2016年普通高等学校招生全国统一考试物理(浙江卷).docx

2016年普通高等学校招生全国统一考试(理综卷)
浙江理综·物理
14.(2016浙江理综,14)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
答案A
解析沿电场线方向电势逐渐降低,A选项正确;根据功率定义式P=Wt,功率与功及时间都有关系,B选项错误;电容器电容的决定式为C=εrS4πkd,与电荷量无关,C选项错误;在超重和失重现象中,重力不变　,D错误。
15.(2016浙江理综,15)

如图所示,两个不带电的导体A和B,用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
答案C
解析靠近带正电的物体C的A端的带电性质与C带电性质相反,A选项错误;A、B分开前为处于静电平衡状态　
的导体　,是等势体,B选项错误;移去C后,带等量异种电荷的A、B两导体所带电荷量重新中和,都不带电,C选项正确;先把A、B移开,A、B分别带负电和正电,金属箔都张开,D选项错误。
16.(2016浙江理综,16)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,边长la=3lb,图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,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∶1
C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4
D.a、b线圈中电功率之比为3∶1
答案B
解析根据楞次定律　,磁感应强度增加时感应电流方向为逆时针方向,A选项错误;磁感应强度均匀增加,设ΔBΔt=k,所以E=nΔΦΔt=nSΔBΔt=k·n·l2∝l2　,EaEb=lalb2=91,B选项正确;感应电流大小I=ER=kn·l2n·4l·ρS∝l,IaIb=lalb=31,C选项错误;线圈中电功率P=I2R=I2·ρn·4lS∝l3,PaPb=lalb3=271,D选项错误。
17.

(2016浙江理综,17)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,测量仪记录的时间间隔为t,输出电压为U,则该同学身高和质量分别为(　　)
A.v(t0-t),M0U0U　　　　　B.12v(t0-t),M0U0U
C.v(t0-t),M0U0(U-U0) D.12v(t0-t),M0U0(U-U0)
答案D
解析根据题意,没有站人时,测量仪顶部到台面的高度为h1=v·t02,人站上测量台时,测量仪顶部到人头顶的距离h2=v·t2,所以人的身高为Δh=h1-h2=12v(t0-t),没有站人时,压力传感器的输出电压为测重台质量M0的k倍,k为比例系数,即U0=kM0　①,当人站上测量台时,压力传感器示数为测量台及人总质量的k倍,U=k(M+M0)　②,联立①②解得M=M0U0(U-U0),D选项正确。
二、选择题(本题共3小题。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项是符合题目要求的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
18.

(2016浙江理综,18)如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为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μ。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　,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。则(　　)
A.动摩擦因数μ=67
B.载人滑草车最大速度为2gℎ7
C.载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为35g
答案AB
解析

滑草车运动过程简图如图　
所示　。A→C过程,根据功能关系　,mg·2h=μmgcos 45°·ℎsin45°+μmgcos 37°·ℎsin37°　
解得μ=67,A选项正确;因tan 37°<μ<tan 45°,所以BC段减速,B点为速度最大点,对A→B过程应用动能定理,
mgh-μmgcos 45°·ℎsin45°=12mvB2-0　,
解得vB=2gℎ7,B选项正确;对A→C过程,载人滑草车克服摩擦力做的功等于重力势能的减少量,即Wf=2mgh,C选项错误;在下段滑道滑草车做减速运动,根据牛顿第二定律,μmgcos 37°-mgsin 37°=ma,加速度大小a=335g,D选项错误。
19.

(2016浙江理综,19)如图所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA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0.12 m。已测得每个小球质量是8.0×10-4 kg,带电小球可视为点电荷,重力加速度g取10 m/s2,静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2,则(　　)
A.两球所带电荷量相等
B.A球所受的静电力为1.0×10-2 N
C.B球所带的电荷量为46×10-8 C
D.A、B两球连线中点处的电场强度为0
答案ACD
解析根据电荷量均分原理　知,两小球电荷量相同,A选项正确;两小球接触后再分开后的位置如图所示,已知OAA=0.10 m,AB=0.12 m,根据几何知识可知θ=37°。对A进行受力分析如图所示,将A受到的库仑力和重力合成后合力沿OAA的延长线,可得Fq=mgtan θ=6×10-2 N　,B选项错误;根据库仑定律Fq=kq2l2,可得q=Fq·l2k,其中l=0.12 m,代入数据得q=46×10-8 C,C选项正确;A、B带的电荷量相等且同种性质,所以连线中点处电场强度为零,D选项正确。

20.(2016浙江理综,20)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100 m。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取10 m/s2,π=3.14),则赛车(　　)

A.在绕过小圆弧弯道后加速
B.在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C.在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D.通过小圆弧弯道的时间为5.58 s
答案AB
解析:如图所示,设直道分别为AB和CD段,作BE平行OO',根据几何知识　可得BE=100 m,AE=50 m,AB=503 m,大圆弧为匀速圆周运动,速度为vA,根据牛顿第二定律　,2.25 mg=mvA2R　,可得vA=45 m/s,小圆弧各处速度为vB,2.25mg=mvB2r,可得vB=30 m/s,vC=vB<vA=vD,转过小圆弧弯道后加速,可得A、B选项正确;根据运动学公式a=vA2-vB22lAB≈6.50 m/s2,C选项错误;通过小圆弧的时间为t=13×2πrvB　≈2.79 s,D选项错误。

