2023年2016年全国高考统一物理试卷.pdf
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1、2016 年全国高考统一物理试卷(新课标)一、选择题 1(6 分)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是()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 2(6 分)关于静电场的等势面,下列说法正确的是()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 3(6 分)一质点做速度逐渐增大的匀
2、加速直线运动,在时间间隔 t 内位移为 s,动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度为()A B C D 4(6 分)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()A B m C m D 2m 5(6 分)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(q 0)粒子沿纸面以大小为 v 的速度
3、从 OM 的某点向左上方射入磁场,速度与 OM 成 30角已知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射点到两平面交线 O的距离为()A B C D 6(6 分)如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡 a 和 b 当输入电压 U为灯泡额定电压的 10 倍时,两灯泡均能正常发光下列说法正确的是()A 原、副线圈匝数之比为 9:1 B原、副线圈匝数之比为 1:9 C此时 a 和 b 的电功率之比为 9:1 D 此时 a 和 b 的电功率之比为 1:9 7(6 分)如图,一固定容器的内壁是半径为 R的半球面;在半球面水平直径的一端有一
4、质量为 m的质点 P它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为 W 重力加速度大小为 g设质点 P 在最低点时,向心加速度的大小为 a,容器对它的支持力大小为 N,则()A a=B a=C N=D N=8(6 分)如图,M为半圆形导线框,圆心为 OM;N 是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为 ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框 M、N 在 t=0找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低
5、的等势面电场力做正功分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过 OM和 ON的轴,以相同的周期 T 逆时针匀速转动,则()A 两导线框中均会产生正弦交流电 B两导线框中感应电流的周期都等于 T C在 t=时,两导线框中产生的感应电动势相等 D 两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等 二、解答题(共 3 小题,满分 27 分)9(5 分)某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨 ab和 a1b1固定在同一水平面内且相互平行,足够
6、大的电磁铁(未画出)的 N极位于两导轨的正上方,S 极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:A 适当增加两导轨间的距离 B换一根更长的金属棒 C适当增大金属棒中的电流 其中正确的是(填入正确选项前的标号)找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运
7、 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不10(10 分)某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系图中置于试验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一端与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码 本实验中可用的钩码共有 N=5个,每个质量均为 0.010kg 实验步骤如下:(1)将 5 个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车(和钩码)可以在木板上匀速下滑(2)将 n(依次取 n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余 N n 个钩码仍留在小车内;用手按
8、住小车并使轻绳与木板平行 释放小车,同时用传感器记录小车在时刻 t 相对于其起始位置的位移 s,绘制 s t 图象,经数据处理后可得到相应的加速度 a(3)对应于不同的 n 的 a 值见下表 n=2 时的 s t 图象如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留 2 位有效数字),将结果填入下表 n 1 2 3 4 5 a/ms 2 0.20 0.58 0.78 1.00(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出 a n 图象从图象可以看出:当物体质量一定时,物体的加速度与其所受的合外力成正比(5)利用 a n 图象求得小车(空载)的质量为 kg(保留 2 位有效数字,重力加速
9、度取 g=9.8 ms 2)(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是(填入正确选项前的标号)A a n 图线不再是直线 B a n 图线仍是直线,但该直线不过原点 C a n 图线仍是直线,但该直线的斜率变大 找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不 11(12 分)如图,在竖直平面内由 圆弧 AB和 圆弧
10、BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点 B 平滑连接 AB弧的半径为 R,BC弧的半径为 一小球在 A 点正上方与 A相距 处由静止开始自由下落,经 A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在 B、A两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到 C 点 12(20 分)如图,两条相距 l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为 R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为 S 的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度大小 B1随时间 t 的变化关系为 B1=kt,式中 k 为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界 M
11、N(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为 B0,方向也垂直于纸面向里 某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在 t0时刻恰好以速度 v0越过 MN,此后向右做匀速运动 金找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计求:(1)在 t=0 到 t=t0时间间隔
12、内,流过电阻的电荷量的绝对值;(2)在时刻 t(t t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小【物理-选修 3-3】13(5 分)关于气体的内能,下列说法正确的是()A 质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大 C气体被压缩时,内能可能不变 D 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 14(10 分)一 U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞
13、向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强 p0=75.0 cmHg 环境温度不变。找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不【物理-选修 3-4】15由波源 S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播波源振动的频率为20Hz,波速为 16m/s 已知介质中 P、Q两质点位于波
