2016年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試物理(浙江卷)

年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試(理綜卷)浙江理綜·物理14.(2016浙江理綜,14)以下說法正確的是()A.在靜電場中,沿著電場線方向電勢逐漸降低B.外力對物體所做的功越多,對應(yīng)的功率越大C.電容器電容C與電容器所帶電荷量Q成正比D.在超重和失重現(xiàn)象中,地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力發(fā)生了變化答案A解析沿電場線方向電勢逐漸降低,A選項(xiàng)正確;根據(jù)功率定義式P=Wt,功率與功及時(shí)間都有關(guān)系,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;電容器電容的決定式為C=εrS4πkd,與電荷量無關(guān),C選項(xiàng)錯(cuò)誤;在超重和失重現(xiàn)象中15.(2016浙江理綜,15)如圖所示,兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體A和B,用一對絕緣柱支持使它們彼此接觸。把一帶正電荷的物體C置于A附近,貼在A、B下部的金屬箔都張開,()A.此時(shí)A帶正電,B帶負(fù)電B.此時(shí)A電勢低,B電勢高C.移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合D.先把A和B分開,然后移去C,貼在A、B下部的金屬箔都閉合答案C解析靠近帶正電的物體C的A端的帶電性質(zhì)與C帶電性質(zhì)相反,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;A、B分開前為處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,是等勢體,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;移去C后,帶等量異種電荷的A、B兩導(dǎo)體所帶電荷量重新中和,都不帶電,C選項(xiàng)正確;先把A、B移開,A、B分別帶負(fù)電和正電,金屬箔都張開,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。16.(2016浙江理綜,16)如圖所示,a、b兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,邊長la=3lb,圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響,則()A.兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流B.a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢之比為9∶1C.a、b線圈中感應(yīng)電流之比為3∶4D.a、b線圈中電功率之比為3∶1答案B解析根據(jù)楞次定律,磁感應(yīng)強(qiáng)度增加時(shí)感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增加,設(shè)ΔBΔt=k,所以E=nΔΦΔt=nSΔBΔt=k·n·l2∝l2,EaEb=lalb2=91,B選項(xiàng)正確;感應(yīng)電流大小I=17.(2016浙江理綜,17)如圖所示為一種常見的身高體重測量儀。測量儀頂部向下發(fā)射波速為v的超聲波,超聲波經(jīng)反射后返回,被測量儀接收,測量儀記錄發(fā)射和接收的時(shí)間間隔。質(zhì)量為M0的測重臺(tái)置于壓力傳感器上,傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比。當(dāng)測重臺(tái)沒有站人時(shí),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t0,輸出電壓為U0,某同學(xué)站上測重臺(tái),測量儀記錄的時(shí)間間隔為t,輸出電壓為U,則該同學(xué)身高和質(zhì)量分別為()A.v(t0-t),M0U0UB.12v(t0C.v(t0-t),M0U0(U-U0) D.12v(t0-t),M答案D解析根據(jù)題意,沒有站人時(shí),測量儀頂部到臺(tái)面的高度為h1=v·t02,人站上測量臺(tái)時(shí),測量儀頂部到人頭頂?shù)木嚯xh2=v·t2,所以人的身高為Δh=h1-h2=12v(t0-t),沒有站人時(shí),壓力傳感器的輸出電壓為測重臺(tái)質(zhì)量M0的k倍,k為比例系數(shù),即U0=kM0①,當(dāng)人站上測量臺(tái)時(shí),壓力傳感器示數(shù)為測量臺(tái)及人總質(zhì)量的k倍,U=k(M+M0)②,聯(lián)立①②解得M=M0U二、選擇題(本題共3小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,至少有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分)18.(2016浙江理綜,18)如圖所示為一滑草場。某條滑道由上下兩段高均為h,與水平面傾角分別為45°和37°的滑道組成,滑草車與草地之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。質(zhì)量為m的載人滑草車從坡頂由靜止開始自由下滑,經(jīng)過上、下兩段滑道后,最后恰好靜止于滑道的底端(不計(jì)滑草車在兩段滑道交接處的能量損失,sin37°=0.6,cos37°=0.8)。則()A.動(dòng)摩擦因數(shù)μ=6B.載人滑草車最大速度為2C.載人滑草車克服摩擦力做功為mghD.載人滑草車在下段滑道上的加速度大小為35答案AB解析滑草車運(yùn)動(dòng)過程簡圖如圖所示。A→C過程,根據(jù)功能關(guān)系,mg·2h=μmgcos45°·?sin45°+μmgcos37°·?解得μ=67,A選項(xiàng)正確;因tan37°<μ<tan45°,所以BC段減速,B點(diǎn)為速度最大點(diǎn),對A→B過程應(yīng)用動(dòng)能定理mgh-μmgcos45°·?sin45°=解得vB=2g?7,B選項(xiàng)正確;對A→C過程,載人滑草車克服摩擦力做的功等于重力勢能的減少量,即Wf=2mgh,C選項(xiàng)錯(cuò)誤;在下段滑道滑草車做減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,μmgcos37°-mgsin37°=ma,加速度大小a=335g19.(2016浙江理綜,19)如圖所示,把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長為0.10m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸,棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定。兩球接觸后分開,平衡時(shí)距離為0.12m。已測得每個(gè)小球質(zhì)量是8.0×10-4kg,帶電小球可視為點(diǎn)電荷,重力加速度g取10m/s2,靜電力常量k=9.0×109N·m2/C2,則()A.兩球所帶電荷量相等B.A球所受的靜電力為1.0×10-2NC.B球所帶的電荷量為46×10-8CD.A、B兩球連線中點(diǎn)處的電場強(qiáng)度為0答案ACD解析根據(jù)電荷量均分原理知,兩小球電荷量相同,A選項(xiàng)正確;兩小球接觸后再分開后的位置如圖所示,已知OAA=0.10m,AB=0.12m,根據(jù)幾何知識(shí)可知θ=37°。對A進(jìn)行受力分析如圖所示,將A受到的庫侖力和重力合成后合力沿OAA的延長線,可得Fq=mgtanθ=6×10-2N,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)庫侖定律Fq=kq2l2,可得q=Fq·l2k,其中l(wèi)=0.12m,代入數(shù)據(jù)得q=46×10-8C,C20.(2016浙江理綜,20)如圖所示為賽車場的一個(gè)水平“梨形”賽道,兩個(gè)彎道分別為半徑R=90m的大圓弧和r=40m的小圓弧,直道與彎道相切。大、小圓弧圓心O、O'距離L=100m。賽車沿彎道路線行駛時(shí),路面對輪胎的最大徑向靜摩擦力是賽車重力的2.25倍。假設(shè)賽車在直道上做勻變速直線運(yùn)動(dòng),在彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。要使賽車不打滑,繞賽道一圈時(shí)間最短(發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大,重力加速度g取10m/s2,π=3.14),則賽車()A.在繞過小圓弧彎道后加速B.在大圓弧彎道上的速率為45m/sC.在直道上的加速度大小為5.63m/s2D.通過小圓弧彎道的時(shí)間為5.58s答案AB解析:如圖所示,設(shè)直道分別為AB和CD段,作BE平行OO',根據(jù)幾何知識(shí)可得BE=100m,AE=50m,AB=503m,大圓弧為勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度為vA,根據(jù)牛頓第二定律,2.25mg=mvA2R,可得vA=45m/s,小圓弧各處速度為vB,2.25mg=mvB2r,可得vB=30m/s,vC=vB<vA=vD,轉(zhuǎn)過小圓弧彎道后加速,可得A、B選項(xiàng)正確;根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式a=vA2-vB22lAB≈6.50m/s2,C非選擇題部分(共180分)非選擇題部分共12題,共180分。21.(2016浙江理綜,21)(10分)某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,測得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖1所示,用彈簧OC和彈簧測力計(jì)a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長1.00cm不變的條件下,(1)若彈簧測力計(jì)a、b間夾角為90°,彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)是N(圖2中所示),則彈簧測力計(jì)b的讀數(shù)可能為N。

