全国理综一卷含答案Ⅰ卷分解.docx
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全国理综一卷含答案Ⅰ卷分解
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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，
B•极板上的电荷量变小，
C.极板上的电荷量变大，
D•极板上的电荷量变小，
【答案】
极板间的电场强度变大
极板间的电场强度变大
极板间的电场强度不变极板间的电场强度不变
【解析】
电源上,
4*d可知，当云母介质抽出时，&变小，电容器的电容C变小；因为电容器接在恒压直流
E岀
不变，根据Q=CU可知，当C减小时，Q减小。
再由d，由于U与d都不变，故电场强
度E不变，正确选项：
D
【考点】电容器的基本计算。
15•现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定。
质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。
若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍。
此离子
和质子的质量比约为
r
Im延电场
fl；N
A.11B.12
【答案】D
D.144
【解析】设质子的质量数和电荷数分别为
在加速电场中，由动能定理得:
m、q1，一价正离子的质量数和电荷数为
Vm
讥、q2，对于任意粒子,
在磁场中应满足
1一
qU=—mv—0v
2故：
2
CvqvB=m—r
②
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
r_丄pmU
bYq,由于加速电压不变,
故「2
故一价正离子与质子的质量比约为144
【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
Ri,R2和R3的阻值分别为3Q,1Q,4Q,
流电流表，U为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。
当开关时，电流表的示数为4I.该变压器原、副线圈匝数比为
S断开时，电流表的示数为
I;当S闭合
A.2【答案】
【解析】
解法二:
解法一：
当S断开时，电路如右图所示
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压
Ui=U-IRi
5=U-31
根据变压器原副边电压关系:
副线圈中的电流:
联立①②③得：
当S闭合时，电路如右图所示
I2
U2n2
①
9
o
_U2_U2
+R3""T
U-31
5I
由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压
U/=U-41只
U/=U
-12I
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
It'
n
n2
⑤
■r
□/右
U£=土瓦_丁
U-12I
—4I
鱼=3
n2
设开关S断开前后，变压器的等效电阻为
2I2
S闭合前：
丨只飞）’（R2+R3）
，得
R和R,由于变压器输入功率与输出功率相同,
R,+R3
R=竺—
n
（4I）2R=（—）S闭合后：
n丿
R2
根据闭合电路欧姆定律:
S闭合前:
S闭合后:
CR2
R1n
根据以上各式得:
R1+R2TR3n
解得，n=3
【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
由①②解得T^Zh
【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
F的方
【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
正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向与其所受合外力方向相同,时间内速度变化量相同，速率变化量不一定相同，D错误。
【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
向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与运动方向夹角会发生变化，例如平抛运动，
C正确；根据加速度的定义，相等
19•如图，一光滑的轻滑轮用细绳00'悬挂于0点；另一细绳跨过滑轮,
其一端悬挂物块a,另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b.外力F向右上方拉b,整个系统处于静止状态。
若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则
A.绳00'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
a、b均保持静止，各绳角度保持不变;
内，且相对于过轨迹最低点
【解析】由题意，在F保持方向不变，大小发生变化的过程中，物体选a受力分析得，绳的拉力T=讥9，所以物体a受到绳的拉力保持不变。
由滑轮性质，滑轮两侧绳的拉力相等，所以b受到绳的拉力大小、
Tx+f=Fx
方向均保持不变，C选项错误；a、b受到绳的拉力大小方向均不变，所以00'的张力不变，A选项错误；对b进行受力分析，并将各力沿水平方向和竖直方向分解，如图所示。
由受力平衡得：
Fy+N+Ty=ggoT和gg始终不变，当F大小在一定范围内变化时;
支持力在一定范围内变化，B选项正确；摩擦力也在一定范围内发生
变化，D选项正确。
【考点】考查动态平衡分析、力的正交分解和力的平衡方程。
20.
如图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动，其轨迹在竖直平面（纸面）的竖直线对称。
忽略空气阻力。
由此可知
A.Q点的电势比P点高
Q点的动能比它在P点的大
Q点的电势能比它在P点的大
Q点的加速度大小比它在P点的小
B.油滴在
C.油滴在
D.油滴在
D选项错。
【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I
由于油滴轨迹相对于过P的竖直线对称且合外力总是指向轨迹弯曲内侧，所以油滴所受合外力沿竖直方向,
电场力竖直向上。
当油滴得从P点运动到Q时，电场力做正功，电势能减小，C选项错误；油滴带负电，电
势能减小，电势增加，所以Q点电势高于P点电势，A选项正确；在油滴从P点运动到Q的过程中，合外力
做正功，动能增加，所以Q点动能大于P点，B选项正确；所以选AB。
【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。
21.
