2016年普通高等学校招生全国统一考试（新课标I卷）理科综合（物理部分）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1418题只有一项是符合题目要求，第1921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、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【答案】B【解析】开普勒第三定律是开普勒在天文观测数据的基础上总结的，选项A错误、选项B正确；牛顿找到了行星运动的原因，发现了万有引力定律，选项C、D错误。【考点】本题考查行星运动的规律15、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、电势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【答案】B【解析】等势面不能相交，选项A错误；根据等势面的性质，电场线和等势面处处垂直，选项B正确；同一电势面各点场强可能相等，也可能不相等，例如等量异种电荷的中垂面，选项C错误；根据W = Uq可得，电场力做负功，选项D错误。【考点】本题考查静电场的等势面。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、【答案】A【解析】动能变为原来的9倍，则速度变为原来的3倍，根据，解得，选项A正确。【考点】本题结合动能考查匀变速直线运动。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（ ） A、 B、 C、m D、2m【答案】C【解析】根据几何关系得:,细线的拉力等于小球的重力，圆弧对轻环的弹力一定垂直于圆弧，故中间细线的拉力方向一定与竖直方向夹角为60，根据2mgcos60=Mg，解得M=m，选项C正确。【考点】物体的平衡【难点】根据几何关系得出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）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM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。粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为 A、 B、 C、 D、【答案】D【解析】粒子的运动轨迹与ON相切，出射点与切点正好是回旋圆的一个直径，故粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为，解得，选项D正确。【考点】本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动【小结】带电粒子在有界匀强磁场中运动，不论磁场是什么形状、什么边界，其运动规律都是做匀速圆周运动。因此紧紧把握画图形、找圆心、求半径三步骤才是解决此类问题的根本。19、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、副线圈砸数之比为9:1 B、原、副线圈砸数之比为1:9C、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 【答案】AD【解析】原线圈上电压为电源电压10U减去a灯额定电压U，等于9U，故原、副线圈的电压比9:1，故U1:U2 = n1:n2 = 9：1，选项A正确，B错误；原、副线圈输入、输出功率相等，9UI1 = UI2，I1 ：I2 = 1：9,根据P = UI，a和b的电功率之比为1:9，选项C错误，D正确。【考点】本题考查理想变压器。20、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、 B、C、 D、【答案】AC【解析】根据，向心加速度，解得，选项AC正确，BD错误。【考点】本题考查电磁感应。21、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TC、在时，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【答案】BC【解析】开始阶段两导线框电流大小不变，不是正弦交流电，选项A错误；电流周期等于转动周期，两道线框电流的周期都是T，选项B正确；在时，线框都处于进磁场的状态，感应电动势相等，选项C正确；N线框在一个周期内有一半时间无感应电流，而M线框一直有感应电流，故感应电流的有效值不等，选项D错误。【考点】本题考查电磁感应。三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2232题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3340题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题（共129分）22、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）【答案】如图所示（2分）AC（3分）【解析】按照电路图的连接原则连接，滑动变阻器用限流式，金属棒中的电流方向为aa1。（2）增加两导轨间的距离可增大安培力，增大电流也可增大安培力，速度都可增大，选项AC正确；换一根更长的金属棒，安培力没有增大，增加了金属棒的质量，速度反而减小，选项B错误。【考点】本题考查安培力23、（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，置于实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块，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各钩码仍留在小车内；用手按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图像，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图像如图(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。n12345a/(ms-2)0.200.580.781.00（4）利用表中的数据在图（c）中补齐数据点，并作出a - n图像。从图像可以看出：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an图像求得小车（空载）的质量为_kg（保留2位有效数字，重力加速度取g = 9.8 ms2）。（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、an图线不再是直线 B、an图线仍是直线，但该直线不过原点Can图线仍是直线，但该直线的斜率变大【答案】(3)0.40（2分，0.370.49范围内都给分）(4) 如下图所示（3分） (5)0.45（3分，0.430.49范围内都给分）(6)BC（2分）【解析】（3）根据，代入数据：，解得。（4）使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点均匀分布在线的两侧，如图所示。（5）由解得，利用图像的斜率即可求得：。（6）由得：，斜率增大，直线不过原点，选项BC正确。【考点】本题考查验证牛顿第二定律。24、如图，在竖直平面内有由1/4圆弧AB和1/2圆弧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1/2R。一小球在A点正上方与A相距1/4R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。【解析】（1）设小球的质量为m，小球在A点的动能为，由机械能守恒定律得： （2分）设小球在B点的动能为，同理有： （2分）由式得 （2分）（2）若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足：N0 设小球在C点的速度大小为，由牛顿运动定律和向心加速度公式得： 由式得，应满足 （2分）由机械能守恒定律得： （2分）由式得：小球恰好可以沿轨道运动到C点。 （2分）25、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MN（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时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；（2）在时刻t（tt0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。【解析】（1）在金属棒未越过MN之前，t时刻穿过回路的磁通量为：