(2)若彈簧測力計(jì)a、b間夾角大于90°,保持彈簧測力計(jì)a與彈簧OC的夾角不變,減小彈簧測力計(jì)b與彈簧OC的夾角,則彈簧測力計(jì)a的讀數(shù)、彈簧測力計(jì)b的讀數(shù)(填“變大”“變小”或“不變”)。

答案(1)3.00~3.023.9~4.1(有效數(shù)不作要求)(2)變大變大解析(1)彈簧測力計(jì)最小刻度為0.1N,要進(jìn)行估讀,所以讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。由題圖2可得a彈簧測力計(jì)的讀數(shù)在3.0N左右,因合力為F=kx=500×0.01N=5N,兩分力夾角為90°,根據(jù)勾股定理進(jìn)行計(jì)算,則另一個(gè)力Fb=F2-Fa2=4(2)如圖所示藍(lán)色線段長度表示開始時(shí)a彈簧測力計(jì)和b彈簧測力計(jì)拉力的大小,紅色線段長度表示b彈簧測力計(jì)與C夾角α減小后兩彈簧測力計(jì)拉力的大小。由圖可知a、b兩彈簧測力計(jì)的讀數(shù)都變大。22.(2016浙江理綜,22)(10分)某同學(xué)用伏安法測量導(dǎo)體的電阻,現(xiàn)有量程為3V、內(nèi)阻約為3kΩ的電壓表和量程為0.6A、內(nèi)阻約為0.1Ω的電流表。采用分壓電路接線,圖1是實(shí)物的部分連線圖,待測電阻為圖2中的R1,其阻值約為5Ω。(1)測R1阻值的最優(yōu)連接方式為導(dǎo)線①連接(填“a”或“b”)、導(dǎo)線②連接(填“c”或“d”)。

