2016年全国高考物理真题汇编(8套).pdf
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1、2016 年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 物理试题 14.(2016 全国卷 ,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 ) 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 解析 :法一对结点 O 受力分析如图 (甲)所示 , 设绳 OA 与竖直方向的夹角为 , 由共点力平衡条件得 T cos =TOB=mg,T sin =F, 解得 T=,F=mgtan , 在
2、 O 点向左移动的过程中,逐渐增大,故 F 逐渐变大 ,T 逐渐变大 . 法二 绳 OB 对结点 O 的拉力大小为mg,方向竖直向下保持不变,由共点力平衡条件知F,T 的合力大小为mg,方向竖直向上保持不变,在 O 点向左移动的过程中,F,T 的变化情况如图(乙)所示 ,则可判断出F 逐渐变大 ,T 逐渐变大 . 15.(2016 全国卷 ,15) 如图 ,P 是固定的点电荷 ,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,a
3、c,速度大小分别为va,vb,vc.则( D ) A.aaabac,vavcvb B.aaabac,vbvcva C.abacaa,vbvcva D.abacaa,vavcvb 解析 :由库仑定律可知Q 在 a,b,c 三点所受电场力关系为FbFcFa,再由 a=可得 abacaa.做曲线运动的物体所受合力方向指向 曲线的“凹侧” ,故 Q 受到 P 的斥力作用 ,再由动能定理可得vavcvb. 16.(2016 全国卷 ,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
4、示 .将两球由静止释放.在各自轨迹的最低点( C ) 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 解析 :由静止释放至运动到最低点的过程分别对两球应用动能定理有, mPglP=EkP-0= mP-0, mQglQ=EkQ-0= mQ-0, 得 vP=,vQ=,因为 lPmQ,lPFQ,选项 C 正确 . 17.(2016 全国卷 ,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
5、;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 ( C ) A.B.C.D. 解析 :设每个电阻的阻值均为R.开关 S 断开时的等效电路图如图(甲)所示 ,电路中 R总=R+= R,I总=,则电容器 C 两端 的电压 U= I总R= ,此时 C 所带电荷量Q1=CU=CE.开关 S 闭合时的等效电路图如图(乙)所示 ,电路中 R总=R+= R,I总 =,则电容器 C 两端的电压U=E-I总R=,此时 C 所带电荷量Q2=CU=CE. 故 Q1 Q2=3 5. 18.(2016 全国卷 ,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,
6、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 ) A.B.C.D. 解析 : 圆筒转动的周期T=.由题意知 ,假设圆筒不转动 ,粒子在时间内应恰好到达如图所示的半圆MN 的中点 N处.作弦 MN 的中垂线 及初速度方向的垂线,两线交点即为粒子做匀速圆周运动的圆心O, 连结 NO, 由几何关系可得粒子运动圆弧所对应的圆心角,即 MON=30 .则粒子运
7、动时间 t=, 由 t= 可得=. 19.(2016 全国卷 ,19)( 多选 )两实心小球甲和乙由同一种材料制成,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( BD ) 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 解析 :设小球所受空气阻力Ff=kR,k 为常数 . 由牛顿第二定律有mg-kR=ma, 结合 m= R3,可得 a=g-,因为甲=乙,m甲m乙,所以 R甲R乙,故 a甲a乙,选项
8、C 错误 ;由运动学公式h= at2得 t甲v乙,选项 B 正确 ; 克服阻力做的功W=Ff h=k R h, 故 W甲W乙,选项 D 正确 . 20.(2016 全国卷 ,20)( 多选 ) 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.圆盘处于方向竖直 向上的匀强磁场B 中.圆盘旋转时 ,关于流过电阻R 的电流 ,下列说法正确的是( AB ) 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
