2016年高考新课标Ⅱ卷理综物理试题解析

【说明】： 【参考版答案】非官方版正式答案，

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，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 受力分析

EkPmPgl1 大小无法判断 B错

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

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，则带电粒子的比荷为

3B2BB【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．

 D．

2 B

由粒子在磁场中的运动规律可知

2πF向mr ①

T2q2 ③

BqmBT由圆周运动与几何关系可知 t粒子t筒 3090T粒子T 即

360360筒则T粒子3T筒 ④

2 ⑤ 又有T筒由①②得TF向F合=qvB ② 2m即比荷

由③④⑤得

q m3B

19．两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

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

21242BLE2 得 当 变为2倍时，P变为原来的4倍 由P4P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

π对小球的弹力大小相等．且ONMOMN，在小球从M点运动到N点的过程中

2 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

Ek增EP减 即EkN0EP重MEP重NEP弹NEP弹M

N两点弹簧弹力相同，由于M、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 ⑪ 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）．

⑫ 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】⑪④①③②

⑫1.29 M

【解析】：⑪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

⑫脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则v 23．（9分）

V的内阻（内阻为数千欧姆）某同学利用图（a）所示电路测量量程为2.5V的电压表○，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：

⑪实验中应选择滑动变阻器 （填“R1”或“R2”）． ⑫根据图（a）所示电路将图（b）中实物图连线．

图b

⑬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）．

⑭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】⑪R1

⑫

⑬ 2520 ⑭ 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

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

⑪ 金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小； ⑫ 电阻的阻值．

Blt0Fmg 【答案】⑴EmB2l2t0 ⑵ 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

Blt0EFmg ⑥

m⑵ 金属杆在磁场中的受力如下即

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

RB2l2t0 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．

⑪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；

⑫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】⑪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124l gtt2gxvDt22l

∴B点速度vB6gl，落点与B点距离为2⑫假设物块质量为m'

则AB：能量守恒：EpEKBQ'

'2l

1'2m'vBm'g4l 25mgl'22gl 解得：vBm'5mgl若要滑上圆弧，则vB≥0，即vB≥0，解得m'≤''25m 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'≥综上：m≤m'≤5m 3535m 2

（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）

⑪（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

⑫（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】⑪

A：PVnRT

PnRT VPkT

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' ⑫瓶中气体量

PV20atm0.08m31.6atmm3

33V2atm0.08m0.16atmm 剩余气体量P剩剩

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）

⑪（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

⑫（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

3点A第一次回到平衡位置．求 （ⅰ）简谐波的周期、波速和波长；

（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）

⑪（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）

140A．146C7N+1e

320B．3215P16S+1e 4171D．147N+2He8O+1H

2344C．232U90Th+2He

1140941241E．235F．392U+0n54Xe+38Sr+20n 1H+1H2He+0n

⑫（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？ 【解析】⑪衰变C 衰变AB 裂变E 聚变F ⑫（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+Mv共

1122m冰v冰=m冰+Mv共m冰gh 22解得v共1m/s M20kg

由能量守恒：（ii）由动量守恒

m冰+Mv共MvMm冰vm

111222m冰v冰=MvMm冰vm 222联立解得 vM2m/s vm1m/s

由能量守恒

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