2016年普校招生理科综合能力测试——物理（北京卷）
第一部分（选择题共48分）
本部分共8小题，每小题6分，共48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。
14．下列说法正确的是。
a．电磁波在真空中以光速传播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。
15．如图所示，弹簧振子在、之间做简谐运动。以平衡位置为原点，建立轴，向右为轴正方向。若振子位于点时开始计时，则其振**像为。
16．如图所示，匀强磁场中有两个导体圆环、，磁场方向与圆环所在平面垂直。磁感应强度随时间均匀增大。两圆环半径之比为2:
1，圆环中产生的感应电动势分别为和。不考虑两圆环间的相互影响。下列说法正确的是。
a． =4:1，感应电流均沿逆时针方向。
b． =4:1，感应电流均沿顺时针方向。
c． =2:1，感应电流均沿逆时针方向。
d． =2:1，感应电流均沿顺时针方向。
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。
18．如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球运行，在点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是。
a．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在点的速度都相同。
b．不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在点的加速度都相同。
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。
19．某兴趣小组**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．一个安培表和一个电阻箱。
d．两个安培表和一个滑动变阻器。
20．雾霾天气是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分别表示球体直径小于或等于、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所受到的重力。
c．pm10和大悬浮颗粒物都在做布朗运动。
d．pm2.5的浓度随高度的增加逐渐增大。
第二部分（非选择题共72分）
本部分共4小题，共72分。
21．（18分）
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随温度变化的示意图。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响应更___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。
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___
a．动能变化量与势能变化量。
b．速度变化量与势能变化量。
c．速度变化量与高度变化量。
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）
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、、，测得它们到起始点的距离分别为、、。
已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重物的质量为。从打点到打点的过程中，重物的重力势能变化量，动能变化量。
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．利用公式计算重物速度。
b．利用公式计算重物速度。
c．存在空气阻力和摩擦阻力的影响。
d．没有采用多次实验取平均值的方法。
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，测量它们到起始点的距离，计算对应计数点的重物速度，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依据是否正确。
22．（16分）
如图所示，质量为、电荷量为的带电粒子，以初速度沿垂直磁场方向射入磁感应强度为的匀强磁场，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和周期；
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，求电场强度的大小。
23．（18分）
如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为，电荷量为，加速电场电压为。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为，极板长度为，板间距为。
1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离；
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）极板间既有静电场也有重力场。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。
24． (20分)
1）动量定理可以表示为，其中动量和力都是矢量。在运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的、两个方向上分别研究。例如，质量为的小球斜射到木板上，入射的角度是，碰撞后弹出的角度也是，碰撞前后的速度大小都是，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、方向小球的动量变化量、；
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。图中点是介质小球的球心，入射时光束①和②与夹角均为，出射时光束均与平行。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的强度大。
2016年普通高等学校招生全国统一考试。
理科综合能力测试——物理部分（北京卷）参***。
第一部分，共8小题，每小题6分，共48分。
13．c 14．a 15．a 16．b 17．c 18．b 19．d 20．c
第二部分，共4小题，共72分。
21．（18分）
1）增强，敏感。
2）① a ② a b ③④c
该同学的判断依据不正确。在重物下落过程中，若阻力恒定，根据可知图像就是过原点的一条直线。要想通过图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近。
22．（16分）
1）洛伦兹力提供向心力，有。
带电粒子做匀速圆周运动的半径
匀速圆周运动的周期。
2）粒子受电场力，洛伦兹力。粒子做匀速直线运动，则。
场强e的大小。
23．（18分）
1）根据功和能的关系，有。
电子射入偏转电场的初速度。
在偏转电场中，电子的运动时间
偏转距离。2）考虑电子所受重力和电场力的数量级，有。
重力。电场力。
由于，因此不需要考虑电子所受重力。
3）电场中某点电势定义为电荷在该点的电势能与其电荷量的比值，即。
由于重力做功与路径无关，可以类比静电场电势的定义，将重力场中物体在某点的重力势能与其质量的比值，叫做“重力势”，即。
电势和重力势都是反映场的能的性质的物理量，仅由场自身的因素决定。
24．（20分）
1）a．方向：
动量变化为。
方向：动量变化为。
方向沿轴正方向。
b．根据动量定理可知，木板对小球作用力的方向沿轴正方向；根据牛顿第三定律可知，小球对木板作用力的方向沿轴负方向。
2）a．仅考虑光的折射，设时间内每束光穿过小球的粒子数为，每个粒子动量的大小为。
这些粒子进入小球前的总动量为。
从小球出射时的总动量为
、的方向均沿向右。
根据动量定理。
可知，小球对这些粒子的作用力的方向沿向右；根据牛顿第三定律，两光束对小球的合力的方向沿向左。
b．建立如答图所示的直角坐标系。
方向：根据（2）a同理可知，两光束对小球的作用力沿轴负方向。
方向：设时间内，光束①穿过小球的粒子数为，光束②穿过小球的粒子数为，。
这些粒子进入小球前的总动量为。
从小球出射时的总动量为
根据动量定理。
可知，小球对这些粒子的作用力的方向沿轴负方向，根据牛顿第三定律，两光束对小球的作用力沿轴正方向。
所以两光束对小球的合力的方向指向左上方。
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