2016年全国统一高考物理试卷(新课标ⅲ)(含解析版)

2016年全国高考统一物理试卷（新课标Ⅲ）

参考答案与试题解析

一、选择题

1．（6分）关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（ ） A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律

C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

【考点】1U：物理学史；4E：万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定．

【专题】15：简答题；22：学科综合题；31：定性思想；43：推理法；528：万有引力定律的应用专题．

【分析】根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．

【解答】解：开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律，但并未找出了行星按照这些规律运动的原因；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律，故ACD错误，B正确。 故选：B。

【点评】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

2．（6分）关于静电场的等势面，下列说法正确的是（ ） A．两个电势不同的等势面可能相交 B．电场线与等势面处处相互垂直

C．同一等势面上各点电场强度一定相等

D．将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电场力做正功

【考点】A6：电场强度与电场力；A7：电场线；AF：等势面．

【专题】31：定性思想；43：推理法；532：电场力与电势的性质专题．

【分析】电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；沿着等势面移动点电荷，电场力不做功．电场线与等势面垂直，且从电势高的等势面指向电势低的等势面．负电荷在等势面高的位置的电势能小．

【解答】解：A、沿电场线的方向电势降低，所以电势不同的等势面不可能相交。故A错误； B、根据电场线与等势面的关系可知，电场线与等势面互相垂直，故B正确；

C、电场强度的大小与电势的高低没有关系，所以同一等势面上各点电场强度不一定相等，故C错误；

D、负电荷在电势高的位置的电势能小，所以将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面，电势能增大，电场力做负功，故D错误。 故选：B。

【点评】本题关键是要记住电场线和等势面的关系，相互垂直，从电势高的等势面指向电势低的等势面，掌握等势面的基本特点：在等势面上移动电荷，电场力总是不做功．

3．（6分）一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍。该质点的加速度为（ ） A．

B．

C．

D．

【考点】1E：匀变速直线运动的位移与时间的关系；1F：匀变速直线运动的速度与位移的关系；64：动能．

【专题】31：定性思想；43：推理法；52D：动能定理的应用专题．

【分析】根据动能的变化可求出初末速度间的关系，再根据平均速度公式可求出平均速度，则由位移公式即可明确速度与位移时间的关系，再由加速度的定义即可求出质点的加速度。

【解答】解：设质点的初速度为v，则动能Ek1=mv2，由于末动能变为原来的9倍，则可知，末速度为原来的3倍，故v’=3v；

故平均速度==2v；

5

根据位移公式可知：= 联立解得：v=

；

根据加速度定义可知a====，故B正确，ACD错误。

故选：B。

【点评】本题考查动能以及运动学规律的问题，要注意明确动能变为9倍所隐含的信息，从而求出速度关系，同时还要注意应用平均速度公式。

4．（6分）如图，两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上：一细线穿过两轻环，其两端各系一质量为m的小球，在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时，a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦，小物块的质量为（ ）

A．

B．m

C．m

D．2m

【考点】2G：力的合成与分解的运用；3C：共点力的平衡．

【专题】12：应用题；33：参照思想；49：合成分解法；527：共点力作用下物体平衡专题． 【分析】同一根绳子上的张力大小相等，根据ab距离等于圆环半径可知绳所成角度，据此由平衡分析即可。

【解答】解：设悬挂小物块的点为O'，圆弧的圆心为O，由于ab=R，所以三角形Oab为等边三角形。

由于圆弧对轻环的支持力沿半径方向背向圆心，所以小球和小物块对轻环的合力方向由轻环指向圆心O，因为小物块和小球对轻环的作用力大小相等，所以aO、bO是∠maO′、∠mbO′的角平分线，所以∠O'Oa=∠maO=∠mbO=30°，那么∠mbO′=60°，

所以由几何关系可得∠aO'b=120°，而在一条绳子上的张力大小相等，故有T=mg，小物块受到两条绳子的拉力作用大小相等，夹角为120°，故受到的合力等于mg，因为小物块受到绳子的拉力和重力作用，且处于平衡状态，故拉力的合力等于小物块的重力为mg，所以小物块的质量为m 故ABD错误，C正确。 故选：C。

【点评】解决本题关键是能根据题目给出的几何关系确认拉小物块的两绳夹角为120°，再根据两个

大小相等互成120°两力的合成结论求解即可。

5．（6分）平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存

在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q＞0）．粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角．已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为（ ）

