2016年高考理综真题试卷（物理部分）（浙江卷）
一、选择题
1．（2016·浙江）以下说法正确的是（）
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大
C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化
2．（2016·浙江）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A电势低，B电势高
C．移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合
3．（2016·浙江）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为9：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为3：1
4．（2016·浙江）如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（）
A．v（t0-t）， B．v（t0-t），
C．v（t0-t）， D．v（t0-t），
5．（2016·浙江）如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为 。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失， ）。则（）
A．动摩擦因数
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
6．（2016·浙江）如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是 ，带电小球可视为点电荷，重力加速度 ，静电力常量 （ ）
A．两球所带电荷量相等
B．A球所受的静电力为1.0×10-2N
C．B球所带的电荷量为
D．A，B两球连续中点处的电场强度为0
7．（2016·浙江）如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2， =3.14）（）
A．在绕过小圆弧弯道后加速
B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
二、填空题
8．（2016·浙江）某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1 所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下，
（1）弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是 N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为 N。
（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
9．（2016·浙江）某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 Ω。
（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接 （填a或b）、导线②连接 （填c或d）。
（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为_△_Ω。
U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53
（3）已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的 ，若测R2的阻值，则最优的连线应选_____（填选项）。
A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接d
C．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d
三、计算题
10．（2016·浙江）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。
（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。
11．（2016·浙江）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0.50m，倾角θ=53°，导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s，sin53°=0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求
（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；
（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
12．（2016·浙江）为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。
扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场。质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示。
（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；
（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；
（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B' ，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°，求B'和B的关系。已知：sin（α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】电场强度和电场线；电容器及其应用；超重与失重
【解析】【解答】在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，选项A正确；根据 可知，外力对物体所做的功越多，对应的功率不一定越大，选项B错误；电容器电容C与电容器所带电荷量Q无关，只与两板的正对面积、两板间距以及两板间的电介质有关，选项C错误；在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生变化，只是物体的视重发生了变化，选项D错误；故选A。
【分析】明确电场线的性质，知道沿电场线的方向，电势降低；功率是描述力做功快慢的物理量，大小取决于功与时间的比值；电容是描述电容器带电能力的物理量，其大小与电压和电量无关；超重和失重时物体受到的重力不变，只是对外界的压力或拉力改变．
2．【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项AB错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误；故选C．
【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量，即可明确金箔能否闭合．
3．【答案】B
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则 ，根据法拉第电磁感应定律可得 ，则 ，选项B正确；根据 ，故a、b线圈中感应电流之比为3：1，选项C错误；电功率 ，故a、b线圈中电功率之比为27：1，选项D错误；故选B．
【分析】根据楞次定律可求得电流方向；根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势；根据电阻定律可分析电阻大小，根据欧姆定律即可明确电流大小；再根据功率公式即可明确功率之比．
4．【答案】D
【知识点】传感器
【解析】【解答】当测重台没有站人时，则2x=vt0；站人时：2（x-h）=vt；解得h= v（t0-t）；无人站立时：U0=KM0g；有人时：U=k(M0g+mg)；解得： ；故选D．
【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知U=KG总，确定出K即可确定重力G，从而确定质量．
5．【答案】A,B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】由动能定理可知：
，解得 ，选项A正确； 对前一段滑道，根据动能定理： ，解得： ，则选项B正确；载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 ，选项D错误；故选AB．
【分析】对于整个过程，运用动能定理列式，可求得动摩擦因数．由题分析可知，滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，由动能定理求解．对全过程，运用动能定理求载人滑草车克服摩擦力做功．加速度根据牛顿第二定律求．
6．【答案】A,C,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A正确；对A球受力分析，由几何关系，两球斥开后，悬线与竖直方向的夹角为370，根据平行四边形法则可得： ，选项B错误；根据库仑定理： ，解得 ，选项C正确；AB带等量的同种电荷，故在A、B两球连续中点处的电场强度为0 ，选项D正确；故选ACD．
【分析】完全相同的导电小球相互接触后，电量先中和后平分，平衡后，两球都处于平衡状态，对其中一个球受力分析，根据平衡条件求解A球所受的静电力和电荷量大小，根据电场的叠加原则求解A、B两球中点的场强．
7．【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；匀速圆周运动
【解析】【解答】在弯道上做匀速圆周运动时，根据牛顿定律 ，故当弯道半径 时，在弯道上的最大速度是一定的，且在大弯道上的最大速度大于小湾道上的最大速度，故要想时间最短，故可在绕过小圆弧弯道后加速，选项A正确；在大圆弧弯道上的速率为 ，选项B正确；直道的长度为 ，在小弯道上的最大速度： ，故在在直道上的加速度大小为 ，选项C错误；由几何关系可知，小圆弧轨道的长度为 ，通过小圆弧弯道的时间为 ，选项D错误；故选AB．
【分析】在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，分别由牛顿第二定律解得在弯道的速度，由运动学公式求加速度，利用t=2πr× × 求时间
8．【答案】（1）3.00~3.02；3.09~4.1（有效数可以不作要求）
（2）变大；变大
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.0N；因合力为F=kx=500×0.01N=5N，两分力夹角为900，则另一个分力为： ；（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大.
