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绝密★启封并使用完毕前 2016年普通高等学校招生全国统一考试(Ⅰ卷) 理科综合能力测试(物理部分) （河南、河北、山西、江西、湖北、湖南、广东、安徽、福建、山东） 第Ⅰ卷（选择题共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。 14．一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 【答案】D 【解析】由 【考点】电容器的基本计算。
A．11 B．12 C．121 D．144 【答案】D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为 在磁场中应满足 由题意，由于两种粒子从同一入口垂直进入磁场，从同一出口垂直离开磁场，故在磁场中做匀速圆周运动的半径应相同．由①②式联立求解得匀速圆周运动的半径
【考点】带电粒子在电场、磁场中的运动、质谱仪。 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3Ω ，1Ω ，4Ω ，A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．5 【答案】B
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压 得 根据变压器原副边电压关系： 副线圈中的电流： 联立①②③得：
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压 得 根据变压器原副边电压关系： 副线圈中的电流得： 联立⑤⑥⑦得 联立④⑧解得 解法二：设开关
根据闭合电路欧姆定律：
根据以上各式得： 解得， 【考点】变压器的计算 【难点】由于原边回路有电阻，原线圈两端电压不等于电源电压 17．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．16h 【答案】B
由几何关系得，卫星的轨道半径为 由开普勒第三定律 由①②解得 【考点】卫星运行规律；开普勒第三定律的应用。 【难点】做出最小周期时的卫星空间关系图 18．一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与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率的变化量总是不变 【答案】BC 【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点的合外力为该恒力。若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向时刻与恒力方向不同，A错误；若 【考点】牛顿运动定律；力和运动的关系；加速度的定义。 【易错点】B选项易错误地以“匀速圆周运动”作为反例来推翻结论
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与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 【答案】BD
【考点】考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。
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 【答案】AB 【解析】由于匀强电场中的电场力和重力都是恒力，所以合外力为恒力，加速度恒定不变，所以D选项错。由于油滴轨迹相对于过 【考点】带电粒子在复合场中运动、曲线运动中物体受力特点、带电粒子电场力做功与电势能的关系、电势能变化与电势变化的关系。
A．在t=1s时，甲车在乙车后 B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m C．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 【答案】BD 【解析】甲、乙都沿正方向运动。 【考点】 【难点】根据位移判断两车在不同时刻的位置关系。 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。
图（b ）
图（a） 该同学在实验中没有记录交流电的频率 （1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 （2）已测得s1=8.89cm，s2=9.50cm，s3=10.10cm；当重力加速度大小为9.80m/ 【答案】⑴ 【解析】⑴由于重物匀加速下落， 由于 同理可得 匀加速直线运动的加速度 故 ⑵重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得： 由已知条件 由②③得 代入①得： 【考点】利用运动学公式和推论处理纸带问题。 23．（10分）
在室温下对系统进行调节，已知U约为18V，Ic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650.0Ω． (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“R1”或“R2”）。 (3)按照下列步骤调节此报警系统： ①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______Ω；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______。 ②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。
(2) (3)①650.0，b， 接通电源后，流过报警器的电流会超过20mA，报警器可能损坏 ②c，报警器开始报警 【解析】①热敏电阻工作温度达到 ②
③热敏电阻为 【考点】滑动变阻器在电路中的作用及其规格选择、串并联电路相关计算、等效替代思想 【难点】获取题中信息并转化为解题所需条件、理解电路设计原理、理解调节电阻箱和滑动变阻器的意义
如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，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，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，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。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）由 选
垂直于斜面方向受力平衡方程： 且 选
垂直于斜面方向受力平衡： 且 联立可得：
（2）设感应电动势为 由闭合电路欧姆定律，回路中电流： 棒中所受的安培力： 与①联立可得： 【考点】物体平衡、磁场对电流的作用、电磁感应。
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，直轨道与一半径为 （1）求P第一次运动到B点时速度的大小。 （2）求P运动到Ｅ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G点。G点在C点左下方，与C点水平相距 【答案】（1）
设 沿斜面方向，由牛顿第二定律得： 且 对 代入数据得 （2） 由 减少的重力势能全部转化为内能。 设 由 研究 重力做功： 摩擦力做功：
由动能定理： 代入得： 由 （3）其几何关系如图可知： 由几何关系可得， 设 其水平位移： 竖直位移： 解得： 研究 重力做功： 摩擦力做功： 弹力做功： 动能变化量： 由动能定理： 将①②③④代入⑤，可得： 【考点】物体平衡、牛顿运动定律、功和能、动能定理、能量守恒定律。 （二）选考题：共45分。请考生从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）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．如果两个系统分别与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 【答案】BDE 【解析】热力学第一定律： 【考点】理想气体状态方程，热力学第一定律，热力学第二定律，热平衡的理解。 【难点】等压膨胀气体温度升高，内能增大；气体又对外做功，所以气体一定吸热。 （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Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=，其中σ=0.070 N/m．现让水下10m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ρ=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，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值。 【答案】水下 【解析】（i）由公式 水下 （ii）忽略水温随水深的变化，所以在水深 由理想气体状态方程 其中， 由于气泡内外的压强差远小于水压，气泡内压强可近似等于对应位置处的水压，所以有 将②③④⑤带入①得， 【考点】理想气体状态方程 【难点】当气体内部压强远大于气泡内外压强差时，计算气体内部压强时可忽略掉压强差，即气体压强等于对应位置的水压。 34．[物理——选修3–4]（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 Hz C．该水面波的波长为3 m D．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 【答案】ACE 【解析】水面波是一种典型机械波，A对；从第一个波峰到第十个波峰中经历了九个波形，时间间隔为15秒，所以其振动周期为
（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与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与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）。
【解析】（i）光由A射向B发生全反射，光路如图： 由反射公式可知： 得： 由
所以水深
由折射率公式： 可知： 设 带入数据得： 由几何关系得，救生员到池边水平距离为 【考点】全反射、折射定律。 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．遏止电压的大小与入射光的频率有关，与入射光的光强无关 【答案】ACE 【解析】由光电效应规律可知，当频率低于截止频率时无论光照强度多大，都不会有光电流，因此D错误；在发生光电效应时，饱和光电流大小由光照强度来决定，与频率无关，光照强度越大饱和光电流越大，因此A正确，B错误，根据 【考点】光电效应规律 （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ρ，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。 【答案】（i） 【解析】(i)在一段很短的 该时间内，喷出水柱高度： 喷出水柱质量： 其中 由①②③可得：喷泉单位时间内喷出的水的质量为 (ii)设玩具底面相对于喷口的高度为
其中， 由牛顿第三定律： 其中，
由运动学公式： 在很短 由题意可知，在竖直方向上，对该部分水柱有 动量定理 由于 ⑧式变为 由④⑤⑥⑦⑨可得 【考点】动量定理，流体受力分析，微元法 【难点】情景比较新颖，微元法的应用
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