9、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 解析 :圆盘转动半径切割磁感线产生感应电动势,由右手定则知 ,从上向下看圆盘顺时针转动时,电流方向为从a 到 b,选项 B 正确.由 右手定则还可以判断出只要圆盘转动方向和磁场方向不变,感应电流的方向就不变,与圆盘转动角速度大小无关,选项 C 错误 .圆盘 转动切割磁感线产生的感应电动势E= BL 2 (L 为圆盘半径 ),若圆盘转动的角速度恒定 ,则感应电动势E 恒定 ,由欧姆定律知电流 大小就恒定 ,选项 A 正确 .若圆盘转动的角速度变为原来的2 倍,则感应电动势E 变为原来的 2 倍,由 PR= R= 2 R 知
10、电流在 R 上的热功率变为原来的4 倍,选项 D 错误 . 21.(2016 全国卷 ,21)( 多选 ) 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.已知在 M,N 两点处 ,弹簧对小球的弹力大小相等,且 ONM Mg 4l, 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 M Mgl, 联立式得m MTc,则状态 a 时的 内能大于状态c 时的内能 ;在过程 cd 中气体温度不变 ,压强增大 ,体积变小 ,外界对气体做功,内能不变 ,由热力学第一定律
11、可知,气体 放出热量等于外界对气体做的功;在过程 da 中气体压强不变 ,温度升高则体积增大,即气体内能增加且对外做功,气体吸收的热量大 于对外界做的功 ;在过程 bc 中,由盖吕萨克定律得=,则=, V1=Vc;在过程 da 中,同理可得Vd-Va= V2=Va, 又因 Va=Vc,Tb-Tc=Ta-Td,可得=;在状态 a,c, 根据查理定律得=,即=,说明过程bc 中外界对气体做的功等于过程 da 中气体对外界做的功,选项 A,B,E 正确 . 答案 :ABE 33.(2)(2016 全国卷 ,33) 一氧气瓶的容积为0.08 m 3,开始时瓶中氧气的压强为 20 个大气压 .某实验室每
12、天消耗1 个大气压的氧气 0.36 m 3.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 . 解析 :设氧气开始时的压强为p1,体积为 V1,压强变为 p2(2 个大气压 )时,体积为 V2. 根据玻意耳定律得p1V1=p2V2, 重新充气前 ,用去的氧气在p2压强下的体积为 V3=V2-V1, 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, 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=, 代入数据得 N=4( 天). 答案 :4 天 34.(1)(2016
13、全国卷 ,34) 关于电磁波 ,下列说法正确的是(填正确答案标号). 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 解析 :任何电磁波在真空中传播速度均相同;周期性变化的电场和磁场相互激发,形成电磁波 ;电磁波为横波 ,即传播方向与电场强 度、磁感应强度均垂直;电磁波可通过电缆、光缆传输;电磁波由电场和磁场的相互激发产生,即使电
14、磁振荡停止,空间的电磁波仍 可以继续传播 ,选项 A,B,C 正确 . 答案 :ABC 34.(2)(2016 全国卷 ,34) 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= s 时,质点 O 第一次回到平衡位 置,t=1 s 时,质点 A 第一次回到平衡位置.求 (1)简谐波的周期、波速和波长; (2)质点 O 的位移随时间变化的关系式. 解析 :(1)设振动周期为T.由于质点 A 在 0 到 1 s 内由
15、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 s, 由于质点 O 与 A 的距离 5 cm 小于半个波长 ,且波沿 x 轴正向传播 ,O 在 t= s 时回到平衡位置 ,而 A 在 t=1 s 时回到平衡位置,时 间相差 s.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 cm/s. 利用波长、波速和周期的关系得,简谐波的波长 =30 cm. (2)设质点 O 的位移随时间变化的关系为 y=Acos+0, 将 T=4 s 及题给条件代入上式得 解得0= ,A=8 cm, 质点 O 的位移随时间变化的关系式为 y=0.08cos+(国际单位制 ), 或 y=0.08
16、sin+(国际单位制 ). 答案 :见解析 35.(1)(2016 全国卷 ,35) 在下列描述核过程的方程中,属于衰变的是,属于衰变的是,属于裂变的是, 属于聚变的是.(填正确答案标号 ) ACNe BPSe CUThHe DNHeOH EUnXeSr+n FHHHen 解析 :C 中U 衰变放出粒子 ,即为衰变;A,B 中C,P 衰变中均放出e,即为衰变;E 中U 吸收中子后分裂为中等 质量的原子核 ,并放出两个中子,即为重核裂变 ;F 中为两个轻核反应形成较重核的反应,即为轻核聚变 . 答案 :C AB E F 35.(2)(2016 全国卷 ,35) 如图,光滑冰面上静止放置一表面光滑
