物理高考压轴题_2016年四川高考压轴卷物理含解析

理科综合物理部分

理科综合共300分，考试用时150分钟.

1. 物理试卷分为第Ⅰ卷(选择题) 和第Ⅱ卷(非选择题) 两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至4页，共110分.

2. 答卷前，考生务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡上; 并在规定位置粘贴考试用条形码. 答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效. 考试结束后，只将答 题卡交回.

第Ⅰ卷

注意事项:

1. 每题选出答案后，用2B 铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。

2. 本卷共7题，每题6分，42分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．下列说法正确的是（ ）

A ．根据麦克斯韦的电磁场理论可知，变化的电场周围一定产生变化的磁场 B ．波源与观测者相互靠近时，观测者测得的频率变小

C ．狭义相对论认为：火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变大了 D ．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为

x=Asin不同

2．氢原子的能级如图，当氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级时，辐射出光子a ，当氢原子从n=3的能级跃迁到n=1的能级时，辐射出光子b ，则下列判断正确的是（ ）

t ，则质点在第1s 末与第5s 末的速度方向

A ． 光子a 的能量大于光子b 的能量 B ． 光子a 的波长小于光子b 的波长 C ． b 光比a 光更容易发生衍射现象 D ． 若a 为可见光，则b 有可能为紫外线

3．我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS 多5颗．多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星（以下简称“静卫”），其它的有27颗中轨道卫星（以下简称“中卫”）轨道高度为静止轨道高度的．下列说法正确的是（ ）

A ．“中卫”的线速度介于7.9 km/s和11.2km/s之间 B ．“静卫”的轨道必须是在赤道上空

C ．如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3：5 D ．“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期 4．如图所示，实线是沿x 轴传播的一列简谐横波在t1=1.5s的波形图，虚线的这列波在t2=0.5s的波形图．则（ ）

A ．这列波的波长可能是10m B ．这列波的波速可能是16m/s C ．若该波周期T ≥2s ，在t=1s时x=2m处的质点一定在波峰位置

D ．若该波周期T ≥2s ，在t=14.1s时x=6.4m处的质点一定在平衡位置

5．如图所示的电路中，电源的电动势E 和内阻r 一定，平行板电容器的两块金属板正对水平放置，B 为两极板间一固定点，R 为光敏电阻（光照越强电阻越小）．图中滑动变阻器R1的滑动触头P 在a 端时，闭合开关K ，稳定后电流表A 和电压表V 的示数分别为I 和U ，以下说法正确的是（ ）

A 、若此时仅将R1的滑动触头P 向b 端移动，则平行板电容器的带电量将减小 B 、若此时仅将电容器上极板上移，则图中B 点电势将降低

C ．若此时仅用更强的光照射R ，则I 增大，U 增大，电容器所带电荷量增大

D ．若此时仅用更强的光照射R ，则U 变化量的绝对值与I 变化量的绝对值之比减小

6．如图所示，在光滑四分之一圆弧轨道的顶端a 点，质量为m 的物块（可视为质点）由静止开始下滑，经圆弧最低点b 滑上粗糙水平面，圆弧轨道在b 点与水平轨道平滑相接，物块最终滑至c 点停止．若圆弧轨道半径为R ，物块与水平面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（ ）

A ． 物块滑到b 点时的速度为

B ． 物块刚滑到b 点时对b 点的压力是mg

C ． c点与b 点的距离为 D ． 整个过程中物块机械能损失了mgR

7．在竖直方向上存在变化的电场，一带电的物体静止在绝缘的水平地面上，在电场力的作用下开始向上运动．如图甲所示．在物体运动过程中，所带电量不变，空气阻力不计，其机械能E 与位移x 的关系图象如图乙所示，其中曲线上点A 处的切线的斜率最大，则（ ）

A ．在x 1处电场强度最强 B ．在x 2→x 3过程中，物体作匀速直线运动

C ．在x 3→x 4过程中，物体的电势能减少 D ．在x 1→x 2过程中，物体的动能先增大后减小

第Ⅱ卷

注意事项:

1. 用0.5毫米黑色签字笔将答案写在答题卡上. 2. 本卷共4题，共68分.

