2016年高考理综真题试卷(物理部分)(四川卷)
一、选择题
1.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式化学空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功1900J,他克服阻力做功100J。韩晓鹏在此过程中( )
A. 动能增加了1900J B. 动能增加了2000J C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了2000J
2.如图所示,接在家庭电路上的理想降压变压器给小灯泡L供电,如果将原、副线圈减少相同匝数,其它条件不变,则 ()
A. 小灯泡变亮 B. 小灯泡变暗C. 原、副线圈两段电压的比值不变 D. 通过原、副线圈电流的比值不变
3.国务院批复,自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km,远地点高度约为2060 km;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786 km的地球同步轨道上。设动荡红一号在远地点的加速度为a1 , 东方红二号的加速度为a2 , 固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a3 , 则a1、a2、a3的大小关系为()
A. a2>a1>a3 B. a3>a2>a1 C. a3>a1>a2 D. a1>a2>a3
4.如图所示,正六边形abcdef区域内有垂直于纸面的匀强磁场。一带正电的粒子从f点沿fd方向射入磁场区域,当速度大小为vb时,从b点离开磁场,在磁场中运动的时间为tb , 当速度大小为vc时,从c点离开磁场,在磁场中运动的时间为tc , 不计粒子重力。则()
A. vb:vc=1:2,tb:tc=2:1 B. vb:vc=2:2,tb:tc=1:2 C. vb:vc=2:1,tb:tc=2:1 D. vb:vc=1:2,tb:tc=1:2
5.某同学通过实验测定半圆形玻璃砖的折射率n。如图甲所示,O是圆心,MN是法线,AO、BO分别表示某次测量时光线在空气和玻璃砖中的传播路径。该同学测得多组入射角i和折射角r,做出sin i-sin r图像如图乙所示。则 ()
A. 光由A经O到B,n=1.5 B. 光由B经O到A,n=1.5C. 光由A经O到B,n=0.67 D. 光由B经O到A,n=0.67
6.简谐横波在均匀介质中沿直线传播,P、Q是传播方向上相距10 m的两质点,波先传到P,当波传到Q开始计时,P、Q两质点的振动图像如图所示。则()
A. 质点Q开始振动的方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7 sC. 该波的传播速度可能为2 m/s D. 该波的波长可能为6 m
7.如图所示,电阻不计、间距为l的光滑平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨左端接一定值电阻R。质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上,受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动,外力F与金属棒速度v的关系是F=F0+kv(F、k是常量),金属棒与导轨始终垂直且接触良好。金属棒中感应电流为i,受到的安培力大小为F安,电阻R两端的电压为UR , 感应电流的功率为P,它们随时间t变化图像可能正确的有()
A. B. C. D.
二、填空题
8.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离x,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从B到C所用的时间t,用米尺测量A、O之间的距离x。
(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________。
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量_______。
A.弹簧原长 B.当地重力加速度 C.滑块(含遮光片)的质量
(3)增大A、O之间的距离x,计时器显示时间t将_____。
A.增大B.减小C.不变
9.用如图所示电路测量电源的电动势和内阻。实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干。
实验主要步骤:
①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;
②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;③以U为纵坐标,I为横坐标,做U–I图线(U、I都用国际单位);
④求出U–I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。
回答下列问题:
(1)电压表最好选用_____;电流表最好选用_____。
A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)
(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大。两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是_____。
A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱
(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________,r=________,代入数值可得E和r的测量值。
三、计算题
10.中国科学家2015年10月宣布中国将在2020年开始建造世界上最大的粒子加速器。加速器是人类揭示物质本源的关键设备,在放射治疗、食品安全、材料科学等方面有广泛应用。
如图所示,某直线加速器由沿轴线分布的一系列金属圆管(漂移管)组成,相邻漂移管分别接在高频脉冲电源的两极。质子从K点沿轴线进入加速器并依此向右穿过各漂移管,在漂移管内做匀速直线运动,在漂移管间被电场加速,加速电压视为不变。设质子进入漂移管B时速度为8×106m/s,进入漂移管E时速度为1×107m/s,电源频率为1×107Hz,漂移管间缝隙很小,质子在每个管内运动时间视为电源周期的1/2.质子的荷质比取1×108C/kg。求:
(1)漂移管B的长度;
(2)相邻漂移管间的加速电压。
四、简答题
11.避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图竖直平面内,制动坡床视为水平面夹角为 𝜃 的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的低端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动收到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取 cos𝜃=1,sin𝜃=0.1,𝑔=10𝑚/𝑠2 。求:
(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;
(2)制动坡床的长度。
12.如图所示,图面内有竖直线DD',过DD'且垂直于图面的平面将空间分成I、II两区域。区域I有方向竖直向上的匀强电场和方向垂直图面的匀强磁场B(图中未画出);区域II有固定在水平面上高 h=2l 、倾角 𝛼=𝜋4 的光滑绝缘斜面,斜面顶端与直线DD'距离 s=4l ,区域II可加竖直方向的大小不同的匀强电场(图中未画出);C点在DD'上,距地面高 H=3l 。零时刻,质量为m、带电荷量为q的小球P在K点具有大小 𝑣0=𝑔𝑙 、方向与水平面夹角 𝜃=𝜋3 的速度,在区域I内做半径 𝑟=3𝑙𝜋 的匀速圆周运动,经C点水平进入区域II。某时刻,不带电的绝缘小球A由斜面顶端静止释放,在某处与刚运动到斜面的小球P相遇。小球视为质点,不计空气阻力及小球P所带电量对空间电磁场的影响。l已知,g为重力加速度。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小;
(2)若小球A、P在斜面底端相遇,求释放小球A的时刻tA;
(3)若小球A、P在时刻 𝑡=𝛽𝑙𝑔 (β为常数)相遇于斜面某处,求此情况下区域II的匀强电场的场强E,并讨论场强E的极大值和极小值及相应的方向。
答案解析部分
一、选择题
1.【答案】 C
【考点】动能定理的理解
【解析】【解答】根据动能定理动能增量等于合外力的功,即动能增量为1900J-100J=1800J,选项AB错误;重力做功等于重力势能的变化量,故重力势能减小了1900J ,选项C正确,D错误;故选C.
