2016物理新课标全国一参考答案

2016物理新课标全国一参考答案

14．D 15．D 16．B 17．B 18．BC 19．BD 20．AB 21．BD

二、非选择题 22．（5分） （1）

12(s 11

1+s 2) f 2(s 2+s 3) f 2

(s 3–s 1) f （2）40 23．（10分）

（1）连线如图所示。 （2）R 2

（3）①650.0 b 接通电源后，流过报警器的电流会超过20 mA，报警器可能损坏 ②c 报警器开始报警 24．（14分）

（1）设导线的张力的大小为T ，右斜面对ab 棒的支持力的大小为N 1，作用在ab 棒上的安培力的大小为F ，左斜面对cd 棒的支持力大小为N 2。对于ab 棒，由力的平衡条件得 2mg sin θ=μN1+T +F ① N 1=2mg cos θ② 对于cd 棒，同理有 mg sin θ+μN2=T ③ N 2=mg cos θ④ 联立①②③④式得 F =mg (sin θ–3μcos θ)⑤ （2）由安培力公式得 F =BIL ⑥

这里I 是回路abdca 中的感应电流。ab 棒上的感应电动势为 ε=BLv ⑦

式中，v 是ab 棒下滑速度的大小。由欧姆定律得 I =

ε

R

⑧ 联立⑤⑥⑦⑧式得 v =(sin θ–3μcos θ) mgR

B 2L

2

⑨ 25. （18分）

（1）根据题意知，B 、C 之间的距离为l 为 l =7R –2R ①

设P 到达B 点时的速度为v B ，由动能定理得

mgl sin θ-μmgl cos θ=

12

2

mv B ② 式中θ=37°，联立①②式并由题给条件得

v B =

（2）设BE =x 。P 到达E 点时速度为零，设此时弹簧的弹性势能为E p 。P 由B 点运动到E 点的过程中，由动能定理有

mgx sin θ-μmgx cos θ-E -1p =02

2

mv B ④

E 、F 之间的距离l 1为 l 1=4R -2R +x ⑤

P 到达E 点后反弹，从E 点运动到F 点的过程中，由动能定理有 E p –mgl 1sin θ–μmgl1cos θ⑥

联立③④⑤⑥式并由题给条件得 x =R ⑦

E p =

12

5

mgR ⑧ （3）设改变后P 的质量为m 1。D 点与G 点的水平距离x 1和数值距离y 1分别为x 1=

72R -5

6

R sin θ⑨ y =R +56R +5

16

R cos θ⑩

式中，已应用了过C 点的圆轨道半径与竖直方向夹角仍为θ的事实。 设P 在D 点的速度为v D ，由D 点运动到G 点的时间为t 。由平抛运动公式有

y 11=

2

gt 2

⑪ x 1=v D t ⑫

联立⑨⑩⑪⑪式得

v D =

⑬ 设P 在C 点速度的大小为v C 。在P 由C 运动到D 的过程中机械能守恒，有

12m 1v C 2=12

552m 1v D +m 1g (6R +6

R cos θ) ⑭ P 由E 点运动到C 点的过程中，同理，由动能定理有

E -m 1p 1g (x +5R )sin θ-μm 1g(x +5R )cos θ=2

2

m 1v C ⑮

联立⑦⑧⑬⑭⑮式得

m =1

13

m ⑯

33.[物理-选修3-3]（15分） （1）BDE （2）（10分）

（i ）当气泡在水下h =10 m处时，设其半径为r 1，气泡内外压强差为∆p 1 ∆p 2σ

1=

r ① 1

代入题给数据得 ∆p 1=28 Pa ②

（ii ）设气泡在水下10m 处时，气泡内空气的压强为p 1，气泡体积为V 1, ；气泡到达水面附近时，气泡内空气压强为p 2，内外压强差为∆p 2，其体积为V 2，半径为r 2。 气泡上升过程中温度不变，根据玻意耳定律 p 1V 1=p 2V 2 ③ p 1=p 0+ρgh+∆p 1④ p 2=p 0+∆p 2 ⑤

气泡体积V1和V2分别为

V 41=r 331 ⑥ V 41=3

r 3

2 ⑦

联立③④⑤⑥⑦式得

⎛ r 3

1⎫p 0+∆p 2

⎝r ⎪=

2⎭

ρgh +p 0+∆p ⑧ 1由②式知，∆p i

r 2r =≈1.3⑨ 1

34．[物理——选修3-4]（15分） （1）ACE （2）（10分）

（i ）如图，设达到池边的光线的入射角为i 。依题意，水的折射率n =4

3

，光线的折射角θ=90°。由折射定律有 n sin i =sin θ① 由几何关系有 sin i

式中，l =3 m，h 是池内水的深度。联立①②式并代入题给数据得 h

（ii ）设此时救生员的眼睛到池边的距离为x 。依题意，救生员的视线与竖直方向的夹角为θ'=45°。由折射定律有 n sin i' =sin θ' ④

式中，i' 是光线在水面的入射角。设池底点光源A 到水面入射点的水平距离为a 。由几何关系有 sin i'

⑤

x +l =a +h' ⑥

式中h' =2 m。联立③④⑤⑥式得 x

35. [物理-选修3-5]（15分） （1）ACE

（2）（i ）设∆t 时间内，从喷口喷出的水的体积为∆V ，质量为∆m ，则

∆m =ρ∆V ①

∆V =v 0S ∆t ②

由①②式得，单位时间内从喷口喷出的水的质量为

∆m

=ρv 0S ③ ∆t

（ii ）设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h ，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v 。对于∆t 时间内喷出的水，有能量守恒得

11

(∆m ) v 2+(∆m ) gh =(∆m ) v 02④ 22

在h 高度处，∆t 时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为

∆p =(∆m ) v ⑤

设水对玩具的作用力的大小为F ，根据动量定理有

F ∆t =∆p ⑥

由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得

F =Mg ⑦

联立③④⑤⑥⑦式得

2

v 0M 2g h =-222⑧

2g 2ρv 0S