二、实验题（本题共2个小题，共17分，把答案填在答题卡相应的横线上）

8、（1）（6分）在利用单摆测重力加速度的实验中，甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图1所示，则

该小球的直径为 cm ．

乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期，根据实验数据，作出T ﹣L 的关系图象如图2所示，该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时 （选填“漏加”或“多加”）了小球的半径．虽然实验中出现了上述错误，但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度，其值为 m/s．（最后结果保留三位有效数字）

（2）（11分） 某实验小组设计如下电路图来测量电源的电动势及内阻．其中待测电源电动势约为2V ，内阻比较小；所用电压表量程为3V 、内阻很大．

2

2

①按实验电路图在图（2）中连接实物图．

②先将电阻箱电阻调至如图（3）所示，则其电阻读数为S ，将S 1打到b 端，读出电压表的读数为1.10V ；然后将S 1打到a 端，此时电压表读数如图（4）所示，则其读数为 ．根据以上测量数据可得电阻R 0=Ω（计算结果保留两位有效数字）．

③将S 1打到b 端，读出电阻箱读数R 以及相应的电压表读数U ，不断调节电阻箱R ，得到多组R 值与相

应的U 值，作出﹣图如图5所示，则通过图象可以得到该电源的电动势E= V ，内阻r= Ω．（计算结果保留三位有效数字．）

三、计算题（共3个题、共51分、要求写出必要的步骤和文字说明，只有结果不给分）

9．（15分）如图所示，小物块A 、B 由跨过定滑轮的轻绳相连，A 置于倾角为37°的光滑固定斜面上，B 位于水平传送带的左端，轻绳分别与斜面、传送带平行．传送带始终以速度v 0=2m/s向右匀速运动，某时刻B 从传送带左端以速度v 1=6m/s向右运动，经一段时间回到传送带的左端．已知A 、B 质量均为1kg ，B 与传送带间的动摩擦因数为0.2，斜面、轻绳、传送带均足够长，A 不会碰到定滑轮，定滑轮的质量与摩擦

2

均不计．g 取10m/s，sin37°=0.6．求： （1）B 向右运动的总时间；

（2）B 回到传送带左端时的速度；（计算结果可用根号表示）

10．（16分）如图所示，一光滑绝缘圆环轨道位于竖直平面内，半径为R ，空心内径远小于R ．以圆环圆心O 为原点在一半面建立平面直角坐标系xOy ，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直环面向外的匀强磁场，一带电量为+q、质量为m 的小球在轨道内从b 点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆环轨道做圆周运动．

（1）求匀强磁场的电场强度E ；

（2）若第二次到达最高点a ，小球对轨道恰好无压力，求磁感应强度B ； （3）求小球第三次到达a 点时对圆环的压力．

11. （20分）如图甲所示，平行放置的金属板A 、B 间电压为U0，中心各有一个小孔P 、Q ；平行放置的金属板C 、D 间电压变化规律如图乙，板长和板间距均为L ；粒子接收屏M 与D 板夹角为127. 现从P 点处连续不断地有质量为 m 、带电量为＋q 的粒子放出（粒子的初速度可忽略不计）, 经加速后从Q 点射出，贴着C 板并平行C 板射入, 经周期T 粒子恰好通过C 、D 间电场（粒子间相互作用力忽略不计，重力不计，sin37=0. 6，

︒

︒

cos37︒=0. 8）.

（1）T 与上述物理量之间应满足怎样的关系；

（2）若在t ＝0时刻进入C 、D 间电场的粒子恰从D 板边缘飞出，则U 为多少？并求此粒子射出时的速度v ；

t =

（3）在（2）的条件下，欲使从C 、D 间飞出的粒子汇聚在M 板上某一点，并使在

T

2时刻进入C 、D 间的

粒子垂直打在M 板上，可在C 、D 右边某处加一垂直纸面的匀强磁场，试求磁感应强度B 的大小和磁场的最小面积Smin.

图甲

图乙

理科综合物理部分参考答案及评分标准

I 卷共7题，每题6分，共42分。

1、【答案】D

【考点】* 爱因斯坦相对性原理和光速不变原理；多普勒效应．

【解析】解：A 、根据麦克斯韦的电磁场理论，在变化的电场周围一定产生磁场，只有非均匀变化的电场周围才产生变化的磁场；在变化的磁场周围一定产生电场，只有非均匀变化的磁场周围才产生变化的电场．故A 错误；

B 、波源与观测者相互靠近时，观测者测得的频率变大．故B 错误；

C 、根据狭义相对论可知，火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后距离变小．故C 错误； D 、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为

x=Asin

t ，与简谐振动的方程：x=Asinωt 比较可

知，其角速度为，周期：

T=S ，则质点在第1s 末与第5s 末时间差半个周期，所以的速度方

向相反，故D 正确．故选：D

2、【答案】D

【考点】 氢原子的能级公式和跃迁． 【解析】： 解：A 、氢原子从n=4的能级跃迁到n=2的能级的能极差2.89eV ，小于从n=3的能级跃迁到n=l的能级时的能极差12.09eV ，根据E m ﹣E n =hγ，知光子a 的能量小于光子b 的能量．故A 错误． B 、光子a 的频率小于光子b 的频率，所以光子a 的波长大于光子b 的波长．故B 错误．

