2016年高考理综真题试卷(物理部分)(北京卷)
一、选择题
1.处于n=3能级的大量氢原子,向低能级跃迁时,辐射光的频率有( )
A. 1种 B. 2种 C. 3种 D. 4种
【答案】 C
【考点】氢原子光谱
【解析】【解答】因为是大量氢原子,所以根据 可得有3种可能,故C正确;
【分析】本题考查了波尔原子理论,所有的激发态都是不稳定的,都会继续向基态跃迁,故辐射光子的种类为 𝐶𝑛2 .
2.下列说法正确的是( )
A. 电磁波在真空中以光速c传播 B. 在空气中传播的声波是横波C. 声波只能在空气中传播 D. 光需要介质才能传播
【答案】 A
【考点】电磁场与电磁波
【解析】【解答】电磁波在真空中的传播速度等于光速,A正确;在空气中传播的声波是纵波,B错误;声波的传播需要介质,可以在空气,液体,和固定中传播,C错误;光属于电磁波,其传播不需要介质,可以在真空中传播,D错误
【分析】电磁波在真空中的传播速度与光在真空中的传播速度相同,机械波传播的是振动形式,离不开介质;波速由介质决定.
3.如图所示,弹簧振子在M、N之间做简谐运动。以平衡位置O为原点,建立Ox轴。向右为x的轴的正方向。若振子位于N点时开始计时,则其振动图像为( )
A. B. C. D.
【答案】 A
【考点】机械波的形成,横波的图象
【解析】【解答】由于向右为正方向,振子位于N点时开始计时,所以0时刻位移为正,在正向最大位移处,将向左运动,即负方向运动,故A正确;
【分析】当振子运动到N点时开始计时,分析此时振子的位置,即确定出t=0时刻质点的位置,即可确定位移时间的图象.
4.如图所示,匀强磁场中有两个导体圆环a、b,磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度B随时间均匀增大。两圆坏半径之比为2:1,圆环中产生的感应电动势分别为Ea和Eb , 不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是( )
A. Ea:Eb=4:1,感应电流均沿逆时针方向 B. Ea:Eb=4:1,感应电流均沿顺时针方向C. Ea:Eb=2:1,感应电流均沿逆时针方向 D. Ea:Eb=2:1,感应电流均沿顺时针方向
【答案】 B
【考点】电磁感应现象
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律可得 ,根据题意可得 ,故 ,感应电流产生的磁场要阻碍原磁场的变大,即产生向里的感应磁场,根据楞次定律可得,感应电流均沿顺时针方向
【分析】根据法拉第电磁感应定律 计算感应电动势的大小,根据楞次定律判断感应电流的方向.
5.中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角:“以磁石磨针锋,则能指南,然常微偏东,不全南也。”进一步研究表明,地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料,下列说法不正确的是( )
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B. 地球内部也存在磁场,地磁南极在地理北极附近C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
【答案】 C
【考点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】根据题意可得,地理南北极与地磁场存在一个夹角,为磁偏角,故两者不重合,A正确;地磁南极在地理的北极附近,地磁北极在地理南极附近,B正确;由于地磁场磁场方向沿磁感线切线方向,故只有赤道处才与地面平行,C错误;在赤道处磁场方向水平,而射线是带电的粒子,运动方向垂直磁场方向,根据左手定则可得射向赤道的粒子受到的洛伦兹力作用,D正确;
【分析】根据课本中有关地磁场的基础知识,同时明在确磁场及磁通量的性质;即可确定此题的答案.
6.如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正确的是( )
A. 不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同B. 不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
【答案】 B
【考点】万有引力定律及其应用,卫星问题
【解析】【解答】从轨道1变轨到2,需要加速逃逸,故A错误;根据公式 可得 ,故只要半径相同,加速度则相同,由于卫星在轨道1做椭圆运动,运动半径在变化,所以过程的加速度在变,B正确C错误;卫星在轨道2做匀速圆周运动,过程中的速度方向时刻在变,所以动量方向不同,D错误;
【分析】卫星变轨,做离心运动要加速;万有引力提供向心力;加速度和动量都是矢量.
7.某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( )
A. 一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B. 一个伏特表和多个定值电阻C. 一个安排表和一个电阻箱 D. 两个安培表和一个滑动变阻器
【答案】 D
【考点】测电源电动势和内阻
【解析】【解答】A中根据闭合回路欧姆定律可得 ,可测量多组数据列式求解,A正确;B中根据欧姆定律可得 ,测量多组数据可求解,B正确;C中根据欧姆定律可得 ,可测量多组数据列式求解,C正确;D中两个安培表和一个滑动变阻器,由于不知道滑动变阻器电阻,故无法测量,D错误;
【分析】根据U-I图象与坐标轴的交点求解电动势和内阻.