v-t图像如图所示。
已知两车在
40m
甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其时并排行驶，则
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【答案】BD
【解析】甲、乙都沿正方向运动。
t=3s时并排行驶，宙=30m/s,《=25m/s，由v-1图可知：
0~3s内位移
11
x甲=—x3x30m=45mx乙=一x3x（10+250=52.5口““
2,2'F•故t=0时，甲乙相距乙-X甲-7.5m，即甲在乙前
11x甲=-x1x10m=5mx乙=一咒1xdO+15\m=12.5m心„-
方7.5m,B正确。
0~1s内,2,2■丿，Ax2=x乙-x甲-7.5口，说明
甲、乙初相遇。
A、C错误。
乙两次相遇地点之间的距离为x=x甲-x甲=45m-5m=40m，所以D正确;
【考点】v_t图的解读和位移的计算、追击相遇问题。
【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。
题~第32题为必考题，每个试题考生都做答。
第33题~第40题为选考题，考生要求做答。
（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。
曇
"■■1
紙带
【答案】⑴2,2,2；⑵40
t=丄
由于f
同理可得
Vc
二产+&）
Ava=—匀加速直线运动的加速度加
VC—Vb
a==
t
f[（S2+S3）—（Si+S2）]
丄（S3-S1）
2
⑵重物下落的过程中,
由牛顿第二定律可得:
mg—F阻=ma
由已知条件
F阻=0.01mg
由②③得
a=0.99g
a弓（S3-S）
，代入数据得f
【考点】利用运动学公式和推论处理纸带问题。
代入①得:
sz40Hz
23.（10分）现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，报警。
提供的器材有：
热敏电阻，报警器（内阻很小，流过的电流超过为999.9Q）,直流电源（输出电压为U，内阻不计），滑动变阻器Ri（最大阻值为1000Q）,滑动变阻器R2（最大阻值为2000Q）,单刀双掷开关一个，导线若干。
当要求热敏电阻的温度达到或超过
60°C时，系统Ic时就会报警），电阻箱（最大阻值
在室温下对系统进行调节，已知U约为18V,1c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650.0Q.
（1）在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
⑵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
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。
【答案】⑴如图
很曾弱
L5E,
4a
Q;滑动变阻器的滑片
⑵尺
（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60t时，报警器报警。
故需通过调节电阻箱使其电阻为阻的阻值，即调节到阻值650.0Q,光使报警器能正常报警，电路图如上图
60°C时的热敏电
R=U
②U=18V，当通过报警器的电流10mA兰Ic'20mA，故电路中总电阻Ic
900°兰R兰1800°，故滑动变阻器选R20
③热敏电阻为650.00时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻器阻值也应为
报警器电流过大，造成报警器烧坏，应使滑动变阻器的滑片置于b端.
【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
650.00为防止通过
24.（14分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为0,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，回路电阻为擦因数均为卩，重力加速度大小为g,已知金属棒ab匀速下滑。
求
作用在金属棒ab上的安培力的大小；
金属棒运动速度的大小。
（1）
（2）
【答案】
（1）F安=mgsin£_3Mmgcos0
R两金属棒与斜面间的动摩
【解析】
mgR（sinQ-3PcosH）v=
（2）
b2l
（1）由ab、cd棒被平行于斜面的导线相连，故ab、cd速度时时刻刻相等,
cd也做匀速直线运动;
选cd为研究对象，受力分析如图:
由于cd匀速，其受力平衡，沿斜面方向受力平衡方程:
Ned=Gcdcos9
垂直于斜面方向受力平衡方程:
fcd+Gcdsing=T
且fcd"Ncd，联立可得：
T=4mgcos8+mgsin8
选ab为研究对象，受力分析如图：
其沿斜面方向受力平衡:
垂直于斜面方向受力平衡:
Nab=GabCOS日
且fab^^ab,T与T'为作用力与反作用力：
T'=T,
联立可得：
卩安=mgsin0-3Pmgcos0①
（2）设感应电动势为
E，由电磁感应定律:
E=BLv
由闭合电路欧姆定律,
回路中电流：
R
B2L2v
独=BIL=
女R
BLv
R
棒中所受的安培力：
_mgR（sin0-3Pcos0）v=
与①联立可得：
b2l2
【考点】物体平衡、磁场对电流的作用、电磁感应。
25.（18分）如图，一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°勺固定直轨道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IR的光滑圆弧轨道相切于
C点，AC=7R,A、B、
C、D均在同一竖直面内。
质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑，最低到达
E点（未画出），随后P
卩=丄
沿轨道被弹回，最高点到达F点，AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数4，重力加速度大小为g.（取
Sin370=0.6,cos370=0.8）
求P第一次运动到B点时速度的大小。
求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
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，
