2016年高考全国新课标2卷物理含答案

2016年普通高等学校招生全国统一考试(Ⅱ卷)

（甘肃、青海、内蒙古、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、新疆、西藏、陕西、重庆）

第Ⅰ卷（选择题共126分）

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 '' ↑

【考点】物体平衡

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a a ，a b ，a c ，速度大小分别为v a ，v b ，v c ，则

v a >v c >v b A ．a a >a b >a c ，

v b >v c >v a B ．a a >a b >a c ，

v b >v c >v a C ．a b >a c >a a ，

v a >v c >v b D ．a b >a c >a a ，

【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F b >F c >F a ，由a =

F 合m

，可知

a b >a c >a a ，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v a >v c >v b

【考点】牛顿第二定律、库仑定律、电荷间相互作用。

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

1

mgL =mv 2-

0得v 【解析】由动能定理：由于l 1

v Q ，

2

2v

F 向=F 合=ma E kP =m P gl 1其大小无法判断，A 错误；B 错误；又E kQ =m Q gl 2，受力分析T -mg =F 向；F 向=m ；L

联立可得T =3mg ，a =2g 则T p >T Q C 正确，a P =a Q D 错误。 【考点】牛顿第二定律、圆周运动、动能定理。

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Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2．Q 1与Q 2的比值为 2A ．

5

1B ．

2

3C ．

5

2D ．

3

【答案】C

【解析】由已知可得：Q 1=U 1C Q 2=U 2C 则

Q 1U 1

= Q 2U 2

R (R +R )R +R +R 11

⋅E ⨯=E S 断开时等效电路如图：U 1=

R R +R 25R +

R +R +R

R ⋅R

1

S 闭合时等效电路如图：U 2==E

R ⋅R 3R +

R +R

则

Q 1U 13== Q 2U 25

【考点】串并联电路、电容器的电容。

18．一圆筒处于磁感应强度大小为B 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ω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 A ．

ω

3B

B ．

ω

2B

C ．

ω

B

D ．

2ω B

【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

⎛2π⎫

由粒子在磁场中的运动规律可知F 向=m ⎪r ①

⎝T ⎭

2

F 向=F 合=qvB ②

由①②得T =

2πm q 2π

即比荷=③ Bq m BT

由圆周运动与几何关系可知t 粒子=t 筒

即

30︒90︒

⋅T 粒子=⋅T 360︒360︒筒

则T 粒子=3T 筒④ 又有T 筒=

2π

ω

⑤

由③④⑤得

q ω

= m 3B

【考点】带电粒子在磁场中运动。

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

43

【解析】设f =kR ，则受力分析得F 合=mg -f 又F 合=ma 、m =πR ⋅ρ，

3

得

a =g -

k

4．由m 甲>m 乙、ρ甲=ρ乙可知a 甲>a 乙，C 错误；v -t 图像如πR 2⋅ρ3

t 甲v 乙 B 正确；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 正确。

【考点】牛顿第二定律、速度图像、功。

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12

B 正确；电流方向从a 到b ，由法拉第电磁感应定律得感生电动势E =BLV =BL ω A 正

2

1242B L ωE 2

确，C 错误；由P =得P =当ω变为2倍时，P 变为原来的4倍，D 错误。

R R

【考点】电磁感应、电功率、圆周运动。

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

π

，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上图，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 错误；在A 点受力如中图，则F 合=mg 即a =g ，B 正确；在B 点弹簧处于原长则受力如下图，在A 点时，F 弹垂直于杆，则

P 弹=F 弹V cos α=0，C 正确；从M 到N 小球与弹簧机械能守恒，则E k 增=E P 减即E kN -0=E P 重M -E P 重N +E P 弹N -E P 弹M ，而M 、N 两点弹力相同，由胡克定律可知，弹

簧形变量相同，则E P 弹N =E P 弹M ，即E KN =E P 重M -E P 重N ，D 正确。 【考点】胡克定律、功与能的关系、机械能守恒。

第II 卷（非选择题共174分）

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。 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． 【答案】⑪④①③②⑫1.29 M 【解析】：⑪略

⑫脱离弹簧后物体应该匀速直线运动，则v =

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E PM >E PL

23．V 的内阻（内阻为数千欧姆）（9分）某同学利用图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99999.9Ω），滑动变阻器R 1（最大阻值50Ω），滑动变阻器

R 2（最大阻值5k Ω），直流电源E （电动势3V ），开关1个，导线若干。

实验步骤如下：

①按电路原理图连接线路；

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“R 1”或“R 2”）． ⑫根据所示电路将右图中实物图连线。

⑬实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0Ω，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Ω（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 ．100μA

B ．250μA

C ．500μA

D ．1m A

【答案】⑪R 1⑫如图⑬2520⑭D

【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R 1 ⑵如图

22.5-2

=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，则R V R

R V =4R =2520Ω

⑷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 的金属杆置于导轨上．t =0时，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．t 0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