14、源 S 的两侧,且 P、Q和 S的平衡位置在一条直线上,P、Q 的平衡位置到 S 的平衡位置之间的距离分别为15.8m、14.6m P、Q开始震动后,下列判断正确的是()A P、Q两质点运动的方向始终相同 B P、Q两质点运动的方向始终相反 C当 S 恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置 D 当 S 恰好通过平衡位置向上运动时,P 在波峰 E当 S 恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰 16如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面半径是球半径的 倍,在过球心 O且垂直底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃冠上的 M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的 A点,求该光线从
15、球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。【物理-选修 3-5】17一静止的铝原子原子核 俘获一速度为 1.0 107m/s 的质子 p 后,变为处于激发状态的硅原子核,下列说法正确的是()A 核反应方程为 p+B核反应方程过程中系统动量守恒 C核反应过程中系统能量不守恒 D 核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E硅原子核速度的数量级 105m/s,方向与质子初速度方向一致 找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加
16、速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不18如图,水平地面上有两个静止的小物块 a 和 b,其连线与墙垂直,a 和 b 相距 l,b 与墙之间也相距 l;a 的质量为 m,b 的质量为 m,两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使 a 以初速度 v0向右滑动,此后 a 与 b 发生弹性碰撞,但 b没有与墙发生碰撞重力加速度大小为 g,求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件 找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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
17、面电场力做正功分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不 2016 年全国高考统一物理试卷(新课标)参考答案与试题解析 一、选择题 1(6 分)关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是()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【分析】根据物理学史和常识解答,记住著名物理学家的主要贡献即可【解答】解:开普勒在他的导
18、师第谷天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律,但并未找出了行星按照这些规律运动的原因;牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律,故 ACD 错误,B 正确。故选:B。【点评】本题考查物理学史,是常识性问题,对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆,这也是考试内容之一 2(6 分)关于静电场的等势面,下列说法正确的是()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【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面;沿着等势面移动点电荷,电场力不做功电
19、场线与等势面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面负电荷在等势面高的位置的电势能小【解答】解:A、沿电场线的方向电势降低,所以电势不同的等势面不可能相交。故 A错误;B、根据电场线与等势面的关系可知,电场线与等势面互相垂直,故 B 正确;找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不C、电场强度的大小与电势的高低没有关系,所以同一
20、等势面上各点电场强度不一定相等,故 C 错误;D、负电荷在电势高的位置的电势能小,所以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,电势能增大,电场力做负功,故 D错误。故选:B。【点评】本题关键是要记住电场线和等势面的关系,相互垂直,从电势高的等势面指向电势低的等势面,掌握等势面的基本特点:在等势面上移动电荷,电场力总是不做功 3(6 分)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔 t 内位移为 s,动能变为原来的 9 倍。该质点的加速度为()A B C D【分析】根据动能的变化可求出初末速度间的关系,再根据平均速度公式可求出平均速度,则由位移公式即可明确速度与位移时间的关系
21、,再由加速度的定义即可求出质点的加速度。【解答】解:设质点的初速度为 v,则动能 Ek1=mv2,由于末动能变为原来的 9倍,则可知,末速度为原来的 3 倍,故 v=3v;故平均速度=2v;根据位移公式可知:=联立解得:v=;根据加速度定义可知 a=,故 B 正确,ACD 错误。故选:B。【点评】本题考查动能以及运动学规律的问题,要注意明确动能变为 9 倍所隐含的信息,从而求出速度关系,同时还要注意应用平均速度公式。4(6 分)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:一细线找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列
22、 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不穿过两轻环,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()A B m C m D 2m【分析】同一根绳子上的张力大小相等,根据 ab 距离等于圆环半径可知绳所成角度,据此由平衡分析即可。【解答】解:设悬挂小物块的点为 O,圆弧的圆心为 O,由于 ab=R,所以三角形 Oab 为等边三角形。
23、由于圆弧对轻环的支持力沿半径方向背向圆心,所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心 O,因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等,所以 aO、bO 是maO、mbO的角平分线,所以 OOa=maO=mbO=30,那么mbO=60,所以由几何关系可得aOb=120,而在一条绳子上的张力大小相等,故有T=mg,小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等,夹角为 120,故受到的合力等于 mg,因为小物块受到绳子的拉力和重力作用,且处于平衡状态,故拉力的合力等于小物块的重力为 mg,所以小物块的质量为 m 故 ABD 错误,C 正确。故选:C。【点评】解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块
24、的两绳夹角为120,再根据两个大小相等互成 120两力的合成结论求解即可。找出了行星按照这些规律运动的原因开普勒总结出了行星运动的规律发现了万有引力定律分关于静电场的等势面下列 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分一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运 一细线穿过两轻环其两端各系一质量为的小球在和之间的细线上悬挂一小物块平衡时间的距离恰好等于圆弧的半径不5(6 分)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(q 0)粒子沿纸面以大小为
25、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射点到两平面交线 O的距离为()A B C D【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律求出粒子的半径,然后根据几何关系求出射点与 O点间的距离【解答】解:粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动,轨迹如图所示,根据洛伦兹力提供向心力,有 解得 根据轨迹图知,OPQ=60 粒子离开磁场的出射点到两平面交线 O的距离为,D正确,ABC错误 故选:D。【点评】本题考查了带电粒子在磁场中的运动,分析清楚粒子运动过
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