2016年普通高等学校招生全国统一考试（浙江卷）物理及答案解析.docx

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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

2、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 体 对 外 界 的 压 力 或 拉 力 发 生 了 变 化 ； 故 D 错 误 。答 案 ： A2.如 图 所 示 ， 两 个 不 带 电 的 导 体 A 和 B， 用

3、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

4、A 错 误 ；B、 此 时 AB 为 等 势 体 ， 两 端 电 势 相 等 ； 故 B 错 误 ；C、 移 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 ： C3.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 ，

5、边 长 l a=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： 1C.a、 b线 圈 中 感 应 电 流 之 比 为 3： 4D.a、 b线 圈 中 电 功 率 之 比 为 3： 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

6、 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=l 2； 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=n 4l； 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

7、： B4.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 ， 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

8、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)， UB. 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 ： U 0=KM0g 又 U=K(M0+M)g由 以 上 两 式 可 得 ： M= (U U0)， 则 D 正 确 ， ABC错 误 。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

9、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 mghD.载

10、 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 ： = 。 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、

11、 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 ： AB6.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 O A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 得 每 个 小 球 质 量 是 8.0 10 4kg， 带 电 小 球 可 视 为 点 电 荷 ， 重 力加 速

12、度 g=10m/s2， 静 电 力 常 量 k=9.0 109Nm2/C2， 则 ( )A.两 球 所 带 电 荷 量 相 等B.A球 所 受 的 静 电 力 为 1.0 10 2NC.B球 所 带 的 电 荷 量 为 4 10 8CD.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

13、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 = ，根 据 平 衡 条 件 得 ： tan = ，带 入 数 据 解 得 ： F=6.0 10 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 ： ACD7.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

14、 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 ，重 力 加 速 度 g=10m/s 2， =3.14)。 则 赛 车 ( )A.在

15、绕 过 小 圆 弧 弯 道 后 加 速B.在 大 圆 弧 弯 道 上 的 速 率 为 45m/sC.在 直 道 上 的 加 速 度 大 小 为 5.63m/s 2D.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

16、 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 v 0， 经 过 小 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 ： 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 ：

17、cos = = ， =60 ， 小 圆 弧 的 圆 心 角 为 ：120 ， 经 过 小 圆 弧 弯 道 的 时 间 为 t=2 r =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 ， (1)若 弹 簧 秤 a、 b 间 夹 角 为 90 ， 弹

18、 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=500 0.01=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

19、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 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

20、 ， 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 a。答 案 ： a d(2)正 确 接 线 测 得 实 验 数 据

21、 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 2.40I/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

22、选 (填 选 项 )。A. 连 接 a， 连 接 cB. 连 接 a， 连 接 dC. 连 接 b， 连 接 cD. 连 接 b， 连 接 d解 析 ： R 2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 ： B10.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

23、 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 微 粒 的 初 速 度 范 围 。解 析 ： 打 在 B 点 的 微 粒 v 1=2h=解 得 v1=L同 理 ， 打

24、在 A 点 的 微 粒 初 速 度 v2=L微 粒 初 速 度 范 围 L v L 。答 案 ： 能 被 屏 探 测 到 的 微 粒 的 初 速 度 范 围 为 L v L 。 (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

25、 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 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 ，

26、 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

27、： 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 F A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 F A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

28、Q。解 析 ： 在 拉 升 CD棒 的 过 程 中 ， 健 身 者 所 做 的 功 为 ： 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=I 2Rt=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

29、 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 ，

30、 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

31、 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 。 答 案 ： 轨 道 在 一 个 峰 区 内 圆 弧 的 圆 心 角 是 ， 及 离 子 绕 闭 合 平 衡 轨 道 旋 转 的 周 期 T 为。(3)在 谷 区 也 施 加 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 ， 磁 感 应 强 度 为 B ， 新 的 闭 合 平 衡 轨 道 在 一 个峰 区 内 的 圆 心 角 变 为 90 ， 求 B 和 B 的 关 系 。 已 知 ：sin( )=sin cos cos sin ， cos =1 2sin 2 。 解 析 ： 谷 区 内 的 圆 心 角 =120 90 =30谷 区 内 的 轨 道 圆 弧 半 径由 几 何 关 系由 三 角 关 系代 入 得 。答 案 ： 在 谷 区 也 施 加 垂 直 纸 面 向 里 的 匀 强 磁 场 ， 磁 感 应 强 度 为 B ， 新 的 闭 合 平 衡 轨 道 在 一个 峰 区 内 的 圆 心 角 变 为 90 ， B 和 B的 关 系 是 。