2016年普通高等学校招生全国统一考试
理综物理部分
第Ⅰ卷
二、选择题：本题共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．质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，
如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中
A．F逐渐变大，T逐渐变大 B．F逐渐变大，T逐渐变小 C．F逐渐变小，T逐渐变大 D．F逐渐变小，T逐渐变小 【答案】A
【解析】动态平衡问题，F与T的变化情况如图：
可得：F?F'?F''?
T?T'?T''?
15．如图，P是固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动，
运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa，ab，ac，速度大小分别为va，vb，vc，则
va?vc?vb A．aa?ab?ac，
1
vb?vc?va B．aa?ab?ac，vb?vc?va C．ab?ac?aa，va?vc?vb D．ab?ac?aa，【答案】D
【解析】由库仑定律可知，粒子在a、b、c三点受到的电场力的大小关系为Fb?Fc?Fa，
F由a?合，可知ab?ac?aa
m由题意可知，粒子Q的电性与P相同，受斥力作用 结合运动轨迹，得va?vc?vb
16．小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球
的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点．
A．P球的速度一定大于Q球的速度 B．P球的动能一定小于Q球的动能
C．P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D．P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 【答案】C 【解析】
12由动能定理可知，mgL?mv?0
2v?2gL ①
由 l1?l2，则vP?vQ A错 EkQ?mQgl2
EkP?mPgl1 大小无法判断 B错
受力分析
T?mg?F向 ② v2F向?m ③
LF向?F合?ma ④
由①②③④得T?3mg a?2g 则Tp?TQ C对 aP?aQ D错
2
17．阻值相等的四个电阻，电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路．开关S
断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为
2A．
5【答案】C
1B．
2
3C．
5
2D．
3【解析】由已知可得：Q1=U1C Q2=U2C 则
S断开时等效电路如下
Q1U1= Q2U2
R?R+R??R+R?+R11U1=?E??E
R?R+R?25R+?R+R?+RS闭合时等效电路如下
R?R1U2=R+R?E
R?R3R+R+RQ1U13=? 则
Q2U25
18．一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如
图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔．筒绕其中心轴以角速度?顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30?角．当筒转过90?时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，
3
则带电粒子的比荷为
3B2B【答案】A
【解析】如图所示，由几何关系可知粒子的运动轨迹圆心为O'，?MO'N'?30
A．
? B．
? C．
? B D．
2? B
由粒子在磁场中的运动规律可知
?2π?F向?m??r ①
?T?2F向?F合=qvB ②
2?mq2?即比荷? ③ BqmBT由圆周运动与几何关系可知 t粒子?t筒
由①②得T?30?90??T粒子??T 360?360?筒则T粒子?3T筒 ④
即
又有T筒?2?? ⑤
q?? m3B19．两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下
落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则
A．甲球用的时间比乙球长
B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD
【解析】由已知 设f?kR ① 则受力分析得
由③④⑤得
4
F合?mg?f ② F合?ma ③
4m??R3?? ④
3由①②③④得
a?g?k4 ?R2??3由m甲?m乙 ?甲??乙 可知a甲?a乙 C错 由v-t图可知甲乙位移相同，则
v甲?v乙 B对 t甲?t乙 A错
由功的定义可知 W克服=f?x x甲?x乙 f甲?f乙 则W甲克服?W乙克服 D对
20．法拉第圆盘发动机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别
与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是 A．若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C．若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D．若圆盘转动的角速度变为原来的两倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2
倍
【答案】AB
【解析】将圆盘看成无数幅条组成，它们都在切割磁感线从而产生感应电动势，出现感应电
流：根据右手定则圆盘上感应电流从边缘向中心，则当圆盘顺时针转动时，流过电阻的电流方向从a到b
12由法拉第电磁感应定律得感生电动势E?BLV?BL? A对，C错
2
5
1242BL?E2由P? 得P?4 当? 变为2倍时，P变为原来的4倍
RR
21．如图，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小
球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点，已知在M、N两点处，弹簧对小
球的弹力大小相等．且?ONM??OMN?π2，在小球从M点运动到N点的过程中
A．弹力对小球先做正功后做负功 B．有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 C．弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零
D．小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差
【答案】BCD
【解析】由题意可知在运动过程中受力如下
小球的位移为MN 则从M?A 弹簧处于压缩态，则弹力做负功 从A?B 弹簧从压缩变为原长，弹力做正功
从B?N 弹簧从原长到伸长，弹力做负功，则A错 在A点受力如下
则F合?mg 即a?g，B对
在B点弹簧处于原长则受力如下
在A点时，F弹 垂直于杆，则P弹=F弹Vcos?=0 ，C对 从M到N小球与弹簧机械能守恒，则
6
Ek增?EP减 即EkN?0?EP重M?EP重N?EP弹N?EP弹M
由于M、N两点弹簧弹力相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则EP弹N?EP弹M，即EKN?EP重M?EP重N，D对.