A．

B．

C．

D．

【考点】CI：带电粒子在匀强磁场中的运动．

【专题】32：定量思想；4B：图析法；4C：方程法；536：带电粒子在磁场中的运动专题．

6

【分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子的半径，【专题】31：定性思想；43：推理法；53A：交流电专题．

然后根据几何关系求出射点与O点间的距离．

【解答】解：粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如图所示， 根据洛伦兹力提供向心力，有

解得

根据轨迹图知

，∠OPQ=60°

粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为，D正确，ABC错误

故选：D。

【点评】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹，由牛顿第二定律求出粒子的临界轨道半径即可正确解题．

6．（6分）如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b．当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光．下列说法正确的是（ ）

A．原、副线圈匝数之比为9：1 B．原、副线圈匝数之比为1：9 C．此时a和b的电功率之比为9：1 D．此时a和b的电功率之比为1：9

【考点】E8：变压器的构造和原理．

【分析】根据灯泡电压与输入电压的关系可明确接在输入端和输出端的电压关系，则可求得匝数之比；根据变压器电流之间的关系和功率公式可明确功率之比．

【解答】解：AB、灯泡正常发光，则其电压均为额定电压U，则说明原线圈输入电压为9U，输出电压为U；则可知，原副线圈匝数之比为：9：1：故A正确；B错误； CD、根据公式

可得

，由于小灯泡两端的电压相等，所以根据公式P=UI可得两者的电

功率之比为1：9；故C错误，D正确； 故选：AD。

【点评】本题考查变压器原理，要注意明确输入电压为灯泡两端电压与输入端电压之和，从而可以确定输入端电压；则可求得匝数之比．

7．（6分）如图，一固定容器的内壁是半径为R的半球面；在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P．它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中，克服摩擦力做的功为W．重力加速度大小为g．设质点P在最低点时，向心加速度的大小为a，容器对它的支持力大小为N，则（ ）

A．a=

B．a=

C．N=

D．N=

【考点】37：牛顿第二定律；4A：向心力．

【专题】33：参照思想；4T：寻找守恒量法；52D：动能定理的应用专题．

【分析】质点P下滑的过程中，重力做正功，摩擦力做负功，根据动能定理求出质点P到达最低点时的速度，在最低点，质点受重力和支持力，根据合力提供向心力，列式求解． 【解答】解：质点P下滑的过程，由动能定理得 mgR﹣W=

在最低点，质点P的向心加速度 a=

=

7

根据牛顿第二定律得 N﹣mg=m

解得 N=，故AC正确，BD错误。 故选：AC。

【点评】解决本题的关键掌握动能定理解题，以及知道质点在B点径向的合力提供圆周运动的向心力．

8．（6分）如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则（ ）

A．两导线框中均会产生正弦交流电 B．两导线框中感应电流的周期都等于T C．在t=时，两导线框中产生的感应电动势相等

D．两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等

【考点】D9：导体切割磁感线时的感应电动势；E4：正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率．

【专题】32：定量思想；4C：方程法；53C：电磁感应与电路结合．

【分析】正确利用法拉第电磁感应定律，在本题中由于导线框匀速转动，因此产生的感应电动势是恒定的，计算有效值根据有效值的定义。

【解答】解：A、半径切割磁感线产生的感应电动势：

B、

，因为线框匀速转动，感应电动势恒定，线框中电流大小恒

定，故A错误；

M、N两线框匀速转动，M线框第一个电流方向逆时针，第二个电流顺时针方向；N线框，

相框转动一圈，只有的时间有感应电流，第一个电流逆时针，第二个

电流为0．第三

个

电流顺时针方向，第四个没有电流，依次循环。画出M、N线框中电流随时间变化的

关系图线如图所示，所以两线框中感应电流的周期相等，故B正确； C、

，两线框均有一条半径在切割磁感线产生感应电动势，感应电动势的大小为

，故C

正确；

D、根据电流的热效应，对M线框

N线框转动一周只有时间内有感应电流

联立①②得，故D错误

故选：BC。

【点评】本题考查了法拉第电磁感应定律在转动切割类型中的应用，掌握楞次定律，

会判断感应电流的方向。理解有效值的定义，掌握好有效值的定义就可以计算非正弦交变电流的有效值。中等难度。

8