2016年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试（北京卷）

物理试题

注意事项：

1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.

2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置.

3.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效.

4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回.

第一部分（选择题共120分）

本部分共20 小题，每小题6分，共120分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。

13．处于n=3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】

试题分析：因为是大量氢原子，所以根据
可得有3种可能，故C正确；

【考点定位】:考查了氢原子跃迁

【方法技巧】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
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．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

【考点定位】：考查了机械波和电磁波

【方法技巧】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．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

【答案】A

【考点定位】简谐振动图像

【方法技巧】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
．

16．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Ea和Eb，不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是

A． Ea:Eb=4:1，感应电流均沿逆时针方向

B． Ea:Eb=4:1，感应电流均沿顺时针方向

C． Ea:Eb=2:1，感应电流均沿逆时针方向

D． Ea:Eb=2:1，感应电流均沿顺时针方向

【答案】B

【解析】

试题分析：根据法拉第电磁感应定律可得
，根据题意可得
，故
，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

【考点定位】法拉第电磁感应定律，楞次定律的应用

【方法技巧】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．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

C．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

【考点定位】：考查了地磁场.

【方法技巧】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．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

【考点定位】：考查了万有引力定律的应用

【方法技巧】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式
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．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】

试题分析：A中根据闭合回路欧姆定律可得
，可测量多组数据列式求解，A正确；B中根据欧姆定律可得
，测量多组数据可求解，B正确；C中根据欧姆定律可得
，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；

【考点定位】：考查了闭合回路欧姆定律的应用

【方法技巧】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
，
，
，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．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1.0×10-6 m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

【考点定位】：考查了布朗运动

【方法技巧】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II卷

21．（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。

动能变化量与势能变化量

速度变化量和势能变化量

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hA、hB、hC。

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点到打Ｂ点的过程中，重物的重力势能变化量
＝　　　　　，动能变化量
＝　　　　　。

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
计算中午速度

B．利用公式
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
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）①A②AB③
④C⑤该同学的判断依据不正确

【考点定位】验证机械能守恒定律实验

【方法技巧】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
，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．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。

【答案】（1）
、
（2）

【考点定位】带电粒子在复合场中的运动

【方法技巧】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．

（3）当带电粒子所受的合力是变力，且与初速度方向不在一条直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，由于带电粒子可能连续通过几个情况不同的复合场区，因此粒子的运动情况也发生相应的变化，其运动过程也可能由几种不同的运动阶段所组成

23．如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为
，偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。

（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时初速度v0和从电场射出时沿垂直版面方向的偏转距离Δy；

（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知
，
，
，
，
。

（3）极板间既有电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势
的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”的
概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。

【答案】（1）
（2）不需要考虑电子所受的重力（3）
、电势
和重力势
都是反映场的能的性质的物理量，仅仅由场自身的因素决定

【考点定位】带电粒子在电场中的偏转

【方法技巧】带电粒子在电场中偏转问题，首先要正确的对带电粒子在这两种情况下进行正确的受力分析，确定粒子的运动类型．解决带电粒子垂直射入电场的类型的题，应用平抛运动的规律进行求解．此类型的题要注意是否要考虑带电粒子的重力，原则是：除有说明或暗示外，对基本粒子（例如电子，质子、α粒子、离子等），一般不考虑重力；对带点微粒，（如液滴、油滴、小球、尘埃等），一般要考虑重力

24．（1）动量定理可以表示为Δp=FΔt，其中动量p和力F都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的x、y两个方向上分别研究。例如，质量为m的小球斜射到木板上，入射的角度是θ，碰撞后弹出的角度也是θ，碰撞前后的速度大小都是υ，如图1所示。碰撞过程中忽略小球所受重力。

a．分别求出碰撞前后x、y方向小球的动量变化Δpx、Δpy；

b．分析说明小球对木板的作用力的方向。

（2）激光束可以看作是粒子流，其中的粒子以相同的动量沿光传播方向运动。激光照射到物体上，在发生反射、折射和吸收现象的同时，也会对物体产生作用。光镊效应就是一个实例，激光束可以像镊子一样抓住细胞等微小颗粒。一束激光经S点后被分成若干细光束，若不考虑光的反射和吸收，其中光束①和②穿过介质小球的光路如图②所示，图中O点是介质小球的球心，入射时光束①和②与SO的夹角均为θ，出射时光束均与SO平行。请在下面两种情况下，分析说明两光束因折射对小球产生的合力的方向。

A．光束①和②强度相同；

B．光束①比②强度大。

【答案】（1）a、
，
，方向沿y轴正方向、b、y轴负方向（2）a、两光束对小球的合力的方向沿SO向左b、两光束对小球的合力的方向指向左上方

【解析】

【考点定位】动量定理的应用，

【方法技巧】把小球入射速度和反射速度沿x方向和y方向进行分解，再根据动量的变化量等于末动量减初动量求解即可, 注意动量是矢量，有大小也有方向，解决本题的关键建立物理模型，可将光子抽象成小球，根据动量定理进行分析其受力情况．

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