（1）
（2）
恰好通过G点。
G点在C点左下方，与C点水平相距变后P的质量。
-R
2、竖直相距
R,求P运动到D点时速度的大小和改
_12mgR1
【答案】
（1）2JgR
（2）5（3）3m
【解析】
（1）选P为研究对象，受力分析如图：
设P加速度为a，其垂直于斜面方向受力平衡：
GcosQ=N
沿斜面方向，由牛顿第二定律得：
GsinT-f=ma
2
a=gsin9—旳cos0=—g
5
对CB段过程，由
22C
vt一V0=2as
vb=27gR
代入数据得B点速度：
（2）P从C点出发，最终静止在F,分析整段过程;
由C到F，重力势能变化量：
AEp=wg3Rsin9减少的重力势能全部转化为内能。
设E点离B点的距离为xR,从C到F,产热：
Q=^^gcos日（7R+2xR）
Q日矩pl,联立①、②解得：
X=1;
研究P从C点运动到E点过程
重力做功:
Wg=mgsine（5R+xR）
摩擦力做功:
Wf=-怖gcosS（5R+xR）
D
动能变化量:
由动能定理:
牴=0J
Wg+Wf+Ww=AEk
代入得:
W单一12mgR
由矩单=W，到E点时弹性势能E弹
12mgR
为5。
1
|CQ|-R
|0Q|=2R
（3）其几何关系如图可知：
''3
5r
由几何关系可得，
G点在D左下方，竖直高度差为2，水平距离为3R。
设P从D点抛出时速度为Vo，到G点时间为t
其水平位移：
3R=vot
竖直位移：
512
-R=-gt
22
解得：
Vo=¥
5
研究P从E点到
D点过程，设P此时质量为m，，此过程中：
重力做功：
351
Wg，=—m，g（-R+6Rsin9）=—一m，gR
210
①
摩擦力做功：
Wf，=-Am，g6Rcos9=-6m，gR
5
②
弹力做功：
12
W单，=—△寻=—mgR
5
③
动能变化量：
19
住k，=一m，v02-OJ=—m，gRk2010
④
由动能定理：
Wg，+Wf，+W单，"Ek，
⑤
将①②③④代入⑤，可得:
.1
m，=一m
3
【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。
请考生从给出的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
在答题
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,
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.［物理一一选修3同（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：
凸U=Q+W，故对气体做功可改变气体内能，B选项正确；气体吸热为Q，但不确定外界做功W的情况，故不能确定气体温度变化，A选项错误；理想气体等压膨胀，WcO，由理想气体
状态方程PV=nRT,P不变，V增大，气体温度升高，内能增大。
由也U=Q+W，气体过程中一定吸热，
C选项错误；由热力学第二定律，D选项正确；根据平衡性质，E选项正确；
【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，两压强差巾与气泡半径r之间的关系
为Ap=-r^,其中（=0.070N/m.现让水下10m处一半径为0.50cm的气泡缓慢上升，已知大气压强p0=1.0杓5Pa,水的密度p=1.0X03kg/m3，重力加速度大小g=10m/s2.
（i）求在水下10m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10m处气泡的压强差是28Pa,气泡在接近水面时的半径与原来半径之比为1。
AP=经妒=空0070卩a=28Pa
【解析】
（i）由公式r得，5咒10—
水下10m处气泡的压强差是28Pa。
P2=F0
2ri3=r；
理想气体状态方程
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
虽然水面波正平稳地以1.8m./s的速率向着海滩传播，但他并不向海滩靠
10个波峰通过身下的时间间隔为15S。
下列说法正确的是。
（填正确
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）学
A•水面波是一种机械波
B.该水面波的频率为6Hz
C.该水面波的波长为3m
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
15
【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
155、5
T=—S=—SA=vT=1.8m/sls
秒，所以其振动周期为93，频率为0.6Hz,B错；其波长3=3m,C对；波中的
质点都上下振动，不随波迁移，但是能传递能量，D错E对。
【考点】机械波及其特性、波长和波速频率间关系。
（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3.0m。
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。
2.0m。
当他看到正前下方的点光源
（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
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Ekrn^hY-W可知，对于同一光电管，逸出功W不变，当频率变高，最大初动能Ekm变大，因此C正确，由Ekm=eUc和Ekm=hY—W，得hY—W=eUc，遏制电压只与入射光频率有关，与入射光强无关，因此E正确。
【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Vo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P,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。
2__2
VoMg
【答案】（i）PVo'S
（ii）汀2咛s2
Vo不变。
【解析】（i）在一段很短的心时间内，可以为喷泉喷出的水柱保持速度
该时间内，喷出水柱高度:
0=Vo△
喷出水柱质量：
其中Av为水柱体积，满足:
Av=4|
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