2016全国卷三理综物理试题

二、选择题：本大题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14~17题只有一

项是符合题目要求，第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分。有选错的得0分。

14.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

15.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

16.一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. S/t2

B. 3S/2t2

C. 4S/t2

D. 8S/t2

17.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. m/2

B. √3m/2

C. m

D.2 m

18.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PM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. mv/2qB

B. √3mv/qB

C.2mv/qB

D.4mv/qB

19.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、副线圈砸数之比为9:1

B. 原、副线圈砸数之比为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

20.如如，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=2(mgR-W)/mR

B.a=(2mgR-W)/mR

C.N=(3mgR-2W)/R

D.N=2(mgR-W)/R

21.如图，M为半圆形导线框，圆心为O M；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为

O N；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线O M O N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O M和O N的轴，以相同的周日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

三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题，每个试题考生都必

须做答。第33题~第40题为选考题，考生根据要求做答。

（一）必考题（共129分）22.（5分）

某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab

和

a b固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）

11

的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒

置于导轨上且两导轨垂直。

（1）在图中画出连线，完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动。

（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：

A.适当增加两导轨间的距离

B.换一根更长的金属棒

C.适当增大金属棒中的电流

其中正确的是（填入正确选项前的标号）

23.（10分）

某物理课外小组利用图（a）中的装置

探究物体加速度与其所受合外力之间的关

系。途中，置于试验台上的长木板水平放置，

其右端固定一轻滑轮：轻绳跨过滑轮，一段

与放在木板上的小滑车相连，另一端可悬挂

钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个，每

个质量均为0.010kg。实验步骤如下：

（1）将5个钩码全部放入小车中，在长木板左下方垫上适当厚度的小物快，使小车9（和钩码）可以

在木板上匀速下滑。

（2）将n（依次取n=1,2,3,4,5）个钩码挂在轻绳右端，其余N-n各钩码仍留在小车内；用手按住小车

并使轻绳与木板平行。释放小车，同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s，绘制s-t图

像，经数据处理后可得到相应的加速度a。学科.网

（3）对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示：由图（b）求出此时小车的加速度Array（保留2位有效数字），将结果填入下表。

（4）利用表中的数据在图（c）中补齐

数据点，并作出a-n图像。从图像可以看出：

当物体质量一定是=时，物体的加速度与其所

受的合外力成正比。

（5）利用a–n图像求得小车（空载）的质量为_______kg（保留2位有效数字，重力加速度取g=9.8 m·s–2）。

（6）若以“保持木板水平”来代替步骤（1），下列说法正确的是_______（填入正确选项钱的标号）

A．a–n图线不再是直线B．a–n图线仍是直线，但该直线不过原点

C．a–n图线仍是直线，但该直线的斜率变大

24.（12分）如图，在竖直平面内由14圆弧AB 和12

圆弧BC 组成的光滑固定轨道，两者在最低点B 平滑连接。AB 弧的半径为R ，BC 弧的半径为2

R 。一小球在A 点正上方与A 相距4

R 处由静止开始自由下落，经A 点沿圆弧轨道运动。 （1）求小球在B 、A 两点的动能之比；

（2）通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点。

25.（20分）如图，两条相距l 的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R 的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S 的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度打下B 1随时间t 的变化关系为

1B kt ，式中k 为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界

MN （虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B 0，方向也垂直于纸面

向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，

在t 0时刻恰好以速度v 0越过MN ，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始

终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求

（1）在t =0到t =t 0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；

（2）在时刻t （t >t 0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大

小。

33．[物理——选修3–3]（15分）

（1）（5分）关于气体的内能，下列说法正确的是________。（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低

得分为0分）

A ．质量和温度都相同的气体，内能一定相同

B ．气体温度不变，整体运动速度

越大，其内能越大C ．气体被压缩时，内能可能不变D ．一定量的某种理想气体

的内能只与温度有关

E ．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加

（2）（10分）一U 形玻璃管竖直放置，左端开口，右端封闭，左端上部有一光滑的轻活塞。初始时，管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞，直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同；在活塞向下移动的过程中，没有发生气体泄漏；大气压强p 0=75.0 cmHg 。环境温度不变。

34．[物理——选修3–4]（15分）

（1）（5分）由波源S 形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的

频率为20 Hz ，波速为16 m/s 。已知介质中P 、Q 两质点位于波源S 的两侧，且P 、

Q 和S 的平衡位置在一条直线上，P 、Q 的平衡位置到S 的平衡位置之间的距离分

别为15.8 m 、14.6 m ，P 、Q 开始震动后，学科&网下列判断正确的是_____。（填

正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1

个扣3分，最低得分为0分）

A ．P 、Q 两质点运动的方向始终相同

B ．P 、Q 两质点运动的方向始终相反

C ．当S 恰好通过平衡位置时，P 、Q 两点也正好通过平衡位置

D ．当S 恰好通过平衡位置向上运动时，P 在波峰

E ．当S 恰好通过平衡位置向下运动时，Q 在波峰

（2）（10倍；在过球心O 且垂直于底面的平面（纸面）内，有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M 点，该光线的延长线恰好过底面边缘上的A 点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。

35．[物理——选修3-5]（15分）

（1）（5分）一静止的铝原子核2713Al 俘获一速度为7

1.010?m/s 的质子p 后，变为处于激发态的硅原子核2814Si ，下列说法正确的是_________（填正确的答案标号，选对一个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分，没错选1个扣3分，最低得分为零分）

A ．核反应方程为27281314p Al Si +→

B ．核反应方程过程中系统动量守恒

C ．核反应过程中系统能量不守恒

D ．核反应前后核子数相等，所以生成物的质量等于反应物的质量之和

E ．硅原子核速度的数量级为510m/s ，方向与质子初速度方向一致

（2）（10分）如图所示，水平地面上有两个静止的小物块a 和b ，其连线与墙垂直：a 和b 相距l ；b 与墙之间也相距l ；a 的质量为m ，b 的质量为34

m ，两物块与地面间的动摩擦因数均相同，现使a 以初速度0v 向右滑动，此后a 与b 发生弹性碰撞，但b 没有与墙发生碰撞，重力加速度大小为g ，求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。