非选择题部分(共180分)
非选择题部分共12题,共180分。
21.(2016浙江理综,21)(10分)某同学在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,测得图中弹簧OC的劲度系数为500 N/m。如图1所示,用弹簧OC和弹簧测力计a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00 cm不变　的条件下,

(1)若弹簧测力计a、b间夹角为90°,弹簧测力计a的读数是　　　　N(图2中所示),则弹簧测力计b的读数可能为　　　　N。 
(2)若弹簧测力计a、b间夹角大于90°,保持弹簧测力计a与弹簧OC的夹角不变,减小弹簧测力计b与弹簧OC的夹角,则弹簧测力计a的读数　　　　、弹簧测力计b的读数　　　　(填“变大”“变小”或“不变”)。 
答案(1)3.00~3.02　3.9~4.1(有效数不作要求)
(2)变大　变大
解析(1)弹簧测力计最小刻度为0.1 N,要进行估读　,所以读到小数点后两位　。
由题图2可得a弹簧测力计的读数在3.0 N左右,因合力为F=kx=500×0.01 N=5 N,两分力夹角为90°,根据勾股定理　进行计算,则另一个力Fb=F2-Fa2=4.0 N。
(2)如图所示蓝色线段长度表示开始时a弹簧测力计和b弹簧测力计拉力的大小,红色线段长度表示b弹簧测力计与C夹角α减小后两弹簧测力计拉力的大小。由图可知a、b两弹簧测力计的读数都变大。

22.(2016浙江理综,22)(10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路　接线,图1是实物的部分连线图,待测电阻为图2中的R1,其阻值约为5 Ω。

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接　　　　(填“a”或“b”)、导线②连接　　　　(填“c”或“d”)。 
(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为　　　　Ω。 
U/V
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
2.40
I/A
0.09
0.19
0.27
0.35
0.44
0.53

(3)已知图2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110,若测R2的阻值,则最优　的连线应选　　　　(填选项)。 
A.①连接a,②连接c B.①连接a,②连接d
C.①连接b,②连接c D.①连接b,②连接d
答案(1)a　d　(2)作图见下,4.4~4.7

(3)B
解析(1)待测电阻Rx约为5 Ω,RVR1>R1RA,电流表采用外接法　,滑动变阻器采用分压接法　,导线①接a,导线②接d。
(2)作图时用一条直线连接,应让尽可能多的点分布在直线上,连不到直线的点均匀分布在直线两侧,如答案图所示。由图中读数,可得R1=2.40-0.400.53-0.09 Ω≈4.55 Ω。
(3)根据电阻定律:R=ρlS,设电阻表面正方形的边长为l,厚度为d,则R=ρlld=ρ1d　,与边长无关,R1=R2,连线方式不变　,故选B。
23.(2016浙江理综,23)(16分)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;
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;
(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。
答案(1)3ℎg　(2)Lg4ℎ≤v≤Lg2ℎ　(3)L=22h
解析(1)打在中点的微粒32h=12gt2①
t=3ℎg②
(2)打在B点的微粒
v1=Lt1;2h=12gt12③
v1=Lg4ℎ④
同理,打在A点的微粒初速度v2=Lg2ℎ⑤
微粒初速度范围Lg4ℎ≤v≤Lg2ℎ⑥
(3)由能量关系
12mv22+mgh=12mv12+2mgh⑦
代入④、⑤式L=22h⑧
24.(2016浙江理综,24)

(20分)小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示,两根平行金属导轨相距l=0.50 m,倾角θ=53°,导轨上端串接一个R=0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56 m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=2.0 T。质量m=4.0 kg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=0.24 m。一位健身者用恒力F=80 N拉动GH杆,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取10 m/s2,sin 53°=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;
(2)CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小;
(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Q。
答案(1)2.4 m/s　(2)48 N　(3)64 J;26.88 J
解析(1)由牛顿第二定律得a=F-mgsinθm=12 m/s2①
进入磁场时的速度v=2as=2.4 m/s②
(2)感应电动势E=Blv③
感应电流I=BlvR④
安培力FA=IBl⑤
代入得FA=(Bl)2vR=48 N⑥
(3)健身者做功W=F(s+d)=64 J⑦
由牛顿第二定律得F-mgsin θ-FA=0⑧
CD棒在磁场区域内做匀速运动
在磁场中运动时间t=dv⑨
焦耳热Q=I2Rt=26.88 J⑩
25.(2016浙江理综,25)(22分)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　,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;
(2)求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ,及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T;
(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θ变为90°,求B'和B的关系。已知:sin(α±β)=sin αcos β±cos αsin β,cos α=1-2sin2α2
答案(1)mvqB;旋转方向为逆时针方向
(2)2π3;(2π+33)mqB
(3)B'=3-12B
解析(1)峰区内圆弧半径r=mvqB①
旋转方向为逆时针方向②
(2)由对称性,峰区内圆弧的圆心角θ=2π3③
每个圆弧的长度l=2πr3=2πmv3qB④
每段直线长度L=2rcosπ6=3r=3mvqB⑤
周期T=3(l+L)v⑥
代入得T=(2π+33)mqB⑦

(3)谷区内的圆心角θ'=120°-90°=30°⑧
谷区内的轨道圆弧半径r'=mvqB'⑨
由几何关系rsin θ2=r'sin θ'2⑩
由三角关系sin30°2=sin 15°=6-24
代入得B'=3-12B

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