高考全国3卷物理.docx
《高考全国3卷物理.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高考全国3卷物理.docx(16页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高考全国3卷物理
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14~18题只有一项是符合题目要求,第19~21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、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、mD、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(q>0)。
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:
1B、原、副线圈砸数之比为1:
9
C、此时a和b的电功率之比为9:
1D、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T
C、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22~32题为必考题,每个试题考生都必须作答。
第33~40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】⑴如图所示(2分)
⑵AC(3分)
【解析】⑴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。
n
1
2
3
4
5
a/(m·s-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a–n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=9.8m·s–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
【答案】(3)0.40(2分,0.37—0.49范围内都给分)
(4)如下图所示(3分)
(5)0.45(3分,0.43—0.49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:
①(2分)
设小球在B点的动能为,同理有:
②(2分)
由①②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:
N≥0④
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:
⑤
由④⑤式得,应满足⑥(2分)
由机械能守恒定律得:
⑦(2分)
由⑥⑦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(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。
【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:
①(1分)
设在从时刻到的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为。
由法拉第电磁感应定律有②(1分)
由欧姆定律有:
③(1分)
由电流的定义得:
④(1分)
联立①②③④式得:
⑤(1分)
由⑤式得,在t=0到t=t0的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为
⑥(2分)
(2)当t>t0时,金属棒已越过MN右侧做匀速运动,有f=F⑦(2分)
⑦式中f是外加水平恒力,F是匀强磁场施加安培力。
设此时回路中的电流为I,F的大小为⑧(1分)
此时金属棒与MN之间的距离为⑨(1分)
匀强磁场穿过回路的磁通量为(10)(1分)
回路的总磁通量为(11)(2分)
式中,仍如①式所示。
由①⑨(10)(11)式得,在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁场量