第Ⅱ卷
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．（6分）
某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究，实验装置如图（a）所示：轻弹簧放置在光滑水平桌面上，弹簧左端固定，右端与一物块接触而不连接，纸带穿过打点计时器并与物块连接．向左推物块使弹簧压缩一段距离，由静止释放物块，通过测量和计算，可求得弹簧被压缩后的弹性势能．
图a ⑴ 实验中涉及到下列操作步骤： ①把纸带向左拉直 ②松手释放物块
③接通打点计时器电源
④向左推物块使弹簧压缩，并测量弹簧压缩量
上述步骤正确的操作顺序是 （填入代表步骤的序号）．
⑵ 图（b）中M和L纸带是分别把弹簧压缩到不同位置后所得到的实际打点结果．打点计时器所用交流电的频率为50Hz．由M纸带所给的数据，可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为 m/s．比较两纸带可知， （填“M”或“L”）纸带对应的实验中弹簧被压缩后的弹性势能大．
图b
【答案】⑴④①③②
⑵1.29 M
【解析】：⑴略
2.58?2.57?10?2?1.29m/s
0.04由能量守恒可知，物体的末动能越大，则弹簧被压缩时的弹性势能越大， 则EPM?EPL
⑵脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则v? 23．（9分）
7
某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表○V的内阻（内阻为数千欧姆），可供选择的器材有：电阻箱R（最大阻值99999.9?），滑动变阻器R1（最大阻值50?），滑动变阻器R2（最大阻值5k?），直流电源E（电动势3V），开关1个，导线若干．
图a 实验步骤如下：
①按电路原理图（a）连接线路；
②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图（a）中最左端所对应的位置，闭合开关S；
③调节滑动变阻器，使电压表满偏
④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00V，记下电阻箱的阻值． 回答下列问题：
⑴实验中应选择滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）． ⑵根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．
图b
⑶实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0?，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变，计算可得电压表的内阻为 ?（结果保留到个位）．
⑷如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为 （填正确答案标号）．
A．100?A B．250?A C．500?A D．1mA 【答案】⑴R1
⑵
⑶ 2520 ⑷ D
【解析】⑴实验原理类比于半偏法测电表内阻
电压表所在支路的总电压应该尽量不变化，即滑动变阻器选最大阻值小的即选R1
⑵ 略
8
⑶ 近似认为电压表所在电路的总电压不变，且流过电压表与变阻箱的电流不变，
22.5?2? 则RV?4R?2520? RVR⑷ 由欧姆定律可知，I满=U满R?2.5?1mA 2520 24．（12分）
如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属
t0t?0时，杆置于导轨上．金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动．时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中
恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为?．重力加速度大小为g．求
⑴ 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； ⑵ 电阻的阻值．
Blt【答案】⑴E?0?F??mg?
mB2l2t0⑵ R?
m【解析】⑴ 由题意可知 0~t0时间内受力分析如下
F合?F?f ① f??mg ②
物体做匀加速直线运动 F合?ma ③
物体匀加进入磁场瞬间的速度为v，则v?at0 ④ 由法拉第电磁感应定律可知E?Blv ⑤ 由①②③④⑤可得
BltE?0?F??mg? ⑥
m⑵ 金属杆在磁场中的受力如下即
9
由杆在磁场中匀速直线运动可知 F?F安?f?0 ⑦ f??mg ⑧
由安培力可知 F安?BIl ⑨
E
由欧姆定律可知 I? ⑩
R
B2l2t0由⑥⑦⑧⑨⑩可知R?
m 25．（20分）
轻质弹簧原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l，现将该弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与物块P接触但不连接．AB是长度为5l的水平轨道，B端与半径l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径RD竖直，如图所示，物块P与AB间的动摩擦因数??0.5．用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后放开，P开始沿轨道运动，重力加速度大小为g．
⑴若P的质量为m，求P到达B点时的速度的大小，以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点之间的距离；
⑵若P能滑上圆轨道，且仍能沿圆轨道滑下，求P的质量的取值范围． 【解析】⑴地面上，EP重转化为EP弹，E机守恒
∴?EP重??EP弹
5mgl?EP，此时弹簧长度为l
A?B：能量守恒：EP?EKB?Q
12即5mgl?mvB??mg?4l?vB?6gl 2B?D：动能定理：?mg?2l?1212mvD?mvB?vD?2gl 22此后，物体做平抛运动：
y?2l?124lgt?t? 2gx?vDt?22l
∴B点速度vB?6gl，落点与B点距离为22l
⑵假设物块质量为m'
则A?B：能量守恒：Ep?EKB?Q'
10
'1'25mgl?m'vB??m'g?4l
25mgl'2?2gl 解得：vB?m'''2若要滑上圆弧，则vB≥0，即vB≥0，解得m'≤5m 2若要滑上圆弧还能沿圆弧滑下，则最高不能超过C点 此时 假设恰好到达C点，则根据能量守恒：Ep?Q'?Epc
5mgl??m'g?4l?m'gl
5解得：m'?m
3故若使物块不超过C点，m'≥m 综上：
5355m≤m'≤m 32
（二）选考题：共45分．请考生从3道物理题，3道化学题，2道生物题中，每科任选一道作答，如果多做则每科按所做的第一题计分． 33．【物理——选修3-3】（15分）