【分析】（1）由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；（2）根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况．
9．【答案】（1）a；d
（2）作图见右
，4.4~4.7
（3）B
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接电路；滑动变阻器用分压电路；故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a、导线②连接d（2）作图如图；则 ；（3）根据电阻定律可得： ；故R2=R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应①连接a，②连接d；故选B．
【分析】（1）根据题意可明确电路接法，从而确定两导线所接的位置；（2）根据描点法可得出对应的图象，再根据图象的斜率可求得电阻的阻值；（3）根据电阻定律分析两电阻的大小关系，则可以明确测量电阻R2的方法．
10．【答案】（1）解：打在中点的微粒 ①
②
答：微粒在空中飞行的时间为
（2）解：打在B点的微粒 ③
④
同理，打在A点的微粒初速度 ⑤
微粒初速度范围 ⑥
答：能被屏探测到的微粒的初速度范围为
（3）解：由能量关系 ⑦
代入④、⑤式 ⑧
答：L与h的关系为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；（2）能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围；（3）粒子在运动中机械能守恒，根据AB两点的速度关系以及机械能守恒列式，联立即可求得L与h的关系．
11．【答案】（1）解：由牛顿定律 ①
进入磁场时的速度 ②
答：CD棒进入磁场时速度v的大小为2.4m/s。
（2）解：感应电动势 ③
感应电流 ④
安培力 ⑤
代入得 ⑥
答：CD棒进入磁场时所受的安培力的大小为48N.
（3）解：健身者做功 ⑦
由牛顿定律； ⑧
在磁场中运动时间 ⑨
焦耳热 ⑩
答：所做的功W和电阻产生的焦耳热Q分别为64J，26.88J
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）CD棒进入磁场前，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式求CD棒进入磁场时速度v．（2）CD棒进入磁场后切割磁感线产生感应电动势，先由E=BLv求感应电动势，再由欧姆定律求出感应电流，最后由安培力公式求解CD棒安培力FA的大小．（3）健身者所做的功W根据功的计算公式求．由牛顿第二定律求出CD棒进入磁场后的加速度，知道CD棒做匀速运动，求出运动时间，再由焦耳定律求焦耳热．
12．【答案】（1）解：封区内圆弧半径 ①
旋转方向为逆时针方向②
答：闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r为 ，旋转方向为逆时针方向
（2）解：）由对称性，封区内圆弧的圆心角 ③
每个圆弧的长度 ④
每段直线长度 ⑤
周期 ⑥
代入得 ⑦
答：轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期
（3）解：
谷区内的圆心角 ⑧
谷区内的轨道圆弧半径 ⑨由几何关系 ⑩由三角关系 代入得 答：B'和B的关系为
【知识点】匀速圆周运动；洛伦兹力的计算
【解析】【分析】（1）根据带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的半径公式和左手定则求解（2）离子在峰区运动轨迹是圆弧，在谷区做匀速直线运动，根据几何关系求出圆弧所对的圆心角，根据t＝ 求出离子绕闭合平衡轨道一周的时间，即离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T（3）根据几何关系求出谷区圆弧所对的圆心角，峰区和谷区圆弧的弦长相等，列出等式求出B′与B之间的关系；
1 / 12016年高考理综真题试卷（物理部分）（浙江卷）
一、选择题
1．（2016·浙江）以下说法正确的是（）
A．在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低
B．外力对物体所做的功越多，对应的功率越大
C．电容器电容C与电容器所带电荷量Q成正比
D．在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力发生了变化
【答案】A
【知识点】电场强度和电场线；电容器及其应用；超重与失重
【解析】【解答】在静电场中，沿着电场线方向电势逐渐降低，选项A正确；根据 可知，外力对物体所做的功越多，对应的功率不一定越大，选项B错误；电容器电容C与电容器所带电荷量Q无关，只与两板的正对面积、两板间距以及两板间的电介质有关，选项C错误；在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力没有发生变化，只是物体的视重发生了变化，选项D错误；故选A。
【分析】明确电场线的性质，知道沿电场线的方向，电势降低；功率是描述力做功快慢的物理量，大小取决于功与时间的比值；电容是描述电容器带电能力的物理量，其大小与电压和电量无关；超重和失重时物体受到的重力不变，只是对外界的压力或拉力改变．