C 、光子a 的频率小于光子b 的频率，所以b 的频率大，波长小，所以a 光更容易发生衍射．故C 错误． D 、根据氢光谱的特点可知，a 为可见光，则b 为紫外线．故D 正确． 3、【答案】B

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系．

【解析】解：A 、7.9 km/s是地球卫星的最大速度，所以“中卫”的线速度小于7.9 km/s，故A 错误； B 、同步轨道卫星轨道只能在赤道上空，则“静卫”的轨道必须是在赤道上空，故B 正确； C 、根据万有引力提供向心力得：

，

解得：，如果质量相同，动能之比等于半径的倒数比，“中卫”轨道高度为静止轨道高度的，

地球半径相同，所以“中卫”轨道半径不是静止轨道半径的，则“静卫”与“中卫”的动能之比不是3：5，故C 错误； D 、根据

得：T=

，则半径越大周期越大，所以“静卫”的运行周期大于“中卫”的运

行周期，故D 错误．故选：B 4、【答案】BD

【考点】横波的图象；波长、频率和波速的关系．

【解析】解：A 、由图可知，该波的波长为为12m ；故A 错误；

B 、由图可知，当波向左传播时，两列波传播的距离为：n λ+8（n=0，1，2，3﹣﹣﹣﹣）；当波向右传时， 传播的距离为n λ+4（n=0，1，2，3﹣﹣）；用时t=1s；当波向右传播，n=1时，波速为16m/s；故B 正确；C 、若该波周期大于2s ，则两列波相距小于一个波长且波应向左传，周期为2s ；1s 时，波移动四分之一个周期，由图可知，5m 处的振动传播到2m 处；故该质点不在波峰位置；故C 错误； D 、14.1s 时，波由1.5s 时又传播了

=3

个波长，故相当于1.5s 时的波形向左移动

=1.8m；

由图可知，x=6.4m处的质点一定在平衡位置；故D 正确；故选：BD ．

5、【答案】B

【考点】闭合电路的欧姆定律．

考点： 功能关系；向心力；机械能守恒定律．

解答： 解：A 、由机械能守恒可知，mgR=mv ，解得b 点时的速度为B 、b 点时，物体受重力、支持力而做圆周运动，则由F ﹣mg=m可知，物块对b 点的压力为3mg ，故B 错误；

C 、对全程由动能定理可知，mgR ﹣μmgs=0，解得

bc 两点间的距离为

，故C 正确；

2

，故A 错误；

可得，支持力F=3mg，由牛顿第三定律

D 、在滑动过程中，摩擦力所做的功等于机械能的损失，故机械能损失了μmgs=mgR，故D 错误； 故选：C ．

点评： 在功能关系中，要注意明确：重力做功等于重力势能的改变量；而摩擦力做功等于机械能的改变量．

7、【答案】AD 【考点】电势能；功能关系；电势差与电场强度的关系．

【解析】解：A 、机械能与位移图线的斜率表示受到的电场力，A 处的切线的斜率最大，说明此位置受到的

电场力F 最大，则电场强度E=最大，即在x 1处电场强度最强，A 正确；

B 、在x 2→x 3过程中，机械能的变化为0，图线斜率为0，说明此过程受到的电场力为0，此过程只受到重力的作用，物体在重力作用下做匀加速直线运动，B 错误；

C 、在x 3→x 4过程中，机械能在减小，则电场力在做负功，电势能要增大，C 错误；

D 、在x 1→x 2过程中，图象的斜率越来越小，则说明受到的电场力越来越小；在x 2处物体的机械能最大，图象的斜率为零，则说明此时电场力为零；在这一过程中物体应先加速后减速，故物体的动能先增大后减小，D 正确；故选：AD ．

II 卷共4题，共68分。

二、实验题

1、2.010；多加；9.86 各2分

考点： 用单摆测定重力加速度．

解析： 解：游标卡尺的主尺读数为20mm ，游标读数为0.05×2mm=0.10mm，所以最终读数为20.10mm=2.010cm．

摆长是正值时，周期才为零，知计摆长时多加摆球的半径． 根据g=

， T =

2

．

知图线的斜率为=4，解得g=9.86m/s．

2

故答案为：2.010；多加；9.86

2、（11分）答案为：①如图；3分②11，1分 1.50， 1分 4.0． 2分 ③1.67，1.00．各2分 【考点】测定电源的电动势和内阻． 【解析】解：（1）按实验电路图在图（2）中连接实物图： 3分