(2)正確接線測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表,用作圖法求得R1的阻值為Ω。

U/V0.400.801.201.602.002.40I/A0.090.190.270.350.440.53(3)已知圖2中R2與R1是材料相同、厚度相等、表面為正方形的兩導(dǎo)體,R2的邊長是R1的110,若測R2的阻值,則最優(yōu)的連線應(yīng)選(填選項(xiàng))。A.①連接a,②連接c B.①連接a,②連接dC.①連接b,②連接c D.①連接b,②連接d答案(1)ad(2)作圖見下,4.4~4.7(3)B解析(1)待測電阻Rx約為5Ω,RVR1>R1RA,電流表采用外接法,滑動(dòng)變阻器采用分壓接法,導(dǎo)線①(2)作圖時(shí)用一條直線連接,應(yīng)讓盡可能多的點(diǎn)分布在直線上,連不到直線的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè),如答案圖所示。由圖中讀數(shù),可得R1=2.40-0.400.53(3)根據(jù)電阻定律:R=ρlS,設(shè)電阻表面正方形的邊長為l,厚度為d,則R=ρlld=ρ1d,與邊長無關(guān),R1=R2,連線方式不變,23.(2016浙江理綜,23)(16分)在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示。P是一個(gè)微粒源,能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒。高度為h的探測屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L,上端A與P點(diǎn)的高度差也為h。(1)若微粒打在探測屏AB的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間;(2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍;(3)若打在探測屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等,求L與h的關(guān)系。答案(1)3?g(2)Lg4?≤v≤Lg2?(解析(1)打在中點(diǎn)的微粒32h=12gt2t=3?g(2)打在B點(diǎn)的微粒v1=Lt1;2h=1v1=Lg4?同理,打在A點(diǎn)的微粒初速度v2=Lg2?微粒初速度范圍Lg4?≤v≤Lg(3)由能量關(guān)系12mv22+mgh=1代入④、⑤式L=22h⑧24.(2016浙江理綜,24)(20分)小明設(shè)計(jì)的電磁健身器的簡化裝置如圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.50m,傾角θ=53°,導(dǎo)軌上端串接一個(gè)R=0.05Ω的電阻。在導(dǎo)軌間長d=0.56m的區(qū)域內(nèi),存在方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.0T。質(zhì)量m=4.0kg的金屬棒CD水平置于導(dǎo)軌上,用絕緣繩索通過定滑輪與拉桿GH相連。CD棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉動(dòng)GH桿,CD棒由靜止開始運(yùn)動(dòng),上升過程中CD棒始終保持與導(dǎo)軌垂直。當(dāng)CD棒到達(dá)磁場上邊界時(shí)健身者松手,觸發(fā)恢復(fù)裝置使CD棒回到初始位置(重力加速度g取10m/s2,sin53°=0.8,不計(jì)其他電阻、摩擦力以及拉桿和繩索的質(zhì)量)。求(1)CD棒進(jìn)入磁場時(shí)速度v的大小;(2)CD棒進(jìn)入磁場時(shí)所受的安培力FA的大小;(3)在拉升CD棒的過程中,健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q。答案(1)2.4m/s(2)48N(3)64J;26.88J解析(1)由牛頓第二定律得a=F-mgsinθm=進(jìn)入磁場時(shí)的速度v=2as=2.4m/s(2)感應(yīng)電動(dòng)勢E=Blv③感應(yīng)電流I=BlvR④安培力FA=IBl⑤代入得FA=(Bl)2vR(3)健身者做功W=F(s+d)=64J⑦由牛頓第二定律得F-mgsinθ-FA=0⑧CD棒在磁場區(qū)域內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=dv⑨焦耳熱Q=I2Rt=26.88J⑩25.(2016浙江理綜,25)(22分)為了進(jìn)一步提高回旋加速器的能量,科學(xué)家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦過程中,離子能以不變的速率在閉合平衡軌道上周期性旋轉(zhuǎn)。扇形聚焦磁場分布的簡化圖如圖所示,圓心為O的圓形區(qū)域等分成六個(gè)扇形區(qū)域,其中三個(gè)為峰區(qū),三個(gè)為谷區(qū),峰區(qū)和谷區(qū)相間分布。峰區(qū)內(nèi)存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,谷區(qū)內(nèi)沒有磁場。質(zhì)量為m,電荷量為q的正離子,以不變的速率v旋轉(zhuǎn),其閉合平衡軌道如圖中虛線所示。(1)求閉合平衡軌道在峰區(qū)內(nèi)圓弧的半徑r,并判斷離子旋轉(zhuǎn)的方向是順時(shí)針還是逆時(shí)針;(2)求軌道在一個(gè)峰區(qū)內(nèi)圓弧的圓心角θ,及離子繞閉合平衡軌道旋轉(zhuǎn)的周期T;(3)在谷區(qū)也施加垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B',新的閉合平衡軌道在