2016年普通高等学校招生全国统一考试,,,,理科综合,3套【优秀范文】

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　绝密 ★ 启封并使用完毕前 2016 年普通高等学校招生全国统一考试(Ⅰ Ⅰ卷 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，极板间的电场强度变大 B．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度变大 C．极板上的电荷量变大，极板间的电场强度不变 D．极板上的电荷量变小，极板间的电场强度不变 【答案】D 【解析】由4πr SCkd 可知，当云母介质抽出时，r 变小，电容器的电容 C 变小；因为电容器接在恒压直流电源上，故 U 不变，根据 QCU 可知，当 C 减小时， Q 减小。再由UEd ，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 A．11

　B．12

　 C．121

　D．144 【答案】D 【解析】设质子的质量数和电荷数分别为1m 、1q ，一价正离子的质量数和电荷数为2m 、2q ，对于任意粒子，在加速电场中，由动能定理得：2102qU mv  

　故：2qUvm

　 ① 在磁场中应满足 2vqvB mr

　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1 2mUrB q，由于加速电压不变，故1 2 1 22 1 2 111r B m qr B m q   其中2 1 1 212 B B q q   ， ，可得121144mm 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 R 1 ，R 2 和 R 3 的阻值

　分别为 3Ω ，1Ω ，4Ω ， ○ A 为理想交流电流表，U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定。当开关S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时，电流表的示数为 4I。该变压器原、副线圈匝数比为 A．2

　 B．3

　 C．4

　D．5 【答案】B 【解析】

　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1 1U U IR  

　得 13 U U I  

　 ① 根据变压器原副边电压关系：

　1 12 2U nU n ② 副线圈中的电流：

　2 222 35U UIR R 

　③ 联立①②③得：

　21235n U In I    

　④ 当 S 闭合时，电路如右图所示 由闭合电路欧姆定律，原线圈两端电压1 14 U U I R ＇=  

　 得 112 U U I ＇= 

　⑤ 根据变压器原副边电压关系：

　1 12 2U nU n＇＇ ⑥ 副线圈中的电流得：

　2 2221U UIR＇ ＇＇=

　⑦ 联立⑤⑥⑦得 212124n U In I    

　⑧ 联立④⑧解得 123nn 解法二：设开关 S 断开前后，变压器的等效电阻为 R 和R，由于变压器输入功率与输出功率相同， S 闭合前：2 22 3( ) ( )II R R Rn    ，得2 32R RRn

　① S 闭合后：2 224(4 ) " ( )II R Rn   ，得22RRn  ② 根据闭合电路欧姆定律：

　S 闭合前：

　1UIR R ③ S 闭合后：

　14UIR R  ④ 根据以上各式得：212 22 31 22131=543RRn nR RRn n   解得， 3 n

　【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 A ． 1h

　 B ． 4h

　 C ． 8h

　D ． 16h 【答案】B 【解析】地球自转周期变小，卫星要与地球保持同步，则卫星的公转周期也应随之变小，由22 24π MmG mrr T 可得2 34π rTGM ，则卫星离地球的高度应变小，要实现三颗卫星覆盖全球的目的，则卫星周期最小时，由数学几何关系可作右图。

　由几何关系得，卫星的轨道半径为 2sin30Rr R   ① 由开普勒第三定律3 31 22 21 2r rT T ，代入题中数据，得

　3 32 22(6.6 )24R rT

　② 由①②解得24 T h 

　【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 【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 F 的方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，B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，C 正确；根据加速度的定义，相等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 19．如图，一光滑的轻滑轮用细绳 OO"悬挂于 O 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 OO"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 30°R卫星卫星卫星

　【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 a 、 b 均保持静止，各绳角度保持不变；选 a 受力分析得，绳的拉力aT m g  ，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、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OO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：x xT f F   ，y y bF N T m g   。

　T 和bm g 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）内，且相对于过轨迹最低点 P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 B．油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大 C．油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的大 D．油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小 【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 D 选项错。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．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v-t 图像如图所示。已知两车在 t=3s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 40m 【答案】BD 【解析】甲、乙都沿正方向运动。