2．（2016·浙江）如图所示，两个不带电的导体A和B，用一对绝缘柱支持使它们彼此接触。把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开（）
A．此时A带正电，B带负电
B．此时A电势低，B电势高
C．移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合
D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A,B下部的金属箔都闭合
【答案】C
【知识点】静电的防止与利用
【解析】【解答】由于静电感应可知，A左端带负电，B右端带正电，AB的电势相等，选项AB错误；若移去C，则两端的感应电荷消失，则贴在A、B下部的金属箔都闭合，选项C正确；先把A和B分开，然后移去C，则A、B带的电荷仍然存在，故贴在A、B下部的金属箔仍张开，选项D错误；故选C．
【分析】根据静电感应规律可明确AB两端所带电性，再根据电荷间的相互作用分析移走C后AB所带电量，即可明确金箔能否闭合．
3．（2016·浙江）如图所示，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la=3lb，图示区域内有垂直纸面向里的均强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则（）
A．两线圈内产生顺时针方向的感应电流
B．a、b线圈中感应电动势之比为9：1
C．a、b线圈中感应电流之比为3：4
D．a、b线圈中电功率之比为3：1
【答案】B
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向的感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则 ，根据法拉第电磁感应定律可得 ，则 ，选项B正确；根据 ，故a、b线圈中感应电流之比为3：1，选项C错误；电功率 ，故a、b线圈中电功率之比为27：1，选项D错误；故选B．
【分析】根据楞次定律可求得电流方向；根据法拉第电磁感应定律可求得感应电动势；根据电阻定律可分析电阻大小，根据欧姆定律即可明确电流大小；再根据功率公式即可明确功率之比．
4．（2016·浙江）如图所示为一种常见的身高体重测量仪。测量仪顶部向下发射波速为v的超声波，超声波经反射后返回，被测量仪接收，测量仪记录发射和接收的时间间隔。质量为M0的测重台置于压力传感器上，传感器输出电压与作用在其上的压力成正比。当测重台没有站人时，测量仪记录的时间间隔为t0，输出电压为U0，某同学站上测重台，测量仪记录的时间间隔为t，输出电压为U，则该同学的身高和质量分别为（）
A．v（t0-t）， B．v（t0-t），
C．v（t0-t）， D．v（t0-t），
【答案】D
【知识点】传感器
【解析】【解答】当测重台没有站人时，则2x=vt0；站人时：2（x-h）=vt；解得h= v（t0-t）；无人站立时：U0=KM0g；有人时：U=k(M0g+mg)；解得： ；故选D．
【分析】由速度与时间可确定出距离，距离之差为人的高度；由输出电压与作用在其上的压力成正比知U=KG总，确定出K即可确定重力G，从而确定质量．
5．（2016·浙江）如图所示为一滑草场。某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为 。质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失， ）。则（）
A．动摩擦因数
B．载人滑草车最大速度为
C．载人滑草车克服摩擦力做功为mgh
D．载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为
【答案】A,B
【知识点】动能定理的综合应用
【解析】【解答】由动能定理可知：
，解得 ，选项A正确； 对前一段滑道，根据动能定理： ，解得： ，则选项B正确；载人滑草车克服摩擦力做功为2mgh，选项C错误；载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为 ，选项D错误；故选AB．
【分析】对于整个过程，运用动能定理列式，可求得动摩擦因数．由题分析可知，滑草车通过第一段滑道末端时速度最大，由动能定理求解．对全过程，运用动能定理求载人滑草车克服摩擦力做功．加速度根据牛顿第二定律求．
6．（2016·浙江）如图所示，把A、B两个相同的导电小球分别用长为0.10 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触，棒移开后将悬点OB移到OA点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12 m。已测得每个小球质量是 ，带电小球可视为点电荷，重力加速度 ，静电力常量 （ ）
A．两球所带电荷量相等
B．A球所受的静电力为1.0×10-2N
C．B球所带的电荷量为
D．A，B两球连续中点处的电场强度为0
【答案】A,C,D
【知识点】电荷守恒定律
【解析】【解答】两相同的小球接触后电量均分，故两球所带电荷量相等，选项A正确；对A球受力分析，由几何关系，两球斥开后，悬线与竖直方向的夹角为370，根据平行四边形法则可得： ，选项B错误；根据库仑定理： ，解得 ，选项C正确；AB带等量的同种电荷，故在A、B两球连续中点处的电场强度为0 ，选项D正确；故选ACD．
