2016年普通高等学校招生全国统一考试(四川卷)解析版

2016年普通高等学校招生全国统一考试（四川卷）理科综合·物理·试题解析第Ⅰ卷（选择题共42分）1．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“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1900JB．动能增加了2000JC．重力势能减小了1900JD．重力势能减小了2000J【答案】C【解析】由题可得，重力做功1900J，则重力势能减少1900J，可得C正确D错误。由动能定理：GfkWWE可得动能增加1800J，则A，B错误。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、副线圈两端电压的比值不变D．通过原、副线圈电流的比值不变【答案】B【解析】由变压器相关知识得：11212212PUInPUIn①原，副线圈减去相同的匝数n后：1122nnnnnn②②-①可以得出：11122222()0()nnnnnnnnnn则说明12nn的比值变大，则可得出C、D选项错误。对应的12PP变大，由于原线圈电压恒不变，则1P不变，那么2P减小，电灯泡实际功率减小，小灯L1n2n~泡变暗，则选B。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440km，远地点高度约为2060km；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35786km的地球同步轨道上。设东方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．a2a1a3B．a3a2a1C．a3a1a2D．a1a2a3【答案】D【解析】由于东方红二号卫星是同步卫星，则其角速度和赤道上的物体角速度相等，可得出：2ar由于，23rr,则可以得出：23aa；又由万有引力定律：2MmGmar由题目中数据可以得出：12rr则可以得出21aa,故整理，得出选项D正确。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bv时，从b点离开磁场，在磁场中运动的时间为bt，当速度大小为cv时，从c点离开磁场，在磁场中运动的时间为ct，不计粒子重力。则A．:1:2bcvv，:2:1bcttB．:2:1bcvv，:1:2bcttC．:2:1bcvv，:2:1bcttD．:1:2bcvv，:1:2bctt【答案】A【解析】由题可得带正电粒子在匀强磁场中受洛伦兹力做匀速圆周运动，且洛伦兹力提供作圆周运动的向心力，由公式2224vqvBmmrrT，2rTv可以得出::1:2bcbcvvrr,又由2mTqB且粒子运动一周为2，可以得出时间之比等于偏转角之比。由下图看出偏转角之比为2：1。则:2:1bctt，可得选项A正确，B，C，D错误。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，作出sini-sinr图像如图乙所示，则A．光由A经O到B，n=1.5B．光由B经O到A，n=1.5C．光由A经O到B，n=0.67D．光由B经O到A，n=0.67【答案】B【解析】在本题可以得出，介质折射率的计算为空气中的角度和介质中角度的正弦值之比，空气中角度较大，对应正弦值较大，对应图乙中，由折射率计算公式sin0.91.5sin0.6rni又由于题目中所说的入射角为i，可以得出光线是从BOA。故选项B正确，A，C，D错误。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10m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7sC．该波的传播速度可能为2m/sD．该波的波长可能为6m【答案】AD【解析】读图可知，质点P的振动图像为虚线，质点Q为实线。从0时刻开始，质点Q的起振方向沿y轴正方向，所以A选项正确。由题可知，简谐横波的传播方向从P到Q，由图可知，周期T=6s，质点Q的振动图像向左平移4s后与P点的振动图像重合，意味着Q比P的振动滞后了4s，即P传到Q的时间t可能为4s，同时由周期性可知，从P传到Q的时间t为(4+)snT，n=0，1，2，…，即t=4s，10s，16s，…，所以B选项错误。由xvt，考虑到简谐波的周期性，当t=4s，10s，16s，…时，速度v可能为2.5m/s，1m/s，0.625m/s，…，所以C选项错误。同理，考虑周期性，=vT可得，波长可能为15m，6m，3.75m，…，所以D选项正确。故此题答案选择AD。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（F0、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FA，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（）甲AMONBO乙0.60.30.30.60.9sinisinr【答案】BC【解析】设金属棒在某一时刻速度为v，由题意可知，感应电动势=EBLv，环路电流=EBLIvRrRr，即Iv；安培力22ABLFBILvRr，方向水平向左，即AFv；R两端电压RBLRUIRvRr，即RUv；感应电流功率222BLPEIvRr，即2Pv。