2016年高考北京理综试题及答案解析(物理精编版)

12016年普通高等学校招生全国统一考试（北京卷）理科综合能力测试（物理）第一部分（选择题共48分）13．【2016年北京，13，6分】处于3n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【解析】因为是大量氢原子，所以根据2nC可得有3种可能，故C正确，故选C。【点评】解决本题的关键知道能级间跃迁辐射或吸收光子的能量等于两能级间的能级差，知道数学组合公式2nC的应用，另外需要注意题中给的是“大量”氢原子还是一个氢原子。14．【2016年北京，14，6分】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【解析】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、液体和固体中传播，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，故选A。【点评】本题的关键是知道光是电磁波的一种，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，其传播离不开介质，机械波在传播过程中波速由介质决定。15．【2016年北京，15，6分】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【解析】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，故选A。【点评】在考纲上简写振动这一块要求学生能从振动图象上获取信息，会求简谐运动的路程和位移，以及掌握简谐运动的表达式sinxAt。16．【2016年北京，16，6分】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aE和bE，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是（）A．:4:1abEE，感应电流均沿逆时针方向B．:4:1abEE，感应电流均沿顺时针方向C．:2:1abEE，感应电流均沿逆时针方向D．:2:1abEE，感应电流均沿顺时针方向【答案】B【解析】根据法拉第电磁感应定律可得BEStt，根据题意可得41abSS，故:4:1abEE，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，故选B。【点评】对于楞次定律，一定要清楚是用哪个手判断感应电流方向的，也可以从两个角度理解，一个是增反减同，一个是来拒去留，对于法拉第电磁感应定律，需要灵活掌握公式，学会变通。17．【2016年北京，17，6分】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2C．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【解析】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，而射线是带点的粒子，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，故选D。【点评】地球本身是一个巨大的磁体．地球周围的磁场叫做地磁场．地磁北极在地理南极附近．地磁南极在地理北极附近，所以地磁场的方向是从地磁北极到地磁南极。18．【2016年北京，18，6分】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【解析】从轨道1变轨到轨道2，需要加速逃逸，故A错误；根据公式2MmGmaR，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，故选B。【点评】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式222224MmvrGmmrmmarrT在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算。19．【2016年北京，19，6分】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【解析】A中根据闭合回路欧姆定律可得EUIr，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得UErRR，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得EIRr，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，故选D。【点评】对于闭合回路欧姆定律的应用，一定要注意公式形式的变通，如本题中EUIr，EIRr，UErRR，结合给出的仪器所测量的值，选择或者变通相对应的公式。20．【2016年北京，20，6分】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61.010m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【解析】根据信息可知61010μm1010mPMd，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方向，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，故选C。【点评】对于信息题，不要过多注意题目的长度，一定要仔细阅读题文，从题文中找出相应的信息，布朗运动是3悬浮微粒的无规则运动，不是分子的无规则运动，形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的，布朗运动既不颗粒分子的运动，也不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的反映。第二部分（非选择题共72分）21．【2016年北京，21，18分】（1）热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图1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Ah、Bh、Ch。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到打B点的过程中，重物的重力势能变化量PE，动能变化量KE。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vgt计算中午速度B．利用公式2vgh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2vh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）①A；②AB；③Bmgh，2122CAhhmT；④C；⑤该同学的判断依据不正确【解析】（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根据机械能量守恒定律可得2102mghmv，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2102mghmv可得等式两边的质量抵消，故不需要天平，C错误；③重力势能改变为PBEmgh，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2CABhhvT，所以2211222CAKBhhEmvmT；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2102mghfhmv22fvghm可知，2vh图像就是过原点的一条直线。要向通过2vh图像的方法验证机械4能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近2g。【点评】解决本题的关键掌握实验的原理，会通过原理确定器材，以及掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度的大小，做分析匀变速直线运动情况时，其两个推论能使我们更为方便解决问题，一、在相等时间内走过的位移差是一个定值，即2xaT，二、在选定的某一过程中，中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度。22．【2016年北京，22，16分】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。解：（1）洛伦兹力提供向心力，有2vfqvBmR，带电粒子做匀速圆周运动的半径mvRBq，匀速圆周运动的周期22RmTvqB。（2）粒子受电场力FqE，洛伦兹力fqvB，粒子做匀速直线运动，则qEqvB，电场强度E的大小EvB。【点评】带电粒子在复合场中运动问题的分析思路：1．正确的受力分析除重力、弹力和摩擦力外，要特别注意、电场力和磁场力的分析．2．正确分析物体的运动状态找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程．如果出现临界状态，要分析临界条件带电粒子在复合场中做什么运动，取决于带电粒子的受力情况．（1）当粒子在复合场内所受合力为零时，做匀速直线运动（如速度选择器）．（2）当带电粒子所受的重力与电场力等值反向，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动．