【分析】完全相同的导电小球相互接触后，电量先中和后平分，平衡后，两球都处于平衡状态，对其中一个球受力分析，根据平衡条件求解A球所受的静电力和电荷量大小，根据电场的叠加原则求解A、B两球中点的场强．
7．（2016·浙江）如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90m的大圆弧和r=40m的小圆弧，直道与弯道相切。大、小圆弧圆心O、O'距离L=100m。赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍，假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短（发动机功率足够大，重力加速度g=10m/s2， =3.14）（）
A．在绕过小圆弧弯道后加速
B．在大圆弧弯道上的速率为45 m/s
C．在直道上的加速度大小为5.63 m/s2
D．通过小圆弧弯道的时间为5.85 s
【答案】A,B
【知识点】匀变速直线运动的位移与速度的关系；匀速圆周运动
【解析】【解答】在弯道上做匀速圆周运动时，根据牛顿定律 ，故当弯道半径 时，在弯道上的最大速度是一定的，且在大弯道上的最大速度大于小湾道上的最大速度，故要想时间最短，故可在绕过小圆弧弯道后加速，选项A正确；在大圆弧弯道上的速率为 ，选项B正确；直道的长度为 ，在小弯道上的最大速度： ，故在在直道上的加速度大小为 ，选项C错误；由几何关系可知，小圆弧轨道的长度为 ，通过小圆弧弯道的时间为 ，选项D错误；故选AB．
【分析】在弯道上做匀速圆周运动，赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短，则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力，速度最大，分别由牛顿第二定律解得在弯道的速度，由运动学公式求加速度，利用t=2πr× × 求时间
二、填空题
8．（2016·浙江）某同学在“探究弹簧和弹簧伸长的关系”的实验中，测得图中弹簧OC的劲度系数为500N/m。如图1 所示，用弹簧OC和弹簧秤a、b做“探究求合力的方法”实验。在保持弹簧伸长1.00cm不变的条件下，
（1）弹簧秤a、b间夹角为90°，弹簧秤a的读数是 N（图2中所示），则弹簧秤b的读数可能为 N。
（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，则弹簧秤a的读数 、弹簧秤b的读数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）3.00~3.02；3.09~4.1（有效数可以不作要求）
（2）变大；变大
【知识点】探究弹簧弹力的大小与伸长量的关系
【解析】【解答】（1）由图可知弹簧秤a的读数是F1=3.0N；因合力为F=kx=500×0.01N=5N，两分力夹角为900，则另一个分力为： ；（2）若弹簧秤a、b间夹角大于90°，保持弹簧秤a与弹簧OC的夹角不变，减小弹簧秤b 与弹簧OC的夹角，根据力的平行四边形法则可知，弹簧秤a的读数变大，弹簧秤b的读数变大.
【分析】（1）由胡克定律可求得拉力大小；再根据弹簧秤的读数方法可明确对应的读数；根据几何关系即可求得b的读数；（2）根据题意作出对应的图象，根据图象即可明确随夹角的变化两弹簧秤拉力的变化情况．
9．（2016·浙江）某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线，图1是实物的部分连线图，待测电阻为图2中的R1，其阻值约为5 Ω。
（1）测R1阻值的最优连接方式为导线①连接 （填a或b）、导线②连接 （填c或d）。
（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R1的阻值为_△_Ω。
U/V 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 2.40
I/A 0.09 0.19 0.27 0.35 0.44 0.53
（3）已知图2中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体，R2的边长是R1的 ，若测R2的阻值，则最优的连线应选_____（填选项）。
A．①连接a，②连接c B．①连接a，②连接d
C．①连接b，②连接c D．①连接b，②连接d
【答案】（1）a；d
（2）作图见右
，4.4~4.7
（3）B
【知识点】电磁学实验
【解析】【解答】（1）因电压表的内阻远大于待测电阻的阻值，故采用电流表外接电路；滑动变阻器用分压电路；故测R1阻值的最优连接方式为导线①连接a、导线②连接d（2）作图如图；则 ；（3）根据电阻定律可得： ；故R2=R1，要测R2的阻值，与测量R1一样，最优的连线应①连接a，②连接d；故选B．
【分析】（1）根据题意可明确电路接法，从而确定两导线所接的位置；（2）根据描点法可得出对应的图象，再根据图象的斜率可求得电阻的阻值；（3）根据电阻定律分析两电阻的大小关系，则可以明确测量电阻R2的方法．
三、计算题
10．（2016·浙江）在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h。
（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间；