（2）先将电阻箱电阻调至如图（3）所示，则其电阻读数为1×10+1×1=11Ω．闭合开关S ，将S 1打到b 端，读出电压表的读数为1.10V ； 电流I=

=0.1A，

然后将S 1打到a 端，此时电压表读数如图（4）所示，则其读数为1.50V ． 根据以上测量数据可得电阻R 0=

﹣11=4.0Ω

（3）在闭合电路中，电源电动势：E=U+I（r+R0）=U+（r+R0），

=

+

•，

由图5所示图象可知，b==0.6，E=1.67V，

图象斜率k=

三、计算题

=3， 电源内阻r=kE﹣R 0=5﹣4=1.00Ω．

9. 答案：（1）B 向右运动的总时间为2s ； （10分） （2）B 回到传送带左端时的速度为． （5分）

考点： 牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系． 解答： 解：（1）B 向右运动减速运动的过程中，刚开始时，B 的速度大于传送带的速度，以B 为研究的对象，水平方向B 受到向左的摩擦力与A 对B 的拉力，设AB 之间绳子的拉力为T 1，以向左为正方向，得：T 1+μmg=ma1 ①

以A 为研究的对象，则A 的加速度的大小始终与B 是相等的，A 向上运动的过程中受力如图，则：

T 1﹣mgsin37°=ma1 ② 联立①②可得：

③

B 的速度与传送带的速度相等时所用的时间：

当B 的速度与传送带的速度相等之后，B 仍然做减速运动，而此时B 的速度小于传送带的速度，所以受到的摩擦力变成了向右，所以其加速度也发生了变化，此后B 向右运动减速运动的过程中，设AB 之间绳子的拉力为T 2，以B 为研究的对象，水平方向B 受到向右的摩擦力与A 对B 的拉力，则： T 2﹣μmg=ma2 ④

以A 为研究的对象，则A 的加速度的大小始终与B 是相等的，A 向上运动的过程中受力如图，则： mgsin37°﹣T 2=ma2 ⑤ 联立④⑤可得：

当B 向右达到最右端时的速度等于0，再经过时间：

B 向右运动的总时间：t=t1+t2=1s+1s=2s

（2）B 向左运动的过程中，受到的摩擦力的方向仍然向右，仍然受到绳子的拉力，同时，A 受到的力也不变，所以它们受到的合力不变，所以B 的加速度t 1时间内B 的位移：t 2时间内B 的位移：

B 的总位移：x=x1+x2=﹣4﹣1=﹣5m

，负号表示方向向右； ，负号表示方向向右；

B 回到传送带左端的位移：x 3=﹣x=5m 速度：

10、（16分）

答案：（1）匀强磁场的电场强度E 为；（4分）

；（6分）

（2）若第二次到达最高点a ，小球对轨道恰好无压力，磁感应强度B

为（3）小球第三次到达a 点时对圆环的压力为（3﹣）mg ．（6分）

考点： 带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在匀强电场中的运动．

解答： 解：（1）小球第一次可刚过最高点，此时速度为：v 1=0， 由动能定理得：qER ﹣mgR=0，解得：

； （4分）

（2）小球第二次过最高点，此时速度为v 2， 由动能定理得：

﹣0 ，

由牛顿第二定律得：由以上两式可解得：

， ；（6分）

（3）小球第三次过最高点速度v 3，设球受圆环向下的压力F N ， 由动能定理得：

﹣0，

由牛顿第二定律得：解得：

；（6分）

，

11、（20分）

（1） (4分) 电加速： C 、D 间：

qU 0=

12

mv 02

L =v 0T

mL 2

T =

2qU 0

解得： (4分)

a =

（2）(7分) C、D 间：

qU

mL

v y =a ⋅T 1T T L =(0+v y ) ⋅+v y ⋅2 222

U =

解得：16U 03 （3分）

tan α=v y

射出时速度方向与射入方向间的夹角:v 0

tan α=4

解得：3(或α=53︒) （2分）

v =v 052qU 0

射出时速度的大小为： cos 53︒=3m （2分）

t =T

2y =1(0+v T L

（3）(9分) 在C 、D 间的粒子，min 2y ) ⋅2=

时刻进入3

其速度大小和方向与t =0时刻进入的粒子相同，平行于M 板

d =2L

粒子束的宽度为：3cos 53︒=2L

5 (2分)

=m v 2

qvB

粒子在磁场中做匀速圆周运动：r r =d =2L

粒子在磁场中的半径为：5

B =252mU 0

解得： 6L q (3分)

s =2(1πr 2-1d 2) =2(π-2) 2

最小面积为：min 4225L

(2分)

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