8.雾霾天气对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述,是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。雾霾中,各种悬浮颗粒物形状不规则,但可视为密度相同、直径不同的球体,并用PM10、PM2.5分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。某科研机构对北京地区的检测结果表明,在静稳的雾霾天气中,近地面高度百米的范围内,PM10的浓度随高度的增加略有减小,大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,且两种浓度分布基本不随时间变化。据此材料,以下叙述正确的是( )
A. PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物B. PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力C. PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动D. PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
【答案】 C
【考点】布朗运动
【解析】【解答】根据信息可知 ,A错误;由于微粒处于静止状态,受到空气分子作用力的合力与重力等大反向,故B错误;PM10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动,C正确;大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小,D错误。
【分析】由题意知:PM10表示直径小于或等于的10μm; PM10、PM2.5是直径小于或等于10μm、2.5μm的颗粒物,在空气分子作用力的合力作用下做无规则运动,合力不可能始终大于其受到的重力;布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,是空气分子无规则运动的反映.
二、填空题
9.
(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力________(选填“增强”或“减弱”);相对金属热电阻而言,热敏电阻对温度变化的影响更________(选填“敏感”或“不敏感”)。
(2)利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒,需要比较重物下落过程中任意两点间的________。
A.动能变化量与势能变化量
B.速度变化量和势能变化量
C.速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外,在下列器材中,还必须使用的两种器材是________。
A.交流电源 B.刻度尺 C.天平(含砝码)
③实验中,先接通电源,再释放重物,得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量 𝛥𝐸𝑃 =________,动能变化量 𝛥𝐸𝐾 =________。
④大多数学生的实验结果显示,重力势能的减少量大于动能的增加量,原因是________。
A.利用公式 v=gt 计算中午速度
B.利用公式计算重物速度
C.存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D.没有采用多次试验去平均值的方法
⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点,测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘 图像,并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守恒,请你分析论证该同学的判断是否正确。________
【答案】 (1)增强;敏感(2)A;AB;−𝑚𝑔ℎ𝐵;12𝑚(ℎ𝐶−ℎ𝐴2𝑇)2;C;该同学的判断依据不正确
【考点】机械能守恒及其条件,电阻定律
【解析】【解答】(1)由于温度越高,热敏电阻阻值越小,即对电流的阻碍作用越小,则导电能力越强,根据图像可知热敏电阻在相同的温度范围变化时,阻值变化越大,则越敏感(2)①根据机械能守恒定律可得 ,故需要比较动能变化量与势能变化量,A正确;②电磁打点计时器使用的是交流电源,故A正确;因为在计算重力势能变化量时,需要用到纸带上两点之间的距离,所以还需要刻度尺,故B正确;根据 可得等式两边的质量抵消,故不需要天平,C错误;③重力势能改变两为 ,由于下落过程中是匀变速直线运动,所以根据中间时刻规律可得B点的速度为 ,所以 ④实验过程中存在空气阻力,纸带运动过程中存在摩擦力,C正确;⑤该同学的判断依据不正确,在重物下落h的过程中,若阻力f恒定,根据 可知, 图像就是过原点的一条直线。要向通过 图像的方法验证机械能是否守恒,还必须看图像的斜率是否接近2g
【分析】(1)图中横轴表示温度,纵轴表示电阻,图象反映了电阻随着温度的变化情况.(2)根据验证机械能守恒定律原理可判断;根据实验的原理确定需要测量的物理量,从而确定所需的测量器材;根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的瞬时速度,从而得出动能的增加量;根据功能关系可判断;如果v2-h图象为直线,仅表示合力恒定,与机械能是否守恒无关,比如:阻力恒定,合外力一定,加速度一定,v2-h图象也可能是一条过原点的倾斜的直线.
三、计算题
10.如图所示,质量为m,电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
①求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
②为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场,求电场强度E的大小。
【答案】 解:①洛伦兹力提供向心力,有 𝑓=𝑞𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑅
带电粒子做匀速圆周运动的半径 𝑅=𝑚𝑣𝐵𝑞
匀速圆周运动的周期 𝑇=2𝜋𝑅𝑣=2𝜋𝑚𝑞𝐵
②粒子受电场力 𝐹=𝑞𝐸 ,洛伦兹力 𝑓=𝑞𝑣𝐵 ,粒子做匀速直线运动,则 𝑞𝐸=𝑞𝑣𝐵
电场