分析金属棒运动情况，由力的合成和牛顿运动第二定律可得，222200=()ABLBLFFFFkvvFkvRrRr合，即加速度Fam合。因为金属棒从静止出发，所以00F，且0F合，即0a，加速度方向水平向右。(1)若22BLkRr，0FF合，即0Fam，金属棒水平向右做匀加速直线运动。有vat，说明vt，也即是It，AFt，RUt，2Pt，所以在此情况下没有选项符合；(2)若22BLkRr，F合随v增大而增大，即a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动，速度与时间呈指数增长关系，根据四个物理量与速度的关系可知B选项符合；(3)若22BLkRr，F合随v增大而减小，即a随v增大而减小，说明金属棒在做加速度减小的加速运动，直到加速度减小为0后金属棒做匀速直线运动，根据四个物理量与速度关系可知C选项符合；综上所述，B、C选项符合题意。第Ⅱ卷（非选择题共68分）8．（17分）I．（6分）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O气垫导轨光电门滑块遮光片BCA离s，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【答案】（1）svt（2）C（3）BII．（11分）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3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），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：（ⅰ）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）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；（ⅲ）以U为纵坐标，I为横坐标，作U—I图线（U、I都用国际单位）；（ⅳ）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（0-3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0-3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0-200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0-30mA，内阻约2Ω）（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的接线柱B．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱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、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。【答案】（1）A、C（2）C（3）ka，2kR【解析】（1）电压表内阻越大，分得的电流越小，误差也就越小，所以选内阻较大的A电压表；当滑动变阻器接入电阻最小时通过电流表电流最大，此时通过电流表电流大小约为12176mAEIRRr，所以选量程为200mA的C电流表。(2)由电路分析可知，滑片右移电压表示数变大，意味着滑动变阻器接入电路部分阻值增大，考查A选项两导线都接在金属柱两端上，接入电阻为0；考查B选项若两导线都接电阻丝两端，接入电阻为最大阻值，不会变化；考查C选项一导线接金属杆左端，一导线接电阻丝左端，则滑片右移时阻值增大，符合题意；考查D选项一导线接金属杆右端，一导线接电阻丝右端，则滑AVR1R2RS待测电源片右移阻值减小，不符合题意。(3)由2()EUIrR，得2()UIrRE，对比伏安特性曲线可知，图像斜率大小2krR，所以电源内阻2rkR；令0U,得2EEIrRk，由题意知与横轴截距为a，所以EaIk，则Eka。9．（15分）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次向右穿过各漂移管，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6810m/s，进入漂移管E时速度为7110m/s，电源频率为7110Hz，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8110C/kg。求：（1）漂移管B的长度；（2）相邻漂移管间的加速电压。【解析】（1）设高频脉冲电源的频率为f，周期为T；质子在每个漂移管中运动的时间为t；质子进入漂移管B时速度为Bv；漂移管B的长度为BL。则1Tf①12tT②BBLvt③联立①②③式并代入数据得0.4mBL④（2）设质子的电荷量为q，质量为m，荷质比为e；质子进入漂移管B时动能为KBE；质子进入漂移管E时速度为Ev，动能为kEE；质子从漂移管B运动到漂移管E，动能的增加量为kE；质子每次在相邻漂移管间被电场加速，电场的电压为U，所做的功为W。则qem⑤212kBBEmv⑥212kEEEmv⑦kkEkBEEE⑧WqU⑨质子从漂移管B运动到漂移管E共被电场加速3次，根据动能定理有3kWE⑩联立⑤⑥⑦⑧⑨⑩式并代入数据得4610VU⑪答：（1）漂移管B的长度为0.4m（2）相邻漂移管间的加速电压为6×104V。10．（17分）避险车道