【分析】物体重力做功多少,物体的重力势能就减小多少.根据动能定理确定动能的变化.
2.【答案】 B
【考点】变压器原理
【解析】【解答】根据变压器电压与匝数关系, ,因为是降压变压器,则n1>n2 , 则当原、副线圈减少相同匝数时,由数学知识可知 变大,则U2减小,故灯泡变暗,选项AC错误,B正确;根据 可知通过原、副线圈电流的比值变小,选项D错误;故选B.
【分析】因变压器为降压变压器,原线圈匝数大于副线圈匝数;而当同时减小相同匝数时,匝数之比一定变大;再根据变压器原理进行分析即可.
3.【答案】 D
【考点】万有引力定律及其应用,卫星问题
【解析】【解答】东方红二号和固定在地球赤道上的物体转动的角速度相同,根据a=ω2r可知,a2>a3;根据 可知a1>a2;故选D.
【分析】根据万有引力提供向心力可比较东方红一号和东方红二号的加速度; 同步卫星的运行周期和地球自转周期相等,角速度相等,根据比较固定在地球赤道上的物体和东方红二号的加速度.
4.【答案】 A
【考点】洛伦兹力
【解析】【解答】设正六边形边长为L,若粒子从b点离开磁场,可知运动的半径为R1=L,在磁场中转过的角度为θ1=1200;若粒子从c点离开磁场,可知运动的半径为R2=2L,在磁场中转过的角度为θ2=600 , 根据 可知vb:vc=R1:R2=1:2;根据 可知,tb:tc=θ1:θ2=2:1,故选A.
【分析】带电粒子垂直射入匀强磁场中,由洛伦兹力提供向心力,画出轨迹,由几何知识求出粒子圆周运动的半径和圆心角,由半径公式求出该粒子射入时的速度大小v.然后求比值,由t= 𝜃360° T求时间之比.
5.【答案】 B
【考点】光的折射
【解析】【解答】由图线可知 ,可得n=1.5;因i是入射角,r是折射角,折射角大于入射角,故光由B经O到A,故选B.
【分析】光线从玻璃射入空气折射时,入射角小于折射角.光线从空气射入玻璃折射时,入射角大于折射角.根据入射角与折射角的大小关系,判断光线传播的方向.根据折射定律求折射率.
6.【答案】 A,D
【考点】横波的图象,波长、波速和频率的关系
【解析】【解答】由图线可知,质点Q开始起振的方向为y轴正向,选项A正确;振动由P向Q传播,由图线可知T=6s,故振动从P传到Q的时间可能为(nT+4)s=v(6n+4)s,(n=1、2、3、.......),故不可能为7s选项B错误;根据(nT+4)v=10m可得 (n=1、2、3、.......),故波速不可能为2m/s,选项C错误;根据 ,当n=1时,λ=6m,选项D正确;故选AD.
【分析】A、根据图中的P点和Q点的起振方向即可判知选项A的正误. B、首先可从图中读出波传播的周期,再几何其周期性的计算出从P传到Q的时间可能的时间,也就能判断出选项B的正误. C、由v= 结合波的周期,利用B的中的可能时间,可计算出可能的波速,即可判知选项C的正误. D、利用公式λ=vT结合周期性,利用C选项的速度的可能值,即可计算可能的波长,继而可判知选项D的正误.
7.【答案】 B,C
【考点】牛顿运动定律与电磁学综合,法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】根据牛顿定律可知,某时刻金属棒的加速度为 ,若 ,则金属棒做加速度增加的加速运动,其v-t图像如图1所示;导体的电流 可知I与v成正比,则I-t图线应该和v-t线形状相同;根据 可知F安与v成正比,则F安-t图线应该和v-t线形状相同,选项B正确;根据 可知UR与v成正比,则UR-t图线应该和v-t线形状相同;根据 可知P与v2成正比,则P-t图线不应该是直线;同理若 ,则金属棒做加速度减小的加速运动,其v-t图像如图2所示;导体的电流 可知I与v成正比,则I-t图线应该和v-t线形状相同,选项A错误;根据 可知F安与v