度的大小。（2）求P运动到点时弹簧的弹性势能。（3）改变物块P的质量，将P推至E点，从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后，恰好通过点。点在点左下方，及点水平相距、竖直相距，求运动到点时速度的大小和改变后的质量。（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及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33（15分）（1）（5分）关于热力学定律，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气体吸热后温度一定升高B对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别及状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡（2）（10分）在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差p及气泡半径r之间的关系为p=,其中=0.070 N/m。现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0=1.0×105 Pa，水的密度=1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g=10 m/s2。（i）求在水下10 m处气泡内外的压强差；（ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径及其原来半径之比的近似值。34物理选修34（15分）（1）（5分）某同学漂浮在海面上，虽然水面波正平稳地以1.8 m./s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠近。该同学发现从第1个波峰到第10个波峰通过身下的时间间隔为15 s。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水面波是一种机械波B该水面波的频率为6 HzC该水面波的波长为3 mD水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时能量不会传递出去E水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点并不随波迁移（2）（10分）如图，在注满水的游泳池的池底有一点光源A，它到池边的水平距离为3.0 m。从点光源A射向池边的光线AB及竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折射率为。（i）求池内的水深；（ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为2.0 m。当他看到正前下方的点光源A时，他的眼睛所接受的光线及竖直方向的夹角恰好为45°。求救生员的眼睛到池边的水平距离（结果保留1位有效数字）。35.【物理选修3-5】（1）（5分）现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时，有光电流产生。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保持入射光的频率不变，入射光的光强变大，饱和光电流变大B入射光的频率变高，饱和光电流变大C入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大D保持入射光的光强不变，不断减小入射光的频率，始终有光电流产生E遏止电压的大小及入射光的频率有关，及入射光的光强无关（2）（10分）某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板（面积略大于S）；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为g。求（i）喷泉单位时间内喷出的水的质量；（ii）玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试答案一、选择题14D 15D 16B 17B 18BC 19BD 20AB 21BD二、非选择题22（5分）（1）(s1+s2)f (s2+s3)f (s3s1)f （2）4023（10分）（1）连线如图所示。 （2）R2 （3）650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏 c 报警器开始报警24（14分）（1）设导线的张力的大小为T，右斜面对ab棒的支持力的大小为N1，作用在ab棒上的安培力的大小为F，左斜面对cd棒的支持力大小为N2。对于ab棒，由力的平衡条件得2mgsin =N1+T+FN1=2mgcos 对于cd棒，同理有mgsin +N2=TN2=mgcos 联立式得F=mg(sin 3cos )（2）由安培力公式得F=BIL这里I是回路abdca中的感应电流。ab棒上的感应电动势为=BLv式中，v是ab 棒下滑速度的大小。由欧姆定律得I=联立式得v=(sin 3cos )25.（18分）（1）根据题意知，B、C之间的距离为l为l=7R2R设P到达B点时的速度为vB，由动能定理得式中=37°，联立式并由题给条件得（2）设BE=x。P到达E点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为Ep。P由B点运动到E点的过程中，由动能定理有E、F之间的距离l1为l1=4R-2R+xP到达E点后反弹，从E点运动到F点的过程中，由动能定理有Epmgl1sin mgl1cos联立式并由题给条件得x=R（3）设改变后P的质量为m1。D点及G点的水平距离x1和数值距离y1分别为式中，已应用了过C点的圆轨道半径及竖直方向夹角仍为的事实。设P在D点的速度为vD，由D点运动到G点的时间为t。由平抛运动公式有x1=vDt联立式得设P在C点速度的大小为vC。在P由C运动到D的过程中机械能守恒，有P由E点运动到C点的过程中，同理，由动能定理有联立式得26(14分)(1) A；2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O； adcfei；(2)红棕色颜色变浅，最后褪为无色；8NH3+6NO2 =7N2 +12H2O；水倒吸入Y管中；该反应是气体体积减小的反应，装置内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸。33.物理-选修3-3（15分）（1）BDE（2）（10分）（i）当气泡在水下h=10 m处时，设其半径为r1，气泡内外压强差为p1p1= 代入题给数据得p1=28 Pa （ii）设气泡在水下10m处时，气泡内空气的压强为p1，气泡体积为V1,；气泡到达水面附近时，气泡内空气压强为p2，内外压强差为p2，其体积为V2，半径为r2。气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律p1V1=p2V2 p1=p0+gh+p1p2=p0+p2 气泡体积V1和V2分别为V1= V1= 联立式得由式知，pi<<p0,i=1，2，故可略去式中的pi项。代入题给数据得34物理选修3-4（15分）（1）ACE（2）（10分）（i）如图，设达到池边的光线的入射角为i。依题意，水的折射率n=，光线的折射角=90°。由折射定律有nsin i=sin 由几何关系有sin i=式中，l=3 m，h是池内水的深度。联立式并代入题给数据得h=m2.6 m（ii）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x。依题意，救生员的视线及竖直方向的夹角为'=45°。由折射定律有nsin i'=sin ' 式中，i'是光线在水面的入射角。设池底点光源A到水面入射点的水平距离为a。由几何关系有sin i'=x+l=a+h' 式中h'=2 m。联立式得x=(31)m0.7 m35. 物理-选修3-5（15分）（1）ACE（2）（i）设时间内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，则 由式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为 （ii）设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为。对于时间内喷出的水，有能量守恒得 在高度处，时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为 设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有 由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得 联立式得 第 7 页