⑴（5分）一定量的理想气体从状态a开始，经历等温或等压过程ab、bc、cd、da回到原状态，其p-T图像如图所示．其中对角线ac的延长线过原点O．下列判断正确的是 ． （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．每选错一个扣3分，最低得分为0分）
A．气体在a、c两状态的体积相等
B．气体在状态a时的内能大于它在状态c时的内能
C．在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功 D．在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做的功
E．在过程bc中外界对气体做的功等于在过程da中气体对外界做的功
⑵（10分）一氧气瓶的容积为0.08m3，开始时瓶中氧气的压强为20个大气压．某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3．当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，需重新充气．若氧气的温度保持不变，求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天． 【答案】（1）ABE （2）4天 【解析】⑴
11
A：PV?nRT
nR?T VP?kT P?即体积V不变，Va?Vc
B：理想气体内能是温度T的函数 而Ta?Tc 故Ea?Ec
C：cd过程为恒温升压过程，外界对系统做正功，但系统内能不变，故放热，放热量Q?W外
D：da过程为恒压升温过程，体积增加，对外做功，故吸热 但吸热量Q?W外??E內 故Q?W外
E：bc过程恒压降温，体积减小 W?P?V?nR?Tbc da过程W'?P'?V'?nR?Tda 因为?Tbc??Tda 故W?W' ⑵瓶中气体量
PV?20atm?0.08m3?1.6atm?m3
33剩余气体量P剩V剩?2atm?0.08m?0.16atm?m
每天用量 P用V用?1atm?0.36m?0.36atm?m
33n?1.6?0.16?4（天）
0.36 34．【物理——选修3-4】（15分）
⑴（5分）关于电磁波，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．每选错一个扣3分，最低得分为0分） A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B．周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C．电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直 D．利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 E．电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
⑵（10分）一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm．O和A是介质中平衡位置分别位于x?0和x?5cm处的两个质点．t?0时开始观测，此时质点O的位移为
1y?4cm，质点A处于波峰位置；t?s时，质点O第一次回到平衡位置，t?1s时，质点
3A第一次回到平衡位置．求
（ⅰ）简谐波的周期、波速和波长；
12
（ⅱ）质点O的位移随时间变化的关系式．
【答案】 ⑴ABC
⑵（i）T=4s v?7.5cm/s ??30cm
?5?1（ii）y?0.08sin(t??)或者y?0.08cos(t??)
2623【解析】（1）A选项，电磁波在真空中传播速度不变，与波长/频率无关
B选项，电磁波的形成即是变化的电场和变化的磁场互相激发得到 C选项，电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直 D选项，光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播
E选项，电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播
（2）（i）t?0s时，A处质点位于波峰位置
t?1s时，A处质点第一次回到平衡位置
T可知?1s，T=4s
41t?s时，O第一次到平衡位置 3t?1s时，A第一次到平衡位置
2可知波从O传到A用时s，传播距离x?5cm
3x故波速v??7.5cm/s，波长??vT?30cm
t（ii）设 y?Asin(?t??0)
2???rad/s 可知??T21又由t?0s时， y?4cm；t?s，y?0，
35代入得 A?8cm，再结合题意得 ?0??
6?5?1故y?0.08sin(t??)或者y?0.08cos(t??)
2623 35．【物理——选修3-5】（15分）
⑴（5分）在下列描述核过程的方程中，属于?衰变的是 ，属于?衰变的是 ，属于裂变的是 ，属于聚变的是 ．（填正确答案标号）
140320A．14 B．326C?7N+?1e 15P?16S+?1e C．23892U?234904Th+2He
4171D．147N+2He?8O+1H
1140941241E．235F．392U+0n?54Xe+38Sr+20n 1H+1H?2He+0n
⑵（10分）如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其前面的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h?0.3m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m1?30kg，冰块的质量为m2?10kg，小孩与滑板
始终无相对运动．取重力加速度的大小g?10m/s2．
（ⅰ）求斜面体的质量； （ⅱ）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？
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【解析】⑴?衰变C ?衰变AB 裂变E 聚变F ⑵（ⅰ）规定水平向左为正
对小冰块与鞋面组成的系统
由动量守恒：m冰v冰=?m冰+M?v共
由能量守恒：12mv212冰冰=2?m冰+M?v共?m冰gh 解得v共?1m/s M?20kg
（ii）由动量守恒
?m冰+M?v共?MvM?m冰vm
由能量守恒
12m21212冰v冰=2MvM?2m冰vm 联立解得 vM?2m/s vm??1m/s
对小孩和冰块组成的系统：
0?m冰v冰?m小v小
解得v小??1m/s vm?v小??1m/s 即两者速度相同 故追不上
14
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