17、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.取重力加速 度的大小 g=10 m/s 2. (1)求斜面体的质量; (2)通过计算判断 ,冰块与斜面体分离后能否追上小孩? 解析 :(1)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
18、定律得 m2v20=(m2+m3)v, m2= (m2+m3)v 2+m2gh, 式中 v20=-3 m/s 为冰块推出时的速度. 联立并代入题给数据得 m3=20 kg. (2)设小孩推出冰块后的速度为v1,由动量守恒定律有 m1v1+m2v20=0, 代入数据得 v1=1 m/s, 设冰块与斜面体分离后的速度分别为v2和 v3,由动量守恒定律和机械能守恒定律有 m2v20=m2v2+m3v3, m2= m2+ m3, 联立并代入数据得v2=1 m/s, 由于冰块与斜面体分离后的速度与小孩推出冰块后的速度相同且处在后方,故冰块不能追上小孩. 答案 :(1)20 kg (2)见解析 2016
19、年普通高等学校招生全国统一考试(全国卷) 物理试题 14.(2016 全国卷 ,14) 关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是( B ) A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 解析 :开普勒在大量研究前人常年观测天文数据的基础上,总结出了行星运动的规律.牛顿发现了万有引力定律,揭示了行星按这些 规律运动的原因 ,选项 A,C,D 错误 ,B 正确 . 15.(2016 全国卷 ,15) 关于静电场的等
20、势面,下列说法正确的是( B ) A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 解析 :在静电场中 ,两个电势不同的等势面不会相交,选项 A 错误 ;电场线与等势面一定相互垂直,选项 B 正确 ;同一等势面上的电场 强度可能相等 ,也可能不相等 ,选项 C 错误 ;电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,顺着电场线移动负试探电荷时,电场 力做负功 ,选项 D 错误 . 16.(2016 全国卷 ,16) 一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔 t
21、内位移为 s,动能变为原来的9 倍,该质点的加速度 为( A ) A.B.C.D. 解析 :设 t 时间段的物体初速度为v1,末速度为v2,根据题意有9 m= m,得到 v2=3v1,根据匀变速直线运动的规律知识可 知: t=s,v1+at=v2,联立以上两式并代入初、末速度之间关系,得 a=选项 A 正确 . 17.(2016 全国卷 ,17) 如图 ,两个轻环 a 和 b 套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m 的小球 .在 a 和 b 之间的细 线上悬挂一小物块.平衡时 ,a,b 间的距离恰好等于圆弧的半径.不计所有摩擦 .小物块的质量为 ( C ) A
22、.B.m C.m D.2m 解析 : 如图所示 ,由于不计摩擦 ,线上张力处处相等,且轻环受细线的作用力的合力方向指向圆心.由于 a,b 间距等于圆弧半径,则 aOb=60 ,进一步分析知 ,细线与 aO,bO 间的夹角皆为30 .取悬挂的小物块研究,悬挂小物块的细线张角为120 ,由平衡条件知 ,小 物块的质量与小球的质量相等,即为 m.故选项 C 正确 . 18.(2016 全国卷 ,18) 平面 OM 和平面 ON 之间的夹角为30 ,其横截面 (纸面 )如图所示 ,平面 OM 上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸 面向外 .一带电粒子的质量为m,电荷量为 q(q0), 粒
23、子沿纸面以大小为v 的速度从 OM 的某点向左上方射入磁场,速度与 OM 成 30角 ,已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点 ,并从 OM 上另一点射出磁场.不计重力 .粒子离开磁场的出射点到两平 面交线 O 的距离为 ( D ) A.B.C.D. 解析 : 如图所示 ,粒子在磁场中运动的轨道半径为R=.设入射点为A,出射点为 B,圆弧与 ON 的交点为P.由粒子运动的对称性及粒子 的入射方向知 ,AB=R. 由几何图形知 ,AP=R,则 AO=AP=3R, 所以 OB=4R=.故选项 D 正确 . 19.(2016 全国卷 ,19)( 多选 ) 如图 ,理想变压器原、副线圈分别接
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