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
2、体对外界的压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
3、去 C 后,由于电荷间相互作用,重新中和,达电中性状态,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:
4、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
5、,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
6、 。 答案 : D 二、选择题 5.如图所示为一滑草场 。 某条滑道由上下两段高均为 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:
7、 = 。 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,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
8、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/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= ,
9、根据平衡条件得: tan= , 带入数据解得: F=6.010 3N, q=4 10 8C,故 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,
10、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
11、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 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
12、, (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
13、 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
14、 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 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,
15、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 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
16、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
17、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
18、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。 (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:
19、 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 。