　3s t  时并排行驶，=30m/s v 甲， =25m/s v 乙 ，由 vt 图可知：

　0~3s 内位移1= 3 30m=45m2x  甲，  1= 3 10+25 m=52.5m2x  乙．故 0 t  时，甲乙相距1=7.5m x x x   乙 甲，即甲在乙前方 7.5m ，B 正确。

　0~1s 内，1= 1 10m=5m2x   甲，  1= 1 10+15 m=12.5m2x   乙，2=7.5m x x x乙 甲    ，说明甲、乙初相遇。A、C 错误。乙两次相遇地点之间的距离为 =45m 5m=40m x x x甲 甲    ，所以 D 正确； 【考点】

　vt 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。

　gfT xT yNm b TF xF yF

　第 第 II 卷 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。第 22 题~第 32 题为必考题，每个试题考生都必须做答。第 33题~第 40 题为选考题，考生根据要求做答。

　（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。

　图（b ）

　图（a）

　该同学在实验中没有记录交流电的频率 f ，需要用实验数据和其他条件进行推算。

　（1）若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用 f 和图（b）中给出的物理量可以写出：在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为_________，打出 C 点时重物下落的速度大小为________，重物下落的加速度的大小为________。

　（2）已测得 s 1 =8.89cm，s 2 =9.50cm，s 3 =10.10cm；当重力加速度大小为 9.80m/2s ，试验中重物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算出 f 为________Hz。

　【答案】⑴1 2( )2fS S  ，2 3( )2fS S  ，23 1( )2fS S  ；⑵40 【解析】⑴由于重物匀加速下落， AB C D 、 、 、各相邻点之间时间间隔相同，因此 B 点应是从 A 运动到 C 的过程的中间时刻，由匀变速直线运动的推论可得：

　B 点的速度Bv 等于 AC 段的平均速度，即1 22BS Svt

　由于1tf，故1 2( )2Bfv S S  

　同理可得2 3( )2Cfv S S  

　匀加速直线运动的加速度vat 故22 3 1 23 1( ) ( )2( )12C BfS S S Sv v fa S Stf         ① ⑵重物下落的过程中，由牛顿第二定律可得：

　g m F =ma 阻 ② 由已知条件 0.01 g F = m阻 ③ 由②③得 0.99g a 

　代入①得：23 1( )2fa S S   ，代入数据得 40Hz f 

　【考点】利用运动学公式和推论处理纸带问题。

　23．（10 分）

　现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过 60°C 时，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 I c 时就会报警），电阻箱（最大阻值为 999.9Ω），直流电源（输出电压为 U，内阻不计），滑动变阻器 R 1 （最大阻值为 1000Ω），滑动变阻器 R 2 （最大阻值为2000Ω），单刀双掷开关一个，导线若干。

　在室温下对系统进行调节，已知 U 约为 18V，I c 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 650.0Ω． (1)在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线。

　(2)在电路中应选用滑动变阻器________（填“R 1 ”或“ R 2 ”）。

　(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______Ω；滑动变阻器的滑片应置于______（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】(1)如图 (2)2R

　(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 60 C  时，报警器报警。故需通过调节电阻箱使其电阻为 60 C  时的热敏电阻的阻值，即调节到阻值 650.0Ω，光使报警器能正常报警，电路图如上图 ② 18V U  ，当通过报警器的电流 10mA 20mAcI   ，故电路中总电阻cURI， 900 1800 R    ，故滑动变阻器选2R 。

　③热敏电阻为 650.0 时，报警器开始报警，模拟热敏电阻的电阻器阻值也应为 650.0 为防止通过报警器电流过大，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 24．（14 分）

　如图，两固定的绝缘斜面倾角均为 θ，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 R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 μ，重力加速度大小为 g，已知金属棒ab 匀速下滑。求

　（1）作用在金属棒 ab 上的安培力的大小； （2）金属棒运动速度的大...

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