μ．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．

Blt 0B 2l 2t 0

【答案】⑴E =(F -μmg )⑵R =

m m

【解析】⑴由题意可知0~t 0时间内受力分析如图

F 合=F -f ①

f =μmg 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 =at 0④ 由法拉第电磁感应定律可知E =Blv ⑤ 由①②③④⑤可得 E =

Blt 0

(F -μmg )⑥ m

⑵金属杆在磁场中的受力如图即由杆在磁场中匀速直线运动可知

F -F 安-f =0⑦

f =μmg ⑧

由安培力可知F 安=BIl ⑨ 由欧姆定律可知I =

E ⑩ R

B 2l 2t 0

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μ=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． 【答案】

⑫m ≤m ' ≤

5

35m 2

【解析】⑪地面上，E P 重转化为E P 弹，E 机守恒

∴∆E P 重=∆E P 弹

5mgl =E P ，此时弹簧长度为l

A →B ：能量守恒：E P =E KB +Q

12

即5mgl =mv B +μmg ⋅4l ⇒v B 2

B →

D ：动能定理：-mg ⋅2l

=

1212

mv D -mv B ⇒v D =22

此后，物体做平抛运动：

y =2l =

12 gt ⇒t =

2

x =v D t =

∴B

点速度v B ，落点与B

点距离为⑫假设物块质量为m '

则A →B ：能量守恒：E p =E KB +Q '

'

5mgl =

1' 2m ' v B +μm ' g ⋅4l 2

' 2

解得：v B =

5mgl

-2gl m '

'

' 2

若要滑上圆弧，则v B ≥0，即v B ≥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：E p =Q ' +E pc

5mgl =μm ' g ⋅4l +m ' gl

解得：m ' =

5m 3

故若使物块不超过C 点，m ' ≥m 综上：m ≤m ' ≤

53

535m 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 【答案】ABE

【解析】由PV =nRT 得P =

nR

⋅T 且P =kT ，即体积V 不变，V a =V c ，A 正确；温度是气体分子平均动V

能的标志，理想气体内能是温度T 的函数，而T a >T c 故E a >E c ，B 正确；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，C 错误；da 过程为恒压升温过程，体积增加，对外D 错误；bc 过程恒压降温，做功，吸热，但吸热量Q =W 外+∆E 內，故Q >W 外，体积减小W =P ∆V =nR ∆T bc ，da 过程W ' =P ' ∆V ' =nR ∆T da ，因为∆T bc =∆T da ，故=W ' ，E 正确。

⑫（10分）一氧气瓶的容积为0.08m 3，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0.36m 3．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】4天

【解析】瓶中气体量PV =20atm ⨯0.08m 3=1.6atm ⋅m 3

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

3

3

3

3

n =

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 【答案】ABC

【解析】电磁波在真空中传播速度不变，与波长、频率无关，A 正确；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，B 正确；电磁波传播方向与电场方向与磁场方向垂直，C 正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D 错误；电磁振荡停止后，电磁波仍会在介质或真空中继续传播，E 错误。 O 和A 是介质中平衡位置分别位于x =0⑫（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 ．1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y =4cm ，质点A 处于波峰位置；t =s

3

时，质点O 第一次回到平衡位置，t =1s 时，质点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】（i ）T =4sv =7.5cm /s λ=30cm

π5π1

（ii ）y =0.08sin(t +π) 或者y =0.08cos(t +π)

2623

【解析】（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可知

T

=1s ，T =4s 4

1

t =s 时，O 第一次到平衡位置 3

t =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

3

故波速v =（ii ）设

x

=7.5cm /s ，波长λ=vT =30cm t

y =A sin(ωt +ϕ0)

可知ω=

2ππ

=rad/s T 2

1

又由t =0s 时，y =4cm ；t =s ，y =0，

3

5

代入得A =8cm ，再结合题意得ϕ0=π

6

π5π1

故y =0.08sin(t +π) 或者y =0.08cos(t +π)

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α衰变的是，属于β衰变的是，属于裂变的是，属于聚变的是．（填正确答案标号）

140

A ．146C →7N +-1e

320

B ．3215P →16S +-1e 4171D ．147N +2He →8O +1H 241F ．31H +1H →2He +0n

2344

C ．23892U →90Th +2He

1140941E ．23592U +0n →54Xe +38Sr +20n

【答案】C AB E F 【解析】α衰变C

β衰变AB 裂变E 聚变F

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m 1=30kg ，冰块的质量为m 2=10kg ，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g =10m /s 2． （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】（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：

()

1122

m 冰v 冰=(m 冰+M )v 共+m 冰gh 22

解得v 共=1m /s M =20kg

（ii ）由动量守恒m 冰+M v 共=Mv M +m 冰v m 由能量守恒

()

111222m 冰v 冰=Mv M +m 冰v m 222

联立解得v M =2m /s v m =-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 v m =v 小=-1m /s 即两者速度相同故追不上