（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围；
（3）若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等，求L与h的关系。
【答案】（1）解：打在中点的微粒 ①
②
答：微粒在空中飞行的时间为
（2）解：打在B点的微粒 ③
④
同理，打在A点的微粒初速度 ⑤
微粒初速度范围 ⑥
答：能被屏探测到的微粒的初速度范围为
（3）解：由能量关系 ⑦
代入④、⑤式 ⑧
答：L与h的关系为
【知识点】平抛运动
【解析】【分析】（1）粒子水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动；根据几何关系可明确粒子下降的高度，再由竖直方向的自由落体运动可求得飞行时间；（2）能被探测到的粒子高度范围为h至2h，水平位移相同，根据平抛运动规律可知速度范围；（3）粒子在运动中机械能守恒，根据AB两点的速度关系以及机械能守恒列式，联立即可求得L与h的关系．
11．（2016·浙江）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l=0.50m，倾角θ=53°，导轨上端串接一个0.05 Ω的电阻。在导轨间长d=0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B=2.0 T。质量m=4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s=0.24m。一位健身者用恒力F=80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s，sin53°=0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求
（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；
（2）CD棒进入磁场时所受的安培力的大小；
（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。
【答案】（1）解：由牛顿定律 ①
进入磁场时的速度 ②
答：CD棒进入磁场时速度v的大小为2.4m/s。
（2）解：感应电动势 ③
感应电流 ④
安培力 ⑤
代入得 ⑥
答：CD棒进入磁场时所受的安培力的大小为48N.
（3）解：健身者做功 ⑦
由牛顿定律； ⑧
在磁场中运动时间 ⑨
焦耳热 ⑩
答：所做的功W和电阻产生的焦耳热Q分别为64J，26.88J
【知识点】电磁感应中的动力学问题
【解析】【分析】（1）CD棒进入磁场前，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学公式求CD棒进入磁场时速度v．（2）CD棒进入磁场后切割磁感线产生感应电动势，先由E=BLv求感应电动势，再由欧姆定律求出感应电流，最后由安培力公式求解CD棒安培力FA的大小．（3）健身者所做的功W根据功的计算公式求．由牛顿第二定律求出CD棒进入磁场后的加速度，知道CD棒做匀速运动，求出运动时间，再由焦耳定律求焦耳热．
12．（2016·浙江）为了进一步提高回旋加速器的能量，科学家建造了“扇形聚焦回旋加速器”。在扇形聚焦过程中，离子能以不变的速率在闭合平衡轨道上周期性旋转。
扇形聚焦磁场分布的简化图如图所示，圆心为O的圆形区域等分成六个扇形区域，其中三个为峰区，三个为谷区，峰区和谷区相间分布。峰区内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，谷区内没有磁场。质量为m，电荷量为q的正离子，以不变的速率v旋转，其闭合平衡轨道如图中虚线所示。
（1）求闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r，并判断离子旋转的方向是顺时针还是逆时针；
（2）求轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T；
（3）在谷区也施加垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B' ，新的闭合平衡轨道在一个峰区内的圆心角θ变为90°，求B'和B的关系。已知：sin（α±β ）=sinαcosβ±cosαsinβ，cosα=1-2
【答案】（1）解：封区内圆弧半径 ①
旋转方向为逆时针方向②
答：闭合平衡轨道在峰区内圆弧的半径r为 ，旋转方向为逆时针方向
（2）解：）由对称性，封区内圆弧的圆心角 ③
每个圆弧的长度 ④
每段直线长度 ⑤
周期 ⑥
代入得 ⑦
答：轨道在一个峰区内圆弧的圆心角θ，及离子绕闭合平衡轨道旋转的周期
（3）解：
谷区内的圆心角 ⑧
谷区内的轨道圆弧半径 ⑨由几何关系 ⑩由三角关系 代入得 答：B'和B的关系为
【知识点】匀速圆周运动；洛伦兹力的计算
【解析】【分析】（1）根据带电粒子在匀强磁场中匀速圆周运动的半径公式和左手定则求解（2）离子在峰区运动轨迹是圆弧，在谷区做匀速直线运动，根据几何关系求出圆弧所对的圆心角，根据t＝ 求出离子绕闭合平衡轨道一周的时间，即离子绕闭合平衡轨道旋转的周期T（3）根据几何关系求出谷区圆弧所对的圆心角，峰区和谷区圆弧的弦长相等，列出等式求出B′与B之间的关系；
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